Kaca surya – komponen yang terlupakan – hambatan berikutnya tidak bisa dihindari

Ketika kita berbicara tentang keseluruhan rantai nilai PV, komponen terberat setelah sel surya selalu diabaikan: kaca surya. Saya tidak mengetahui adanya publikasi yang sejauh ini menggambarkan masalah pengadaan kaca surya dalam jumlah besar untuk produksi modul PV skala gigawatt guna mewujudkan transisi energi.

UE menjadi sangat bergantung pada Tiongkok karena mengabaikan komponen ini

Produksi modul Eropa masih tidak signifikan dalam skala global dan ketergantungan pada Tiongkok sangatlah berbahaya. Jerman dan UE ingin mengubah hal ini secara besar-besaran dan meningkatkan kapasitas produksi Eropa. Fakta bahwa hal ini juga mencakup pengadaan kaca surya selalu dilupakan. Saat ini industri ini sedang bergelut dengan berbagai permasalahan.

Di Slovakia, misalnya, Agora Solar sedang bersiap mengoperasikan lini produksi modul berkapasitas 150 MWp. Ternyata pengadaan komponen terberat, kaca surya, sulit dilakukan. Penawaran dari produsen kaca surya di Eropa dan India tidak diajukan atau bahkan ditarik karena kekurangan gas saat ini.

Tiongkok merencanakan secara holistik, karena produksi modul tidak mungkin dilakukan tanpa kaca surya dan sebagai konsekuensinya diperlukan kaca dalam jumlah besar untuk tujuan perluasan PV raksasa. Itu sebabnya perusahaan Jerman Grenzbach menerima pesanan dari Tiongkok pada tahun 2020 untuk lebih dari 160 jalur kaca yang ditarik khusus untuk pasar fotovoltaik (Solarserver, 21 Mei 2021). Ini sekarang telah dikirimkan. Hanya ada sedikit jalur seperti itu di Eropa dan tidak ada rencana yang diketahui untuk menutup kesenjangan yang semakin besar ini. Jerman menawarkan teknologi peleburan terbaik di dunia dengan pemimpin pasar dunia seperti Sorg dan Horn. Perancis dan Inggris juga memiliki penyedia yang sangat baik. Lisec di Austria memasok sistem terbaik untuk teknologi pelapisan dan pengerasan. Sistem untuk sektor tenaga surya dikirim ke Tiongkok dan bukan ke Eropa.

Statistik paten menunjukkan bahwa hal ini tidak akan terus terjadi. Ada lebih dari 1.000 paten Tiongkok, dibandingkan hanya sedikit dari Eropa. Tiongkok adalah pionir teknologi di sini dan juga ingin mendominasi pembangunan pabrik produksi di masa depan.

Membangun pabrik kaca tenaga surya memerlukan investasi besar hingga €100 juta untuk lini produksi berukuran optimal dengan kapasitas peleburan 300 ton. masing-masing 24 jam. Konsumsi energi (80% gas) dan dampak lingkungan yang signifikan dalam bentuk CO2 dan nitrogen menyebabkan upaya perencanaan yang besar dan prosedur persetujuan yang panjang. Oleh karena itu, jangka waktu mulai dari perencanaan hingga pengoperasian produksi kaca surya adalah 3-4 tahun. Ini merupakan waktu yang lama dibandingkan dengan enam hingga 10 bulan untuk lini produksi modul PV.

Pasokan gas yang 100% aman 24/365 juga penting, karena teknologi produksi kaca surya saat ini memerlukan penggunaan 80% gas untuk proses peleburan.

Ada yang berpendapat bahwa kita harus membeli kaca surya dari Tiongkok. Namun, argumen untuk mengamankan rantai pasokan Eropa dan menghemat biaya logistik melalui produksi Eropa kemudian gagal. Hal ini akan meningkatkan ketergantungan terhadap Tiongkok, yang saat ini sudah dipandang sangat kritis. Yang terakhir, tuduhan bahwa produksi di Tiongkok dilakukan dalam kondisi politik dan lingkungan yang buruk juga merupakan tuduhan yang serius. Beberapa pabrik kaca berlokasi di provinsi Xinjiang, wilayah tertindas Uyghur. Dengan bobot yang terbagi hingga 80% dari modul PV standar, pengangkutan kaca hampir sama mahal dan memakan waktu seperti modul jadi.

Sasaran perluasan “Industri Tenaga Surya Eropa Baru” sangat besar dan baru-baru ini direvisi secara signifikan mengingat perang di Ukraina. Dalam kebanyakan kasus, perluasan kapasitas produksi harus dilakukan di seluruh rantai nilai, yaitu mulai dari silikon melalui wafer dan sel hingga produksi modul. Anehnya, satu komponen penting selalu hilang dari daftar ini dan dari rencana pabrik gigawatt: kaca surya diperlukan untuk 99% dari seluruh modul. Bahan penting ini tidak cukup tersedia di Eropa. Argumen berikut menunjukkan hal ini:

