قراءة عطلة نهاية الأسبوع: خطط لسلسلة التوريد الكهروضوئية الأوروبية المزدحمة بالكامل

هو - هي'إنه وقت مثير للتصنيع الكهروضوئي ، حيث يبدو أن صناعة الطاقة الشمسية العالمية قد أدركت الحاجة إلى سلاسل التوريد المحلية في جميع مناطقها الرئيسية. تطلق كل من أوروبا والهند والولايات المتحدة حوافز رئيسية وتضع خططًا للتصنيع المتكامل رأسياً على مستويات مماثلة لتلك القائمة بالفعل في الصين.

حدثت العديد من الابتكارات المبكرة في مجال الطاقة الشمسية في أوروبا ، قبل الجزء الأكبر من العالم'انتقلت القدرة التصنيعية للوحدات الكهروضوئية والمواد ذات الصلة إلى آسيا خلال العقد الماضي. وبما أن أوروبا تتطلع مرة أخرى إلى إنشاء صناعة محلية للصناعات الكهروضوئية ، فهي كذلك'من الواضح أن الشركات المعنية تريد الحفاظ على القارة'سمعة الشركة كشركة رائدة في مجال التكنولوجيا. حتى الآن ، يتمثل الجزء الأكبر من الخطط الأوروبية في إنتاج خلايا ووحدات تعتمد على تقنية غير متجانسة (HJT)– من بين مفاهيم الخلايا الأكثر تقدمًا في الإنتاج حاليًا وقادرة على أداء بعض من أعلى المستويات.

"في أوروبا ، تعد HJT حاليًا التكنولوجيا المفضلة للمصنعين الجدد والخطوط الجديدة ، بدلاً من الترقيات من P-type PERC ،" قال كارل ملكونيان ، كبير المحللين في IHS Markit."في الخمسة عشر إلى العشرين عامًا الماضية ، قطعت تقنية HJT شوطًا طويلاً ، حيث خفضت التكلفة باستمرار ، وزادت كفاءات التحويل ، وتحسينات أخرى في الأداء ، جنبًا إلى جنب مع الاستقرار القوي مع معامل درجة حرارة منخفضة للغاية. من المهم أيضًا الإشارة إلى أنه لا يزال هناك مجال لمزيد من التحسينات."

على الصعيد العالمي ، ستواجه HJT منافسة من تقنية PERC الحالية التي تم تحسين تكلفتها بشكل جيد للغاية ، ومن منافستها الرئيسية من النوع N TOPCon ، والتي على عكس HJT يمكن إنتاجها على خطوط PERC المعدلة."لا يزال يتعين على كل من HJT و TOPCon تطوير وتحسين بعض عمليات التصنيع للوصول إلى القدرة التنافسية من حيث التكلفة ، مع كفاءات أعلى وإنتاجية ومتانة أعلى ووقت معالجة أقصر وتكلفة أقل وأداء إجمالي أفضل ،" وأضاف ملكونيان."أنا لا'أعتقد أنه سيكون هناك فائز واحد فقط." ومع ذلك ، بالنسبة لأوروبا ، فإن أكبر خطط التصنيع التي تم الإعلان عنها حتى الآن ، بما في ذلك خطط Meyer Burger في ألمانيا ، ومجموعة REC Group و Recom في فرنسا ، و Enel في إيطاليا ، تركز جميعها على HJT. وبينما يواصل هؤلاء اللاعبون الأكثر رسوخًا عملهم المثير للإعجاب لتحسين تقنية خلايا السيليكون وتحسينها ، هناك الكثير من الابتكارات الجديدة التي تنتظر في الأجنحة والتي تعد بدعم الخطط الحالية وتحريك التصنيع الكهروضوئية في اتجاهات جديدة.

تقنية HJT

مع اقتراب تقنيات مثل HJT من حدود الكفاءة العملية لخلية السيليكون الشمسية ، تبحث الصناعة عن مواد جديدة للوصول إلى أداء أعلى. برز البيروفسكايت ، الذي غالبًا ما يتم ترسيبه فوق خلية سيليكون لإنشاء جهاز ترادفي ، باعتباره أكثر المواد الواعدة هنا. وعلى الرغم من أنه لم يتم تسويقها بعد على أي نطاق ، إلا أن الكثيرين ينظرون إلى الخلايا الترادفية وحتى البيروفسكايت في حد ذاتها على أنها مستقبل الكهروضوئية.

