Ostatnie lata przyzwyczaiły branżę fotowoltaiczną do stopniowo spadających cen modułów, które z roku na rok stawały się coraz bardziej opłacalne dla klienta końcowego. Wpływ na to miały takie czynniki, jak usprawnienie i automatyzacja procesu produkcji, optymalizacja logistyki, postęp technologiczny i rosnąca sprawność modułów. Mimo to ostatni kwartał 2020r. przyniósł odwrócenie korzystnego trendu i ceny zarówno na rynku polskim, jak i światowym zaczęły szybko iść w górę, w ciągu pół roku wracając do poziomu z połowy 2019r. Według analityków nic nie wskazuje na to, by rekordowo niskie ceny z III kwartału 2020r. szybko miały wrócić. W drugiej połowie 2021r. musimy zatem przygotować się na tendencję wzrostową.

Dlaczego moduły fotowoltaiczne drastycznie drożeją? Wśród głównych czynników można wyróżnić skok cen frachtu morskiego, o którym pisaliśmy w poprzednich artykułach. Na ten moment jest to 20 tys. USD za kontener (w porównaniu z 1500 USD na początku 2020r.), co stanowi ponad 20% ceny, jaką płaci za moduł klient końcowy! Sytuacja ta dotyczy nie tylko rynku fotowoltaicznego, ale też innych produktów i dóbr importowanych z Azji. Spowodowane lockdownem ograniczenie dostępu do usług sprawiło, że konsumenci zaczęli wydawać więcej pieniędzy na nowe przedmioty. Jak powiedział ekonomista Marc Levinson w rozmowie z Bloomberg NEF, „Pandemia zwiększyła zapotrzebowanie na fizyczne produkty. To jeden z powodów, dla których obserwujemy nagły wzrost eksportu z Chin.” Wysyłane z Azji kontenery zalegają w europejskich i amerykańskich portach, natomiast wiele azjatyckich portów boryka się z ich niedoborem. Jak powiedział Eytan Buchman, kierownik marketingu internetowej platformy transportowej Freightco, „Problemem jest nie tylko wzrost kosztów frachtu, ale też to, żeby w ogóle dostać kontener.” W tej sytuacji nie dziwi skok cen o 600 - 800% ani to, że coraz więcej producentów modułów fotowoltaicznych decyduje się w pełni przerzucić koszt transportu na nabywcę. Wedle przewidywań sytuacja wróci do normy nie wcześniej, niż na początku 2022r.

2021 to też rok, w którym Chiny weszły na drogę neutralności węglowej. Podczas dwóch pierwszych tegorocznych posiedzeń chińskiego rządu koncepcja „osiągnięcia pełnej neutralności węglowej” po raz pierwszy została wymieniona w raporcie podsumowującym działanie państwa. Rząd, liczne prowincje oraz miasta wprowadziły nowe regulacje związane z projektowaniem instalacji, konsumpcją energii, dopłatami do energii elektrycznej i innymi aspektami przemysłu fotowoltaicznego. Branża instalacyjna kwitnie, a zapotrzebowanie na moduły w kraju cały czas rośnie, co ogranicza ilość modułów przeznaczonych na eksport. 

Nie bez znaczenia pozostaje też sytuacja na rynku krzemu, którego koszt i dostępność bezpośrednio wpływają na ceny modułów fotowoltaicznych. Wedle obserwacji centrum badawczego Jibang Consulting w pierwszej w połowie 2021 roku podaż i popyt na krzem pozostawały w ścisłej równowadze przy stałym wzroście ceny. W drugiej połowie roku podaż pozostanie na stałym poziomie, podczas gdy popyt nadal będzie gwałtownie rosnąć. W trzecim kwartale ceny prawdopodobnie spadną, ale biorąc pod uwagę, że przepaść między popytem a podażą stale rośnie, w czwartym kwartale może powrócić tendencja wzrostowa.

W kontekście rosnących cen modułów wielokrotnie wspominaliśmy o niedoborze surowców. Podczas gdy w pierwszym i drugim kwartale 2021r. łączna produkcja płytek krzemowych w Chinach wyniosła około 281 000 ton, zapotrzebowanie osiągnęło około 298 000 ton. By utrzymać równowagę między popytem a podażą, fabryki musiały działać z pełną mocą. Takie przedsiębiorstwa, jak Yongxiang, Poly GCL, Xinte energy i Xinjiang Daquan osiągnęły wskaźnik produkcyjny rzędu 106%; w niektórych fabrykach zanotowano zaś wskaźnik produkcyjny rzędu nawet 111%. Oznacza to, że gdy w trzecim kwartale Xinjiang Daquan, Korea OCI i kilka innych dużych przedsiębiorstw wstrzyma produkcję w celu przeprowadzenia zaplanowanych prac konserwacyjnych, pozostali producenci nie będą w stanie nadrobić niedoborów, a łączna podaż krzemu do końca roku będzie ograniczona.

