Nu de capaciteit van PV-modules toeneemt, investeren glasleveranciers in nieuwe productiecapaciteit voor zonneglas. Net als in India en China duiken er in Noord-Amerika nieuwe faciliteiten op, met unieke snufjes om concurrentievermogen te garanderen, zoals het gebruik van gerecycled materiaal.
Medio maart 2024 zei het Canadese Silfab Solar, een fabrikant van hoogrendementsmodules met plannen om uit te breiden naar South Carolina, dat het glas zou betrekken van de Amerikaanse PV-paneelrecycler Solarcycle. Solarcycle plant een zonneglasfabriek van $ 344 miljoen in de Amerikaanse staat Georgia, geleverd door gerecyclede paneelmaterialen.
"We zijn enthousiast over het potentieel voor de groei van de binnenlandse productie van zonne-energie om banen en R&D-ontwikkeling in de VS te creëren", vertelde Rob Vinje, Chief Operating Officer (COO) van Solarcycle pv-tijdschrift.
Wereldwijde groei
Andries Wantenaar, van marktinformatiebedrijf Rethink Technology Research, zei dat "de vraag naar zonneglas robuust lijkt. Het is een groeiende markt met relatief stabiele prijzen." Hij merkte een stijging van 66% op in elk deel van de Chinese zonne-industrie in 2023, en een nog snellere groei buiten China, waar de productie verdubbelde van 65 GW in 2022 tot ongeveer 130 GW in 2023.
"Als je zonneglas maakt, heb je een zeer grote en zeer snelgroeiende markt buiten China om aan te verkopen," zei Wantenaar. "Je zit niet vast in de situatie van westerse polysiliciummakers, wiens klanten de wafermakers in China zijn die nu exclusief van Chinese polysiliciummakers kopen tegen prijzen die ver onder de westerse marginale productiekosten liggen."
De prijzen van glasmateriaal zijn relatief stabiel. "De prijs van glas van zonnekwaliteit is al minstens een decennium koppig omdat het een volledig uitgekristalliseerd product is", aldus Wantenaar. Het voorbehoud is dat glas een energie-intensief product is, wat een sterke kostenfactor is, en een van de redenen waarom China de productie domineert. Wantenaar schat dat China "ongeveer 90%" van de markt voor zonneglas in handen heeft, hoger dan zijn aandeel van 80% in PV-modules.
Twee kanten
Wantenaar verwacht dat glas in de toekomst een groter deel van de modulekosten zal uitmaken, omdat andere elementen steeds kostenefficiënter worden en de trend naar bifaciale modules, waarbij doorgaans aan beide kanten glas wordt gebruikt in plaats van een glazen voorkant in combinatie met een polymeerachterkant, steeds sterker wordt.
"Bifacial heeft onlangs een marktaandeel van 50% bereikt, kijkend naar de Chinese productie, en zal blijven groeien, tot misschien wel 75% in 2030", aldus de analist.
Bifaciale glasmodules gebruiken doorgaans twee glaspanelen van 2 mm, soms 1.6 mm, in tegenstelling tot conventionele panelen met 3.2 mm glas. Het gebruik van dunner glas kan andere warmteversterkingsprocessen vereisen en dat kan de kwaliteit beïnvloeden.
Onderzoekers van het National Renewable Energy Laboratory (NREL) van het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) onderzoeken de trend richting glas-glas met betrekking tot de duurzaamheid van modules.
"Het echt dunne glas is geoptimaliseerd voor verzending en logistiek, niet per se voor duurzaamheidsprestaties in het veld", aldus Teresa Barnes, die de PV-betrouwbaarheids- en systeemprestatiegroep bij NREL beheert en hoofd is van het door DOE gefinancierde Durable Module Materials (Duramat) onderzoeksconsortium.
"Historisch gezien zijn silicium PV-modules gemaakt met gewalst en getextureerd afdekglas, terwijl dunne film antimoonvrij floatglas met een dikte van 2 mm of 3 mm heeft gebruikt", aldus Barnes. "Dunnere is mogelijk, maar dat is lastiger vanwege het hitte-temperingsproces."
Het kan zijn dat glasmateriaal dat voor de Noord-Amerikaanse markt wordt geproduceerd, andere mechanische vereisten heeft dan glasmateriaal voor andere regio's.
"Extreem weer, zoals hagel, zou kunnen betekenen dat Amerikaanse modules dikker gehard glas nodig hebben", aldus Barnes.
Ook uit Europa komen soortgelijke signalen.
