В то время как потенциал солнечного стекла широко обсуждался, технология никогда не достигала критической массы. Теперь, когда новая политика направлена на ослабление ограничений производства солнечной энергии в Китае, мы следим за состоянием рынка солнечного стекла и препятствиями, которые ему еще предстоит преодолеть.
Солнечное стекло относится к категории интегрированных в здание фотоэлектрических систем и предназначено для замены обычных строительных материалов в таких частях здания, как крыши, мансардные окна, фасады и окна, чтобы эффективно вырабатывать электроэнергию.
Основное различие между технологиями солнечного стекла и традиционной солнечной фотоэлектрикой (PV) заключается в том, что новые панели встроены в конструкцию, а не добавляются сверху, что дает стимул пользователям, озабоченным балансом эстетики и функциональности.
Стимулируемая обязательствами многих стран по достижению своих целевых показателей чистого нулевого уровня выбросов и стремительным технологическим прогрессом, мощность солнечного стекла растет. Китай лидирует в этом направлении, имея в стране более 11 000 предприятий, связанных с солнечным стеклом, и мощность производства солнечного стекла в конце 2019 года составит 25 360 тонн в сутки.
В настоящее время существует два типа солнечного стекла. Первый — это тонкопленочные модули, которые существуют уже некоторое время и имеют оранжевый цвет, так как они сделаны из аморфного силикона, что делает их прозрачными только на 20%.
Второй тип стекла PV, который кажется черным и может быть до 50% прозрачным, используется в балконах, световых люках, или в фасадах, чередуемых с стандартными окнами.
Третий тип технологии солнечного стекла, изготовленного из органического полимера PV, разрабатывается такими компаниями, как английская cleantech Polysolar, и обещает работать всего на 10% солнечного света, в зависимости от угла позиционирования.
Подъем солнечного стекла
По данным исследовательской компании PV InfoLink, в ноябре и декабре 2020 года котировки на фотоэлектрическое стекло выросли до 6,64 доллара за штуку, а некоторые мелкие поставщики даже назвали цену в 7,72 доллара за штуку.
За последние десять лет количество заявок на патенты на фотоэлектрические приборы, в том числе на солнечное стекло, выросло примерно на 200% по всей Европе. По словам Дункана Неветта, партнера юридической компании по интеллектуальной собственности Reddie & Grose, каждый месяц подается все больше заявок.
«Это не все стекло, но поскольку кажется, что решение находится в органических солнечных элементах или полимерных солнечных элементах, это область, в которой мы видели увеличение патентной активности», — говорит Неветт.
Китайские бренды рынка, такие как Xinyi Solar, Flat Group, Caihong Group, CNBM и CSG Holdings, по-видимому, являются компаниями, ведущими гонку за массовым производством и коммерциализацией солнечного стекла.
Взрыв в китайских патентах и деятельности можно объяснить инициативой китайского правительства, известной как «Сделано в Китае 2025». В рамках этого проекта правительство определило 10 технологических областей, в которых оно хотело бы стимулировать активность и рост отечественных компаний, в частности, в области фотоэлектрических технологий и солнечного стекла.
Неветт объясняет: «Они намерены быть производителем не только для себя, но и для всего мира, и в соответствии с этим мы наблюдаем значительно возросшую патентную активность китайских компаний. Очевидно, что рост там будет очень пропорционален росту во всем мире, и если они будут расти, то я подозреваю, что производство во всем мире также будет в значительной степени затронуто».
Забегая вперед, он указывает, что маловероятно, что будет только одна компания, которая достигнет этой точки прорыва с солнечным стеклом, но это, вероятно, будет комбинация инноваций, которые приходят от разных компаний.
«На самом деле, часто случается так, что каждый из них приобретает свои патенты на любой кусок головоломки, который у них есть, они выносят это на обсуждение, а затем сотрудничают в той или иной форме лицензионного соглашения, чтобы позволить им использовать друг друга. Обычно это гонка. Гонка, которую мы наблюдаем, включает в себя все, что у них есть, а затем они пытаются поговорить друг с другом о том, кто на что имеет право, и именно здесь начинается самое интересное», — говорит Неветт.
Что сдерживает солнечное стекло?
Воздействие Covid-19 привело к тому, что некоторые проекты по производству солнечного стекла не оправдали ожиданий по мощности, а нижестоящие предприятия Китая оказались перегружены, особенно из-за спиралевидного роста цен на стекло в солнечной промышленности.
Например, солнечная компания Flat недавно объявила, что ожидает, что дефицит солнечного стекла составит около 15% в 2021 году, поскольку баланс спроса и предложения будет достигнут не ранее 2022 года.
В дополнение к пандемическим задержкам и проблемам с поставками, похоже, что солнечное стекло еще не существует в техническом смысле, поскольку производители пока не могут обеспечить эффективность технологии, которая затем привлекла бы дальнейшие инвестиции и снизила бы ее цену до коммерчески привлекательной точки.
Неветт объясняет: «Техническая задача коммерциализации такого продукта состоит в том, чтобы сбалансировать эти три ключевые области – сделать его очень прозрачным, высокоэффективным и очень устойчивым к деградации. И я думаю, что именно поэтому технология не была принята, потому что инновации не совсем довели нас до этой точки».
Как и многие другие технологии, панели превратились из технически возможных, но экономически нецелесообразных в их нынешнее положение. Но для того, чтобы солнечное стекло двигалось вперед, эти технические проблемы все еще должны быть решены.
«А затем, решив их, речь пойдет о том, чтобы добраться до точки, где его можно будет производить и где кто-то может сказать: «Для этого есть экономическое обоснование, которое окупится» или это улучшит окружающую среду», — говорит Неветт.
Упрощенные правила и будущее солнечного стекла
С увеличением количества солнечных установок по всему миру и ростом популярности концепции зеленых зданий, рыночный спрос на солнечное стекло вряд ли исчезнет в ближайшее время, особенно если он будет поддержан правительственными инициативами и стимулами.
Например, в ноябре прошлого года в Китае шесть солнечных компаний попросили правительство о меньших ограничениях на расширение производства стекла.
Поэтому китайское правительство стремится ослабить существующие ограничения на новые инвестиции в дополнительные мощности по производству фотоэлектрического стекла, о чем объявило Министерство промышленности и информационных технологий.
Отрадной поправкой будет то, что все новые проекты, предполагающие увеличение стекольных мощностей, не должны будут представлять планы замены мощностей, которые до сих пор требовали новых запланированных объемов производства для замены эквивалентного количества выведенных из эксплуатации мощностей.
Новая нормативная база теперь позволит китайскому правительству устранить препятствия для новых инвестиций в сектор солнечного стекла и поможет уменьшить узкие места в области фотоэлектрического стекла.
Когда речь заходит о Великобритании и ее роли в развитии солнечного стекла, Неветт считает, что, хотя страна не может конкурировать с Китаем из-за своей сильной зависимости от энергии ветра в рамках перехода к выбросам, Великобритания все еще может играть решающую роль в техническом продвижении солнечного стекла.
«Я был на энергетических конференциях Великобритании, где было заметное присутствие британских компаний в области солнечной энергетики. На самом деле, многие из них сотрудничают с производителями из Китая, и большая часть дизайна, инноваций, исследований и разработок осуществляется компаниями в самой Великобритании».
