Viikonlopun luku: Suunnitelmat täysimittaisesta eurooppalaisesta aurinkosähkön toimitusketjusta

Se'Se on jännittävää aikaa aurinkosähkön valmistukseen, ja maailmanlaajuinen aurinkoenergiateollisuus näyttää ymmärtäneen paikallisten toimitusketjujen tarpeen kaikilla sen keskeisillä alueilla. Eurooppa, Intia ja Yhdysvallat ovat kaikki käynnistämässä merkittäviä kannustimia ja laatimassa vertikaalisesti integroitua valmistusta koskevia suunnitelmia asteikolla, joka on verrattavissa Kiinassa jo käytössä oleviin mittakaavaan.

Monet aurinkoenergian varhaisista innovaatioista tapahtuivat Euroopassa, ennen kuin suurin osa maailmasta's aurinkosähkömoduulien ja niihin liittyvien materiaalien valmistuskapasiteetti siirtyi Aasiaan viimeisen vuosikymmenen aikana. Ja kun Eurooppa pyrkii jälleen perustamaan paikallisen aurinkosähkönvalmistusteollisuuden, se'on selvää, että asianomaiset yritykset haluavat säilyttää maanosan'maine teknologiajohtajana. Tähän mennessä suurin osa Eurooppalaisista suunnitelmista on tuottaa heterojunktioteknologiaan perustuvia kennoja ja moduuleja (HJT)–kehittyneimpien tällä hetkellä tuotannossa olevien solukonseptien joukossa, jotka kykenevät korkeimpaan suorituskykyyn.

"Euroopassa HJT on tällä hetkellä uusien valmistajien ja uusien linjojen valitsema tekniikka p-tyypin PERC:n päivitysten sijaan,"sanoi Karl Melkonyan, IHS Markitin vanhempi analyytikko."Viimeisten 15–20 vuoden aikana HJT-teknologia on edennyt pitkälle, jatkuvasti alentaen kustannuksia, lisäämällä muuntamistehokkuutta ja muita suorituskyvyn parannuksia vahvan vakauden ja erittäin alhaisen lämpötilakertoimen rinnalla. On myös tärkeää mainita, että parantamisen varaa on vielä."

Maailmanlaajuisesti HJT joutuu kilpailemaan olemassa olevan PERC-teknologian kanssa, joka on jo erittäin hyvin kustannusoptimoitu, ja sen tärkeimmästä n-tyyppisestä kilpailijasta TOPConista, joka toisin kuin HJT voidaan tuottaa mukautetuilla PERC-linjoilla."Sekä HJT:n että TOPConin on vielä kehitettävä ja parannettava joitakin valmistusprosesseja kustannuskilpailukyvyn saavuttamiseksi, sillä niiden tehokkuus on suurempi, läpäisykyky ja kestävyys ovat suuremmat, käsittelyaika on lyhyempi, kustannukset ovat alhaisemmat ja yleinen suorituskyky paranevat,"lisätty Melkonyan."En minä.'t usko, että on vain yksi voittaja."Euroopassa tähän mennessä ilmoitetut suurimmat valmistussuunnitelmat, mukaan lukien Meyer Burger Saksassa, REC Group ja Recom Ranskassa sekä Enel Italiassa, keskittyvät kuitenkin kaikki HJT: hen. Ja vaikka nämä vakiintuneemmat pelaajat jatkavat vaikuttavaa työtään piikennoteknologian parantamiseksi ja optimoimiseksi, siipissä odottaa paljon uusia innovaatioita, jotka lupaavat sekä tukea olemassa olevia suunnitelmia että siirtää aurinkosähkön valmistusta uusiin suuntiin.

