Соларно стакло – заборављена компонента – следеће уско грло је неизбежно

Када се говори о целом ланцу вредности фотонапонских система, компонента која је најтежа по тежини после соларних ћелија се стално занемарује: соларно стакло. Нисам упознат ни са једном публикацијом до сада која је описала проблеме везане за набавку великих количина соларног стакла за производњу фотонапонских модула гигаватног обима како би се остварила енергетска транзиција.

ЕУ улази у опасну зависност од Кине јер игнорише ову компоненту

Европска производња модула је и даље безначајна на глобалном нивоу, а зависност од Кине је опасна. Немачка и ЕУ желе да драстично промене ово и повећају европске производне капацитете. Чињеница да ово укључује и набавку соларног стакла се стално занемарује. Па ипак, индустрија се већ бори са проблемима.

На пример, у Словачкој, Agora Solar се спрема да пусти у рад производну линију за модуле од 150 MWp. Међутим, показало се да је тешко набавити најтежу компоненту, соларно стакло. Понуде европских и индијских произвођача соларног стакла или нису поднете или су чак повучене због тренутне несташице гаса.

Кинези користе холистички приступ, јер је производња модула немогућа без соларног стакла, и последично, потребне су огромне количине стакла за њихове амбициозне циљеве ширења фотонапонског система. Због тога је немачка компанија Гренцебах још 2020. године добила поруџбине из Кине за више од 160 линија за цртање стакла посебно за фотонапонско тржиште (Solarserver, 21. мај 2021). Оне су од тада испоручене. У Европи постоји само неколико таквих линија, и нема познатих планова за затварање овог све већег јаза. Немачка нуди најбољу технологију топљења на свету, са глобалним лидерима на тржишту као што су Sorg и Horn. Француска и Енглеска такође имају одличне добављаче. Lisec у Аустрији пружа најбоље системе за премазивање и очвршћавање. Ови соларни системи се испоручују у Кину, а не у Европу.

Да то неће остати случај показује статистика патената. Преко 1.000 кинеских патената стоји у оштром контрасту са само неколико из Европе. Овде је Кина технолошки лидер и циљ јој је да доминира производњом производних погона у будућности.

Изградња фабрике соларног стакла је огромна инвестиција и до 100 милиона евра за оптимално димензионисану производну линију са капацитетом топљења од 300 тона на 24 сата. Потрошња енергије (80% гас) и значајан утицај на животну средину у облику CO2 и азотних оксида резултирају знатним напорима планирања и дуготрајним процесима добијања дозвола. Период од планирања до рада постројења за производњу соларног стакла је стога 3-4 године. Ово је дуг период у поређењу са шест до десет месеци за производну линију ПВ модула.

Такође је неопходно 100% поуздано снабдевање гасом 24/7, јер тренутна технологија за производњу соларног стакла захтева употребу 80% гаса за процесе топљења.

Могло би се тврдити да би требало да купујемо соларно стакло из Кине. Међутим, то поткопава аргумент о обезбеђивању европског ланца снабдевања и уштеди на трошковима логистике кроз европску производњу. То би додатно повећало нашу већ веома критичну зависност од Кине. Коначно, значајна је и озбиљна критика да се производња у Кини одвија у лошим политичким и еколошким условима. Неколико фабрика стакла налази се у провинцији Синђанг, репресираном ујгурском региону. Пошто стакло чини до 80% тежине стандардног фотонапонског модула, транспорт стакла је готово једнако скуп и дуготрајан као и транспорт готових модула.

Циљеви ширења за „Нову европску соларну индустрију“ су гигантски и недавно су значајно ревидирани навише у светлу рата у Украјини. У већини случајева, проширење производних капацитета требало би да се догоди дуж целог ланца вредности, тј. од силицијума до плочица и ћелија до производње модула. Чудно, једна кључна компонента стално недостаје на овој листи и у плановима за фабрике гигавата: соларно стакло потребно за 99% свих модула. Ова неопходна компонента није довољно доступна у Европи. Следећи аргументи то показују:

