忘れられた部品であるソーラーガラスが次のボトルネックとなるのは避けられません。

太陽光発電バリューチェーン全体を議論する際に、太陽電池に次いで重量が最も重い部品であるソーラーガラスが常に見落とされがちです。エネルギー転換を実現するために、ギガワット規模の太陽光発電モジュール生産に必要な大量のソーラーガラスを調達する際の問題点について解説した出版物は、今のところ私の知る限りありません。.

EUはこの要素を無視しているため、中国への危険な依存状態に陥っている。

欧州のモジュール生産は世界規模で見ると依然として微々たるものであり、中国への依存は危険です。ドイツとEUは、この状況を抜本的に改善し、欧州の生産能力を増強したいと考えています。これには太陽光ガラスの調達も含まれるという事実は、常に見落とされています。しかし、業界は既に問題を抱えています。.

例えばスロバキアでは、アゴラ・ソーラーが150MWpモジュールの生産ラインの稼働開始に向けて準備を進めています。しかし、最も重い部品であるソーラーガラスの入手が困難になっています。欧州やインドのソーラーガラスメーカーからの提案は、現在のガス不足の影響で提出されなかったり、撤回されたりしています。.

中国は包括的なアプローチを取っている。なぜなら、モジュール生産はソーラーガラスなしでは不可能であり、その結果、野心的なPV拡張目標を達成するには膨大な量のガラスが必要になるからだ。このため、ドイツの企業Grenzebachは、早くも2020年に中国から太陽光発電市場向けのガラス描画ライン160本以上の注文を受けており（Solarserver、2021年5月21日）、これらはすでに納入されている。欧州にはそのようなラインはほんの一握りしかなく、この広がり続けるギャップを埋める計画は知られていない。ドイツは、SorgやHornといった世界的市場リーダーを擁し、世界最高の溶解技術を提供している。フランスと英国にも優れたサプライヤーがいる。オーストリアのLisecは、コーティングと硬化のための最高のシステムを提供している。これらの太陽光発電システムは、欧州ではなく中国に納入されている。.

特許統計を見れば、この状況が今後も続くとは限らないことが分かります。中国の特許は1,000件を超えており、ヨーロッパの特許はわずか数件であるのとは対照的です。中国は技術面でのリーダーであり、将来的には生産設備の製造において優位に立つことを目指しています。.

ソーラーガラス工場の建設は、24時間あたり300トンの溶解能力を備えた最適な規模の生産ラインを構築するために、最大1億ユーロという巨額の投資となります。エネルギー消費量（80%がガス）と、CO2および窒素酸化物による環境への大きな影響により、相当な計画労力と長期にわたる許可取得プロセスが必要になります。そのため、ソーラーガラス生産施設の計画から稼働開始までの期間は3～4年です。これは、PVモジュール生産ラインの6～10ヶ月と比較すると長い期間です。.

現在のソーラーガラス製造技術では、溶解プロセスに 80% のガスを使用する必要があるため、24 時間 365 日 100% の信頼性の高いガス供給も不可欠です。.

太陽光ガラスを中国から購入すべきだという意見もあるかもしれません。しかし、これは欧州のサプライチェーンを確保し、欧州生産による物流コストの削減という主張を覆すことになります。これは、既に深刻な中国依存をさらに深めることになります。さらに、中国での生産が劣悪な政治・環境条件下で行われているという深刻な批判も重要です。弾圧を受けているウイグル自治区である新疆ウイグル自治区には、複数のガラス工場があります。標準的な太陽光発電モジュールの重量の最大80%をガラスが占めるため、ガラスの輸送は完成品の輸送とほぼ同程度のコストと時間がかかります。.

「新欧州太陽光発電産業」の拡大目標は莫大であり、ウクライナ紛争を受けて最近大幅に上方修正されました。多くの場合、生産能力の拡大はバリューチェーン全体、すなわちシリコンからウエハー、セルからモジュール製造に至るまで、計画されています。奇妙なことに、このリストとギガワット級工場の計画には、ある重要な部品が常に欠落しています。それは、全モジュールの99%に必要な太陽光ガラスです。この不可欠な部品は、欧州では十分に供給されていません。以下の論点がこれを裏付けています。

