O sol nasce no mercado de módulos bifaciais

jun - 11
2019

O sol nasce no mercado de módulos bifaciais

Com a penetração do mercado excedendo as expectativas em 2018, a tecnologia bifacial está configurada para responder por um terço da produção global de módulos solares até 2022, escreve Edurne Zoco, diretor de pesquisa da IHS Markit. Tecnologias bifaciais e de meia-célula estão rapidamente ganhando impulso devido a suas melhorias na produção de energia, juntamente com suas baixas barreiras de implementação e exigências mínimas de capex.

Em 2018, a quota de mercado das células solares de contacto traseiro com emissor passivado de elevada eficiência (PERC) combinadas com as tecnologias de módulo de meia célula e bifacial aumentaram mais rapidamente do que o previsto. Surpreendentemente, o forte crescimento dessas tecnologias de célula e módulo de maior eficiência foi principalmente o subproduto de um declínio acentuado nos preços dos módulos.

Os preços dos módulos caíram quase 30% no segundo semestre de 2018 e as margens para os fornecedores de módulos diminuíram significativamente. No terceiro trimestre, a estagnação do mercado acelerou a migração da maioria dos principais players para a produção de produtos de maior eficiência, área em que esses fabricantes ainda poderiam se diferenciar e atingir algumas margens positivas.

Como resultado, o crescimento das tecnologias de alta eficiência foi impulsionado não apenas pelo aumento da demanda do mercado, mas também por um forte impulso do lado da oferta.

PERC up

Como conseqüência deste impulso de fim de ano, o PERC tornou-se a tecnologia de células mainstream, superando o campo de back-surface (BSF). Além disso, um número crescente de fornecedores líderes está entrando em iniciativas de pesquisa e desenvolvimento para células do tipo N de maior eficiência.

No entanto, devido ao elevado capex exigido, aos balanços esticados, às barreiras tecnológicas e à pequena escala, o custo dos produtos do tipo n ainda é alto demais para suportar um módulo com preços atraentes para a maioria dos investidores do projeto. Uma nova tecnologia, os contatos passivados com óxido de túnel (TOPCon), que agora são aplicados apenas a células do tipo n, pode se transformar em um grande avanço se os fabricantes conseguirem aplicá-lo na produção em massa de células PERC.

Redução de LCOE

Para os fornecedores de módulos, a principal estratégia de mercado continua a reduzir o custo nivelado da eletricidade (LCOE). Os fornecedores estão conseguindo isso por meio de diferentes abordagens que são usadas em combinação para maximizar a redução de LCOE. Nos últimos anos, essas abordagens incluíram a alteração das especificações do módulo – como passar de 60 para 72 células, ou de 1.000 V para 1.500 V. Os fornecedores também mudaram para módulos de wafer maiores ou mudaram o layout das células, ou seja, adotando configurações de meia-célula, bifacial e cascalho.

O IHS Markit prevê um grande impulso da cadeia de suprimentos para células e módulos maiores, a fim de aumentar a eficiência do módulo. Ao reduzir o espaço entre as células sem aumentar o tamanho do módulo, alguns fabricantes podem alcançar tamanhos de célula de até 157,4 mm por 157,4 mm, em comparação com o tamanho padrão atual do wafer de 156 mm por 156 mm. No momento, 157,4 mm é o tamanho máximo da pastilha para um módulo de tamanho convencional, mas os fabricantes também estão empenhados em pesquisas para alcançar tamanhos de célula de 158,75, 161,7 ou mesmo 166,7 mm, embora ainda existam alguns desafios técnicos e materiais. resolver antes de atingir a produção em massa.

Portanto, os principais fabricantes estão promovendo módulos wafer/cell maiores, mas estão fazendo isso gradualmente, enquanto esperam que o custo de alguns materiais do módulo se torne mais competitivo.

Módulos bifaciais ganham destaque

A tecnologia de módulos bifaciais está rapidamente ganhando terreno dentro da indústria de PV, uma vez que permite um aumento significativo da potência total do módulo e é compatível com quase todos os tipos de tecnologia celular. Tal como acontece com a tecnologia de meia-célula, a fabricação de módulos bifaciais não representa um grande afastamento dos processos de produção existentes. A principal mudança é que os módulos bifaciais exigem a substituição da folha traseira tradicional por vidro ou uma folha traseira transparente. Com os preços de vidro mais finos declinando, mais fabricantes bifaciais estão favorecendo o vidro de vidro agora, o que lhes permite estender 30 anos de garantia de saída de energia, o que é superior à média da indústria de 25 anos.

Por todas as razões acima, os fabricantes estão mudando cada vez mais para linhas de produção bifaciais e promovendo ativamente essa tecnologia para EPCs e desenvolvedores. Diferentes tipos de células e tecnologias têm diferentes taxas de bifacialidade, que definem a relação entre a eficiência do lado frontal e a eficiência da parte traseira. No geral, o HJT do tipo N tem a bifacialidade mais alta, com mais de 90%, enquanto o PERT do tipo N pode atingir até 90%. A tecnologia PERC está aproximadamente na faixa de 70% a 80%.

Apesar de sua taxa de bifacialidade mais baixa, o PERC deverá impulsionar o boom na adoção da tecnologia bifacial durante os próximos anos, devido aos seus custos de produção mais baixos. Além da maior potência de saída do módulo, esta tecnologia oferece todas as vantagens dos módulos de vidro-vidro tradicionais, incluindo menor degradação induzida por potencial (PID) e degradação induzida pela luz (LID). No caso das células do tipo N, o PERC oferece maior resistência e maior tolerância para ambientes adversos, especialmente com módulos solares com quadros.

Barreiras bifaciais

A maior barreira para o crescimento de módulos bifaciais é a falta de padrões para testar e rotular o desempenho da parte traseira do módulo. Esse aumento de desempenho pode variar de 5% a 30%, o que afeta a bancarização de projetos usando módulos bifaciais. É um desafio modelar o desempenho de um módulo bifacial para desenvolvedores ou instituições financeiras, uma vez que é fortemente influenciado pelo método de instalação e localização. Há esforços significativos em andamento para desenvolver alguns padrões e certificações do setor pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), mas ainda não há aprovação final.

Apesar da falta de um padrão industrial, a tecnologia bifacial foi a maior vencedora na terceira rodada do programa Top Runner na China em 2018, com mais de 40% dos projetos vencendo as licitações, incluindo módulos bifaciais. O IHS Markit espera que o bifacial aumente de forma constante nos próximos três anos, especialmente depois que os padrões forem finalmente estabelecidos e os projetos de demonstração na China fornecerem dados de campo que convencerão as instituições financeiras e apoiarão a ampla adoção da tecnologia fora da China.

Forte perspectiva de longo prazo para a tecnologia bifacial

A tecnologia bifacial enfrenta alguns obstáculos de curto prazo, principalmente custos de produção mais altos e dificuldades na padronização da fabricação de produtos. No entanto, à medida que a consolidação continua entre os fornecedores de módulos, a IHS Markit viu os fabricantes acelerarem a promoção e a aceitação de novos produtos bifaciais no mercado.

A combinação de tecnologia bifacial e half-cell será a tendência dominante entre as tecnologias de módulos avançados em 2019 e além, devido a suas baixas barreiras tecnológicas, requisitos de capex pequenos e ganhos significativos na saída de potência do módulo.

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