211service.com
Chińskie firmy wykorzystujące energię słoneczną rozwijają się dzięki innowacjom produkcyjnym
Pięć lat temu tylko jeden z 10 największych producentów ogniw słonecznych miał swoją siedzibę w Chinach. Ale w zeszłym roku cztery z pięciu największych firm miały tam swoją siedzibę, a każdy z nich szybko się rozwija: wszystkie cztery podwoiły produkcję w zeszłym roku. Powszechnie uważa się, że ten sukces wynika z niskich kosztów pracy, ale Stuart Wenham, dyrektor ds. technologii w Suntech Power, największego producenta ogniw słonecznych w Chinach, twierdzi, że prawdziwymi przyczynami są postępy w technologii produkcji, które poprawiły wydajność ogniw słonecznych i obniżyły koszty .
Twarz słoneczna: Budynek centrali Suntech w Wuxi w Chinach, z fasadą słoneczną, jest również głównym zakładem produkcji ogniw słonecznych.
Praca stanowi zaledwie 3 do 4 procent kosztów produkcji paneli słonecznych. Inne czynniki, takie jak materiały i koszt sprzętu, mają większe znaczenie. A w wyniku zwiększonej automatyzacji w ciągu ostatnich kilku lat spadają koszty pracy. Według Wenhama w 2008 roku Suntech potrzebował czterech pracowników na każdy megawat mocy produkcyjnej. W ubiegłym roku zarobienie tej samej kwoty zajęło tylko 1,49 pracowników. Dlaczego Suntech miałby to robić, gdyby ich główną zaletą były niskie koszty pracy? – pyta Wenham. Amerykański sekretarz ds. energii Steven Chu podzielił się poglądem Wenhama w zeszłym roku, po wizycie w głównym zakładzie Suntech. To nowoczesna, zautomatyzowana fabryka. Powiedział, że to się nie udaje z powodu taniej siły roboczej.
Wenham twierdzi, że najlepsze chińskie firmy są szczególnie dobre w identyfikowaniu obiecujących technologii – często koncepcji i prototypów, które od dziesięcioleci tkwią w laboratoriach – oraz w znajdowaniu sposobów na ich produkcję na dużą skalę. Przez większość ostatnich dwóch dekad ogniwa słoneczne, które ustanowiły światowe rekordy wydajności, były tworzone przez naukowców z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii w Australii. Mówi, że przez cały czas próbowali skomercjalizować tę technologię. Dopiero Suntech przekształcił te procesy laboratoryjne w procesy produkcyjne.
Wenham mówi, że wiedza i doświadczenie w produkcji były kluczowe dla rozwoju takich postępów. Wyjaśnia, że w UNSW naukowcy wykorzystaliby ten strasznie wyrafinowany proces, w tym fotolitografię, osadzanie próżniowe dość egzotycznych metali i wszelkiego rodzaju procesy chemiczne, do osadzania wąskich styków metali wymaganych do uzyskania wysokiej wydajności. Badacze Suntech, którzy byli dobrze zaznajomieni z potrzebami produkcji, wymyślili prosty, tani sposób na zastąpienie tego wszystkiego, osiągając te same wyniki, mówi.
Inni czołowi producenci energii słonecznej w Chinach również identyfikują obiecującą technologię i zwiększają ją. Niedawno kilku krajowych producentów energii słonecznej, w tym Suntech, przyjęło pomysł wytwarzania płytek krzemowych, który został opatentowany kilkadziesiąt lat wcześniej; przemysł nie znalazł sposobu na wykorzystanie go na dużą skalę. Teraz, gdy patent wygasł, co najmniej cztery chińskie firmy opracowały skuteczne sposoby na zwiększenie skali produkcji płytek, które tworzą rdzeń ogniwa słonecznego. Te innowacyjne procesy produkcyjne mogą obniżyć koszty ogniw słonecznych o 10 do 20 procent.
Z kolei chińskie firmy wykorzystały swój sukces produkcyjny, aby spróbować wprowadzić nową generację technologii. W tym roku Suntech oddał do użytku urządzenia produkcyjne do nowych wysokowydajnych ogniw słonecznych. Przy pełnej wydajności sprzęt będzie w stanie wyprodukować rocznie ogniwa o wartości około 2,5 miliona paneli, co wystarczy do wytworzenia 500 megawatów energii elektrycznej. Podczas uruchamiania sprzętu naukowcy firmy skorzystali z okazji, aby dowiedzieć się więcej o technologii oraz o subtelnym współzależności między takimi czynnikami, jak poziom domieszkowania płytek krzemowych, a technologią nakładania cienkich warstw materiału na ich powierzchnie.
Bardzo interesujące jest przeprowadzanie eksperymentów na obiekcie o mocy pół gigawata, mówi Wenham. Kiedy już masz coś w produkcji, tworzy to dobre środowisko, w którym masz bardzo dobrą kontrolę nad rzeczami i robisz rzeczy w dużych ilościach, więc statystycznie jest to bardzo potężne. Możesz zobaczyć wpływ zmian, których nie byłbyś w stanie zobaczyć, jeśli robisz rzeczy w laboratorium jako jednorazowe. W wyniku tych eksperymentów Suntech był w stanie znacznie zwiększyć wydajność i tak już wydajnego projektu.
Nie wszystkie zmiany w produkcji wprowadzone przez chińskie firmy poprawiły produkt – w niektórych przypadkach redukcja kosztów pozwoliła na wyprodukowanie produktów, które nie są tak trwałe i nie działają tak dobrze, jak ogniwa słoneczne produkowane gdzie indziej, mówi Travis Bradford, analityk branży fotowoltaicznej. Ale chińskie firmy mają też inne, nietechniczne przewagi, które pozwoliły im odnieść sukces. Rząd zapewnia tanie finansowanie rozwoju produkcji i ograniczył biurokrację związaną z wydawaniem zezwoleń. Jej polityka jest również bardziej stabilna niż polityka wielu zachodnich rządów, co pomaga firmom planować z wyprzedzeniem. I chociaż siła robocza może stanowić niewielki ułamek kosztów produkcji ogniw słonecznych, tania siła robocza znacznie obniża koszty budowy nowych elektrowni.
Niektóre zalety Chin, takie jak cena waluty, mogą wkrótce zniknąć, mówi Bradford: „Jeśli firmy zachodnie przetrwają do tego czasu, chińskie firmy uznają je za niewygodnie konkurencyjne – sytuacja, której nie są zaznajomione. Ale to nie jest sytuacja, której nie przewidzieli. Nawet gdy Suntech zwiększa produkcję swoich nowych wysokowydajnych ogniw słonecznych, już pracuje nad procesami produkcyjnymi, które mogą pomóc w zwiększeniu wydajności o kolejne 10 procent. Wenham trzyma większość szczegółów w tajemnicy – jedyne, o czym może mówić, to coś, co porównuje do pistoletu na wodę do usuwania zanieczyszczeń z wafla krzemowego.
To proste, ale skuteczne, mówi. Ta prostota obniża koszty produkcji, podczas gdy wyższa wydajność pozwoli komórkom generować więcej energii, obniżając ich koszt na wat. Jeśli firma odniesie sukces, postępy w produkcji ponownie spowodują, że energia słoneczna będzie tańsza.