ایالات متحده و کانادا طرح های شیشه ای خورشیدی را افزایش می دهند

با افزایش ظرفیت ماژول PV، تامین کنندگان شیشه در ظرفیت جدید تولید شیشه خورشیدی سرمایه گذاری کرده اند. مانند هند و چین، امکانات جدیدی در آمریکای شمالی با پیچ و تاب های منحصر به فرد برای تضمین رقابت، مانند استفاده از مواد بازیافتی، در حال ظهور است.

در اواسط مارس 2024، Silfab Solar کانادا، یک تولید کننده ماژول های با راندمان بالا که قصد دارد در کارولینای جنوبی گسترش یابد، گفت که شیشه را از بازیافت پنل های PV در ایالات متحده Solarcycle تامین می کند. سولارسایکل در حال برنامه ریزی برای ساخت یک کارخانه شیشه خورشیدی 344 میلیون دلاری در ایالت جورجیا در ایالات متحده است که توسط مواد پانل بازیافتی تامین می شود.

راب وینژ، مدیر عملیاتی Solarcycle (COO) گفت: "ما در مورد پتانسیل رشد تولید داخلی خورشیدی برای ایجاد شغل و توسعه تحقیق و توسعه در ایالات متحده هیجان زده هستیم." مجله pv.

رشد جهانی

Andries Wantenaar، از شرکت اطلاعات بازار Rethink Technology Research، گفت: «تقاضا برای شیشه های خورشیدی قوی به نظر می رسد. این یک بازار رو به رشد با قیمت‌های نسبتاً پایدار است.» او به رشد 66 درصدی در هر بخش از صنعت تولید خورشیدی چین در سال 2023 و حتی رشد سریع‌تر در خارج از چین اشاره کرد، جایی که تولید از 65 گیگاوات در سال 2022 دو برابر شد و به حدود 130 گیگاوات در سال 2023 رسید.

Wantenaar می‌گوید: «اگر شیشه‌های خورشیدی می‌سازید، بازار بسیار بزرگ و به سرعت در حال رشدی در خارج از چین برای فروش دارید. "شما در وضعیت تولیدکنندگان پلی سیلیکون غربی گیر نخواهید داشت، زیرا مشتریان آنها سازندگان ویفر در چین هستند که اکنون از سازندگان پلی سیلیکون چینی منحصراً با قیمت هایی بسیار کمتر از هزینه نهایی تولید غربی خریداری می کنند."

قیمت مواد شیشه ای نسبتاً ثابت است. Wantenaar می‌گوید: «قیمت شیشه‌های درجه‌بندی خورشیدی حداقل برای یک دهه در حال حاضر سرسخت بوده است، زیرا این یک محصول کاملاً مشخص است. احتیاط این است که شیشه یک محصول انرژی بر است، که یک عامل هزینه قوی است، و یکی از دلایلی که چین بر تولید آن تسلط دارد. Wantenaar تخمین زد که چین "حدود 90٪" از بازار شیشه های خورشیدی را در اختیار دارد که بیشتر از سهم ماژول PV 80٪ آن است.

دو طرف

Wantenaar معتقد است که شیشه سهم بیشتری از هزینه‌های ماژول را در آینده نشان می‌دهد، زیرا سایر عناصر مقرون به صرفه‌تر می‌شوند و روند ماژول دو وجهی، که معمولاً دارای شیشه در هر دو طرف است به جای جلوی شیشه‌ای همراه با یک صفحه پشتی پلیمری، تشدید می‌شود.

این تحلیلگر گفت: «Bifacial اخیراً با نگاهی به تولیدات تولیدی چین، 50 درصد از سهم بازار را پشت سر گذاشته و به رشد خود ادامه خواهد داد تا شاید در سال 75 به 2030 درصد برسد.

ماژول‌های شیشه‌ای دو وجهی معمولاً از دو شیشه 2 میلی‌متری، گاهی اوقات 1.6 میلی‌متر، بر خلاف پنل‌های معمولی که شیشه 3.2 میلی‌متری دارند، استفاده می‌کنند. استفاده از شیشه های نازک تر ممکن است نیاز به فرآیندهای مختلف تقویت حرارت داشته باشد و ممکن است بر کیفیت تأثیر بگذارد.