تعد شركة Oxford PV التي تتخذ من المملكة المتحدة / ألمانيا مقراً لها من بين رواد تكنولوجيا الخلايا الترادفية ، حيث تقترب بالفعل من علامة الكفاءة بنسبة 30 في المائة باستخدام أجهزة مقياس المختبر. تخطط الشركة لتقديم وحدات البيروفسكايت والسيليكون المصنعة في موقعها في براندنبورغ ، ألمانيا ، إلى السوق قبل نهاية هذا العام– بعد أن شهدت بعض التأخيرات بسبب Covid وقيود سلسلة التوريد ذات الصلة. فيما يتعلق بالخلية السفلية المصنوعة من السيليكون ، تلتزم Oxford PV بشدة بـ HJT كخيار أفضل وترى في هذا فرصة للمصنعين الأوروبيين لأخذ زمام المبادرة في التكنولوجيا.

"في الوقت الحالي ، هناك مناطق أخرى عالقة إلى حد ما بمنتج قديم في PERC ، ويريدون توسيعه ،" قال فرانك أفيردونغ ، الرئيس التنفيذي لشركة أكسفورد بي في."في أوروبا ، القدرة التصنيعية الحالية هامشية ، وأنت لا تفعل ذلك'ر لديك هذا المنتج القديم. وبالنسبة لنا ، إذا أردنا أعلى كفاءة ، فنحن بحاجة إلى أفضل خلية سفلية أداءً ، وهذا بالطبع هو HJT."

البولي سيليكون وما بعده

مع الاضطرابات الأخيرة ، وارتفاع الأسعار ، والمخاوف بشأن العمل الجبري ، البولي سيليكون'تقدم سلسلة التوريد s عرضًا توضيحيًا للحاجة إلى الإنتاج المحلي من البداية إلى النهاية. في حين أن اللاعبين المعروفين مثل Wacker و Elkem لديهم القدرة على توفير الكثير من البولي سيليكون الذي ستحتاجه الشركات المصنعة الأوروبية في السنوات القادمة ، يبحث آخرون عن طرق لتغيير هذا الأمر ، وخفض التكاليف بشكل كبير في هذه العملية.

تعمل شركة Nexwafe الألمانية الناشئة على تطوير تقنية تعد باستبدال عمليات إنتاج البولي سيليكون ، أي سحب السبائك المعدنية ونشرها ، بخطوة واحدة فقط عن طريق إنشاء رقائق السيليكون مباشرة من غاز الكلوروسيلان. تعد هذه العملية ، وفقًا لمنشئيها ، بخفض تكلفة إنتاج البسكويت إلى النصف ، وإنتاج المزيد من الرقائق المتجانسة وعالية الجودة مما هو ممكن مع التكنولوجيا الحالية. في أواخر عام 2021 رفعت الشركة€39 مليون من الاستثمارات وتخطط لتوسيع محطة بقدرة 500 ميجاوات في موقعها في Bitterfeld-Wolfen ، ألمانيا بحلول أوائل عام 2024.

تعد تقنيات الأغشية الرقيقة الجديدة أيضًا بخفض الكثير من التكلفة والتعقيد'الكامنة في صنع وحدات السيليكون الكهروضوئية. أكملت شركة Power Roll البريطانية مؤخرًا خط إنتاج تجريبي لتقنيتها ، التي تودع مادة الخلايا الشمسية في هيكل فريد من نوعه. في الإنتاج التجريبي ، تعمل الشركة مع مادة البيروفسكايت كمادة خلوية ، وتستهدف التطبيقات خفيفة الوزن والمتكاملة."نحن نقدر أنه عند التوسع ، ستكون تقنيتنا أرخص بنحو 50 في المائة على أساس رأس المال مقدمًا ، مع فترة استرداد أقصر بنسبة 50 في المائة من PV التقليدية السليكونية الثقيلة الحالية ،" قال نيل سبان الرئيس التنفيذي لشركة Power Roll.

الموقع والموقع والموقع

بعد الانتهاء من خط 100 ميجاوات في براندنبورغ ، تخطط Oxford PV مصنعًا إضافيًا للخلية والوحدات بقدرة 2 جيجاوات ، لكنها لم تؤكد حتى الآن مكان وجود ذلك."نحن منفتحون على أي مكان. بالطبع نحن شركة أوروبية تأسست في المملكة المتحدة ولدينا عمليات تصنيع في ألمانيا ونفضل البقاء ،" قال Averdung."لكن في الوقت نفسه ، لا يمكننا أن نغض الطرف إذا كانت هناك فوائد كبيرة في مواقع أخرى."

