Dengan kapasiti modul PV meningkat, pembekal kaca telah melabur dalam kapasiti pengeluaran kaca solar baharu. Seperti di India dan China, kemudahan baharu muncul di Amerika Utara, dengan kelainan unik untuk memastikan daya saing, seperti menggunakan bahan kitar semula.
Pada pertengahan Mac 2024, Silfab Solar Kanada, pengeluar modul kecekapan tinggi dengan rancangan untuk berkembang ke Carolina Selatan, berkata ia akan mendapatkan sumber kaca daripada kitar semula panel PV yang berpangkalan di AS, Solarcycle. Solarcycle merancang fabrik kaca solar bernilai $344 juta di negeri Georgia, AS, yang dibekalkan oleh bahan panel kitar semula.
"Kami teruja dengan potensi pertumbuhan pembuatan solar domestik untuk menyediakan pekerjaan dan pembangunan R&D di AS," kata Ketua Pegawai Operasi (COO) Solarcycle Rob Vinje. majalah pv.
Pertumbuhan global
Andries Wantenaar, dari syarikat risikan pasaran Rethink Technology Research, berkata bahawa "permintaan untuk kaca solar kelihatan kukuh. Ia adalah pasaran yang berkembang dengan harga yang agak stabil.” Beliau menyatakan peningkatan 66% dalam setiap bahagian industri pembuatan solar China pada 2023, dan pertumbuhan yang lebih pesat di luar China, di mana pengeluaran meningkat dua kali ganda daripada 65 GW pada 2022, kepada sekitar 130 GW pada 2023.
"Jika anda membuat kaca solar, anda mempunyai pasaran yang sangat besar dan berkembang pesat di luar China untuk dijual," kata Wantenaar. "Anda tidak akan terperangkap dalam situasi pembuat polysilicon Barat, yang pelanggannya adalah pembuat wafer di China yang kini membeli daripada pembuat polysilicon China secara eksklusif pada harga jauh di bawah kos pengeluaran marginal Barat."
Harga bahan kaca agak stabil. "Harga kaca gred suria telah berdegil selama sekurang-kurangnya sedekad sekarang kerana ia adalah produk yang dikira sepenuhnya," kata Wantenaar. Kaveatnya ialah kaca ialah produk intensif tenaga, yang merupakan faktor kos yang kukuh, dan satu sebab mengapa China mendominasi pengeluarannya. Wantenaar menganggarkan bahawa China memegang "sekitar 90%" pasaran kaca solar, lebih tinggi daripada bahagian modul PV 80%nya.
Dua belah
Wantenaar percaya kaca akan mewakili bahagian kos modul yang lebih besar pada masa hadapan, kerana elemen lain menjadi lebih cekap kos dan trend modul dwimuka, biasanya menampilkan kaca pada kedua-dua belah dan bukannya bahagian depan kaca yang digabungkan dengan lembaran belakang polimer, semakin meningkat.
"Bifacial baru-baru ini melepasi 50% bahagian pasaran, melihat kepada output pembuatan China, dan akan terus berkembang, kepada mungkin 75% pada 2030," kata penganalisis itu.
Modul kaca dwimuka biasanya menggunakan dua anak tetingkap kaca 2 mm, kadangkala 1.6 mm, berbanding panel konvensional, yang menampilkan kaca 3.2 mm. Penggunaan kaca nipis mungkin memerlukan proses pengukuhan haba yang berbeza dan itu boleh menjejaskan kualiti.
Trend ke arah kaca-kaca adalah sesuatu yang penyelidik di Makmal Tenaga Diperbaharui Nasional (NREL) Jabatan Tenaga AS (JAS) sedang mengkaji, mengenai ketahanan modul.
"Kaca yang benar-benar nipis dioptimumkan untuk penghantaran dan logistik, tidak semestinya untuk prestasi ketahanan di lapangan," kata Teresa Barnes, yang menguruskan kumpulan kebolehpercayaan dan prestasi sistem PV di NREL, dan berkhidmat sebagai ketua konsortium penyelidikan Bahan Modul Tahan Lama (Duramat) yang dibiayai oleh DOE.
"Secara sejarah, modul PV silikon telah dibuat dengan kaca penutup bergulung dan bertekstur manakala filem nipis telah menggunakan kaca apungan bebas antimoni dengan ketebalan 2 mm atau 3 mm," kata Barnes. "Lebih nipis mungkin tetapi ia lebih rumit kerana proses pembajaan haba."
Mungkin bahan kaca yang dibuat untuk pasaran Amerika Utara akan mempunyai keperluan mekanikal yang berbeza daripada kawasan lain.
"Cuaca yang melampau, seperti hujan batu, mungkin bermakna bahawa modul AS memerlukan kaca yang lebih tebal," kata Barnes.
