Technologie hybrydowe i współpraca firm przyszłością polskiej branży PV

© Vadim

- Koncepcje wsparcia dla przemysłu PV pojawiły się jeszcze przed pandemią. Organizacje europejskiego biznesu, środowisk naukowych (Fraunhofer ISE) czy stowarzyszenia branżowe, np. niemieckie stowarzyszenie przemysłu maszynowego (VDMA), wzywały już pod koniec ub. roku do uruchomienia na terenie UE wielkoskalowej produkcji płytek, ogniw i modułów, rzędu 5-10 GW (tzw. GigaFactory), opartych na innowacyjnych technologiach i dużej zdolności produkcyjnej – czytamy w raporcie Instytutu Energetyki Odnawialnej⁽¹⁾. Niemcy proponują budowę kilku fabryk w strefie przygranicznej francusko-niemieckiej i polsko-niemieckiej, co otwiera pole do działania dla polskich firm. Inwestycje dofinansowane byłyby ze środków z Europejskiego Zielonego Ładu. - Konsorcjum firm produkcyjnych z branży PV⁽²⁾, pod nazwą Przemysłowy Panel PV, ma za zadanie pomóc polskim przedsiębiorcom wejść w niszę europejskiego rynku fotowoltaiki i zająć znaczącą pozycję w łańcuchu dostaw, do tej pory zdominowanych przez dostawców azjatyckich. Wraz z polityką Zielonego Ładu, na rzecz odbudowy rynku PV w UE, rodzi się realna szansa na odbudowę krajowej produkcji komponentów wykorzystywanych przez branżę OZE – mówił wiceminister Ireneusz Zyska w czasie premiery raportu IEO.

Efekt skali i polska GigaFabryka

Wsparciem na zarysowanej ścieżce zielonej reindustrializacji ma być efekt skali. Eksperci IEO wskazują, że pojedyncze fabryki chińskie zbliżają się do wydajności 3-5 GW (rząd wielkości więcej niż fabryki w UE i w Polsce). - Moce produkcyjne zielonych fabryk rzędu 10 GW/rok można zrealizować w rozproszonych lokalizacjach, przy zdolności produkcyjnej co najmniej 1 GW każda, przy inwestycjach rzędu 2 mld euro– przewidują. Na naszym krajowym podwórku mogłoby powstać nawet pięć nowoczesnych linii produkcyjnych lub jedna GigaFabryka.

Jak rysują się obecne moce wykonawcze i produkcyjne? Zdolności wytwórcze polskich producentów modułów PV sięgają 500 MW/rok i stanowią 10 proc. całych europejskich zdolności produkcyjnych. Zdolności wykonawcze firm ankietowanych przez IEO to ogółem 270 MW/rok (70 MW/rok dla mikro- i małych instalacji, 200 MW/rok dla instalacji powyżej 500 kW). Natomiast zdolności produkcyjne ankietowanych firm przemysłowych to 320 MW/rok w produkcji modułów oraz 1300 MW/rok w konstrukcjach wsporczych/mocujących.

Rozwój rynku ma objąć nie tylko produkcję modułów fotowoltaicznych, ale także półprodukty (tzw. wafle) i ogniwa stosowane w modułach PV oraz zyskujące na znaczeniu urządzenia towarzyszące. Mowa tu np. o inwerterach, magazynach energii, kablach solarnych, złączach czy systemach mocujących panele PV, które stają się jedną z polskich specjalności.

Obejrzyj wideo: Recykling paneli fotowoltaicznych jest już możliwy

Wiodące technologie PV

Jak wskazują eksperci, obecnie widoczne trendy technologiczne to:

• przechodzenie z ogniw polikrystalicznych na monokrystaliczne,
• umacnianie pozycji modułów z ogniwami PERC,
• wykorzystanie w połączeniu materiałów amorficznych i krystalicznych HJT (ang. heterojunction technology),
• coraz większa popularność modułów typu glass-glass, w tym zintegrowanych z budynkiem (ang. BIPV), m.in. modułów dwustronnych (ang. bifacial),
• produkcja modułów z ogniwami ciętymi na pół (half-cut cells).

Te rozwiązania z powodzeniem są wdrażane w polskich fabrykach. Jedną z naszych specjalności są konstrukcje wsporcze. - Dobra konstrukcja obniża koszty budowy i zwiększa żywotność instalacji – zaznaczył Henryk Biały, prezes Corab, jednej z 24 firm uczestniczących w przygotowaniu raportu IEO. Z raportu dowiadujemy się, że rola mocowań i akcesoriów elektrycznych (oraz kosztów instalacji) w kosztach systemów fotowoltaicznych systematycznie rośnie i sięga 40-50 proc. całkowitych kosztów instalacji fotowoltaicznych.

Polskie wynalazki

Jako najtańsze w produkcji i najmniej energochłonne wskazuje się ogniwa organiczne. Te wykorzystujące perowskity „posiadają imponujące sprawności 25,2 proc., jednak są one możliwe do uzyskania tylko dla badanych laboratoryjnie małych ogniw”. Dlaczego technologii nie udało się jeszcze wejść na rynek? Przyczyną mają być problemy ze zwiększeniem skali oraz bardzo szybka degradacja ogniw organicznych.

Jakie technologie mogłyby dominować w polskiej gigafabryce? Zdaniem prezesa ML System Dawida Cyconia, przyszłość należy do technologii hybrydowych. - Powinniśmy postawić na hybrydy, ogniwa oparte o co najmniej dwie technologie uzysku. Krzemowe mają duże uczulenie na światło widzialne. Kropki kwantowe przejawiają znacznie większe uczulenie na podczerwień – zaznaczył. Wskazując ponadto, że połączenie technologii oznacza pracę układu w szerszym zakresie promieniowania słonecznego. Jako argument przemawiający z kolei za zintegrowaniem fotowoltaiki z budynkiem przywołał przepisy dyrektywy o charakterystyce energetycznej budynków, które zwiększają wymogi efektywności energetycznej w budownictwie od 2021 r.

Czytaj także: Komisja Europejska radzi, jak implementować przepisy dotyczące modernizacji budynków

Marta Wierzbowska-Kujda
Redaktor naczelna, sozolog