1. Ултрабело соларно стакло се првенствено производи као текстурирано стакло коришћењем процеса ваљања. Специјални ваљци за обликовање стварају микроструктуру са обе стране стакла, која одговара његовој дебљини. Ова структура у великој мери задржава рефлексију унутар стакла, што резултира високом пропустљивошћу. Конвенционалне методе производње равног стакла су мање погодне за соларно стакло.
2. Тренутно се максимална производња модула од приближно 3-4 гигавата може постићи коришћењем соларног стакла произведеног у Европи. До 2021. године, номинални део стакла је увожен из Индије и неколико других земаља. Међутим, Индији ће бити потребно стакло произведено тамо за сопствене гигантске планове производње фотонапонских система. Стога је вредно напоменути да је највећи европски добављач соларног стакла, Интерфлоат, заједно са својим производним погоном ГМБ Гласмануфактур Бранденбург у Черницу, продат индијском лидеру на тржишту Боросилу у априлу 2022. године (PV Magazine, 25. април 2022). С обзиром на то да је производни погон тамо у потпуности зависан од непрекидног снабдевања гасом, стручњаци из индустрије су били изненађени овим. Осим ризика од прекида у снабдевању руским гасом, производња која покрива трошкове могућа је само по данашњим ценама гаса са готово нереално високим продајним ценама произведеног соларног стакла. Боросил је вероватно био више заинтересован за приступ тржишту, посебно зато што ће трошкови од приближно 30 милиона евра морати да се сносе за око три године за вероватну „хладну поправку“ пећи за топљење. Боросил намерава да повећа свој производни капацитет на укупно 2.600 тона дневно до 2025. године. Да ли ће се наведених 450 тона заиста произвести у Бранденбургу је упитно. Али чак би и та количина била довољна само за приближно 2,5 GW производње модула.
3. Циљеви проширења које је објавила ЕУ претпостављају повећање европских производних капацитета модула до 30 GW до 2030. године. Ови циљеви су додатно повећани након руске инвазије на Украјину. Чак и ако се ефикасност модула побољша, то би довело до скоро десетоструког повећања потражње за соларним стаклом у 2030. години у поређењу са 2021. годином. Поставља се питање како ће се ова потражња задовољити, с обзиром на то да тренутно нису на видику нови производни капацитети за соларно стакло.
4. Производња стакла захтева висок унос енергије, од чега 80% мора бити покривено природним гасом. Производња је нефлексибилна, а пећи за топљење морају се загревати непрекидно, 365 дана у години. Са ценом гаса од приближно 6 евра по MW, енергија је чинила отприлике 35% трошкова производње у 2020. години. 7. марта, на спот тржишту TTF Dutch Future забележена је цена од 211 евра. Иако је ова највиша цена од тада пала на 87 евра (27. маја 2022. године), нико тренутно не очекује да ће цене испод 50 евра по MW бити достигнуте у наредним годинама.
5. Импликације по европску производњу соларног стакла је лако израчунати. Док је трошак енергије по квадратном метру 2020. године био око 2 евра, шестоструко повећање би га подигло на 12 евра. Цена стакла би тада порасла са приближно 7,80 евра (2021) на 21,50 евра по квадратном метру, односно са 14 евра по модулу на скоро 39 евра по модулу од 1,8 квадратних метара. Међутим, овај прорачун не узима у обзир значајно веће повећање у случају прекида снабдевања или ембарга. Стога, пећи за соларно стакло на природни гас у Централној Европи више нису економски исплативе, а нове инвестиције немају шансе да буду одобрене.
6. Као могућа алтернатива, разматрају се такозване хибридне пећи. Хибридна технологија за производњу стакла је убедљива: са максималним уносом електричне енергије од 80% и само 20% гаса, могуће су уштеде енергије до 16% и смањење емисије CO2 од 80% (према публикацијама компаније Sorg – www.sorg.de). Међутим, треба напоменути да су ове технологије развијене првенствено за амбалажно стакло и да тренутно није у функцији ниједан индустријски производни погон који користи ову технологију.

Биће занимљиво видети одакле ће доћи 12 милиона квадратних метара соларног стакла за Енелов погон за производњу модула од 3 GWp на Сицилији, најављен почетком априла 2022. године. Постројењу ће бити потребне две производне линије за соларно стакло, свака са капацитетом топљења од 200 тона дневно. Енел ће добити 118 милиона евра субвенција од Европске комисије за проширење своје постојеће фабрике ћелија и модула од 200 MW на Сицилији на производни капацитет од 3 MW до 2024. године. Ово представља инвестицију у цео ланац вредности фотонапонских система. Соларно стакло ће поново бити заборављена компонента.