لضمان أن تظل جذابة للشركات التي تطور هذه التقنيات الكهروضوئية الجديدة ، قد تحتاج أوروبا إلى رفع مستوى لعبتها من حيث الدعم لتوسيع نطاقها."المبلغ المطلوب لتوسيع نطاق موقعنا في ألمانيا يعني أنه يتعين علينا جمع ما يقرب من 100 مليون يورو. وحاليا نحن'إعادة رؤية دعم الدولة ربما بنسبة 10 بالمائة أو 12 بالمائة من ذلك ،" صرح دافور سوتيجا ، الرئيس التنفيذي لشركة Nexwafe ، لمجلة pv."وبالمقارنة مع المبادرات الضريبية في الولايات المتحدة ، بالبرامج التي تمضي قدمًا الآن في الهند ، ومستوى الدعم الحكومي في الصين ، فإن هذا يجعل أوروبا متقاعسة في دعم الطاقة المتجددة."

بصرف النظر عن المشاريع التجريبية التي توضح تقنيتها ، تسعى كل من Nexwafe و Power Roll إلى اتباع نموذج أعمال لترخيص تقنيتهما لمصنعين آخرين ، بدلاً من القيام بالتصنيع بأنفسهم ؛ يعني هم'إعادة غير مرجح أن تكون مرتبطة بأي منطقة. الهند'استثمرت شركة Reliance New Energy Solar مؤخرًا€25 مليون في Nexwafe وتخطط لتنفيذ تقنية صنع الرقائق في خططها الطموحة لسلسلة التوريد في الهند. تستكشف Power Roll أيضًا تصنيع تقنية الأغشية الرقيقة في الهند مع شريك محلي Thermax.

ومع ذلك ، تقول الشركتان إنهما ترى الكثير من الفرص في أوروبا وتحرصان على لعب دور في المنطقة'صناعة الكهروضوئية."سنعمل على تطوير أجيال جديدة من الطاقة الشمسية ذات كفاءات عالية ، بما في ذلك التدرجات المنشطات ، والهياكل الجديدة. ونعتقد أنه سيكون من المثالي أن يكون لديك شركاء في أوروبا ، لنقل هذه الابتكارات الجديدة إلى السوق" قال سوتيجا."في الوقت نفسه ، يُظهر عملنا مع Reliance أن هناك طلبًا عالميًا على تقنيتنا. ومن منظور الاستثمار ، نحتاج إلى أن نكون قادرين على المنافسة عالميًا ، وأن نخلق شراكات إستراتيجية تسمح لتقنيتنا بالانتشار بأسرع ما يمكن."

سلاسل القيمة

بفضل تقنية البيروفسكايت ، حرصت Oxford PV أيضًا على تجنب الاعتماد على المواد التي من المحتمل أن تنخفض في أي منطقة."نحن'لقد درسنا المواد التي تدخل في خلايا البيروفسكايت لدينا للتأكد من أنها'إعادة متاحة بسهولة ، أنها'متوفرة من المناطق غير المتنازعة وبكميات كافية ،" قالت الشركة'كريس كيس CTO."تظهر حساباتنا أن هناك ما يكفي لتقديم أكثر من 30 تيراواط من تقنية البيروفسكايت ، ولدينا القدرة ضمن سلسلة التوريد في أوروبا ، إذا لزم الأمر ، على توفير هذه المواد الهامة ، وهم'إعادة المتاحة من المصادر الأولية."

نيكسواف'يشير Sutija أيضًا إلى أن المنشأة المخطط لها في Bitterfeld في ألمانيا's "الوادي الشمسي" سوف تكون قادرة على الحصول على غاز الكلوروسيلان من منشأة تقع في الجوار مباشرة.

حتى مع توفر المواد الخام ، لكي تحقق تقنيات مثل هذه نطاقًا ذا مغزى ، يجب أن تكون سلسلة التوريد بأكملها موجودة أيضًا– بما في ذلك فاتورة المواد مثل الزجاج والإطارات وما إلى ذلك."نحن بحاجة لرؤية النمو عبر سلسلة التوريد. لا توجد عقبة تكنولوجية تحول دون ذلك ، فالأمر يتعلق بثقة الناس في السوق والاستعداد للاستثمار ،" قال Averdung."لكن ما يتعين علينا فعله الآن هو التفكير في التسارع ، أليس كذلك؟ وأعتقد أن السياسة هنا يمكن أن تساعد."