Với công suất mô-đun PV tăng lên, các nhà cung cấp kính đã đầu tư vào năng lực sản xuất kính năng lượng mặt trời mới. Cũng như ở Ấn Độ và Trung Quốc, các cơ sở mới đang xuất hiện ở Bắc Mỹ, với những thay đổi độc đáo để đảm bảo khả năng cạnh tranh, chẳng hạn như sử dụng vật liệu tái chế.
Vào giữa tháng 2024 năm 344, Silfab Solar của Canada, một nhà sản xuất mô-đun hiệu suất cao có kế hoạch mở rộng sang Nam Carolina, cho biết họ sẽ lấy kính từ công ty tái chế tấm pin quang điện Solarcycle có trụ sở tại Hoa Kỳ. Solarcycle đang có kế hoạch xây dựng một nhà máy sản xuất kính năng lượng mặt trời trị giá XNUMX triệu đô la tại tiểu bang Georgia của Hoa Kỳ, được cung cấp bằng vật liệu tấm pin tái chế.
“Chúng tôi rất phấn khích về tiềm năng tăng trưởng sản xuất năng lượng mặt trời trong nước để tạo ra việc làm và phát triển R&D tại Hoa Kỳ”, Giám đốc điều hành (COO) của Solarcycle Rob Vinje cho biết. tạp chí pv.
Tăng trưởng toàn cầu
Andries Wantenaar, từ công ty nghiên cứu thị trường Rethink Technology Research, cho biết "nhu cầu về kính năng lượng mặt trời đang có vẻ mạnh mẽ. Đây là một thị trường đang phát triển với giá cả tương đối ổn định". Ông lưu ý rằng mọi bộ phận của ngành sản xuất năng lượng mặt trời của Trung Quốc đều tăng 66% vào năm 2023 và thậm chí còn tăng trưởng nhanh hơn nữa bên ngoài Trung Quốc, nơi sản lượng tăng gấp đôi từ 65 GW vào năm 2022 lên khoảng 130 GW vào năm 2023.
“Nếu bạn sản xuất kính năng lượng mặt trời, bạn sẽ có một thị trường rất lớn và phát triển rất nhanh bên ngoài Trung Quốc để bán”, Wantenaar cho biết. “Bạn sẽ không bị mắc kẹt trong tình huống của các nhà sản xuất polysilicon phương Tây, những khách hàng của họ là các nhà sản xuất wafer ở Trung Quốc, những người hiện đang mua từ các nhà sản xuất polysilicon Trung Quốc độc quyền với mức giá thấp hơn nhiều so với chi phí sản xuất cận biên của phương Tây”.
Giá vật liệu kính tương đối ổn định. Wantenaar cho biết "Giá của kính năng lượng mặt trời đã cứng đầu trong ít nhất một thập kỷ nay vì đây là một sản phẩm hoàn toàn được tính toán kỹ lưỡng". Điều đáng lưu ý là kính là một sản phẩm tiêu tốn nhiều năng lượng, đây là một yếu tố chi phí lớn và là một lý do khiến Trung Quốc thống trị sản xuất kính năng lượng mặt trời. Wantenaar ước tính rằng Trung Quốc nắm giữ "khoảng 90%" thị trường kính năng lượng mặt trời, cao hơn 80% thị phần mô-đun PV của nước này.
Hai bên
Wantenaar tin rằng kính sẽ chiếm tỷ trọng lớn hơn trong chi phí mô-đun trong tương lai, vì các yếu tố khác trở nên tiết kiệm chi phí hơn và xu hướng mô-đun hai mặt, thường có kính ở cả hai mặt thay vì mặt trước bằng kính kết hợp với tấm nền bằng polyme, đang phát triển mạnh mẽ.
Nhà phân tích cho biết: "Gần đây, Bifacial đã chiếm 50% thị phần, xét theo sản lượng sản xuất của Trung Quốc và sẽ tiếp tục tăng trưởng, có thể đạt 75% vào năm 2030".