گرایش به شیشه-شیشه چیزی است که محققان در آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) در رابطه با دوام ماژول به دنبال آن هستند.

ترزا بارنز که گروه قابلیت اطمینان PV و عملکرد سیستم در NREL را مدیریت می کند و به عنوان رئیس کنسرسیوم تحقیقاتی مواد ماژول بادوام (Duramat) با بودجه DOE خدمت می کند، گفت: "شیشه واقعا نازک برای حمل و نقل و تدارکات بهینه شده است، نه لزوما برای عملکرد دوام در این زمینه."

بارنز گفت: «از لحاظ تاریخی، ماژول‌های PV سیلیکونی با شیشه‌های رول شده و بافت‌دار ساخته شده‌اند، در حالی که لایه‌های نازک از شیشه‌های شناور بدون آنتیموان با ضخامت ۲ میلی‌متر یا ۳ میلی‌متر استفاده می‌کنند. نازک‌تر ممکن است، اما به دلیل فرآیند حرارت دادن، دشوارتر است.

ممکن است مواد شیشه ای ساخته شده برای بازار آمریکای شمالی نیازهای مکانیکی متفاوتی نسبت به سایر مناطق داشته باشد.

بارنز گفت: «آب و هوای شدید، مانند تگرگ، می‌تواند به این معنا باشد که ماژول‌های ایالات متحده به شیشه‌های ضخیم‌تر نیاز دارند.

سیگنال های مشابهی نیز از اروپا می آید.

مارتین زوگ، مدیر عامل سازنده شیشه آلمانی Interfloat که متعلق به Borosil هند است، گفت: «روند در اینجا یافتن سوله است. یافتن جایگاهی سخت است، اما می‌بینیم که تولیدکنندگان بازارهای جدید بیشتری را توسعه می‌دهند، که شامل پانل‌های مقاوم در برابر تگرگ است که به شیشه‌های ضخیم‌تر، ماژول‌های یکپارچه با سقف و کاربردهای PV یکپارچه در ساختمان نیاز دارند.

اینترفلوات به اندازه کافی شیشه خورشیدی بافتدار کم آهن و انتقال بالا برای 2 گیگاوات ماژول در سال تولید می کند. شیشه هایی با ضخامت های 2 میلی متر تا 6 میلی متر در ابعاد معمولی و سفارشی و سفارشی می سازد.

استفاده از شیشه‌های ضخیم‌تر می‌تواند به تولیدکنندگان داخلی شیشه فرصت بازار و هزینه‌های مربوط به حمل و نقل را کاهش دهد.

بارنز NREL گفت: "شیشه یک ماده گران قیمت برای حمل است." "هزینه های لجستیک، حمل و نقل و ذخیره سازی همه توسط سازنده ماژول PV پرداخت می شود."

اولین اثر خورشیدی

First Solar غول PV لایه نازک مستقر در ایالات متحده در حال توسعه ظرفیت با 13 گیگاوات خروجی عملیاتی از سپتامبر 2023 است و برای 25 گیگاوات ظرفیت جهانی سالانه در سال 2026 با 14 گیگاوات در ایالات متحده برنامه ریزی می کند.

این مسیر گسترش، سرمایه‌گذاری در صنعت شیشه را برای تامین شیشه‌های شناور مورد نیاز برای ماژول‌های لایه نازک خود به دنبال دارد. در ایالات متحده، تولیدکنندگان NSG Group و Vitro Architectural Glass قراردادها و برنامه هایی را برای خطوط اختصاصی برای خدمت به First Solar اعلام کرده اند.

در هند، جایی که First Solar اخیراً کارخانه ماژول 3.3 گیگاواتی سری 7 خود را افتتاح کرد، شرکت مواد فرانسوی Saint Gobain طبق گزارش‌ها، تولید را به صورت آنلاین در کارخانه‌ای در ایالت تامیل نادو به منظور عرضه به سازنده آمریکایی عرضه می‌کند.