Terdapat juga isyarat serupa yang datang dari Eropah.
"Trend di sini ialah mencari niche," kata Martin Zugg, pengarah urusan pengeluar kaca Jerman Interfloat, yang dimiliki oleh Borosil India. “Sukar untuk mencari niche tetapi kami melihat pengeluar membangunkan lebih banyak pasaran khusus baharu, termasuk panel kalis hujan batu yang memerlukan kaca tebal, modul bersepadu bumbung dan aplikasi PV bersepadu bangunan.”
Interfloat menghasilkan kaca suria bertekstur rendah besi rendah dan transmisi tinggi yang mencukupi untuk 2 GW modul setahun. Ia membuat kaca dengan ketebalan antara 2 mm hingga 6 mm, dalam dimensi konvensional serta tersuai dan permintaan khas.
Penggunaan kaca yang lebih tebal boleh memberi pengeluar kaca tempatan peluang pasaran dan kos berkaitan pengangkutan yang lebih rendah.
"Kaca adalah bahan yang mahal untuk dihantar," kata NREL's Barnes. "Kos logistik, penghantaran dan penyimpanan semuanya dibayar oleh pengeluar modul PV."
Kesan Suria pertama
Gergasi PV filem nipis yang berpangkalan di AS, First Solar sedang mengembangkan kapasiti dengan 13 GW keluaran operasi setakat September 2023, dan merancang untuk 25 GW kapasiti papan nama tahunan global pada 2026, dengan 14 GW di Amerika Syarikat.
Trajektori pengembangan itu mencetuskan pelaburan industri kaca untuk membekalkannya dengan kaca apungan yang diperlukan untuk modul filem nipisnya. Di Amerika Syarikat, pengeluar NSG Group dan Vitro Architectural Glass telah mengumumkan kontrak dan rancangan untuk talian khusus untuk menyediakan First Solar.
Di India, di mana First Solar baru-baru ini merasmikan kilang modul 3.3 GW Siri 7nya, syarikat bahan Perancis Saint Gobain dilaporkan membawa pengeluaran dalam talian di sebuah kilang di negeri Tamil Nadu untuk membekalkan pengeluar Amerika.
Pada November 2023, NSG berkata ia akan menambah kapasiti kaca bersalut oksida konduktif (TCO) lutsinar di Ohio untuk membekalkan First Solar, merancang langkah itu pada awal 2025. NSG telah menghasilkan kaca bersalut TCO untuk PV filem nipis selama lebih daripada 25 tahun.
“Setiap tahun pasaran solar lebih besar dan lebih besar; lebih banyak modal, lebih banyak sumber,” kata Stephen Weidner, yang mengetuai kumpulan produk kaca dan solar seni bina Amerika Utara NSG. "Kami melihat ini secara global."
Kaca untuk solar menjadi lebih penting. "Ia telah berubah daripada hampir tiada 10 tahun lalu, kepada 10% hingga 15% daripada jumlah bekalan pasaran kaca rata di Amerika Utara," kata Weidner. “Matlamat kami adalah untuk berkembang bersama pasaran. Ini bermakna menjelang akhir [2024] kami akan mempunyai tiga garisan apungan di Amerika Utara khusus untuk segmen solar, dua baris lagi di Vietnam, juga satu di Malaysia, yang kami tukarkan kepada TCO daripada kaca seni bina sebelum ini.”
Vitro Architectural Glass juga menambah kapasiti AS untuk membekalkan First Solar. Pada Oktober 2023, ia mengumumkan peluasan kontraknya dengan First Solar dan rancangan untuk melabur dalam sebuah kilang di Pennsylvania, serta dalam menyesuaikan kemudahan kaca PV sedia ada. Syarikat itu berkata dalam satu kenyataan bahawa ia menjangkakan "pertumbuhan ketara" dalam perniagaan kaca solar disebabkan oleh kesan "berhampiran" di Amerika Syarikat.
Kesan IRA
Selain mempengaruhi First Solar dan rantaian bekalan kacanya yang semakin berkembang, dasar seperti Akta Pengurangan Inflasi (IRA) AS, juga mendorong pelaburan pembuatan silikon kristal, mencetuskan Canadian Premium Sand (CPS), peserta baharu dari Kanada, untuk mengumumkan projek kaca panel solar. CPS merancang untuk membina sebuah kilang di Selkirk, Manitoba, untuk menghasilkan penutup modul kaca 1.8 mm hingga 4 mm dalam jumlah yang cukup untuk 6 GW panel solar setahun.
"Kami menganggarkan permintaan di rantau Amerika Utara untuk kaca corak solar mencecah hampir 100 GW menjelang 2030, didorong oleh penyusunan semula rantaian bekalan pembuatan panel solar di AS," kata Anshul Vishal, yang mengetuai pembangunan korporat di CPS.