Các mô-đun kính hai mặt thường sử dụng hai tấm kính 2 mm, đôi khi là 1.6 mm, trái ngược với các tấm thông thường có kính 3.2 mm. Việc sử dụng kính mỏng hơn có thể yêu cầu các quy trình gia cường nhiệt khác nhau và điều đó có thể ảnh hưởng đến chất lượng.
Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đang tìm hiểu xu hướng sử dụng vật liệu thủy tinh liên quan đến độ bền của mô-đun.
Teresa Barnes, người quản lý nhóm hiệu suất hệ thống và độ tin cậy của PV tại NREL và là người đứng đầu nhóm nghiên cứu Vật liệu mô-đun bền (Duramat) do DOE tài trợ, cho biết: "Kính thực sự mỏng được tối ưu hóa cho việc vận chuyển và hậu cần, không nhất thiết là để tăng độ bền ngoài thực địa".
Barnes cho biết: “Theo truyền thống, các mô-đun quang điện silicon được chế tạo bằng kính phủ có kết cấu và cán mỏng trong khi màng mỏng sử dụng kính nổi không chứa antimon có độ dày 2 mm hoặc 3 mm”. “Có thể mỏng hơn nhưng khó hơn do quá trình tôi nhiệt”.
Có thể vật liệu thủy tinh sản xuất cho thị trường Bắc Mỹ sẽ có các yêu cầu về cơ học khác so với các khu vực khác.
Barnes cho biết: “Thời tiết khắc nghiệt, chẳng hạn như mưa đá, có thể khiến các mô-đun của Hoa Kỳ cần kính cường lực dày hơn”.
Cũng có những tín hiệu tương tự đến từ Châu Âu.
“Xu hướng ở đây là tìm kiếm các thị trường ngách”, Martin Zugg, giám đốc điều hành của nhà sản xuất kính Đức Interfloat, thuộc sở hữu của Borosil của Ấn Độ, cho biết. “Thật khó để tìm được một thị trường ngách nhưng chúng tôi thấy các nhà sản xuất đang phát triển ngày càng nhiều thị trường ngách mới, bao gồm các tấm chống mưa đá đòi hỏi kính dày hơn, các mô-đun tích hợp trên mái nhà và các ứng dụng PV tích hợp trên tòa nhà”.
Interfloat sản xuất đủ kính năng lượng mặt trời có kết cấu truyền dẫn cao, hàm lượng sắt thấp cho 2 GW mô-đun mỗi năm. Công ty sản xuất kính có độ dày từ 2 mm đến 6 mm, theo kích thước thông thường cũng như tùy chỉnh và theo yêu cầu đặc biệt.
Việc sử dụng kính dày hơn có thể mang lại cho các nhà sản xuất kính địa phương cơ hội thị trường và giảm chi phí vận chuyển.
“Kính là vật liệu đắt tiền để vận chuyển”, Barnes của NREL cho biết. “Chi phí hậu cần, vận chuyển và lưu trữ đều do nhà sản xuất mô-đun PV chi trả”.
Hiệu ứng Mặt Trời đầu tiên
Gã khổng lồ về PV màng mỏng có trụ sở tại Hoa Kỳ là First Solar đang mở rộng công suất với 13 GW sản lượng hoạt động tính đến tháng 2023 năm 25 và có kế hoạch đạt công suất danh định hàng năm trên toàn cầu là 2026 GW vào năm 14, trong đó có XNUMX GW tại Hoa Kỳ.
Quỹ đạo mở rộng đó đang thúc đẩy đầu tư của ngành công nghiệp kính để cung cấp kính nổi cần thiết cho các mô-đun màng mỏng của mình. Tại Hoa Kỳ, các nhà sản xuất NSG Group và Vitro Architectural Glass đã công bố hợp đồng và kế hoạch cho các dây chuyền chuyên dụng để phục vụ First Solar.
Tại Ấn Độ, nơi First Solar vừa khánh thành nhà máy sản xuất mô-đun Series 3.3 công suất 7 GW, công ty vật liệu Saint Gobain của Pháp được cho là đang đưa hoạt động sản xuất vào hoạt động tại một nhà máy ở bang Tamil Nadu để cung cấp cho nhà sản xuất Mỹ.
