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隨著光伏組件需求的快速增長(zhǎng)，光伏玻璃供應(yīng)商開(kāi)始加大投資以增加光伏玻璃的產(chǎn)能。在北美地區(qū)，光伏玻璃制造工廠如雨后春筍般涌現(xiàn)，有些工廠采用了創(chuàng)新的方法以確保競(jìng)爭(zhēng)力，例如采用可回收材料。

2024年3月中旬，計(jì)劃進(jìn)軍美國(guó)南卡羅來(lái)納州市場(chǎng)的加拿大光伏組件制造商Silfab Solar公司表示，將從美國(guó)光伏組件回收商Solarcycle公司采購(gòu)使用回收材料制造的光伏玻璃。Solarcycle公司計(jì)劃在佐治亞州投資3.44億美元建造一座光伏玻璃工廠，并使用可回收的光伏組件材料生產(chǎn)。

Solarcycle公司首席運(yùn)營(yíng)官Rob Vinje日前在接受行業(yè)媒體采訪時(shí)表示：“我們對(duì)國(guó)內(nèi)光伏制造業(yè)的巨大增長(zhǎng)潛力充滿(mǎn)期待，這不僅將為美國(guó)創(chuàng)造大量就業(yè)機(jī)會(huì)，還將進(jìn)一步推動(dòng)光伏行業(yè)的蓬勃發(fā)展。”

光伏玻璃的需求隨著全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而快速增長(zhǎng)

市場(chǎng)情報(bào)機(jī)構(gòu)Rethink Technology Research公司的分析師Andries Wantenaar表示：“全球?qū)夥ＡУ男枨髲?qiáng)勁，這一市場(chǎng)正呈現(xiàn)出價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定且持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。”他指出，中國(guó)光伏制造業(yè)在2023年出現(xiàn)了66%的增長(zhǎng)，而在中國(guó)以外的國(guó)家和地區(qū)的光伏制造業(yè)的增長(zhǎng)速度更為迅猛，光伏組件產(chǎn)量從2022年的65GW增長(zhǎng)到2023年的130GW左右，實(shí)現(xiàn)了翻倍的增長(zhǎng)。

Wantenaar說(shuō)：“對(duì)于光伏玻璃制造商來(lái)說(shuō)，中國(guó)以外的市場(chǎng)蘊(yùn)藏著巨大的增長(zhǎng)潛力，這與歐美多晶硅制造商所面臨的困境形成了鮮明對(duì)比。他們的客戶(hù)是中國(guó)的硅片制造商，而這些硅片制造商現(xiàn)在更傾向從國(guó)內(nèi)的多晶硅制造商那里購(gòu)買(mǎi)價(jià)格更低的產(chǎn)品。”

Wantenaar表示，玻璃材料的價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定。他說(shuō)，“光伏玻璃的價(jià)格至少在十年內(nèi)將保持高位。這是因?yàn)樗且环N技術(shù)成熟且廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。需要注意的是，玻璃是一種能源密集型產(chǎn)品，這是其成本結(jié)構(gòu)中的一個(gè)關(guān)鍵因素，也是中國(guó)在全球光伏玻璃市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位的原因之一。”Wantenaar估計(jì)，中國(guó)在全球光伏玻璃市場(chǎng)的份額高達(dá)約90%，這一比例甚至超過(guò)了其在全球光伏組件市場(chǎng)80%的份額。

雙面光組件成為主要市場(chǎng)趨勢(shì)

Wantenaar認(rèn)為，隨著原材料成本的不斷下降以及雙面光伏組件逐漸成為市場(chǎng)主流，光伏玻璃在未來(lái)光伏組件成本結(jié)構(gòu)中的占比將顯著提升。

他解釋道：“從中國(guó)光伏組件制造業(yè)的產(chǎn)能來(lái)看，雙面光伏組件的市場(chǎng)份額已經(jīng)超過(guò)50%，并且將持續(xù)增長(zhǎng)，到2030年可能達(dá)到75%。”