"De trend hier is om niches te vinden," zei Martin Zugg, managing director van de Duitse glasfabrikant Interfloat, die eigendom is van het Indiase Borosil. "Het is moeilijk om een niche te vinden, maar we zien dat fabrikanten steeds meer nieuwe nichemarkten ontwikkelen, waaronder hagelbestendige panelen die dikker glas vereisen, in het dak geïntegreerde modules en in gebouwen geïntegreerde PV-toepassingen."
Interfloat produceert genoeg laag-ijzer, hoog-transmissie getextureerd zonneglas voor 2 GW aan modules per jaar. Het maakt glas met diktes variërend van 2 mm tot 6 mm, in conventionele en aangepaste en speciaal-verzoek afmetingen.
Het gebruik van dikker glas kan lokale glasproducenten een marktkans bieden en de transportkosten verlagen.
"Glas is een duur materiaal om te vervoeren", aldus Barnes van de NREL. "Logistieke kosten, verzending en opslag worden allemaal betaald door de fabrikant van de PV-module."
Eerste zonne-effect
De Amerikaanse dunnefilm-PV-gigant First Solar breidt de capaciteit uit met 13 GW operationele output vanaf september 2023 en plant een wereldwijde jaarlijkse naamplaatcapaciteit van 25 GW in 2026, met 14 GW in de Verenigde Staten.
Die expansiekoers triggert investeringen in de glasindustrie om het te voorzien van het floatglas dat het nodig heeft voor zijn dunnefilmmodules. In de Verenigde Staten hebben fabrikanten NSG Group en Vitro Architectural Glass contracten en plannen aangekondigd voor speciale lijnen om First Solar te bedienen.
In India, waar First Solar onlangs zijn 3.3 GW Series 7-modulefabriek opende, gaat het Franse materiaalbedrijf Saint Gobain naar verluidt de productie opstarten in een fabriek in de deelstaat Tamil Nadu om de Amerikaanse fabrikant te bevoorraden.
In november 2023 maakte NSG bekend dat het in Ohio capaciteit voor TCO-gecoat glas (transparant conductive oxide) zou toevoegen om First Solar te bevoorraden. De verhuizing staat gepland voor begin 2025. NSG produceert al meer dan 25 jaar TCO-gecoat glas voor dunnefilm-PV.
"Elk jaar wordt de zonnemarkt groter en groter; meer kapitaal, meer middelen," zei Stephen Weidner, die leiding geeft aan de Noord-Amerikaanse architectonische glas- en zonneproductengroepen van NSG. "We zien dit op wereldwijde basis."
Glas voor zonne-energie wordt steeds belangrijker. "Het is gegaan van vrijwel niets 10 jaar geleden, naar 10% tot 15% van het totale aanbod van de markt voor vlak glas in Noord-Amerika", aldus Weidner. "Ons doel is om met de markt mee te groeien. Dat betekent dat we tegen het einde van [2024] drie floatlijnen in Noord-Amerika hebben die speciaal zijn gericht op het zonne-energiesegment, nog eens twee lijnen in Vietnam, en ook één in Maleisië, die we eerder hebben omgezet naar TCO van architectonisch glas."
Vitro Architecural Glass breidt ook de Amerikaanse capaciteit uit om First Solar te bevoorraden. In oktober 2023 kondigde het een uitbreiding van zijn contract met First Solar aan en een plan om te investeren in een fabriek in Pennsylvania, en in het aanpassen van bestaande PV-glasfaciliteiten. Het bedrijf zei in een verklaring dat het een "aanzienlijke groei" verwachtte in de zonneglasbusiness vanwege het "nearshoring"-effect in de Verenigde Staten.
IRA-impact
Naast het beïnvloeden van First Solar en zijn groeiende glasvoorzieningsketen, stimuleren beleidsmaatregelen zoals de Amerikaanse Inflation Reduction Act (IRA) ook investeringen in de productie van kristallijn silicium, wat Canadian Premium Sand (CPS), een nieuwkomer uit Canada, ertoe aanzet een zonnepaneelglasproject aan te kondigen. CPS is van plan een fabriek te bouwen in Selkirk, Manitoba, om 1.8 mm tot 4 mm glasmodulecovers te produceren in voldoende volume voor 6 GW aan zonnepanelen per jaar.
"We schatten dat de vraag naar zonnepatroonglas in de regio Noord-Amerika tegen 100 bijna 2030 GW zal bedragen, gedreven door de terugkeer van de toeleveringsketen voor de productie van zonnepanelen naar de VS", aldus Anshul Vishal, die hoofd bedrijfsontwikkeling is bij CPS.
