Производство солнечных батарей
Во всем мире альтернативные виды энергетики приобретают все большую популярность, не исключением является и российский рынок. Если до недавнего времени основными лидерами-производителями солнечных батарей были американские, европейские и китайские компании, то сегодня этот рынок активно осваивается отечественными производители.
Сегодня солнечные батареи российского производства составляют серьезную конкуренцию известным мировым брендам. Они отличаются оптимальным соотношением достойного качества и доступной цены.
Технические и эксплуатационные характеристики модулей российского производства не только не уступают зарубежным образцам, но по ряду параметров существенно превосходят их.
Безусловно, их главным преимуществом является низкая стоимость. Она на порядок ниже, чем у импортных панелей.
Преимущества солнечных батарей от российских компаний
Российские солнечные панели создаются с учетом специфики климатических условий. Они отличаются высокими техническими характеристиками и повышенной надежностью. Для их производства используется в основном особо прочное закаленное стекло, которое устанавливается в металлическую рамку для усиления конструкции и предотвращения деформации.
Главными преимуществами солнечных батарей, собранных на российских заводах, являются:
- наличие специального антибликового покрытия, которое способно повышать КПД (среднее значение КПД российских панелей составляет 17%);
- широкий диапазон температур от -50 и до +70 С;
- эффективная работа в условиях повышенной влажности, а также в условиях пасмурной и дождливой погоды;
- устойчивость к ударам и другим механическим повреждениям.
Среди основных недостатков солнечных моделей российского производства эксперты отмечают некоторые недочеты в качестве сборки, а также несколько ограниченный модельный ряд выпускаемой продукции.
Основные виды
Российские компании производят различные варианты солнечный батарей, которые имеют различное целевое предназначение и различаются по типу используемой технологии и материалов.
Производство солнечных батарей в России основано на выпуске двух типов модулей:
автономные — для обеспечения энергией жилых помещений, функционирования различных приборов и подзарядки аккумуляторных батарей;
сетевые — для электроснабжения крупных промышленных объектов.
Также солнечные панели можно разделить на виды, в зависимости от материалов конструкции и технологии изготовления:
Кремниевые – являются самыми востребованными и распространенными. Они отличаются длительным сроком службы, нетребовательностью к техобслуживанию и быстрой окупаемостью. Панели этого типа могут изготовляться из монокристаллов, поликристаллов или аморфного кремния.
Тонкопленочные – основаны на инновационных технологиях производства и нано материалах. Главное их преимущество – это гибкость, легкость и полупрозрачность, что открывает широкие возможности для их установки и использования, например, такие панели можно размещать даже на окнах. Кроме того, они просты в обслуживании, отличаются длительным сроком эксплуатации и хорошей окупаемостью. Изготовляются такие панели из теллурида кадмия, селенида меди-индии или органических полупроводников.
Российские производители солнечных панелей
Производство солнечных батарей в России налажено на нескольких крупных предприятиях, среди которых: НПП «Квант» (Москва), ЗАО «Телеком — СТВ» (Зеленоград), компании «Сатурн» и «Солнечный ветер» (Краснодар), Ауринко (Екатеринбург), ООО «Хевел» (Новочебоксарск), ООО «Солэкс» (Рязань) и другие.
Источник
Производство
Производственная мощность завода составляет более 300 МВт/год высокоэффективной продукции
«Хевел» — это первый и единственный в России завод полного цикла, где происходит весь процесс создания солнечных модулей от поступления сырья до отгрузки готовых изделий, включая самый высокотехнологичный передел — производство гетероструктурной фотоэлектрической ячейки, которая является «сердцем» модуля.
Завод общей площадью 27 180 кв.м расположен в Новочебоксарске, Республика Чувашия. Производство на заводе идёт непрерывно и посменно 24 часа в сутки. Предприятие динамично развивается на протяжении всей своей истории, создавая дополнительные рабочие места в регионе. На сегодняшний день на заводе работает более 600 человек.
ИСТОРИЯ
ЗАВОД «ХЕВЕЛ» СЕГОДНЯ
На сегодняшний день производственная мощность завода составляет более 350 МВт/год фотоэлектрической продукции. «Хевел» производит высокоэффективные солнечные модули и ячейки, отвечающие мировым стандартам качества.
Продукция Хевел востребована не только на российском рынке, но и за рубежом. С 2018 года гетероструктурные солнечные модули и ячейки были экспортированы в такие страны как Австрия, Германия, Италия, Польша, Швейцария, Швеция, Индия, Тайланд, Япония и др.
С 2019 года завод начал выпуск двусторонних солнечных модулей по гетероструктурной технологии. Двусторонние гетероструктурные солнечные модули вырабатывают до 30% больше электроэнергии в течение всего жизненного цикла по сравнению с односторонними модулями.
СЕРТИФИКАЦИЯ
Завод «Хевел» сертифицирован в соответствии с мировыми стандартами, необходимыми для успешной деятельности современного промышленного предприятия, среди которых ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001. Сертификация предприятия по международным стандартам позволяет «Хевел» предлагать рынку исключительно качественную и конкурентоспособную продукцию. Подробнее о сертификации «Хевел» по международным стандартам можно прочитать здесь.
ПРОДУКЦИЯ
«Хевел» производит высокоэффективные фотоэлектрические ячейки, одно- и двусторонние солнечные модули мощностью до 380 Вт. Солнечные ячейки и модули изготавливаются по гетероструктурной технологии, которая объединила в себе преимущества тонкопленочной и кристаллической технологии, обеспечивая высокий уровень КПД солнечной ячейки (до 25%).