雙面光伏組件通常采用的是兩塊厚度約為2毫米(部分甚至達(dá)到1.6毫米)的玻璃板，這與傳統(tǒng)光伏組件所使用的3.2毫米玻璃板形成了鮮明對(duì)比。然而，使用更薄的玻璃板可能意味著需要采用不同的熱強(qiáng)化工藝，這在一定程度上對(duì)光伏組件的質(zhì)量提出了挑戰(zhàn)。

針對(duì)這一趨勢(shì)，美國(guó)能源部旗下的國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員正積極研究雙面光伏組件的市場(chǎng)動(dòng)態(tài)及其耐用性，以確保該技術(shù)在成本效益與長(zhǎng)期可靠性之間達(dá)到最佳平衡。

美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的光伏系統(tǒng)可靠性和系統(tǒng)性能小組負(fù)責(zé)人Teresa Barnes指出：“薄型玻璃的設(shè)計(jì)初衷主要是為了優(yōu)化運(yùn)輸和物流效率，而并不是單純追求現(xiàn)場(chǎng)使用的耐用性。”

作為美國(guó)能源部資助的耐用光伏組件材料研究聯(lián)盟(Duramat)的負(fù)責(zé)人，他進(jìn)一步補(bǔ)充說(shuō)：“從歷史角度看，多晶硅光伏組件通常采用軋制工藝和鋁層覆蓋的玻璃制成，而薄膜光伏組件則選用了厚度為2毫米或3毫米的無(wú)銻浮法玻璃。盡管制造更薄的玻璃在技術(shù)上是可行的，但由于高溫回火的過(guò)程，其生產(chǎn)工藝將變得更為復(fù)雜和精細(xì)。”

這可能是因?yàn)楸泵朗袌?chǎng)制造的玻璃與其他地區(qū)的機(jī)械要求不同。Barnes說(shuō)：“冰雹等極端天氣可能意味著美國(guó)安裝的光伏組件需要更厚的鋼化玻璃。”

歐洲同樣也有類(lèi)似的趨勢(shì)。

德國(guó)玻璃制造商Interfloat公司總經(jīng)理Martin Zugg指出：“當(dāng)前的趨勢(shì)是探索并開(kāi)發(fā)利基市場(chǎng)，盡管這些市場(chǎng)目前很難找到，但我們觀察到光伏玻璃制造商正在不斷開(kāi)拓新的利基市場(chǎng)，例如需要更厚玻璃以應(yīng)對(duì)冰雹的防冰雹的光伏組件、屋頂集成光伏組件和建筑集成光伏系統(tǒng)。”Interfloat公司現(xiàn)在是印度Borosil公司的子公司。

Interfloat公司每年生產(chǎn)可以組裝2GW光伏組件的光伏玻璃。該公司生產(chǎn)的玻璃厚度從2毫米到6毫米不等，具有傳統(tǒng)尺寸、定制尺寸和特殊要求尺寸。

他表示示，制造光伏組件使用較厚的玻璃可以給本土玻璃制造商帶來(lái)更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，并降低運(yùn)輸相關(guān)成本。

Barnes說(shuō)，“玻璃是一種運(yùn)輸成本很高的材料，而其物流成本、運(yùn)輸成本和存儲(chǔ)成本通常由光伏組件制造商支付。”

First Solar公司帶來(lái)的市場(chǎng)效應(yīng)

截至2023年9月，美國(guó)薄膜光伏組件巨頭First Solar公司正在擴(kuò)大產(chǎn)能，薄膜光伏組件的年產(chǎn)量為13GW，并計(jì)劃在2026年實(shí)現(xiàn)全球年產(chǎn)能達(dá)到25GW的目標(biāo)，其中在美國(guó)本土的年產(chǎn)能為14GW。

