ومع زيادة قدرة الوحدات الكهروضوئية، استثمر موردو الزجاج في قدرة إنتاج الزجاج الشمسي الجديدة. وكما هو الحال في الهند والصين، بدأت تظهر مرافق جديدة في أمريكا الشمالية، مع تطورات فريدة لضمان القدرة التنافسية، مثل استخدام المواد المعاد تدويرها.
في منتصف مارس 2024، قالت شركة Silfab Solar الكندية، وهي شركة تصنيع وحدات عالية الكفاءة ولديها خطط للتوسع في ولاية كارولينا الجنوبية، إنها ستستورد الزجاج من شركة إعادة تدوير الألواح الكهروضوئية Solarcycle ومقرها الولايات المتحدة. تخطط شركة Solarcycle لإنشاء مصنع للزجاج الشمسي بقيمة 344 مليون دولار في ولاية جورجيا الأمريكية، ويتم توفيره باستخدام مواد الألواح المعاد تدويرها.
وقال روب فينجي، الرئيس التنفيذي للعمليات في Solarcycle: "نحن متحمسون لإمكانية نمو تصنيع الطاقة الشمسية المحلية لتوفير فرص العمل وتطوير البحث والتطوير في الولايات المتحدة". مجلة الكهروضوئية.
النمو العالمي
وقال أندريس وانتينار، من شركة ريثينك تكنولوجي ريسيرش لمعلومات السوق، إن "الطلب على الزجاج الشمسي يبدو قويا. إنها سوق متنامية بأسعار مستقرة نسبيا." وأشار إلى زيادة بنسبة 66% في كل جزء من صناعة تصنيع الطاقة الشمسية في الصين في عام 2023، ونمو أسرع خارج الصين، حيث تضاعف الإنتاج من 65 جيجاوات في عام 2022، إلى حوالي 130 جيجاوات في عام 2023.
وقال وانتينار: "إذا قمت بتصنيع الزجاج الشمسي، فلديك سوق كبير جدًا وسريع النمو خارج الصين للبيع فيه". "لن تبقى عالقاً في وضع صانعي البولي سيليكون الغربيين، الذين عملاؤهم هم صانعو الرقائق في الصين الذين يشترون الآن من صانعي البولي سيليكون الصينيين حصرياً بأسعار أقل بكثير من تكلفة الإنتاج الحدية الغربية."
أسعار المواد الزجاجية مستقرة نسبيا. وقال وانتينار: "لقد ظل سعر الزجاج المستخدم في إنتاج الطاقة الشمسية ثابتًا منذ عقد من الزمان على الأقل لأنه منتج تم تحديده بالكامل". التحذير هو أن الزجاج منتج كثيف الاستهلاك للطاقة، وهو عامل تكلفة قوي، وأحد الأسباب التي تجعل الصين تهيمن على إنتاجها. وقدر وانتينار أن الصين تمتلك "حوالي 90%" من سوق الزجاج الشمسي، وهي نسبة أعلى من حصتها من الوحدات الكهروضوئية البالغة 80%.
Two sides
يعتقد وانتينار أن الزجاج سيمثل حصة أكبر من تكاليف الوحدة في المستقبل، حيث تصبح العناصر الأخرى أكثر فعالية من حيث التكلفة ويتزايد اتجاه الوحدة ثنائية الجانب، والتي تتميز عادةً بالزجاج على كلا الجانبين بدلاً من واجهة زجاجية مدمجة مع طبقة خلفية من البوليمر.
وقال المحلل: "لقد تجاوزت شركة Bifacial مؤخرًا 50٪ من حصة السوق، بالنظر إلى مخرجات التصنيع الصينية، وسوف تستمر في النمو، ربما إلى 75٪ في عام 2030".
تستخدم وحدات الزجاج ثنائي الوجه عادةً لوحين زجاجيين مقاس 2 مم، وأحيانًا 1.6 مم، على عكس الألواح التقليدية التي تتميز بزجاج 3.2 مم. قد يتطلب استخدام الزجاج الرقيق عمليات مختلفة لتعزيز الحرارة مما قد يؤثر على الجودة.
