Prin inovatie si planificare curata, energia solara fotovoltaica pate fi in beneficiul diverselor retele energetice si pietelor noi.
Potrivit Agentiei Internationale pentru Energie, energia suplimentara anuala produsa de sistemele fotovoltaice trebuie sa se inmulteasca de patru ori pana in 2030, daca vrem sa atingem obiectivul zero-net pana in 2050.
Giga-fabricile de productie solara pot atenua presiunea pusa pe sistemele energetice din intreaga lume.

Cresterea spectaculoasa a energiei solare la nivel global, una dintre fortele determinante ale tranzitiei energetice, necesita o crestere similara in ceea ce priveste productia de panouri solare. Iata unde se afla in acest moment sectorul si de ce avem nevoie pentru a face posibila atingerea acestui obiectiv.

Ce avem acum: hub-uri concetrate de productie

In prezent, peste 80% din productia de panouri solare – in toate fazele – este concentrata in China, iar aceasta cifra ar putea atinge in curand nivelul de 95% pentru unele componente de baza. Acest fenomen este atat de marcant incat Agentia Internationala pentru Energie (IEA) a produs, pentru prima data, un intreg Raport Special privind Lanturile Globale de Aprovizionare pentru Energie Solara Fotovoltaica.

Piata de munca atat de competitiva a Chinei, disponibilitatea materiei prime si capacitatea economiilor de scara a facut din aceasta tara leaderul solar global evident. Productia masiva de panouri a Chinei a permis cresterea globala puternica a energiei solare. Aceasta a dus la scaderea costurilor si a facut panourile mai acesibile decat combustibilii fosili.
Industria de panouri solare din China nu a putut, in ciuda dimensiunii sale, sa raspunda cererii globale pe termen lung; potrivit IEA, energia fotovoltaica suplimentara produsa anual trebuie sa fie de cel putin patru ori mai mare pana in 2030, daca se doreste atingerea obiectivului zero-net pana in 2050.

Ce este in curs de dezvoltare: noi giga-fabrici

In afara Chinei, si alte tari si companii fac eforturi intense pentru a stimula lantul global de aprovizionare solar, astfel incat sa fie atinse obiectivele zero-net. In Sicilia, in sudul Italiei, o fabrica de panouri solare (3SUN Gigafactory) s-a pozitionat – printr-o combinatie de inovatie continua si productie incepand din 2010 – ca leader in spatiul energiei regenerabile.
Fabrica a inceput productia in 2011, folosind tehnologia peliculei subtire de siliciu, care la acel moment era mainstream. Aceasta avea un nivel de eficienta de aproximativ 10% si o durata de viata de 25 de ani. De atunci, a existat un proces de inovatie continua. Acesta a fost initial cu panouri bifaciale care puteau folosi atat lumina solara directa, cat si pe cea reflectata pe pamant si pe spatele panoului.

A fost introdusa apoi tehnologia heterojonctiunii (HJT)” – panourile HJT au un nivel de eficienta cuprins intre 21% si 24% si o durata de viata de pana la 35 de ani.
Proiectul TANGO (Giga-fabrica fotovoltaica italiana), cu sustinerea Uniunii Europene, va permite acum fabricii sa creasca nivelul actual de productie pana la 3 GW pe an, devenind astfel cea mai mare fabrica solara din Europa.
In prezent, cercetarea este concentrata pe Celulele Tandem, care constau in doua celule “suprapuse” – una este “traditionala”, in timp ce a doua este facuta din perovskit. Acesta nu foloseste doar radiatia solara in lungimea de unda rosie, ci si in cea albastra.
In urma rezultatelor obtinute, fabrica din Catania a putut face un salt decisiv inainte in 2022. Gratie unei investitii de aproximativ 600 de milioane, dintre care 118 milioane de euro proveniti din Fondul de Inovatie Europeana pentru proiecte de scara larga, 3Sun va deveni o giga-fabrica.

Lectiile invatate

Inovatia tehnologica a jucat un rol cheie in cresterea eficientei panourilor solare pana la niveluri care inainte erau considerate imposibile. Nu exista numai un singur beneficiu ecologic al tranzitiei energetice, ci si unul competitiv pentru producatori. Cu alte cuvinte, excelenta in inovatie si tehnologie poate face diferenta.

Daca aceasta este prima lectie ce poate fi invatata, atunci a doua se refera la importanta cooperarii internationale. Giga-fabrica a inceput cu tehnologia japoneza; a dezvoltat apoi panourile HJT cu CEA-INES din Franta, iar acum lucreaza la celulele Tandem cu institutele italiene de cercetare. Acestea sunt ENEA (Agentia Nationala pentru Noi Tehnologii, Energii si Dezvoltare Sustenabila), centrul CHOSE de la Universitatea din Roma, Tor Vergata, Istituto di Struttura della Materia (Institutul pentru Structura Materiei) din cadrul CNR (Consiliul National pentru Cercetare) si BeDimensional, o divizie a Laboratoarelor Graphene de la Institutul Italian pentru Tehnologie, din Genoa.
Acestea sunt doar cateva exemple ale unui viitor promitator: globalizarea economica si deschiderea pietelor permit companiilor sa caute cele mai inovatoare solutii, indiferent de unde vin acestea. Mai mult, aceasta arata ca in lumea de astazi nimeni nu este auto-suficient: entitatile publice si private trebuie sa isi puna la dispozitie skill-urile, experienta si resursele.
In final, elementul cheie care a permis 3Sun sa faca un salt important inainte a fost acordarea de fonduri europene. Finantarea este esentiala pentru inovatia tehnologica in sensul tranzitiei energetice.

Ce mai este necesar in continuare?

Tehnologia solara trebuie sa fie scalata in continuare. Avem nevoie de mai multe Giga-fabrici, iar acest obiectiv poate fi atins prin parteneriate internationale si finantari nationale si supranationale.
Trebuie sa tinem cont de recomandarile IEA pentru a stimula investitiile cu scutiri fiscale, alocand fonduri pentru cercetarea tehnologica si adoptand reglementari stringente in favoarea economiei circulare. Trebuie sa reciclam materiale si sa producem device-uri si componente concepute pentru reutilizare chiar din faza de design. Aceasta va reduce nevoia de materii prime.

Daca aceste sugestii vor fi ignorate, atunci entitati precum 3Sun ar putea risca sa fie doar cazuri izolate individuale: ele pot fi avansate din punct de vedere tehnologic, dar pot avea un impact global redus. In acest mod, tranzitia energetica ar suferi, nu numai pe baza riscurilor sus-mentionate, dar si din cauza faptului ca rata de inovatie tehnologica va incetini.
Daca vor fi construite numeroase giga-fabrici, atunci energia solara din intreaga lume ar putea continua sa creasca, aducand astfel o contributie vitala la protectia mediului. Experienta 3Sun arata ca asa ceva este posibil.

Sursa: https://www.weforum.org/agenda/2023/01/new-solar-supply-chains-energy-transition-wef23/