Vào tháng 2023 năm 2025, NSG cho biết họ sẽ bổ sung thêm công suất sản xuất kính phủ oxit dẫn điện trong suốt (TCO) tại Ohio để cung cấp cho First Solar, lên kế hoạch thực hiện vào đầu năm 25. NSG đã sản xuất kính phủ TCO cho PV màng mỏng trong hơn XNUMX năm.
Stephen Weidner, người đứng đầu nhóm sản phẩm kính kiến trúc và năng lượng mặt trời Bắc Mỹ của NSG, cho biết: “Thị trường năng lượng mặt trời ngày càng lớn mạnh hơn mỗi năm; nhiều vốn hơn, nhiều nguồn lực hơn”. “Chúng tôi thấy điều này trên phạm vi toàn cầu”.
Kính cho năng lượng mặt trời đang trở nên quan trọng hơn. “Nó đã tăng từ gần như không có gì cách đây 10 năm, lên 10% đến 15% tổng nguồn cung của thị trường kính phẳng ở Bắc Mỹ,” Weidner cho biết. “Mục tiêu của chúng tôi là phát triển cùng thị trường. Điều đó có nghĩa là đến cuối [năm 2024], chúng tôi sẽ có ba dây chuyền nổi ở Bắc Mỹ dành riêng cho phân khúc năng lượng mặt trời, hai dây chuyền nữa ở Việt Nam, cũng như một dây chuyền ở Malaysia, nơi chúng tôi đã chuyển đổi từ kính kiến trúc sang TCO trước đó.”
Vitro Architecural Glass cũng đang bổ sung năng lực tại Hoa Kỳ để cung cấp cho First Solar. Vào tháng 2023 năm XNUMX, công ty đã công bố việc mở rộng hợp đồng với First Solar và kế hoạch đầu tư vào một nhà máy ở Pennsylvania, cũng như cải tạo các cơ sở kính PV hiện có. Công ty cho biết trong một tuyên bố rằng họ kỳ vọng "tăng trưởng đáng kể" trong hoạt động kinh doanh kính năng lượng mặt trời do hiệu ứng "gần bờ" tại Hoa Kỳ.
Tác động của IRA
Bên cạnh việc tác động đến First Solar và chuỗi cung ứng kính đang phát triển của công ty này, các chính sách như Đạo luật Giảm lạm phát Hoa Kỳ (IRA) cũng thúc đẩy đầu tư sản xuất silicon tinh thể, thúc đẩy Canadian Premium Sand (CPS), một công ty mới gia nhập từ Canada, công bố dự án kính tấm pin mặt trời. CPS có kế hoạch xây dựng một nhà máy tại Selkirk, Manitoba, để sản xuất tấm kính phủ mô-đun dày từ 1.8 mm đến 4 mm với khối lượng đủ cho 6 GW tấm pin mặt trời mỗi năm.
Anshul Vishal, người đứng đầu bộ phận phát triển doanh nghiệp tại CPS, cho biết: "Chúng tôi ước tính nhu cầu về kính hoa văn năng lượng mặt trời tại khu vực Bắc Mỹ sẽ đạt gần 100 GW vào năm 2030, nhờ vào việc chuyển chuỗi cung ứng sản xuất tấm pin mặt trời về lại Hoa Kỳ".
Doanh nghiệp này đã công bố các thỏa thuận mua bán với các công ty sản xuất mô-đun Thụy Sĩ như Meyer Burger, Heliene có trụ sở tại Canada và Qcells, thuộc sở hữu của Hanwha của Hàn Quốc. Các cuộc thảo luận mua bán tiếp theo với các khách hàng kính năng lượng mặt trời có hoa văn tiềm năng khác đang được tiến hành, theo Vishal, với kế hoạch đạt được trạng thái hợp đồng 100% trước khi xây dựng.
Dự án kính tích hợp CPS cần khoản đầu tư 880 triệu CAD (639 triệu đô la) để thành lập nhà máy và phát triển một địa điểm cát silic. Kế hoạch bao gồm nhiều dây chuyền sản xuất kính năng lượng mặt trời cường lực và có hoa văn, bao gồm các dây chuyền phủ chống phản xạ và chống bẩn, sẽ đi vào hoạt động vào năm 2026.