الاتجاه نحو الزجاج هو أمر يبحثه الباحثون في المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، فيما يتعلق بمتانة الوحدة.
قالت تيريزا بارنز، التي تدير مجموعة موثوقية الطاقة الكهروضوئية وأداء النظام في NREL، وتعمل كرئيسة للمواد النمطية المعمرة الممولة من وزارة الطاقة: "تم تحسين الزجاج الرقيق حقًا للشحن والخدمات اللوجستية، وليس بالضرورة لأداء المتانة في هذا المجال". (دورامات) اتحاد البحوث.
وقال بارنز: "من الناحية التاريخية، كانت الوحدات الكهروضوئية السليكونية تُصنع من زجاج مغطى ملفوف ومزخرف، في حين استخدمت الأغشية الرقيقة زجاجًا عائمًا خاليًا من الأنتيمون بسمك 2 مم أو 3 مم". "إن التنحيف أمر ممكن ولكنه أكثر تعقيدًا بسبب عملية التسخين الحراري."
من الممكن أن تكون للمواد الزجاجية المصنوعة لسوق أمريكا الشمالية متطلبات ميكانيكية مختلفة عن المناطق الأخرى.
وقال بارنز: "الطقس المتطرف، مثل البرد، قد يعني أن الوحدات الأمريكية ستحتاج إلى زجاج أكثر سماكة".
هناك أيضًا إشارات مماثلة قادمة من أوروبا.
وقال مارتن تسوغ، المدير الإداري لشركة إنترفلوت الألمانية لصناعة الزجاج، المملوكة لشركة بوروسيل الهندية: "إن الاتجاه السائد هنا هو العثور على مجالات متخصصة". "من الصعب العثور على مجال متخصص ولكننا نرى الشركات المصنعة تطور المزيد والمزيد من الأسواق المتخصصة الجديدة، والتي تشمل الألواح المقاومة للبرد التي تتطلب زجاجًا أكثر سمكًا، ووحدات مدمجة في السقف، وتطبيقات كهروضوئية متكاملة في البناء."
تنتج Interfloat ما يكفي من الزجاج الشمسي منخفض الحديد وعالي النقل لـ 2 جيجاوات من الوحدات سنويًا. إنها تصنع الزجاج بسماكة تتراوح من 2 مم إلى 6 مم، بالأبعاد التقليدية وكذلك المخصصة والطلبات الخاصة.
إن استخدام الزجاج السميك يمكن أن يمنح مصنعي الزجاج المحليين فرصة في السوق وخفض التكاليف المرتبطة بالنقل.
وقال بارنز من المختبر الوطني للطاقة المتجددة: "إن الزجاج مادة باهظة الثمن عند شحنها". "يتم دفع جميع التكاليف اللوجستية والشحن والتخزين من قبل الشركة المصنعة للوحدات الكهروضوئية."
التأثير الشمسي الأول
تقوم شركة First Solar، عملاقة الألواح الكهروضوئية الرقيقة ومقرها الولايات المتحدة، بتوسيع قدرتها مع 13 جيجاوات من الإنتاج التشغيلي اعتبارًا من سبتمبر 2023، وتخطط لزيادة 25 جيجاوات من الطاقة الاسمية السنوية العالمية في عام 2026، مع 14 جيجاوات في الولايات المتحدة.
يؤدي مسار التوسع هذا إلى تحفيز الاستثمار في صناعة الزجاج لتزويدها بالزجاج المصقول الذي تحتاجه لوحدات الأغشية الرقيقة. وفي الولايات المتحدة، أعلنت الشركات المصنعة NSG Group وVitro Architectural Glass عن عقود وخطط لإنشاء خطوط مخصصة لخدمة شركة First Solar.
في الهند، حيث افتتحت شركة First Solar مؤخرًا مصنعها للوحدات 3.3 GW Series 7، أفادت التقارير أن شركة المواد الفرنسية Saint Gobain تقوم بجلب الإنتاج عبر الإنترنت في مصنع في ولاية تاميل نادو من أجل إمداد الشركة المصنعة الأمريكية.