در نوامبر 2023، NSG گفت که ظرفیت شیشه با پوشش اکسید رسانای شفاف (TCO) را در اوهایو برای تامین First Solar اضافه خواهد کرد و این حرکت را در اوایل سال 2025 برنامه ریزی می کند. NSG برای بیش از 25 سال شیشه های با پوشش TCO را برای PV لایه نازک تولید کرده است.

هر سال بازار خورشیدی بزرگتر و بزرگتر می شود. سرمایه بیشتر، منابع بیشتر. ما این را در سطح جهانی می بینیم.»

شیشه برای خورشیدی مهم تر می شود. ویدنر می‌گوید: 10 سال پیش تقریباً از هیچ، به 10 تا 15 درصد از کل عرضه شیشه‌های تخت در آمریکای شمالی رسیده است. "هدف ما رشد با بازار است. این بدان معناست که تا پایان [2024] ما سه خط شناور در آمریکای شمالی خواهیم داشت که به بخش خورشیدی اختصاص داده شده است، دو خط دیگر در ویتنام، همچنین یک خط در مالزی، که قبلاً از شیشه‌های معماری به TCO تبدیل کردیم.

شیشه معماری ویترو همچنین ظرفیت ایالات متحده را برای تامین First Solar اضافه می کند. در اکتبر 2023، آن را گسترش قرارداد خود با First Solar و برنامه ای برای سرمایه گذاری در یک کارخانه در پنسیلوانیا و همچنین در انطباق تاسیسات شیشه PV موجود اعلام کرد. این شرکت در بیانیه‌ای اعلام کرد که به دلیل اثر «نزدیک شدن» در ایالات متحده، انتظار «رشد قابل توجهی» در تجارت شیشه‌های خورشیدی دارد.

تاثیر IRA

سیاست‌هایی مانند قانون کاهش تورم ایالات متحده (IRA)، علاوه بر تأثیرگذاری بر First Solar و زنجیره تأمین شیشه‌ای رو به رشد آن، سرمایه‌گذاری در تولید سیلیکون کریستالی را نیز تحریک می‌کند و باعث می‌شود که Canadian Premium Sand (CPS)، یک شرکت جدید از کانادا، یک پروژه شیشه‌ای پنل خورشیدی را اعلام کند. CPS قصد دارد یک کارخانه در سلکرک، منیتوبا، برای تولید پوشش‌های ماژول شیشه‌ای 1.8 تا 4 میلی‌متری با حجم کافی برای 6 گیگاوات پنل‌های خورشیدی در سال بسازد.

انشول ویشال، سرپرست توسعه شرکت در CPS، گفت: «ما در حال تخمین تقاضا در منطقه آمریکای شمالی برای شیشه های الگوی خورشیدی هستیم که تا سال 100 به 2030 گیگاوات برسد، که ناشی از بازسازی زنجیره تامین تولید پنل های خورشیدی در ایالات متحده است.

این کسب‌وکار با شرکت‌هایی مانند تولیدکننده ماژول‌های سوئیسی Meyer Burger، هلین مستقر در کانادا، و Qcells، متعلق به Hanwha کره‌جنوبی، قراردادهایی را اعلام کرد. به گفته ویشال، بحث‌های بیشتر در مورد برداشت با سایر مشتریان بالقوه شیشه‌های خورشیدی طرح‌دار در حال انجام است و برنامه‌هایی برای رسیدن به وضعیت قراردادی ۱۰۰ درصدی قبل از ساخت و ساز در حال انجام است.

پروژه شیشه یکپارچه CPS برای راه اندازی کارخانه و توسعه یک سایت ماسه سیلیسی به سرمایه گذاری 880 میلیون دلار کانادا (639 میلیون دلار) نیاز دارد. این طرح شامل چندین خط شیشه های خورشیدی سکوریت شده و طرح دار، از جمله خطوط پوشش ضد انعکاس و ضد خاک است که در سال 2026 به صورت آنلاین عرضه می شود.