1. Kaca surya ultraputih terutama diproduksi sebagai kaca struktural menggunakan proses penggulungan. Rol pembentuk khusus digunakan untuk membentuk struktur mikro pada ketebalan kaca dan pada kedua sisi kaca. Hal ini sebagian besar menjaga pantulan di kaca dan dengan demikian menghasilkan tingkat transmisi yang tinggi. Produksi kaca lembaran biasa kurang cocok untuk kaca surya.
2. Saat ini produksi modul maksimal sekitar 3-4 gigawatt dapat dicapai dengan menggunakan kaca surya yang diproduksi di Eropa. Proporsi nominal kaca tersebut diimpor dari India dan beberapa negara lain hingga tahun 2021. Namun, India akan membutuhkan kaca yang diproduksi di sana untuk rencana produksi PV raksasanya.Terlihat bahwa pemasok kaca surya terbesar di Eropa, Interfloat, dengan fasilitas produksi GMB Glasmanufaktur Brandenburg di Tschernitz, dijual ke pemimpin pasar India Borosil pada bulan April 2022 (Majalah PV, 25 April 2022). Mengingat produksi di sana sepenuhnya bergantung pada pasokan gas yang tidak terputus, para pakar industri terkejut. Terlepas dari risiko gangguan pengiriman gas ke Rusia, dengan harga gas saat ini, produksi yang dapat menutupi biaya hanya mungkin dilakukan jika harga jual kaca surya yang diproduksi sangat tinggi dan hampir tidak realistis.Borosil mungkin lebih tertarik pada akses pasar, terutama karena biayanya sekitar €30 juta harus dikumpulkan untuk “perbaikan dingin” yang diharapkan dari tangki peleburan. Borosil ingin meningkatkan kapasitas produksinya hingga total 2.600 t/h pada tahun 2025. Apakah itu benar-benar 450 ton yang diklaim? Diragukan apakah hal ini disebabkan oleh produksi di Brandenburg. Namun jumlah ini pun hanya cukup untuk produksi modul sekitar 2,5 GW.
3. Target perluasan yang diterbitkan oleh UE mengasumsikan perluasan kapasitas produksi modul Eropa hingga 30 GW pada tahun 2030. Jumlah ini semakin meningkat setelah invasi Rusia ke Ukraina. Bahkan jika efisiensi modul meningkat, hal ini akan menghasilkan permintaan kaca surya hampir sepuluh kali lipat pada tahun 2030 dibandingkan tahun 2021. Pertanyaan yang muncul adalah bagaimana permintaan ini harus dipenuhi, karena kapasitas produksi baru untuk kaca surya belum terlihat.
4. Produksi kaca membutuhkan banyak energi, 80% energinya harus dipenuhi oleh gas alam. Produksinya tidak fleksibel dan tungku peleburan harus dipanaskan sepanjang waktu, 365 hari setahun. Dengan harga gas sekitar €6 per MW, energi menyumbang sekitar 35% biaya produksi pada tahun 2020. Pada tanggal 7 Maret, harga €211 dikutip di pasar spot TTF Dutch Future. Sekalipun harga maksimum ini kini telah diturunkan menjadi €87 (pada 27 Mei 2022), saat ini tidak ada yang mengharapkan harga di bawah €50 per MW akan tercapai dalam beberapa tahun ke depan.
5. Sangat mudah untuk menghitung apa artinya ini bagi produksi kaca surya Eropa. Jika pembagian energi per meter persegi adalah sekitar €2 pada tahun 2020, maka jumlah ini akan meningkat menjadi €12 jika ditingkatkan enam kali lipat. Harga kaca kemudian akan naik dari sekitar €7,80 (2021) menjadi €21,50 per meter persegi atau dari €14 per modul menjadi hampir €39 per modul berukuran 1,8 meter persegi. Namun, hal ini tidak memperhitungkan peningkatan yang jauh lebih tinggi jika terjadi penghentian atau embargo pengiriman. Oleh karena itu, oven kaca surya bertenaga gas alam khususnya tidak lagi ekonomis di Eropa Tengah dan investasi baru tidak mempunyai peluang untuk disetujui.
6. Apa yang disebut bak hibrida dapat dianggap sebagai alternatif yang memungkinkan. Teknologi hibrida untuk produksi kaca meyakinkan: dengan kandungan listrik maksimum 80% dan hanya 20% gas, hingga 16% energi dapat dihemat dan emisi CO2 dapat dikurangi hingga 80% (menurut publikasi oleh Sorg - www.sorg .de) Namun, perlu dicatat secara kritis bahwa ini pada prinsipnya hanya dikembangkan untuk kaca wadah dan belum ada pabrik industri yang beroperasi untuk produksi ini.

Menarik untuk melihat dari mana kaca surya seluas 12 juta meter persegi untuk pabrik produksi modul 3GWp Enel di Sisilia, yang diumumkan pada awal April 2022, akan berasal. Diperlukan dua jalur produksi kaca surya, masing-masing dengan kapasitas peleburan 200 ton per hari, untuk produksi. Enel akan menerima hibah sebesar 118 juta euro dari Komisi UE untuk memperluas pabrik sel dan modul berkapasitas 200 MW yang ada di Sisilia hingga kapasitas produksi 3 MW pada tahun 2024. Ini merupakan investasi di seluruh rantai nilai PV. Kaca surya kembali menjadi komponen yang terlupakan.