Perniagaan itu mengumumkan perjanjian pengambilalihan dengan pengeluar modul Switzerland Meyer Burger, Heliene yang berpangkalan di Kanada, dan Qcells, yang dimiliki oleh Hanwha Korea Selatan. Perbincangan lanjutan dengan pelanggan kaca solar bercorak lain sedang dijalankan, menurut Vishal, dengan rancangan untuk mencapai status kontrak 100% sebelum pembinaan.
Projek kaca bersepadu CPS memerlukan pelaburan CAD 880 juta ($639 juta) untuk menubuhkan kilang dan membangunkan tapak pasir silika. Pelan itu termasuk berbilang barisan kaca suria terbaja dan bercorak, termasuk garisan salutan anti-reflektif dan anti-kotoran, untuk berada dalam talian pada tahun 2026.
"Ia adalah projek yang disahkan oleh kedua-dua agensi kerajaan wilayah dan persekutuan dan permit alam sekitar telah disediakan," kata Vishal. "Kami baru sahaja menguji bahan pasir di Eropah, yang mengesahkan bahawa kami akan dapat menggunakan proses yang mudah, kos rendah dan bertanggungjawab terhadap alam sekitar untuk memperhalusinya kepada spesifikasi gred kaca solar bercorak."
CPS akan dapat memanfaatkan campuran tenaga Manitoba untuk CO rendah2-pelepasan hidroelektrik dan kuasa angin. Berada di zon Perjanjian Perdagangan Bebas Amerika Utara di tapak yang tiga hingga empat hari melalui darat daripada pelanggan - menyokong penghantaran yang lebih mudah dan kurang potensi gangguan - adalah kelebihan lain yang berkaitan dengan lokasi, menurut Vishal.
Sebuah konsortium dikontrak untuk membina kilang CPS. Ia termasuk Henry F. Teichmann, kontraktor kilang kaca antarabangsa yang berpangkalan di Amerika Syarikat; Firma kejuruteraan industri yang berpangkalan di Perancis Fives Group; Pembekal peralatan pembuatan kaca Itali Bottero; dan dua firma Kanada, Elrus Aggregate Systems, penyedia peralatan pemprosesan mineral; dan PCL Constructors, sebuah firma kejuruteraan awam.
Kaca kitar semula
Seperti CPS, kilang yang dirancang untuk Solarcycle berusia dua tahun mempunyai kapasiti tahunan dengan modul bersamaan kapasiti penjanaan 5 GW hingga 6 GW - tetapi menggunakan kaca kitar semula. Menggunakan bahan kitar semula yang diperoleh semula daripada panel silikon kristal akhir hayat bermakna kaca yang dipulihkan mempunyai komposisi kimia yang betul. Ia sudah menjadi bahan rendah besi, seperti yang dilihat oleh Vinje Solarcycle, dan itu akan mengurangkan permintaan tenaga dan karbon terwujud.
"Ia adalah kilang kaca bergulung besi rendah pertama yang dibina di pasaran AS," kata COO itu. "Kami sedang menerima tawaran daripada pembekal peralatan pemprosesan kaca antarabangsa sementara kontrak untuk kejuruteraan, pembinaan dan pelbagai subsistem sedang dirundingkan dengan pembekal yang berpangkalan di AS."
Dalam kerja-kerja adalah barisan pengeluaran kaca bercorak sepanjang 800 meter dengan kedua-dua segmen pemprosesan panas dan sejuk. Ia termasuk pembinaan relau regeneratif silang tembakan direka khas yang menggunakan semula gas ekzos untuk mengurangkan penggunaan bahan api; peralatan pemprosesan gulung panas; dan pemotongan, pengisaran, pembajaan kaca, dan langkah proses akhir sejuk lain yang diperlukan untuk membuat kaca bagi modul dwi-dan kaca tunggal.
Solarcycle bukan satu-satunya pembekal kaca yang ingin mendapat manfaat daripada menggunakan bahan kitar semula. CPS Kanada juga berkata ia merancang untuk menggunakan cullet kaca kitar semula daripada sumber luar dalam produknya manakala syarikat seperti AGC Jepun dan Saint Gobain juga telah mengumumkan projek.
Kandungan ini dilindungi oleh hak cipta dan tidak boleh digunakan semula. Jika anda ingin bekerjasama dengan kami dan ingin menggunakan semula beberapa kandungan kami, sila hubungi: editors@pv-magazine.com.
Sumber daripada majalah pv
Penafian: Maklumat yang dinyatakan di atas disediakan oleh pv-magazine.com secara bebas daripada Chovm.com. Chovm.com tidak membuat perwakilan dan jaminan tentang kualiti dan kebolehpercayaan penjual dan produk.