Ze względu na optymistyczną perspektywę wzrostu popytu większość fabryk pracuje obecnie nad zwiększenie mocy produkcyjnych - i to zarówno przedsiębiorstwa produkujące materiał krzemowy, jak i płytki krzemowe. W przypadku materiału krzemowego proces ten jest jednak bardziej czasochłonny. Coraz więcej przedsiębiorstw decyduje się na podpisywanie długoterminowych kontraktów w celu zapewnienia ciągłości dostaw materiału krzemowego. W 2021 roku ponad 90% zakupów materiału krzemowego dokonano na podstawie umów długoterminowych. Ta sytuacja odzwierciedla napięcie na rynku materiału krzemowego. W pierwszej połowie 2021 roku rynek zaczął odczuwać braki tego surowca. Według danych Jibang Consulting, średnia cena materiału krzemowego monokrystalicznego wzrosła z 86 yuanów/kg na początku roku do 210 yuanów/kg obecnie, co oznacza wzrost o 139,32%.

W czerwcu część przedsiębiorstw była zmuszona zmniejszyć produkcję ze względu na niedobory surowca. Cena materiału monokrystalicznego nareszcie przestała rosnąć i ustabilizowała się na wysokim poziomie. W przypadku niedostatecznego zapotrzebowania cena krzemu w trzecim kwartale może spaść, ale tylko w ograniczonym zakresie. Ze względu na planowane prace konserwacyjne w dużej części przedsiębiorstw i związany z tym spadek podaży można się spodziewać, że w czwartym kwartale ceny znów zaczną wzrastać.

Podsumowując, należy się spodziewać, że światowy rynek fotowoltaiczny w trzecim i czwartym kwartale 2021r. zdominują następujące trendy:

1. Stale utrzymujące się wysokie ceny frachtu. Klient końcowy zapłaci więcej za produkt i będzie musiał dłużej na niego czekać. W chwili obecnej gdzieniegdzie można kupić jeszcze towar sprowadzony do EU i USA po starych cenach, ale w ciągu kilku miesięcy zapasy te zostaną wyczerpane.
2. Popyt będzie rósł, zwłaszcza biorąc pod uwagę wprowadzenie korzystnych regulacji prawnych na chińskim rynku mikroinstalacji. Producenci będą niechętnie wysyłać moduły drogą morską, zwłaszcza biorąc pod uwagę problemy z frachtem.
3. Rosnąca podaż, ale w ograniczonym zakresie. Wedle planów, w drugiej połowie 2021 roku moce produkcyjne krzemu w Chinach zostaną stopniowo uwolnione. Jednak ze względu na relatywnie czasochłonny proces rozbudowy linii produkcyjnych, dostępność krzemu pozostanie ograniczona. Co za tym idzie, producenci modułów będą zmuszeni zredukować produkcję.
4. W trzecim kwartale ceny spadną, ale spadek będzie ograniczony. W czwartym kwartale różnica między popytem a podażą nadal będzie rosnąć, a ceny znów pójdą w górę

Źródła

1. https://qz.com/1967668/soaring-shipping-prices-from-china-are-wreaking-havoc-on-retail/
2. https://www.scmp.com/economy/china-economy/article/3135852/coronavirus-shipping-rates-stay-unprecedented-levels-until/
3. https://www.pvxchange.com/Price-Index/
4. https://www.gramwzielone.pl/energia-sloneczna/105873/ceny-paneli-fotowoltaicznych-wrosly-i-szybko-nie-wroca-do-poziomu-z-2020-r/
5. Materiały marketingowe Leapton Solar

W związku z coraz częstszymi zapytaniami naszych Klientów o moduły bifacjalne informujemy, że  już wkrótce w naszej ofercie pojawią się moduły marki Jolywood o mocy 415Wp.

Jolywood to jeden z głównych producentów modułów dwustronnych, opartych na innowacyjnych ogniwach typu N. Tego typu panele, w porównaniu ze standardowymi modułami mono PERC, posiadają następujące zalety:

• niższy współczynnik temperaturowy - większa wydajność w okresie letnim
  
• odporność na degradację światłem - dłuższa żywotność modułu
• bifacjalność - dodatkowy uzysk energii ze światła odbitego

By przybliżyć Państwu tę technologię, prezentujemy artykuł "TOPCon n-type solar cell technology could be a rival to mono PERC", zamieszczony  w amerykańskim dzienniku fotowoltaicznym PV magazine.

Ogniwa typu N TOPCon konkurencją dla mono PERC?

TOPCon jest obecnie jedną z najbardziej obiecujących technologii, które w przyszłości mogą zastąpić mono PERC. Ale by ogniwa typu N stały się realną konkurencją dla PERC, niezbędne jest opracowanie funkcjonalnego i ekonomicznego procesu produkcji.