“Đây là một dự án được cả các cơ quan chính quyền cấp tỉnh và liên bang chứng thực và các giấy phép về môi trường đã có hiệu lực”, Vishal cho biết. “Chúng tôi vừa thử nghiệm vật liệu cát ở Châu Âu, xác nhận rằng chúng tôi có thể sử dụng các quy trình đơn giản, chi phí thấp và có trách nhiệm với môi trường để tinh chế nó theo các thông số kỹ thuật cấp kính năng lượng mặt trời có hoa văn”.
CPS sẽ có thể khai thác hỗn hợp năng lượng Manitoba để có lượng CO2 thấp2- thủy điện phát thải và năng lượng gió. Nằm trong khu vực Hiệp định Thương mại Tự do Bắc Mỹ tại một địa điểm cách khách hàng ba đến bốn ngày đường bộ – hỗ trợ vận chuyển đơn giản hơn và ít gián đoạn tiềm ẩn hơn – là những lợi thế khác liên quan đến vị trí, theo Vishal.
Một tập đoàn được ký hợp đồng xây dựng nhà máy CPS. Bao gồm Henry F. Teichmann, một nhà thầu nhà máy thủy tinh quốc tế có trụ sở tại Hoa Kỳ; công ty kỹ thuật công nghiệp Fives Group có trụ sở tại Pháp; nhà cung cấp thiết bị sản xuất thủy tinh Bottero của Ý; và hai công ty Canada, Elrus Aggregate Systems, một nhà cung cấp thiết bị chế biến khoáng sản; và PCL Constructors, một công ty kỹ thuật dân dụng.
kính tái chế
Giống như CPS, nhà máy được lên kế hoạch cho Solarcycle hai năm tuổi có công suất hàng năm với mô-đun tương đương với công suất phát điện từ 5 GW đến 6 GW – nhưng sử dụng kính tái chế. Sử dụng vật liệu tái chế thu hồi từ các tấm silicon tinh thể hết hạn sử dụng có nghĩa là kính tái chế có thành phần hóa học phù hợp. Theo Vinje của Solarcycle, đây vốn là vật liệu ít sắt và sẽ làm giảm nhu cầu năng lượng và carbon tích hợp.
“Đây là nhà máy sản xuất kính cán mỏng đầu tiên được xây dựng tại thị trường Hoa Kỳ”, COO cho biết. “Chúng tôi hiện đang nhận được các đề nghị từ các nhà cung cấp thiết bị chế biến kính quốc tế trong khi các hợp đồng về kỹ thuật, xây dựng và nhiều hệ thống phụ đang được đàm phán với các nhà cung cấp có trụ sở tại Hoa Kỳ”.
Trong quá trình thi công là dây chuyền sản xuất kính hoa văn dài 800 mét với cả các phân đoạn gia công nóng và lạnh. Dây chuyền này bao gồm một kết cấu lò tái sinh đốt chéo được thiết kế đặc biệt, tái sử dụng khí thải để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu; thiết bị gia công cán nóng; và các bước cắt, mài, tôi kính và các bước xử lý đầu lạnh khác cần thiết để sản xuất kính cho các mô-đun kính đôi và kính đơn.
Solarcycle không phải là nhà cung cấp thủy tinh duy nhất tìm cách hưởng lợi từ việc sử dụng vật liệu tái chế. CPS của Canada cũng cho biết họ có kế hoạch sử dụng thủy tinh vụn tái chế từ các nguồn bên ngoài trong các sản phẩm của mình trong khi các công ty như AGC và Saint Gobain của Nhật Bản cũng đã công bố các dự án.
Nội dung này được bảo vệ bản quyền và không được phép sử dụng lại. Nếu bạn muốn hợp tác với chúng tôi và muốn sử dụng lại một số nội dung của chúng tôi, vui lòng liên hệ: editors@pv-magazine.com.
Nguồn từ tạp chí pv
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Thông tin nêu trên được cung cấp bởi pv-magazine.com độc lập với Cooig.com. Cooig.com không tuyên bố và bảo đảm về chất lượng và độ tin cậy của người bán và sản phẩm.