1. 超白色ソーラーガラスは、主に圧延工程でテクスチャガラスとして製造されます。特殊な成形ローラーにより、ガラスの両面に厚さに応じた微細構造が形成されます。この構造により、ガラス内部の反射がほぼ維持され、高い透過率が得られます。従来の板ガラスの製造方法は、ソーラーガラスには適していません。.
2. 現在、欧州で生産されるソーラーガラスを使用した場合、最大で約3～4ギガワットのモジュール生産が可能だ。2021年までは、名目上の量のガラスがインドなど数カ国から輸入されていた。しかし、インドは自国の巨大な太陽光発電生産計画のために、国内で生産されるガラスを必要とするだろう。そのため、欧州最大のソーラーガラスサプライヤーであるインターフロートが、チェルニッツにあるGMBグラスマニュファクトゥール・ブランデンブルク製造工場とともに、2022年4月にインドの市場リーダーであるボロシルに売却されたことは注目に値する（PV Magazine、2022年4月25日）。同地の生産施設は途切れることのないガス供給に完全に依存していることを考えると、業界専門家はこの売却に驚いた。ロシアのガス供給が途絶えるリスクを除けば、コストを賄える生産は、生産されるソーラーガラスの販売価格がほぼ非現実的に高い現在のガス価格でのみ可能である。ボロシル社は、おそらく市場へのアクセスを重視していたのでしょう。特に、溶解炉の「冷間修理」に約3年以内に約3,000万ユーロの費用がかかることが予想されるためです。ボロシル社は、2025年までに生産能力を日量合計2,600トンに増強する予定です。このうち450トンがブランデンブルク州で実際に生産されるかどうかは疑問です。しかし、この量でも約2.5GWのモジュール生産には十分でしょう。.
3. EUが発表した拡張目標では、2030年までに欧州のモジュール生産能力を最大30GW増加させることを想定しています。この目標は、ロシアのウクライナ侵攻を受けてさらに引き上げられました。モジュール効率が向上したとしても、2030年のソーラーガラスの需要は2021年と比べてほぼ10倍に増加すると予想されます。現時点でソーラーガラスの新たな生産能力の見通しがないことを踏まえると、この需要をどのように満たすのかという疑問が生じます。.
4. ガラス生産には大量のエネルギー投入が必要であり、その80%は天然ガスで賄う必要があります。生産は柔軟性に欠け、溶解炉は年間365日、24時間体制で加熱されなければなりません。ガス価格は1MWあたり約6ユーロで、2020年の生産コストの約35%をエネルギーが占めていました。3月7日には、TTFダッチ・フューチャー・スポット市場で211ユーロの値が記録されました。この最高値はその後87ユーロ（2022年5月27日）まで下落しましたが、今後数年間で1MWあたり50ユーロを下回る価格になるとは誰も予想していません。.
5. 欧州のソーラーガラス生産への影響は容易に計算できます。2020年には1平方メートルあたりのエネルギーコストは約2ユーロでしたが、6倍に増加すれば12ユーロに上昇します。そうなると、ガラス価格は1平方メートルあたり約7.80ユーロ（2021年）から21.50ユーロに、あるいはモジュール1.8平方メートルあたり14ユーロからほぼ39ユーロに上昇することになります。しかし、この計算には、供給途絶や禁輸措置が発生した場合の大幅な値上がりは考慮されていません。したがって、中央ヨーロッパの天然ガス燃焼式ソーラーガラス炉はもはや経済的に採算が取れず、新たな投資が承認される可能性はゼロです。.
6. 代替案として、いわゆるハイブリッド炉が検討されています。ガラス製造におけるハイブリッド技術は魅力的です。最大80%の電気入力とわずか20%のガス入力で、最大16%のエネルギー節約と80%のCO2排出量削減が可能です（Sorg社（www.sorg.de）の発表による）。ただし、これらの技術は主に容器用ガラス向けに開発されたものであり、現在、この技術を用いた工業規模の生産施設は稼働していないことに留意する必要があります。.

2022年4月初旬に発表されたエネルのシチリア島における3GWpモジュール生産工場向け1,200万平方メートルのソーラーガラスがどこから調達されるのか、注目される。この工場には、それぞれ1日200トンの溶解能力を持つソーラーガラス生産ラインが2本必要となる。エネルは、シチリア島にある既存の200MWのセル・モジュール工場を2024年までに3MWの生産能力に拡張するため、欧州委員会から1億1,800万ユーロの補助金を受け取る予定だ。これは、太陽光発電バリューチェーン全体への投資を意味する。ソーラーガラスは再び忘れ去られた部品となるだろう。.