該公司這種擴(kuò)張正在引發(fā)玻璃制造商的投資，為其提供薄膜光伏組件所需的浮法玻璃。玻璃制造商N(yùn)SG集團(tuán)和Vitro Architectural Glass公司宣布與First Solar簽署合同并提供產(chǎn)品。

據(jù)報(bào)道，法國(guó)材料制造商Saint Gobain公司在印度泰米爾納德邦的一家工廠也將投產(chǎn)，將為First Solar公司供貨。

2023年11月，NSG集團(tuán)表示將在俄亥俄州增加透明導(dǎo)電氧化物(TCO)涂層玻璃的產(chǎn)能，為First Solar公司供應(yīng)產(chǎn)品，并計(jì)劃在2025年初實(shí)施這一舉措。NSG集團(tuán)生產(chǎn)薄膜光伏采用的TCO鍍膜玻璃已經(jīng)有25年以上的歷史。

NSG集團(tuán)北美建筑玻璃和光伏產(chǎn)品集團(tuán)負(fù)責(zé)人Stehen Weidner表示，“全球光伏市場(chǎng)每年都在擴(kuò)大，并且投入更多的資本和更多的資源。我們?cè)谌蚍秶鷥?nèi)看到了這種趨勢(shì)。”

Weidner表示，“光伏玻璃正變得越來(lái)越重要。在10年前，北美平板玻璃市場(chǎng)的供應(yīng)量幾乎為零，如今占全球總供應(yīng)量的10%到15%。我們的目標(biāo)是與市場(chǎng)一起成長(zhǎng)。這意味著到2024年底，我們將在北美地區(qū)擁有三條專(zhuān)門(mén)用于光伏領(lǐng)域的浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)，另外，我們?cè)谠侥蠐碛袃蓷l生產(chǎn)線(xiàn)，在馬來(lái)西亞還有一條生產(chǎn)線(xiàn)，我們?cè)缧r(shí)候?qū)⑵鋸慕ㄖＡмD(zhuǎn)換為T(mén)CO鍍膜玻璃。”

Vitro Architecural Glass公司在美國(guó)也增加產(chǎn)能，為First Solar公司供應(yīng)產(chǎn)品。2023年10月，該公司宣布擴(kuò)大與First Solar公司的合同規(guī)模，并計(jì)劃在賓夕法尼亞州投資一家工廠，以及改造現(xiàn)有的光伏玻璃生產(chǎn)設(shè)施。該公司在一份聲明中表示，由于美國(guó)的近岸效應(yīng)，預(yù)計(jì)該公司的光伏玻璃業(yè)務(wù)將會(huì)大幅增長(zhǎng)。

《通脹削減法案》的影響

除了對(duì)First Solar公司及其日益增長(zhǎng)的玻璃供應(yīng)鏈產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響之外，美國(guó)《通脹削減法案》(IRA)等政策措施也極大促進(jìn)了晶體硅制造業(yè)的投資。在這樣的背景下，加拿大光伏玻璃制造商Canadian Premium Sand(CPS)公司宣布計(jì)劃建設(shè)一座光伏組件板玻璃生產(chǎn)工廠。該公司計(jì)劃在加拿大曼尼托巴省的塞爾柯克(Selkirk)建設(shè)這座工廠，主要生產(chǎn)厚度為1.8毫米至4毫米的光伏玻璃組件蓋板，預(yù)計(jì)年產(chǎn)量將支持6GW的光伏組件生產(chǎn)。

CPS公司開(kāi)發(fā)主管Anshul Vishal表示：“在美國(guó)光伏制造供應(yīng)鏈回流的強(qiáng)大推動(dòng)下，預(yù)計(jì)到2030年，北美地區(qū)對(duì)光伏玻璃的需求將達(dá)到100GW。”

