זכוכית סולארית – הרכיב הנשכח – צוואר הבקבוק הבא הוא בלתי נמנע

אם יש דיבורים על כל שרשרת הערך של PV, המרכיב הכבד ביותר לאחר תאי השמש מוזנח בעקביות: זכוכית השמש. אינני מודע לכך שעד כה רק פרסום אחד תיאר את הבעיות ברכישת כמויות גדולות של זכוכית סולארית לייצור מודולי PV בסולם ג'יגהואט ליישום מעבר האנרגיה.

האיחוד האירופי נכנס לתלות מסוכנת בסין מכיוון שהוא מסתיר את הרכיב הזה

ייצור המודול האירופי עדיין אינו משמעותי והתלות בסין מסוכנת. גרמניה והאיחוד האירופי רוצים לשנות זאת באופן מסיבי ולהקים את יכולות הייצור האירופיות. העובדה שזה כולל גם רכש של זכוכית סולארית נשכחת בעקביות. התעשייה כבר נאבקת בבעיות.

בסלובקיה, למשל, אגורה סולארי מכין הזמנת קו ייצור עבור 150 MWP מודולים. זה מראה כי רכש המרכיבים הכבדים ביותר, זכוכית השמש, קשה. ההצעות של יצרני זכוכית סולארית אירופית והודית לא הועברו או אפילו נסוגו בגלל המחסור בגז הנוכחי.

הסינים מתכננים בצורה הוליסטית, מכיוון שללא זכוכית סולארית, אין ייצור מודול אפשרי וכך משמשים כמויות זכוכית ענקיות גם ליעדי התרחבות ה- PV הענקיים. זו הסיבה שהחברה הגרמנית גרנזבאך קיבלה הזמנות מסין בשנת 2020 עבור יותר מ -160 קווי זכוכית במיוחד עבור השוק הפוטו -וולטאי (Solar Server, 21.5.2021). אלה נמסרו כעת. באירופה יש רק קומץ קווים כאלה ומתכננים לסגור את הפער הגדול יותר ויותר. גרמניה מציעה את טכנולוגיית ההיתוך הטובה ביותר בעולם עם מנהיגי שוק עולמיים כמו סורג והורן. צרפת ואנגליה יש גם ספקים מצוינים. LISEC באוסטריה מספקת את המערכות הטובות ביותר לציפוי והתקשות טכנולוגיה. המערכות למגזר השמש בסין אינן מועברות לאירופה.

הסטטיסטיקה לפטנטים מראים כי הדבר לא יישאר כך. למעלה מאלף פטנטים סיניים מתמודדים רק מעטים מאירופה. כאן סין היא החלוץ הטכנולוגי שרוצה גם לשלוט במתקני ייצור בעתיד.

הקמת מפעל זכוכית סולארית היא השקעה אדירה של עד 100 מיליון אירו עבור קו ייצור בגודל אופטימלי עם ביצועי התכה של 300 ט '. 24 שעות כל אחת. צריכת האנרגיה (80 % גז) והעומסים הסביבתיים הניכרים בצורה של CO2 וחנקן גורמים למאמץ תכנון ניכר ונהלי אישור ארוכים. התקופה מתכנון להפעלת ייצור זכוכית סולארית היא אפוא 3-4 שנים. זה ארוך לעומת שישה עד 10 חודשים עבור קו ייצור של מודול PV.

האספקה ​​הבטוחה של 100 % של גז 24/365 היא גם חיונית, מכיוון שהטכנולוגיה הנוכחית לייצור זכוכית סולארית דורשת שימוש בגז 80 % לתהליכי ההיתוך.

אפשר לטעון שעלינו לקנות זכוכית סולארית בסין. עם זאת, הטענה של אבטחת שרשרת האספקה ​​האירופית וחיסכון בעלויות לוגיסטיות באמצעות ייצור אירופי מתפרק. זה מגדיל את התלות הקיומית בסין, שכבר נראית בימינו מאוד כיום. אחרי הכל, ההאשמה שוקלת גם כי הייצור בסין מתרחש בתנאים פוליטיים וסביבתיים ירודים. מספר מפעלי זכוכית ממוקמים במחוז שינג'יאנג, אזור אוגורן המדוכא. עם נתח משקל של עד 80 % ממודול PV רגיל, הובלת הזכוכית היא כמעט עלות וגורם זמן כמו של המודולים המוגמרים.