さらに驚くべきは、別のプレスリリース（Photonニュースレター、2022年4月21日）です。フランスのロシュ・ラ・モリエールに拠点を置く新興企業Carbon SASが、フランスのACIグループとの提携を発表しました。ACIは、Carbonがフランスに建設する完全統合型太陽光発電工場の計画実現を支援します。モジュール生産は2024年に500メガワットの生産能力で開始される予定です。この生産能力は、2025年までに5ギガワット、2030年までに15～20ギガワットに増強される予定です。同社は、インゴットの製造からウェハー、セル（IBCおよびTOPCon）に至るまで、バリューチェーン全体を網羅する計画を掲げています。.

ロシアのウクライナ侵攻は、ヨーロッパにおけるエネルギー安全保障の問題を鮮明に浮き彫りにしました。「ヨーロッパの大部分でエネルギー自立を強化する一つの方法は、太陽光発電の導入を加速し、生産基盤を強化することです」とSolarPower Europeは述べています。.

欧州委員会の関係者は、2022年4月にブリュッセルで開催された太陽光発電サミットで、欧州の太陽光発電生産は「何が何でも」再建する必要があると指摘した。.

しかし、欧州の太陽光発電産業を促進するための現在のアプローチは明らかに近視眼的すぎる。最もエネルギー集約的で重量級の部品であるソーラーガラスを組み込まなければ、ソーラーガラスの世界市場リーダーとしての中国への依存は続くだろう。現在推定60%のソーラーガラス生産における中国との格差は、数ギガワット規模の拡張計画により90%に拡大すると予想される。.

自動車の生産チェーンに必要な鉄鋼を除外するなど、誰も考えないでしょう。しかし、太陽光発電モジュール生産のバリューチェーンを検証すると、まさにそれが行われているのです。

中国産の太陽光パネル用ガラスには高い反ダンピング関税（関税と反ダンピング税を合わせて最大100%）が課せられているため、現在、中国からの輸入はそれほど大きな役割を果たしていません。しかし、代替供給源の不足により、必要な量を供給できるのは中国のみとなるため、この状況は今後変化します。反ダンピング賦課金の支払いが必要となるため、欧州で生産されたPVモジュールは、賦課金を課さずに輸入された中国製PVモジュールと比較して、コスト面で不利になります。これは、反ダンピング関税が輸入された太陽光パネル用ガラスにのみ課せられ、PVモジュール自体（もちろん、ガラスも含まれています）には課されないためです。.

「ロシアの状況と同様に、ドイツの中国依存の非対称性と偏りが重要な問題だ」とDIWのマルセル・フラッチャー会長は述べた。中国はこれをドイツと欧州に対する圧力としてますます利用している。中国製部品（BOS部品とインバータを含む）への依存度は約90%である。欧州におけるモジュール生産の拡大に伴い、この割合はさらに増加するだろう。.

サイモン・ハーゲ氏は、2022年5月28日付のデア・シュピーゲル紙の論説で、「ロシアのウクライナ侵攻に伴うガスと石油価格の高騰は、見て見ぬふりをすることが何をもたらすかを示している。それは、莫大な経済的コストをかけてしか是正できない依存状態だ。そして、中国への依存度は既にロシアへの依存度を上回っている」と述べている。これは特に太陽光発電（PV）部門に当てはまる。…「EUは、主要な戦略的産業の発展を一貫して支援する産業政策を必要としている」。太陽光パネル用ガラスに不可欠な部品であるガラスへの依存度が将来的に90%を超えることを無視するような政策は、決してあってはならない。.

Erich Merkle 氏は 20 年以上にわたり PV 業界で働いています。.

彼は、ドイツ初のモジュール生産ラインの確立とメガワット規模の太陽光発電所の建設の両方において先駆者の一人でした。.

彼は、アルマデン初の薄型二重ガラスモジュールの開発と市場投入において重要な役割を果たしました。.

彼は2007年から2008年にかけて、ブランデンブルクにドイツ初のソーラーガラス生産施設を計画していました。しかし、このプロジェクトは、欧州の太陽光発電産業の崩壊と金融危機により実現しませんでした。.

メルクル博士は GridParity AGの 、スロバキアのAGORA sroに対し、2023年に最大150MW（2024年からは450MW）の太陽光発電モジュール生産施設の建設に関する助言を行っている。