為了確保項(xiàng)目的順利推進(jìn)，CPS公司已經(jīng)與瑞士光伏組件制造商Meyer Burger、加拿大Heliene公司以及韓華集團(tuán)旗下的Qcells等公司簽訂了承購(gòu)協(xié)議。Vishal表示，他們正在與其他潛在的光伏玻璃客戶(hù)進(jìn)行深入的承購(gòu)討論，并計(jì)劃在施工前簽署更多的合同。

CPS公司需要投資8.8億加元(6.39億美元)建立這座工廠并開(kāi)發(fā)硅砂場(chǎng)地。該計(jì)劃包括安裝多條光伏玻璃生產(chǎn)線(xiàn)，包括抗反射和防污涂層生產(chǎn)線(xiàn)，計(jì)劃在2026年上線(xiàn)運(yùn)營(yíng)。

Vishal說(shuō)：“我們計(jì)劃建設(shè)的這座工廠得到了加拿大各級(jí)政府機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，環(huán)境許可證已經(jīng)到位。我們最近在歐洲對(duì)沙子等原材料進(jìn)行測(cè)試，這證實(shí)了我們能夠使用低成本和環(huán)保的工藝生產(chǎn)光伏玻璃。”

CPS公司的這座工廠將采用曼尼托巴省的水力發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的電力。Vishal表示，這座工廠位于北美自由貿(mào)易協(xié)定區(qū)內(nèi)，距離客戶(hù)有三到四天的車(chē)程，這有利于簡(jiǎn)化運(yùn)輸，減少潛在的供應(yīng)中斷。

CPS公司為了建造這座工廠已經(jīng)與一個(gè)財(cái)團(tuán)簽訂了合同。其中包括美國(guó)玻璃工廠承包商Henry F.Teichmann公司、法國(guó)工業(yè)工程商Fives集團(tuán)、意大利玻璃制造設(shè)備供應(yīng)商Bottero公司，以及加拿大礦物加工設(shè)備供應(yīng)商Elrus Aggregate Systems公司和加拿大土木工程商PCL Constructors公司。

回收光伏組件的玻璃材料

與CPS公司一樣，Solarcycle公司的光伏玻璃生產(chǎn)工廠的年產(chǎn)能可以組裝5GW至6GW光伏組件，但使用的是回收的玻璃，主要是從廢棄的晶體硅光伏組件中回收的再生材料。Solarcycle公司首席運(yùn)營(yíng)官Rob Vinje表示：“這是我們?cè)诿绹?guó)市場(chǎng)上建造的第一座光伏玻璃工廠。我們目前收到了來(lái)自國(guó)際玻璃加工設(shè)備供應(yīng)商的報(bào)價(jià)，而工程、建筑和多個(gè)子系統(tǒng)的合同正在與美國(guó)供應(yīng)商進(jìn)行談判。”

Vinje進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“回收的再生材料不僅具有出色的性能，更重要的是，它能夠顯著降低能源需求和碳排放。”

這座工廠擁有一條長(zhǎng)達(dá)800米的玻璃生產(chǎn)線(xiàn)，涵蓋熱加工和冷加工兩大環(huán)節(jié)。其采用特殊設(shè)計(jì)的交叉燃燒再生爐可以循環(huán)利用廢氣，顯著減少燃料消耗;生產(chǎn)線(xiàn)還配備了熱軋加工設(shè)備，以及為雙玻組件和單玻組件定制的切割、研磨、玻璃回火等工藝。

Solarcycle公司并不是唯一一家希望從回收材料中獲益的玻璃供應(yīng)商。在回收材料利用方面，一些玻璃供應(yīng)商也展現(xiàn)出濃厚興趣。CPS公司計(jì)劃在其產(chǎn)品中融入回收的玻璃，日本的AGC公司和Saint Gobain公司也宣布了類(lèi)似的項(xiàng)目，將共同推動(dòng)光伏行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。

原標(biāo)題：美、加兩國(guó)計(jì)劃加大光伏玻璃產(chǎn)能