Таким образом достигается:
- до 10%* повышенной выработки на 1 кв. м площади за счёт низкого температурного коэффициента
- до 13%* более эффективное использование площади и экономия на комплектующих
- до 21%* прироста совокупной выработки на протяжении всей жизни модуля за счёт низкой деградации
*По сравнению с монокремниевыми модулями аналогичной мощности.
Процесс производства солнечных модулей многоэтапный. Гетероструктурные солнечные ячейки получают с помощью нанесения аморфного кремния на обе стороны пластины. Далее происходит нанесение контактных слоев и токосъемной сетки (либо по технологии Smart Wire, либо 5 BusBar). Завершает процесс производства фотоэлектрических ячеек участок измерения характеристик и сортировки. Здесь замеряются все электрофизические характеристики солнечных ячеек: ток, напряжение, мощность и т.д. и продукция сортируется по параметрам.
Благодаря использованию подобной технологии, разработанной в Научно-техническом центре Хевел, КПД ячейки достигает 25%.
Схематично многостадийный процесс производства ячеек представлен ниже.
После сортировки ячейки поступают на автоматизированную линию сборки солнечных модулей, где формируется некий «пирог», состоящий из матрицы с солнечными элементами (60 или 72 ячейки соответственно), контактов и специальной пленки. При температуре 160С с помощью термопресса происходит процесс ламинации модуля. После монтажа клеммной коробки и алюминиевой рамки каждый солнечный модуль проходит на участок тестирования. Мы обеспечиваем многостадийный контроль качества на различных этапах производства и выходной контроль каждого произведенного модуля.
Более подробно о гетероструктурной технологии производства можно прочитать здесь.
Источник
Зачем России гигаваттный завод по производству кремниевых пластин и фотоэлектрических ячеек?
В Калининградской области завершается строительство завода «ЭНКОР». На предприятии будут выпускать кремниевые пластины и фотоэлектрические преобразователи — солнечные ячейки — из которых собирают солнечные модули для электростанций. Мощность завода впервые для России будет гигаваттной: 1,3 ГВт кремниевых пластин и 1 ГВт солнечных ячеек.
Завод «ЭНКОР», фото из официального телеграм-канала компании «Юнигрин Энерджи»
Почему первый гигаваттный завод строят именно сейчас?
Чтобы ответить на этот вопрос нужно немного погрузиться в то, что сейчас происходит в мире возобновляемой энергетики.
Годовой объём производства солнечных модулей в мире – 178 ГВт.
В мире солнечного оборудования моду задаёт Китай — именно в этой стране сосредоточено 90% всех производств солнечных модулей, инверторов и аккумуляторов. За счёт эффекта масштаба цены на оборудование за последние 10 лет снизились настолько, что возобновляемая генерация стала самым дешевым способом выработки электроэнергии в мире.
Что в свою очередь привело к буму строительства солнечной генерации. За последние 10 лет установленная мощность солнечных электростанций мире выросла более чем в 20 раз – с 41,6 ГВт до 950 ГВт. В 2022 году прирост мощности солнечной генерации составил около 200 ГВт, из них на сетевую солнечную генерацию пришлось около 117 ГВт, а на распределенную – 93 ГВт. По прогнозу Международного энергетического агентства к 2025 году доля выработки от ВИЭ станет основным источником выработки электроэнергии в мире, а в течение 5 лет составит 90% от всей выработки электроэнергии вводимых мощностей. Из них около 60% придется именно на солнечную энергетику.
Солнечная электростанция «Нура» в Казахстане
Но технологическое доминирование Китая в сфере солнечной энергетики перестало устраивать многие крупные экономики. В США, Индии и России были приняты собственные программы, предусматривающие поддержку производства оборудования внутри страны. Что-то похожее сейчас пытаются создать и в Европе.
В России была принята программа поддержки строительства возобновляемой генерации с обязательными требованиями по локализации. Первый её этап завершился в прошлом году, по итогам было построено 1,7 ГВт солнечной генерации и появилось несколько заводов, которые производят оборудование для солнечной энергетики в России. Так, появился завод «Хевел», на котором производят солнечные ячейки и сами солнечные модули — самые технологически сложные переделы. Локализация всей цепочки компонентов — это задача следующего уровня, которая уже частично реализуется. Следующий этап углубления локализации начало производства — кремниевых пластин — их и будут производить на заводе «ЭНКОР». Причём уже во вполне промышленном масштабе — 1,3 ГВт.
Кремниевая пластина выглядит вот так. В зависимости от технологии они отличаются по форме и толщине.
Кремниевая пластина в форме псевдоквадрата
97% всего мирового производства кремниевых пластин сосредоточено в Китае, который сейчас рассматривает возможность запретить экспорт технологии производства таких пластин. Чтобы продолжать контролировать этот рынок и цены на нём и дальше.
При этом китайские производители непрерывно увеличивают размеры пластины, чтобы а) повысить эффективность модулей б) заставить производителей солнечных модулей менять стандарты и технологии производства. Локальные производители в гонке с Китаем очевидно, проигрывают — у них нет возможности закупать небольшие партии новых пластин и любая модернизация означает по сути остановку производства, замену линии под новые размеры и т.п.
Поэтому для любой страны, которая хочет не остаться за технологическим бортом нужно последовательно углублять и расширять собственные возможности по производству.
А следующим этапом может стать возрождение производства поликремния — попыток было много, но, кажется, подходящий момент настал только сейчас.
Источник