في نوفمبر 2023، قالت NSG إنها ستضيف سعة زجاجية مطلية بأكسيد موصل شفاف (TCO) في ولاية أوهايو لتزويد شركة First Solar، وتخطط لهذه الخطوة في أوائل عام 2025. وقد أنتجت NSG زجاجًا مطليًا بـ TCO للألواح الكهروضوئية الرقيقة لأكثر من 25 عامًا .
«في كل عام، يكبر سوق الطاقة الشمسية أكثر فأكثر؛ وقال ستيفن ويدنر، الذي يرأس مجموعات منتجات الزجاج المعماري والطاقة الشمسية في أمريكا الشمالية التابعة لشركة NSG: "إننا نشهد المزيد من رأس المال، والمزيد من الموارد". "نحن نرى هذا على أساس عالمي."
أصبح الزجاج للطاقة الشمسية أكثر أهمية. وقال فايدنر: "لقد ارتفعت نسبة العرض من لا شيء تقريبًا منذ 10 سنوات، إلى 10% إلى 15% من إجمالي المعروض في سوق الزجاج المسطح في أمريكا الشمالية". "هدفنا هو النمو مع السوق. وهذا يعني أنه بحلول نهاية [2024] سيكون لدينا ثلاثة خطوط عائمة في أمريكا الشمالية مخصصة لقطاع الطاقة الشمسية، وخطين آخرين في فيتنام، وواحد أيضًا في ماليزيا، والذي قمنا بتحويله إلى التكلفة الإجمالية للملكية من الزجاج المعماري في وقت سابق.
تضيف شركة Vitro Architecural Glass أيضًا القدرة الأمريكية على توريد شركة First Solar. وفي أكتوبر 2023، أعلنت عن توسيع عقدها مع شركة First Solar وخطة للاستثمار في مصنع في ولاية بنسلفانيا، وكذلك في تكييف مرافق الزجاج الكهروضوئية الحالية. وقالت الشركة في بيان إنها تتوقع "نموًا كبيرًا" في أعمال الزجاج الشمسي بسبب تأثير "الاقتراب" في الولايات المتحدة.
تأثير الجيش الجمهوري الايرلندي
إلى جانب التأثير على شركة First Solar وسلسلة توريد الزجاج المتنامية، تعمل سياسات مثل قانون خفض التضخم الأمريكي (IRA) أيضًا على تحفيز الاستثمار في تصنيع السيليكون البلوري، مما يدفع شركة Canadian Premium Sand (CPS)، الوافد الجديد من كندا، إلى الإعلان عن الألواح الشمسية مشروع زجاج . تخطط CPS لبناء مصنع في سيلكيرك، مانيتوبا، لإنتاج أغطية الوحدات الزجاجية مقاس 1.8 مم إلى 4 مم بكمية كافية لإنتاج 6 جيجاوات من الألواح الشمسية سنويًا.
وقال أنشول فيشال، الذي يرأس تطوير الشركات في CPS: "نحن نقدر الطلب في منطقة أمريكا الشمالية على الزجاج الشمسي ليصل إلى ما يقرب من 100 جيجاوات بحلول عام 2030، مدفوعًا بإعادة سلسلة توريد تصنيع الألواح الشمسية إلى الولايات المتحدة".
أعلنت الشركة عن اتفاقيات شراء مع شركات مثل شركة Meyer Burger السويسرية المصنعة للوحدات، وشركة Heliene ومقرها كندا، وشركة Qcells المملوكة لشركة Hanwha الكورية الجنوبية. ويجري المزيد من المناقشات مع عملاء الزجاج الشمسي المزخرف المحتملين الآخرين، وفقًا لفيشال، مع خطط للوصول إلى حالة التعاقد بنسبة 100٪ قبل البناء.
يحتاج مشروع الزجاج المتكامل لشركة CPS إلى استثمار بقيمة 880 مليون دولار كندي (639 مليون دولار) لإنشاء المصنع وتطوير موقع رمل السيليكا. تتضمن الخطة خطوطًا متعددة من الزجاج الشمسي المقسى والمزخرف، بما في ذلك خطوط الطلاء المضادة للانعكاس والمضادة للتلوث، والتي سيتم طرحها عبر الإنترنت في عام 2026.