יעדי ההרחבה עבור "תעשיית השמש האירופית החדשה" הן ענקיות ותוקנו לאחרונה באופן משמעותי לאור המלחמה באוקראינה. ברוב המקרים, יש להרחיב את יכולות הייצור לאורך כל שרשרת הערך, כלומר מסיליקון ועד פרוסות ותאים לייצור מודולים. למרבה הפלא, רשימה זו ותוכניות למפעלי ג'יגוואט תמיד חסרים רכיב חשוב: זכוכית השמש הנדרשת עבור 99 % מכל המודולים. רכיב חיוני זה אינו זמין מספיק באירופה. הטיעונים הבאים מראים זאת:

1. זכוכית סולארית אולטרה -לבנה מיוצרת בעיקר כזכוכית מבנית בתהליך מתגלגל. מיקרו -מבנה נוצר על עובי הזכוכית ובשני דפי הזכוכית. זה במידה רבה שומר על ההשתקפות בזכוכית ובכך גורם למידת שידור גבוהה. ייצור הזכוכית השטוחה הרגילה מתאים פחות לזכוכית סולארית.
2. נכון לעכשיו, ייצור מודול של מקסימום של בערך. ניתן לבצע 3-4 ג'יגה וואט עם זכוכית סולארית המיוצרת באירופה. חלקים נומינליים מהזכוכית יובאו מהודו וכמה מדינות אחרות עד שנת 2021. עם זאת, הודו תזדקק לזכוכית המיוצרת שם לתוכניות ייצור PV ענקיות משלה. ניתן להבחין כי ספקית הזכוכית הסולארית האירופית הגדולה ביותר נמכרה למנהיג השוק ההודי בורוסיל באפריל 2022 (מגזין PV, 25.4.2022). לאור העובדה שהייצור שם מלא משלוחי גז ללא הפרעה, מומחי התעשייה נדהמו. מכיוון מלבד הסיכון להפריע למסירות גז רוסיות, ייצור של כיסוי עלות אפשרי רק עם מחירי מכירות גבוהים כמעט לא מציאותיים עבור זכוכית השמש המיוצרת. בורוסיל רוצה להגדיל את כושר הייצור שלה ל -2,600 T./d עד שנת 2025. בין אם זה באמת 450 ט. ניתן להשמיט את ההפקה בברנדנבורג. אבל אפילו סכום זה יספיק רק לכ-. ייצור מודול של 2.5 GW.
3. יעדי ההרחבה שפרסמה האיחוד האירופי מניחים הרחבה של יכולות ייצור המודולים האירופיים של עד 30 ג'יגה -וואט עד 2030. אלה הוגדלו עוד יותר לאחר הפלישה הרוסית לאוקראינה. גם אם השפעות המודול יגברו, הדבר יוביל כמעט פי עשרה מהצורך בזכוכית סולארית לעומת 2021 בשנת 2030. נשאלת השאלה כיצד יש לכסות את הביקוש הזה, מכיוון שכולות ייצור חדשות לזכוכית סולארית אינן באופק.
4. ייצור זכוכית דורש רמת אנרגיה גבוהה, אשר חייבת להיות מכוסה על ידי גז טבעי. הייצור אינו גמיש ויש לחמם את תנורי האמייל סביב השעון ו -365 יום בשנה. עם מחיר גז של כ- 6 אירו למגוואט, כ -35 % מעלויות הייצור היוו אנרגיה בשנת 2020. ב -7 במרץ, נצפתה מחיר של 211 אירו ב- Spotmarkt העתיד ההולנדי TTF. גם אם המחיר המרבי הזה הצטמצם כעת ל 87 אירו (ב- 27 במאי 200), אף אחד לא מצפה כרגע למחירים מתחת ל -50 אירו למגוואט בשנים הקרובות.
5. ניתן לחשב בקלות בקלות את זה לייצור זכוכית סולארית אירופית. אם שיעור האנרגיה למ"ר היה בסביבות 2 אירו בשנת 2020, הוא היה גדל ל -12 אירו עם שינוי. לאחר מכן, מחיר הזכוכית יגדל מסביבות 7.80 אירו (2021) ל -21.50 אירו למ"ר או מ- 14 אירו למודול לכמעט 39 אירו למודול 1.8 מ"ר. עם זאת, לא נלקחת עלייה גבוהה בהרבה במקרה של מקפיא או אמברגו משלוחים. לפיכך, תנורי זכוכית סולאריים בעלי גז טבעי במרכז אירופה אינם עוד חסכוניים ולהשקעות חדשות אין סיכוי לאישור.
6. תנורים היברידיים, המכונים "תנורים היברידיים", הם אלטרנטיבה אפשרית. טכנולוגיה היברידית לייצור זכוכית היא טכנולוגיה משכנעת: עם רכיב חשמלי מקסימלי של 80% ורק 20% גז, ניתן לחסוך עד 16% באנרגיה ופליטות CO2 יופחתו ב-80% (על פי פרסומים של Sorg – www.sorg.de). עם זאת, יש לציין כי תנורים אלה פותחו למעשה רק עבור זכוכית מכלים, וגם אז, לא פועל כיום מפעל תעשייתי לסוג זה של ייצור.

יהיה מעניין לראות היכן יגיעו 12 מיליון מ"ר של זכוכית סולארית מאנל בסיציליה למערכת הייצור של מודולי 3GWP שהוכרזה בתחילת אפריל 2022. לייצור, נדרשים שני קווי ייצור זכוכית סולארית עם קיבולת התכה של 200 טון ליום. ENEL תקבל מענקים של 118 מיליון יורו מעמלת האיחוד האירופי כדי להרחיב את מפעל התא והמודול הקיים של 200 מגה -וואט בסיציליה לכושר ייצור של 3 מגה וואט עד 2024. זו השקעה בכל שרשרת הערך של PV. זכוכית סולארית תהיה שוב הרכיב הנשכח.

