Rozwój komercyjnie dostępnych modułów fotowoltaicznych to przede wszystkim udoskonalanie technologii ich produkcji, poszukiwanie nowych, lepszych materiałów czy wreszcie podnoszenie sprawności samych ogniw. Ostatnio w obu tych obszarach dużo się dzieje. Informowaliśmy na naszym portalu o rekordzie sprawności dla jednozłączowego krzemowego ogniwa fotowoltaicznego.
Po sześciu latach przerwy, rekord sprawności z 2017 roku, który należał do firmy Kaneka, został pobity w listopadzie 2022 przez ogniwo wyprodukowane przez Longi. (więcej w artykule: Nowy rekord sprawności krzemowego ogniwa słonecznego). Warto przypomnieć, że rekordowe ogniwo osiągnęło sprawność 26,81%, co jak na produkt komercyjny, o powierzchni 274,4 cm2, jest imponującą wartością. Także moduły fotowoltaiczne, wprowadzane na rynek w ostatnim czasie, pobiły dotychczasowe rekordy sprawności. Najpierw, wspomniana już, firma Longi zaprezentowała moduł o sprawności konwersji energii słonecznej na energię elektryczną wynoszący 22,8% a następnie firma Aiko zaprezentowała moduł o sprawności 23,6%. Tym samym moduł ten stał się najsprawniejszym komercyjnym modułem PV na świecie, jednak nie na długo, gdyż Aiko podało, że laboratorium TUV SUD potwierdziło sprawność ich najlepszego modułu i wynosi ona aż 24%!. O tym także informowaliśmy na naszym portalu w aktualnościach dotyczących najsprawniejszych modułów PV dostępnych obecnie na rynku (więcej w artykułach: Najsprawniejsze moduły PV – technologie i kierunki rozwoju cz. 1, cz. 2 oraz cz. 3 oraz Nowy rekord sprawności modułu fotowoltaicznego).
Zarówno nowe rekordy dotyczące sprawności konwersji energii ogniwa, jak i modułu PV pokazują obecne trendy w fotowolotaice. Niemniej jednak, obok rekordowej sprawności, a co za tym idzie coraz wyższej mocy, bardzo ważnym parametrem jest także cena oferowanych rozwiązań. Zmiany cen i ich wzajemna korelacja dla różnych rodzajów modułów fotowoltaicznych także mogą być pomocne przy ocenie trendów i kierunków rozwoju fotowoltaiki. Czynniki te są bardzo ważne dla inwestorów. Branża fotowoltaiczne przyzwyczaiła nas do tego, że rok do roku ceny ogniw, a co za tym idzie, ceny modułów notowały tendencje spadkowe. Największe spadki cen notowano w okresie od 2007 do 2013 roku. W późniejszym czasie można było nadal liczyć na obniżki, ale ich poziom nie był już tak spektakularny. Na rysunku 1 pokazano zmiany cen dla modułów dostępnych na rynku w latach 2006 do 2013 [1]. Dodatkowo znalazły się na nim zmiany cen pozostałych elementów instalacji fotowoltaicznej określanych jako BOS (Balance of System). Parametr ten często pojawia się w analizach ekonomicznych dotyczących instalacji fotowoltaicznych, gdyż określa jaki jest koszt wszystkich urządzeń wymaganych do obsługi i integracji paneli fotowoltaicznych z systemem podłączonym do sieci lub poza siecią. Najprościej rzecz ujmując, BOS obejmuje wszystkie elementy systemu fotowoltaicznego z wyjątkiem samych paneli słonecznych czyli: okablowanie, przełączniki, system montażowy, jeden lub wiele falowników słonecznych, bank akumulatorów i ładowarkę akumulatorów.
Rys. 1. Wykres zmian cen modułów fotowoltaicznych i instalacji PV w latach 2006 do 2013 [1]
Ceny podane na wykresie odnoszą się do mocy 1 kW. Jak widać jeszcze w 2006 roku cena jednego wata mocy w module PV wynosiła aż 3,5 euro. Pomiędzy rokiem 2012 a 2013 spadła ona do wartości poniżej 1 euro a w roku 2017 wynosiła około 0,5 euro za wat. Oznacza to, że ceny w omawianym okresie spadły aż o 87 %.
Obecnie, dane na temat cen modułów fotowoltaicznych można uzyskać głownie z portali: pvXchange [2] oraz PVinsight [3]. Pierwszy z nich od lat prowadzi analizy rynku PV i przedstawia zmiany cen w postaci wykresów dla różnych okresów czasu. Drugi, podaje ceny zarówno dla krzemu, płytek krzemowych przeznaczonych do produkcji modułów jaki i samych ogniw i modułów, przy czym ceny podzielone są na trzy grupy: najniższa, średnia i najwyższa cena dla danego produktu. Najnowszą analizę cen modułów PV na przestrzeni ostatniego roku podaną przez pvXchange pokazano na rysunku 2.
Rys. 2. Wykres zmian cen modułów fotowoltaicznych od maja 2022 do maja 2023 [2]
Jak wykazano wyniki nie odnoszą się bezpośrednio do mocy, czy też technologii wykonania. Autorzy analizy definiują trzy przedstawione grupy w następujący sposób: (I) Moduły wysokosprawne (High Efficiency) zbudowane w oparciu o ogniwa wykonane w technologii HJT, TOPCon, IBC oraz inne, ale o sprawności konwersji energii przekraczającej 21%, (II) moduły dominujące na rynku (Mainstream) czyli standardowe moduły PV zbudowane w oparciu o ogniwa PERC wykonane zarówno na krzemie typu n jak i p o sprawności do 21%, (III) tanie moduły, czyli o niskiej sprawności wykonane w technologiach, które są wycofywane z rynku a także moduły bez gwarancji producenta. Z przedstawionych danych wynika, że typowa cena dla modułów z pierwszej kategorii to 0,35 euro/Wp – spadek o 12,5%, dla drugiej kategorii to 0,28 euro/Wp, - spadek o 6,7% a dla trzeciej 0,17 euro/Wp – spadek o 10,5%.
Zgodnie z przedstawioną analizą ceny w tym roku utrzymują się na bardzo niskim poziomie a porównanie rok do roku wskazuje niewielki spadek. Przy czym należy podkreślić, że najniższe ceny w historii zanotowano w roku 2020. Więcej o zmianach cen modułów PV na przestrzeni ostatnich lat w artykule: Czy moduły PV będą jeszcze tańsze?.
W artykule wykorzystano ogólnodostępne informacje oraz dane z publikacji na portalach:
1. Fraunhofer ISE, Solar Photovoltaics (PV) https://wiki.energytransition.org/