وقال فيشال: "إنه مشروع أقرته كل من الوكالات الحكومية الإقليمية والفدرالية، والتصاريح البيئية موجودة". "لقد قمنا للتو باختبار المادة الرملية في أوروبا، مما أكد أننا سنكون قادرين على استخدام عمليات بسيطة ومنخفضة التكلفة ومسؤولة بيئيًا لتحسينها وفقًا لمواصفات الزجاج الشمسي المنقوش."
ستكون CPS قادرة على الاستفادة من مزيج الطاقة في مانيتوبا للحصول على نسبة منخفضة من ثاني أكسيد الكربون2-انبعاث الطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح. إن التواجد في منطقة اتفاقية التجارة الحرة لأمريكا الشمالية في موقع يبعد عن العملاء براً لمدة ثلاثة إلى أربعة أيام - مما يدعم الشحن الأبسط وتقليل الاضطرابات المحتملة - يعد من المزايا الأخرى المتعلقة بالموقع، وفقًا لفيشال.
تم التعاقد مع كونسورتيوم لبناء مصنع CPS. وهي تضم Henry F. Teichmann، وهو مقاول عالمي لمصانع الزجاج ومقره في الولايات المتحدة؛ وشركة الهندسة الصناعية Fives Group ومقرها فرنسا؛ مورد معدات صناعة الزجاج الإيطالي Bottero؛ وشركتان كنديتان هما Elrus Aggregate Systems، وهي شركة توفر معدات معالجة المعادن؛ وPCL Constructors، وهي شركة هندسة مدنية.
زجاج معاد تدويره
مثل CPS، تتمتع المحطة المخطط لها لـ Solarcycle التي يبلغ عمرها عامين بقدرة سنوية بوحدة تعادل 5 جيجاوات إلى 6 جيجاوات من قدرة التوليد - ولكن باستخدام الزجاج المعاد تدويره. إن استخدام المواد المعاد تدويرها المستردة من ألواح السيليكون البلورية المنتهية الصلاحية يعني أن الزجاج المستعاد يحتوي على التركيب الكيميائي الصحيح. إنها بالفعل مادة منخفضة الحديد، كما يراها فينيي من شركة Solarcycle، وهذا من شأنه أن يقلل الطلب على الطاقة والكربون المتجسد.
قال مدير العمليات: "إنه أول مصنع للزجاج المدرفل منخفض الحديد يتم بناؤه في السوق الأمريكية". "إننا نتلقى حاليًا عروضًا من موردي معدات معالجة الزجاج الدوليين بينما يتم التفاوض على عقود الهندسة والبناء والأنظمة الفرعية المتعددة مع الموردين المقيمين في الولايات المتحدة."
يجري العمل حاليًا على خط إنتاج الزجاج المزخرف بطول 800 متر مع قطاعات المعالجة الساخنة والباردة. وهو يشتمل على بناء فرن متجدد مصمم خصيصًا لإعادة استخدام غازات العادم لتقليل استهلاك الوقود؛ معدات المعالجة المدرفلة على الساخن؛ والقطع، والطحن، وتلطيف الزجاج، وخطوات عملية النهاية الباردة الأخرى اللازمة لصنع الزجاج للوحدات الزجاجية المزدوجة والمفردة.
إن Solarcycle ليس مورد الزجاج الوحيد الذي يتطلع إلى الاستفادة من استخدام المواد المعاد تدويرها. وقالت CPS الكندية أيضًا إنها تخطط لاستخدام كسارة الزجاج المعاد تدويرها من مصادر خارجية في منتجاتها، بينما أعلنت أمثال AGC اليابانية وSaint Gobain أيضًا عن مشاريع.
هذا المحتوى محمي بموجب حقوق الطبع والنشر ولا يجوز إعادة استخدامه. إذا كنت ترغب في التعاون معنا وترغب في إعادة استخدام بعض المحتوى الخاص بنا، فيرجى الاتصال بـ: Editors@pv-magazine.com.
مصدر من مجلة الكهروضوئية
إخلاء المسؤولية: يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه بواسطة pv-magazine.com بشكل مستقل عن Chovm.com. لا تقدم Chovm.com أي تعهدات أو ضمانات فيما يتعلق بجودة وموثوقية البائع والمنتجات.