HJT-tekniikka

Kun HJT:n kaltaiset teknologiat lähestyvät piiaurinkokennon käytännön tehokkuusrajoja, teollisuus etsii uusia materiaaleja saavuttaakseen korkeamman suorituskyvyn. Perovskites, jotka useimmiten talletetaan piisolun päälle tandem-laitteen luomiseksi, ovat nousseet lupaavimmiksi materiaaleiksi täällä. Ja vaikka tandemsoluja ja jopa perovskiitteja ei ole vielä kaupallistettu missään mittakaavassa, monet pitävät tandemsoluja ja jopa perovskiitit itsessään PV: n tulevaisuudena.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja Saksassa toimiva Oxford PV -yritys on yksi tandemkennoteknologian edelläkävijöistä, ja se on jo lähestymässä 30%: n tehokkuusrajaa laboratoriomittakaavan laitteilla. Yhtiö aikoo tuoda markkinoille ennen tämän vuoden loppua Markkinoille saksan Brandenburgissa sijaitsevassa toimipaikassaan valmistetut perovskite-piimoduulit.–on nähnyt muutamia viivästyksiä Covidin ja siihen liittyvien toimitusketjun rajoitusten vuoksi. Piipohjakennon osalta Oxford PV on vahvasti sitoutunut HJT: hen parhaana vaihtoehtona ja näkee tämän mahdollisuutena eurooppalaisille valmistajille ottaa johtoasema teknologiassa.

"Tällä hetkellä muut alueet ovat jossain määrin jumissa perc: n vanhassa tuotteessa, ja he haluavat laajentaa sitä,"sanoi Oxford PV:n toimitusjohtaja Frank Averdung."Euroopassa nykyinen tuotantokapasiteetti on marginaalinen, etkä't sinulla on tämä vanha tuote. Ja meille, jos haluamme korkeimman tehokkuuden, tarvitsemme parhaiten toimivan alasolun, ja se on tietysti HJT."

Polysilikoni ja sen ulkopuolella

Viimeaikaiset häiriöt, hinnankorotukset ja huolet pakkotyöstä, monikiteisestä's toimitusketju osoittaa paikallisen tuotannon tarpeen alusta loppuun. Vaikka Wackerin ja Elkemin kaltaisilla vakiintuneilla toimijoilla on valmiudet toimittaa suuri osa monikiteisestä tekniikasta, jota eurooppalaiset valmistajat tarvitsevat tulevina vuosina, toiset etsivät tapoja ravistella tätä ja vähentää dramaattisesti kustannuksia prosessissa.

Saksalainen startup Nexwafe kehittää teknologiaa, joka lupaa korvata polysilikonituotannon prosessit, nimittäin harkon vetämisen ja sahauksen, vain yhdellä askeleella luomalla piikiekkoja suoraan klorosilaanikaasusta. Prosessi lupaa luojiensa mukaan leikata kiekkojen tuotannon kustannukset puoleen ja tuottaa yhtenäisempiä, korkealaatuisia kiekkoja kuin nykyisellä tekniikalla on mahdollista. Loppuvuodesta 2021 yhtiö nosti€39 miljoonaa investointia ja aikoo laajentaa 500 MW:n kapasiteettitehdasta toimipaikassaan Bitterfeld-Wolfenissa Saksassa vuoden 2024 alkuun mennessä.

Uudet ohutkalvoteknologiat lupaavat myös leikata suuren osan kustannuksista ja monimutkaisuudesta, jotka's luontainen pii-aurinkosähkömoduulien valmistamiselle. Brittiläinen Power Roll -yhtiö sai äskettäin valmiiksi teknologiansa pilottituotantolinjan, joka tallettaa aurinkokennomateriaalin ainutlaatuiseen mikrogroove-rakenteeseen. Pilottituotannossa yritys työskentelee perovskiten kanssa solumateriaalina ja kohdistaa kevyisiin ja integroituihin sovelluksiin."Arvioimme, että kun skaalaamme, teknologiamme on noin 50% halvempaa etukäteispääomalla, ja takaisinmaksuaika on 50% lyhyempi kuin nykyinen perinteinen raskas pii-aurinkosähkö,"sanoi Power Rollin toimitusjohtaja Neil Spann.

Sijainti, sijainti, sijainti

100 MW:n linjan valmistuttua Brandenburgissa Oxford PV suunnittelee uutta 2 GW:n kenno- ja moduulitehdasta, mutta ei ole toistaiseksi vahvistanut, missä tämä voisi sijaita."Olemme avoinna mihin tahansa paikkaan. Olemme tietenkin eurooppalainen yritys, joka on perustettu Yhdistyneeseen kuningaskuntaan ja meillä on valmistustoimintaa Saksassa ja haluaisimme jäädä,"sanoi Averdung."Mutta samalla emme voi sulkea silmiämme, jos muissa paikoissa on merkittäviä etuja."

