211service.com
Čas tenkého filmu na slunci
Nízké výrobní náklady fotovoltaiky, která využívá tenké vrstvy polovodičů z kadmia a teluridu, byly dlouho považovány za potenciál pro zvednutí solární energie z jejího postavení velmi drahého zdroje energie, který dodává méně než dvacetinu 1 procenta elektřiny v USA.
Sluneční blesk: Tenkovrstvé solární panely z kadmia a teluridu vyrobené společností First Solar jsou instalovány na střeše v německém Bambergu společností Blitzstrom, německým integrátorem solárních systémů. Tenkovrstvá technologie začíná konkurovat tradiční křemíkové technologii, zejména v zemích jako Německo, kde jsou finanční pobídky silné.
Nyní, po dvou dekádách, ve kterých byla technologie telurid kadmia pronásledována problémy s nízkým výkonem a spolehlivostí, si náhle razí cestu na trhy obnovitelné energie a konkuruje dnešní dominantní solární technologii: křemíkovým solárním panelům. Společnost za tímto technologickým obratem sídlí ve Phoenixu První solární , který říká, že technologie by nakonec mohla být cenově konkurenceschopná s konvenčními fosilními zdroji elektřiny.
Společnost First Solar nasbírala za poslední rok řadu velkých smluv a investic do své technologie tenkých vrstev. First Solar uzavřela v listopadu první veřejnou nabídku ve výši 400 milionů dolarů a o tři měsíce později uzavřela dohodu o dodávce 40megawattové farmy se solárními panely v Německu, která bude jednou z největších na světě. A začátkem tohoto měsíce společnost odhalila, že podepsala dlouhodobé smlouvy s evropskými a kanadskými kupci na dodávku 685 megawattů modulů v hodnotě 1,28 miliardy dolarů. Posledně uvedené číslo je obzvláště působivé, vezmeme-li v úvahu, že všechny továrny na solární moduly ve Spojených státech loni dodaly fotovoltaiku v hodnotě méně než 200 megawattů.
Ken Zweibel, který řídil americkou Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie (NREL) Thin Film Partnership Program již více než deset let říká, že společnost First Solar se vymanila z řady tím, že současně dosáhla nízkonákladové hromadné výroby a úctyhodného výkonu. Zweibel, který v lednu opustil NREL, aby založil vlastní společnost vyrábějící tenké filmy využívající podobnou technologii, očekává další zlepšení na obou frontách. Tellurid kadmia má jasnou cestu ke konkurenceschopnosti nákladů s konvenční energií, říká.
Multimédia
Prohlédněte si obrázky tenkovrstvých solárních panelů.
Tenkovrstvé panely se vyrábějí vrstvením mělkých povlaků polovodičových materiálů na desky skla, plastu nebo kovu – zdánlivě jednoduchý koncept, který je těžké realizovat ve velkém měřítku. Zejména panely z kadmia a teluridu se zdály hotové před pěti lety BP Solar , pobočka londýnské ropné společnosti, ukončila to, co bylo největší úsilí o komercializaci kadmia a telluridu.
BP Solar otevřela továrnu na moduly kadmia a teluridu v roce 1998 navrženou tak, aby vyráběla osm megawattů modulů ročně, ale nikdy nepřesáhla jeden megawatt. Vytváření filmů podle přesných specifikací se ukázalo být těžší, než se očekávalo. A společnost měla obavy o image produktu vzhledem k použití toxického těžkého kovu kadmia. A BP klopýtla na trhu, když účinnost, s jakou její první komerční moduly kadmium-tellurid absorbovaly solární energii, po pouhých několika týdnech na střechách klesla z 8 procent na 6 procent.
Společnost First Solar, založená v roce 1999 z předchozího startupu zvaného Solar Cells a s infuzí 250 milionů dolarů od zakladatele Walmartu Johna Waltona, neustále vylepšovala svůj výrobní proces. Společnost vyřešila obavy z toxicity kadmia vytvořením recyklačního programu, který zaručuje zpětný odběr panelů na konci jejich životnosti. Představitelé společnosti nebudou předem komentovat výkaz zisků. Dokumenty společnosti však říkají, že postupně zvýšila výrobu ve svém prvním závodě v Perrysburgu, Ohio, z několika set kilowattů modulů ročně v prvních letech na 75 megawattů v loňském roce. First Solar nyní díky nové továrně v Německu vyrábí panely v hodnotě více než 100 megawattů ročně.
First Solar říká, že transformuje skleněné desky o rozměrech 2 x 4 stopy na moduly připravené k odeslání za 2,5 hodiny, s energetickou účinností přesahující 9 procent, oproti 7 procentům v roce 2004. Tato kombinace, tvrdí First Solar, omezila náklady na watt z 2,94 USD v roce 2004 na dnešních 1,29 USD – období, kdy rostoucí poptávka po vysoce kvalitním křemíku navýšila náklady na výrobu křemíkových panelů na 2,50 až 3,00 USD za watt nebo více.
Němečtí vývojáři obnovitelné energie jako např Juwi Solar , skupina Gehrlicher , a Bleskový proud začala používat moduly First Solar ve velkých střešních instalacích a solárních parcích v terénu v roce 2005. V únoru si Juwi Solar vybrala moduly First Solar pro svůj 40megawattový solární park v Sasku; Po dokončení v roce 2009 bude 550 000 modulů First Solar v parku pokrývat plochu rovnající se 160 fotbalovým hřištím.
Na konferenci Solar 2007 v Clevelandu začátkem tohoto měsíce, First Solar COO Chip Hambro řekl, že společnost očekává snížení ceny, kterou účtuje za moduly (na rozdíl od svých výrobních nákladů) z více než 2 USD za watt dnes na 1,25 USD za watt nebo méně v rámci pět let. Společnost by to udělala z velké části dalším zvýšením výkonu modulů.
Zweibelův start, PrimeStar Solar , se sídlem v Golden, CO, také sází na vyšší efektivitu. PrimeStar usiluje o komercializaci sofistikovanějšího návrhu modulu vyvinutého v NREL, který drží rekord účinnosti pro laboratorně vyrobené články na úrovni 16,5 procenta (ve srovnání se 14,5 procenty pro nejlepší laboratorní články First Solar). Zweibel říká, že technologie teluridu kadmia nabízí jasnou fyzickou cestu ke snížení nákladů na solární energii z dnešních 15 až 30 centů za kilowatthodinu na 5 centů za kilowatthodinu, což je těsně nad průměrnými náklady na elektřinu spalující uhlí ve Spojených státech.
Původní závod společnosti First Solar v Ohiu je však nyní z velké části odepsán, což znamená ztrátu ekonomického přínosu. Vzhledem k tomu, že společnost First Solar vyrábí více ze své nové továrny na moduly v Německu a třetí továrny, která probíhá v Malajsii, může mít společnost více práce, aby splnila svůj slib snížit cenu za watt modulu na méně než 1,25 USD.