מפתיעה עוד יותר היא הודעה לעיתונות נוספת (ניוזלטר Photon מ-21 באפריל 2022): חברת הסטארט-אפ Carbon SAS, שבסיסה ברוש-לה-מולייר, צרפת, הודיעה על שותפות עם קבוצת ACI הצרפתית. ACI תתמוך ב-Carbon במימוש תוכניותיה למפעל סולארי משולב במלואו בצרפת. ייצור המודולים מתוכנן להתחיל בשנת 2024 עם קיבולת של 500 מגה-וואט. לאחר מכן צפויה הקיבולת לגדול לחמישה ג'יגה-וואט עד 2025 ול-15 עד 20 ג'יגה-וואט עד 2030. החברה מצהירה כי בכוונתה לכסות את כל שרשרת הערך, החל מייצור מטילי ייצור ועד ופלים ותאים – IBC ו-TOPCon –

הפלישה לרוסיה באוקראינה התמקדה בשאלת ביטחון האנרגיה באירופה. "אחת הדרכים לחזק את עצמאות האנרגיה באזורים גדולים של אירופה היא האצת השימוש במערכות סולאריות ושיפור בסיס הייצור", אומר SolarPower Europe.

פקיד בנציבות האירופית ציין בפסגת האנרגיה הסולארית האחרונה בבריסל באפריל 2022 כי יש לבנות מחדש את ייצור האנרגיה הסולארית באירופה – "יהיה אשר יהיה המחיר".

עם זאת, הטיפול הנוכחי בקידום תעשיית סולארית אירופית הוא בבירור קצר מדי: ללא הכללת זכוכית סולארית כמרכיב הכי עתיר אנרגיה וכבד, התלות בסין כמובילה בשוק הזכוכית הסולארית. הפער המשוער הנוכחי בזכוכית סולארית של 60 % מוגבר על ידי תוכניות ההרחבה לכמה GW ל- 90 %.

אף אחד לא ימציא את הרעיון להוציא את הפלדה הדרושה משיקול בשרשרת הייצור של ייצור הרכב. עם זאת, הדבר נעשה כשמסתכלים על שרשרת הערך לייצור מודול PV!

בשל חובות ההפצה הגבוהות של הזכוכית הסולארית מסין (מכס ואנטי -דחיפה עד 100 %), היבוא מסין עדיין ממלא תפקיד פחות חשוב. זה ישתנה, מכיוון שבגלל היעדר מקורות אחרים, רק סין תוכל לספק את הכמויות הנדרשות. יש לשלם את ההיטל נגד ההשתלמות נגד ההשתלמות ולהוביל לחיסרון עלות של מודולי ה- PV המיוצרים באירופה בהשוואה למודולי ה- PV הסיניים שלא יובאו על ידי תשלום. המנהגים נגד ההטמעה נטענים רק בגין זכוכית סולארית מיובאת, אך לא עבור מודולי PV (בהם גם הזכוכית היא כמובן).

נשיא DIW, מרסל פראצשר, אמר כי "בדומה לרוסיה, האסימטריה והצד הצדדי של התלות של גרמניה בסין הם בעיה מרכזית. סין משתמשת יותר ויותר כאמצעי לחץ כלפי גרמניה ואירופה. התלות ברכיבים הסיניים (כולל רכיבי BOS כולל מהפך) היא בסביבות 90 %. זה יגדל עם הרחבת ייצור המודולים באירופה.

סיימון הייג כותב במאמר המערכת שלו בדר שפיגל ב-28 במאי 2022: "מחירי הגז והנפט המריאים בעקבות הפלישה הרוסית לאוקראינה ממחישים לאיזו מדיניות של הסתכלות לצד השני יכולה להוביל – תלות שניתן לתקן רק במחיר כלכלי גבוה. והתלות בסין כבר גדולה מזו ברוסיה." זה נכון במיוחד במגזר הפוטו-וולטאית. ... "האיחוד האירופי זקוק למדיניות תעשייתית התומכת באופן עקבי בפיתוח של תעשיות אסטרטגיות מרכזיות." בוודאי שלא מדיניות שמתעלמת מתלות עתידית של יותר מ-90% במרכיב החיוני של זכוכית סולארית.

אריך מרקל עובד בענף ה- PV כבר למעלה מ 20 שנה.

הוא היה אחד החלוצים הן בבניית קווי הייצור הראשונים למודולים בגרמניה ובניית תחנות כוח PV באזור מגוואט.

זה היה מעורב באופן משמעותי בפיתוח מודולי הזכוכית הכפולה הדקה הראשונה מאלמדן והשקת השוק שלהם.

כבר בשנת 2007/8 הוא תכנן את ייצור הזכוכית הסולארית הגרמנית הראשונה בברנדנבורג. הפרויקט לא מומש בגלל קריסת ענף ה- PV באירופה והמשבר הפיננסי.

ד"ר מרקל עומד בראש Gridparity AG ומייעץ אגורה SRO בסלובקיה בבניית ייצור מודול PV עם עד 150 מגה וואט בשנת 2023, 450 מגוואט משנת 2024).