Het bedrijf kondigde offtake-overeenkomsten aan met bedrijven als de Zwitserse modulefabrikant Meyer Burger, het in Canada gevestigde Heliene en Qcells, eigendom van het Zuid-Koreaanse Hanwha. Verdere offtake-gesprekken met andere potentiële klanten van gepatroneerd zonneglas zijn gaande, aldus Vishal, met plannen om de 100% contractstatus te bereiken vóór de bouw.
Het CPS-geïntegreerde glasproject heeft een investering van CAD 880 miljoen ($639 miljoen) nodig om de fabriek op te zetten en een locatie voor silicazand te ontwikkelen. Het plan omvat meerdere lijnen van gehard en gepatroneerd zonneglas, inclusief antireflectie- en anti-vervuilingscoatinglijnen, die in 2026 online moeten zijn.
"Het is een project dat door zowel provinciale als federale overheidsinstanties wordt onderschreven en de milieuvergunningen zijn aanwezig", aldus Vishal. "We hebben het zandmateriaal net in Europa laten testen, wat bevestigde dat we eenvoudige, goedkope en milieuvriendelijke processen kunnen gebruiken om het te verfijnen tot patroonspecificaties voor zonneglas."
CPS zal de Manitoba-energiemix kunnen aanboren voor een lage CO2-uitstoot.2-emissie waterkracht en windenergie. Volgens Vishal zijn de locatiegerelateerde voordelen ook gelegen in de zone van de Noord-Amerikaanse Vrijhandelsovereenkomst op een locatie die drie tot vier dagen over land van klanten ligt, wat eenvoudigere verzending en minder potentiële verstoring ondersteunt.
Een consortium is gecontracteerd om de CPS-fabriek te bouwen. Het omvat Henry F. Teichmann, een internationale glasfabriekaannemer gevestigd in de Verenigde Staten; het in Frankrijk gevestigde industriële ingenieursbureau Fives Group; de Italiaanse leverancier van glasapparatuur Bottero; en twee Canadese bedrijven, Elrus Aggregate Systems, een leverancier van apparatuur voor de verwerking van mineralen; en PCL Constructors, een civiel ingenieursbureau.
Gerecycled glas
Net als CPS heeft de fabriek die gepland is voor de twee jaar oude Solarcycle een jaarlijkse capaciteit met een module-equivalent van 5 GW tot 6 GW aan opwekkingscapaciteit – maar dan met gerecycled glas. Door gerecyclede materialen te gebruiken die zijn teruggewonnen uit kristallijne siliciumpanelen aan het einde van hun levensduur, heeft het teruggewonnen glas de juiste chemische samenstelling. Het is al een materiaal met een laag ijzergehalte, zoals Vinje van Solarcycle het ziet, en dat zal de vraag naar energie en de opgenomen koolstof verminderen.
"Het is de eerste fabriek voor gewalst glas met een laag ijzergehalte die op de Amerikaanse markt is gebouwd", aldus de COO. "We ontvangen momenteel aanbiedingen van internationale leveranciers van glasverwerkingsapparatuur, terwijl de contracten voor engineering, constructie en meerdere subsystemen worden onderhandeld met leveranciers in de VS."
In de maak is een 800 meter lange patroonglasproductielijn met zowel warme als koude verwerkingssegmenten. Het omvat een speciaal ontworpen kruisgestookte regeneratieve ovenconstructie die uitlaatgassen hergebruikt om het brandstofverbruik te verminderen; warmgewalste verwerkingsapparatuur; en het snijden, slijpen, glasharden en andere koude eindprocesstappen die nodig zijn om glas te maken voor dual- en single-glass modules.
Solarcycle is niet de enige glasleverancier die wil profiteren van het gebruik van gerecycled materiaal. Ook het Canadese CPS zei dat het van plan is om gerecycled glas van externe bronnen te gebruiken in zijn producten, terwijl bedrijven als het Japanse AGC en Saint Gobain ook projecten hebben aangekondigd.
Deze content is auteursrechtelijk beschermd en mag niet worden hergebruikt. Als u met ons wilt samenwerken en een deel van onze content wilt hergebruiken, neem dan contact op met: editors@pv-magazine.com.
Bron van pv tijdschrift
Disclaimer: De hierboven vermelde informatie wordt onafhankelijk van Chovm.com verstrekt door pv-magazine.com. Chovm.com geeft geen verklaringen en garanties met betrekking tot de kwaliteit en betrouwbaarheid van de verkoper en producten.