Још изненађујуће је још једно саопштење за штампу (Photon Newsletter, 21. април 2022): Стартап компанија Carbon SAS, са седиштем у Рош ла Молијеру, Француска, објавила је партнерство са француском ACI групом. ACI ће подржати Carbon у реализацији њихових планова за потпуно интегрисану фабрику соларне енергије у Француској. Производња модула требало би да почне 2024. године са капацитетом од 500 мегавата. Овај капацитет ће се затим повећати на пет гигавата до 2025. и на 15 до 20 гигавата до 2030. године. Компанија наводи да намерава да покрије цео ланац вредности, од производње ингота до плочица и ћелија – IBC и TOPCon.

Руска инвазија на Украјину ставила је питање енергетске безбедности у Европи у оштар фокус. „Један од начина за јачање енергетске независности у великим деловима Европе јесте убрзање примене соларне енергије и побољшање производне базе“, наводи SolarPower Europe.

Званичник Европске комисије истакао је на недавном самиту о соларној енергији у Бриселу у априлу 2022. године да производњу соларне енергије у Европи треба обновити – „шта год да је потребно“.

Међутим, тренутни приступ промоцији европске соларне индустрије је очигледно превише кратковид: без укључивања соларног стакла, енергетски најинтензивније и најтеже компоненте, зависност од Кине као светског лидера на тржишту соларног стакла ће се и даље задржати. Тренутни процењени јаз у производњи соларног стакла од 60% повећаће се на 90% због планова за проширење на неколико гигавата.

Нико не би ни сањао да искључи неопходни челик из ланца производње аутомобилске индустрије. Па ипак, управо се то ради када се испитује ланац вредности за производњу фотонапонских модула!

Због високих антидампиншких царина на соларно стакло из Кине (царине и антидампиншке таксе до 100%), увоз из Кине тренутно игра мање значајну улогу. Међутим, то ће се променити, јер ће због недостатка алтернативних извора само Кина моћи да испоручи потребне количине. Антидампиншка доплата ће морати да се плати, што ће резултирати ценовним неповољностима за фотонапонске модуле произведене у Европи у поређењу са кинеским фотонапонским модулима увезеним без доплата. То је зато што се антидампиншка царина наплаћује само на увезено соларно стакло, а не на саме фотонапонске модуле (који, наравно, такође садрже стакло).

„Слично ситуацији са Русијом, асиметрија и једностраност немачке зависности од Кине су кључни проблем“, рекао је председник DIW-а Марсел Фрацшер. Кина све више користи ово као полугу против Немачке и Европе. Зависност од кинеских компоненти (укључујући BOS компоненте и инверторе) је око 90%. То ће се додатно повећати са ширењем производње модула у Европи.

Симон Хаге пише у свом уводнику у Дер Шпиглу 28. маја 2022. године: „Експлозија цена гаса и нафте као резултат руске инвазије на Украјину илуструје до чега може довести политика затварања очију – зависност која се може исправити само уз високе економске трошкове. А зависност од Кине је већ већа него од Русије.“ Ово се посебно односи на фотонапонски (ПВ) сектор. … „ЕУ је потребна индустријска политика која доследно подржава развој кључних стратешких индустрија.“ Свакако не политика која игнорише будућу зависност од више од 90% од неопходне компоненте соларног стакла.

Ерих Меркле ради у фотонапонској индустрији више од 20 година.

Био је један од пионира у успостављању првих производних линија за модуле у Немачкој и изградњи фотонапонских електрана снаге мегавата.

Одиграо је кључну улогу у развоју и лансирању на тржиште првих танких модула са двоструким стаклом компаније Алмаден.

Већ 2007/8. године планирао је први немачки погон за производњу соларног стакла у Бранденбургу. Пројекат није реализован због колапса фотонапонске индустрије у Европи и финансијске кризе.

Др Меркл је на челу компаније GridParity AG и саветује AGORA sro у Словачкој о изградњи постројења за производњу фотонапонских модула снаге до 150 MW у 2023. години (450 MW од 2024. године).