Farma o mocy 105MW Amin Solar w południowym Omanie pod wieloma względami wyróżnia się na tle innych tego typu projektów. Nie tylko jest to pierwsza w tym kraju instalacja PV na skalę przemysłową, ale też największa na świecie elektrownia fotowoltaiczna oparta na bifacjalnych ogniwach typu N.

W instalacji wykorzystano moduły marki Jolywood. Jak twierdzi dyrektor sprzedaży międzynarodowej Jolywood, Alfred Liu, projekt ten jest doskonałym przykładem przewagi ogniw typu N nad ogniwami typu P, zwłaszcza w trudnych warunkach klimatycznych Bliskiego Wschodu. „Tutaj, na Bliskim Wschodzie, temperatura przy gruncie może wynosić nawet 60 do 70 stopni Celsjusza”, mówi Liu. W tej sytuacji współczynnik temperaturowy rzędu -0,32%, w porównaniu z między -0,37 a -0,39 % dla ogniw typu P, staje się dużym plusem. Do tego dochodzi dodatkowy uzysk energii z technologii bifacjalnej, sięgający 80%. „Moduły oparte na ogniwach typu N wyróżniają się na rynku modułów bifacjalnych”, dodaje Liu.

Główni producenci

Jolywood to jeden z wiodących dostawców ogniw typu N TopCon, wraz ze swoim chińskim rodakiem Trina Solar. Mocną stroną modułów Jolywood jest gwarancja na spadek mocy do 87,4% po 30 latach pracy. Za tym imponującym wynikiem stoi typowa dla ogniw typu N odporność na efekt LID (Light Induced Degradation, degradację wywołaną ekspozycją na światło słoneczne). Jak wyjaśnia Pierre Verlinden, były kierownik zespołu badawczego Trina Solar, przy produkcji ogniwa typu N stosuje się krzem wzbogacany fosforem zamiast boru, co eliminuje ryzyko defektu boro-tlenowego, odpowiedzialnego za spadek wydajności.

„Uważam, że technologia selektywnej warstwy pasywnej (TOPCon) jest kolejnym kamieniem milowym na drodze rozwoju fotowoltaiki”, komentuje Verlinden, wskazując też równie ważną innowację w postaci technologii heterozłączy.

TopCon to skrót od Tunnel Oxide Passivated Contacts. Technologia ta polega na zastosowaniu selektywnej warstwy pasywnej, zawierającej ultracienkie tunele w warstwie krzemu. Takie rozwiązanie zmniejsza opór podczas transportu energii i pozwala na zwiększenie wydajności o ok. 0,5%

Proces produkcji

Jedną z nierozstrzygniętych kwestii związanych z TOPCon pozostaje to, która metoda produkcji okaże się najbardziej wydajna na masową skalę. W ciągu ostatnich lat głównym dostawcą sprzętu dla producentów TopCon była niderlandzka firma Tempress, współpracująca z Niderlandzkim Centrum Badań nad Energią TNO Energy Transition. Tempress dostarcza urządzenia do niskociśnieniowego chemicznego osadzania oparów (Low Pressure Chemical Vapor Deposition, LPCVD). Technologia LPCVD nie jest jednak wolna od mankamentów. Jak twierdzą przedstawiciele Trina Solar, podczas produkcji napotkano takie przeszkody, jak pęknięcia rurociągów i zanieczyszczenie reaktora cząsteczkami krzemu.

Firma Meyer Burger proponuje z kolei technologię chemicznego osadzania oparów wspomaganego plazmą (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD) z wykorzystaniem platformy CAiA. Jak twierdzi dyrektor technologiczny Meyer Burger, Guner Erfurt, „CAiA może być łatwo zintegrowana z istniejącymi liniami produkcyjnymi PERC. Narzędzie to pozwala na zwiększenie sprawności ogniw przy konkurencyjnych kosztach inwestycji.”  

Yali Jiang, chiński analityk BloombergNEF, przewiduje konieczność pójścia na kompromis między ceną a jakością. „Najprościej rzecz ujmując, LPCVD jest reakcją termiczną, podczas gdy PECVD stanowi niskotemperaturową alternatywę”, tłumaczy Jiang. „Technologia LPCVD ma większą przepustowość, ale też większe ryzyko powstawania defektów. Mimo to prawdopodobnie okaże się lepszym rozwiązaniem przy produkcji na skalę przemysłową.”

Nie należy zapominać, że wciąż trwają badania nad alternatywnymi metodami pozyskiwania ogniw TOPCon, takimi jak chemiczne osadzanie oparów ciśnieniem atmosferycznym (Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition, APCVD), opracowane przez firmę Schmid. Podobne badania są też prowadzone przez chińskich producentów.

Podczas gdy wybór procesu technologicznego pozostaje kwestią sporną, technologia TOPCon bije kolejne rekordy. W listopadzie 2019 Trina Solar wyprodukowała ogniwo z krzemu krystalicznego typu N i-TOPCon o sprawności 23,22%. Sprawność tę osiągnięto przy stosunkowo niskim koszcie produkcji.