Varmistaakseen, että se pysyy houkuttelevana näitä uusia aurinkosähköteknologioita kehittäville yrityksille, Euroopan on ehkä parannettava peliään tukemalla niiden laajentamista."Summa, joka tarvitaan sivustomme laajentamiseen Saksassa, tarkoittaa, että meidän on kerättävä noin 100 miljoonaa euroa. Ja tällä hetkellä me'valtion tuki ehkä 10 tai 12 prosentille siitä,"Nexwafen toimitusjohtaja Davor Sutija kertoi PV-lehdelle."Verrattuna Yhdysvaltojen veroaloitteisiin, Intiassa nyt eteneviin ohjelmiin ja Kiinan valtion tuen tasoon tämä tekee Euroopasta hitaan uusiutuvan energian tukemisessa."

Teknologiaansa esittelevien pilottihankkeiden lisäksi sekä Nexwafe että Power Roll pyrkivät liiketoimintamalliin, jossa ne lisensoivat teknologiansa muille valmistajille sen sijaan, että ne tekisivät itse valmistuksen; mikä tarkoittaa, että ne'ei todennäköisesti ole sidottu mihinkään alueeseen. Intia's Reliance New Energy Solar äskettäin investoitu€25 miljoonaa Nexwafessa ja aikoo ottaa kiekkojen valmistusteknologian käyttöön kunnianhimoisissa suunnitelmissaan toimitusketjusta Intiassa. Power Roll tutkii myös ohutkalvoteknologian valmistusta Intiassa paikallisen kumppaninsa Thermaxin kanssa.

Molemmat yritykset sanovat kuitenkin näkevänsä euroopassa paljon mahdollisuuksia ja haluavat osallistua alueeseen.'s aurinkosähköteollisuus."Kehitämme uusia aurinkosukupolvia, joilla on erittäin korkeat tehokkuusedut, mukaan lukien dopinggradientit ja uudet rakenteet. Uskomme, että olisi ihanteellista saada kumppaneita Eurooppaan, viedä nämä uudet innovaatiot markkinoille"sanoi Sutija."Samalla työmme Reliancen kanssa osoittaa, että teknologiallemme on maailmanlaajuista kysyntää. Investointien näkökulmasta meidän on pystyttävä kilpailemaan maailmanlaajuisesti ja luomaan strategisia kumppanuuksia, joiden avulla teknologiamme voi levitä mahdollisimman nopeasti."

Arvoketjut

Perovskite-tekniikallaan Oxford PV on myös huolehtinut siitä, että se ei luota materiaaleihin, jotka todennäköisesti loppuvat millään alueella."Me'olet tutkinut perovskite-soluihimme meneviä materiaaleja varmistaaksesi, että ne'helposti saatavilla, että ne ovat helposti saatavilla, että ne'konfliktialueilta ja riittävässä määrinä,"sanoi, että yritys'S CTO Chris Case."Laskelmamme osoittavat, että perovskite-teknologian toimittaminen riittää yli 30 TW: n toimittamiseen, ja meillä on euroopan toimitusketjussa tarvittaessa kyky toimittaa näitä kriittisiä materiaaleja, ja ne'saatavilla ensisijaisista lähteistä."

Nexwafe's Sutija toteaa myös, että suunniteltu laitos Bitterfeldiin Saksaan's"aurinkolaakso"pystyy hankkimaan klorosilaanikaasunsa naapurissa sijaitsevasta laitoksesta.

Vaikka raaka-aineita olisi saatavilla, tällaisten teknologioiden on oltava merkityksellisen mittakaavan saavuttamiseksi myös koko toimitusketjun–mukaan lukien moduulin tuoterakenne, kuten lasi, kehykset jne."Meidän on saatava aikaan kasvua koko toimitusketjussa. Tämän estämiseksi ei ole teknologista estettä, kyse on siitä, että ihmiset luottavat markkinoihin ja ovat halukkaita investoimaan,"sanoi Averdung."Nyt meidän on kuitenkin ajateltava kiihtyvyyttä. Uskon, että täällä politiikka voi auttaa."