Siaran pers lainnya yang bahkan lebih mencengangkan (buletin Photon tertanggal 21 April 2022): Perusahaan rintisan Carbon SAS, yang berbasis di Roche-la-Molière, Prancis, telah mengumumkan kemitraan dengan ACI Groupe Prancis. ACI akan mendukung Carbon dalam mewujudkan rencana pabrik tenaga surya yang terintegrasi penuh di Prancis. Produksi modul dijadwalkan akan dimulai pada tahun 2024 dengan kapasitas 500 megawatt. Kapasitas tersebut kemudian harus ditingkatkan menjadi lima gigawatt pada tahun 2025 dan menjadi 15 hingga 20 gigawatt pada tahun 2030. Perusahaan menyatakan ingin mencakup seluruh rantai nilai, dimulai dengan produksi ingot melalui wafer dan sel – IBC dan TOPCon.

Invasi Rusia ke Ukraina telah menjadikan isu keamanan energi di Eropa menjadi fokus. “Salah satu cara untuk memperkuat kemandirian energi di sebagian besar Eropa adalah dengan mempercepat penerapan sistem tenaga surya dan meningkatkan basis produksi,” kata SolarPower Europe.

Seorang pejabat Komisi Eropa menyatakan pada pertemuan puncak tenaga surya baru-baru ini di Brussels pada bulan April 2022 bahwa produksi tenaga surya di Eropa harus dibangun kembali – “berapa pun biayanya”.

Namun, upaya yang dilakukan saat ini dalam mendukung industri tenaga surya di Eropa jelas terlalu picik: tanpa dimasukkannya kaca tenaga surya sebagai komponen yang paling boros energi dan terberat, ketergantungan pada Tiongkok sebagai pemimpin pasar kaca tenaga surya global akan tetap ada. Perkiraan kesenjangan kaca tenaga surya saat ini sebesar 60% akan tumbuh hingga 90% dengan rencana ekspansi multi-GW.

Tidak ada yang akan memiliki ide untuk mengecualikan baja yang diperlukan dari rantai produksi produksi mobil. Namun hal ini dilakukan dengan mempertimbangkan rantai nilai produksi modul PV!

Karena tingginya bea masuk anti-dumping untuk kaca surya dari Tiongkok (bea cukai dan anti-dumping hingga 100%), impor dari Tiongkok saat ini memainkan peran yang kurang penting. Hal ini akan berubah karena, karena kurangnya sumber lain, hanya Tiongkok yang mampu memasok jumlah yang dibutuhkan. Biaya tambahan anti-dumping harus dibayar dan akan mengakibatkan kerugian biaya untuk modul PV yang diproduksi di Eropa dibandingkan dengan modul PV Tiongkok yang tidak diimpor melalui biaya tambahan. Bea masuk antidumping hanya dikenakan pada kaca surya impor, tetapi tidak pada modul PV (yang tentunya juga mengandung kaca tersebut).

“Mirip dengan Rusia, ketergantungan Jerman yang asimetris dan berat sebelah pada Tiongkok merupakan masalah utama,” kata Presiden DIW Marcel Fratzscher. Tiongkok semakin sering menggunakan hal ini sebagai sarana untuk memberikan tekanan terhadap Jerman dan Eropa. Ketergantungan pada komponen Tiongkok (termasuk komponen BOS termasuk inverter) adalah sekitar 90%. Ini akan meningkat seiring dengan perluasan produksi modul di Eropa.

Simon Hage menulis dalam editorialnya di Der Spiegel pada tanggal 28 Mei 2022: “Meroketnya harga gas dan minyak sebagai akibat dari invasi Rusia ke Ukraina menggambarkan dampak dari kebijakan yang mengabaikan hal ini - menjadi ketergantungan yang dapat hanya dapat dikoreksi dengan biaya ekonomi yang tinggi. Dan ketergantungan pada Tiongkok sudah lebih besar dibandingkan pada Rusia.” Hal ini terutama berlaku di bidang PV. … “Uni Eropa memerlukan kebijakan industri yang secara konsisten mendukung pengembangan sektor-sektor strategis utama.” Tentu saja bukan kebijakan yang mengabaikan ketergantungan lebih dari 90% di masa depan pada komponen kaca surya yang sangat diperlukan.

Erich Merkle telah bekerja di industri PV selama lebih dari 20 tahun.

Dia adalah salah satu pionir dalam mendirikan jalur produksi modul pertama di Jerman dan membangun pembangkit listrik PV megawatt.

Dia berperan penting dalam pengembangan modul kaca ganda tipis pertama Almaden dan peluncuran pasarnya.

Pada awal tahun 2007/8 ia merencanakan produksi kaca surya Jerman pertama di Brandenburg. Proyek tersebut tidak terealisasi karena runtuhnya industri PV di Eropa dan krisis keuangan.

Dr. Merkle mengepalai GridParity AG dan memberi saran kepada sro AGORA di Slovakia dalam menyiapkan produksi modul PV hingga 150 MW pada tahun 2023, 450 MW mulai tahun 2024).