ویشال گفت: "این پروژه ای است که توسط سازمان های دولتی استانی و فدرال تایید شده است و مجوزهای زیست محیطی نیز وجود دارد." ما به تازگی مواد شن و ماسه را در اروپا آزمایش کردیم، که تأیید کرد که می‌توانیم از فرآیندهای ساده، کم‌هزینه و سازگار با محیط‌زیست برای اصلاح آن به مشخصات شیشه‌ای خورشیدی الگودار استفاده کنیم.»

CPS قادر خواهد بود از ترکیب انرژی منیتوبا برای کاهش CO استفاده کند₂- انتشار برق آبی و نیروی باد. به گفته ویشال، قرار گرفتن در منطقه توافقنامه تجارت آزاد آمریکای شمالی در مکانی که سه تا چهار روز از طریق زمین از مشتریان فاصله دارد - که از حمل و نقل ساده تر و اختلال بالقوه کمتر پشتیبانی می کند - از دیگر مزایای مربوط به مکان است.

یک کنسرسیوم برای ساخت کارخانه CPS منعقد شده است. این شامل Henry F. Teichmann، یک پیمانکار بین المللی کارخانه شیشه مستقر در ایالات متحده است. شرکت مهندسی صنایع Fives Group مستقر در فرانسه؛ تامین کننده تجهیزات شیشه سازی ایتالیایی Bottero; و دو شرکت کانادایی Elrus Aggregate Systems، ارائه دهنده تجهیزات فرآوری مواد معدنی. و PCL Constructors، یک شرکت مهندسی عمران.

شیشه بازیافتی

مانند CPS، نیروگاهی که برای Solarcycle دو ساله برنامه ریزی شده است، ظرفیت سالانه ای با ظرفیت تولید معادل 5 گیگاوات تا 6 گیگاوات دارد - اما از شیشه بازیافتی استفاده می کند. استفاده از مواد بازیافتی بازیافت شده از پانل های سیلیکونی کریستالی پایان عمر به این معنی است که شیشه بازیافتی ترکیب شیمیایی مناسبی دارد. همانطور که Vinje شرکت Solarcycle آن را می بیند، این ماده در حال حاضر یک ماده کم آهن است و تقاضای انرژی و کربن را کاهش می دهد.

COO گفت: "این اولین کارخانه شیشه نورد کم آهن است که در بازار ایالات متحده ساخته شده است." ما در حال حاضر از تامین کنندگان تجهیزات پردازش شیشه بین المللی پیشنهادهایی دریافت می کنیم در حالی که قراردادهای مهندسی، ساخت و ساز و زیرسیستم های متعدد در حال مذاکره با تامین کنندگان مستقر در ایالات متحده است."

یک خط تولید شیشه طرح دار به طول 800 متر با دو بخش پردازش گرم و سرد در حال کار است. این شامل یک ساختار کوره احیا کننده متقابل طراحی شده است که از گازهای خروجی مجدد برای کاهش مصرف سوخت استفاده می کند. تجهیزات پردازش نورد گرم؛ و مراحل برش، آسیاب، تلطیف شیشه و سایر مراحل فرآیند پایان سرد مورد نیاز برای ساخت شیشه برای ماژول های دوگانه و تک شیشه ای.

Solarcycle تنها تامین کننده شیشه نیست که به دنبال سود بردن از استفاده از مواد بازیافتی است. CPS کانادا همچنین اعلام کرد که قصد دارد از مخزن شیشه بازیافت شده از منابع خارجی در محصولات خود استفاده کند در حالی که شرکت هایی مانند AGC ژاپن و Saint Gobain نیز پروژه هایی را اعلام کرده اند.

این محتوا توسط حق چاپ محافظت می شود و امکان استفاده مجدد وجود ندارد. اگر می‌خواهید با ما همکاری کنید و می‌خواهید از برخی از محتوای ما دوباره استفاده کنید، لطفاً با: editors@pv-magazine.com تماس بگیرید.

منبع از مجله pv

سلب مسئولیت: اطلاعات ذکر شده در بالا توسط pv-magazine.com مستقل از Cooig.com ارائه شده است. Cooig.com هیچ گونه نمایندگی و ضمانتی در مورد کیفیت و قابلیت اطمینان فروشنده و محصولات نمی دهد.