Luzes e sombras dos módulos +500 Wp – Parte II

O processo de fabricação com base em tamanhos de wafer fixos (M1: 156 mm x 156 mm; M2: 156,75 mm x 156,75 mm, que se tornou padrão em 2017) quase não mudou até cerca de 2018. Os fabricantes tradicionais que estão no mercado há mais anos têm investido muitos recursos em linhas de produção a partir desse processo de fabricação.

Em vez disso, é lógico que os fabricantes mais novos se beneficiem da “late-mover advantage”, ou seja, eles podem adquirir novas linhas mais eficientes que resultam em módulos mais eficientes, sem ter que esperar para amortizar outras linhas mais antigas.

Para atender a essa vantagem competitiva, um dos fabricantes tradicionais, a Jinko, chegou ao mercado ao lançar um módulo com células maiores (158,75 mm x 158,75 mm, lançado no segundo semestre de 2018) com um investimento relativamente pequeno. Conforme o tamanho da célula aumenta, a potência resultante aumenta proporcionalmente, sem implicar em uma melhoria no próprio módulo.

Os outros fabricantes decidiram copiar a estratégia da Jinko até que a Canadian Solar apresentasse células de 166 mm x 166 mm na Intersolar 2018, incompatíveis com as linhas antigas, e assim novamente se distanciando das demais, obrigando-as a investir um CAPEX significativo para ser capaz de lançar o mesmo módulo no mercado. Mais CAPEX, maior preço, menos competitividade. Em outubro de 2018 já os produzia em série. A Longi os colocou no mercado em abril de 2019.

Nesse momento entrava em cena uma líder mundial no fornecimento de wafers para a indústria de semicondutores, a Tianjin Zhong Huan, que, em setembro de 2019, lançou no mercado uma célula ainda maior (210 mm x 210 mm M12), junto com fabricantes como Risen, Trina ou Aiko com base em wafers de 12 polegadas, mais típico da indústria de semicondutores mencionada.

E foi esta inovação que mais consistentemente introduziu o conceito de “half-cut”e “third-cut cell”, dois conceitos que respondem à necessidade de reduzir as correntes das células, devido às suas grandes proporções. Por quê? Asier Ukar, da PI Berlin nos explica:

“Mais superfície, mais corrente, mais perdas desde que a seção do barramento fosse mantida constante (que é o que seria feito para evitar o aumento dos custos). Então, o que pode ser feito para reduzir as perdas sem investir em busbars com seção maior? Bem, divida as células em 2 ou 3 para que a corrente por busbars seja reduzida (as perdas em série aumentam e diminuem exponencialmente com a corrente). Desta forma, módulos maiores podem ser fabricados sem as perdas de série maiores, reduzindo a eficiência do módulo. E ainda assim as correntes são maiores do que eram”.

Uma empresa de EPC que não quer ser mencionada acrescenta outro motivo: «que os fabricantes não são muito claros sobre o que pode acontecer ao módulo se o fluxo de correntes muito elevadas, possível degradação ou fenômenos disruptivos não forem descartados, portanto, os reduzem por precaução».

Mas não acaba aqui: Longi, Jinko e JA Solar lançaram módulos com células de 182 mm x 182 mm no mercado este ano para competir com o M12. A vantagem dos primeiros é que se adaptam bem ao layout padrão do módulo de 60 células «de toda a vida» (ou 120 se forem divididos) e, portanto, não introduzem dimensões incomuns que geram dores de cabeça para os fabricantes de estruturas. ou seguidores.

Vantagens … para quem?

Perguntamos a várias empresas (fabricantes, IPPs, distribuidores, desenvolvedores, EPCs e distribuidores) se esses módulos são realmente mais interessantes do que os convencionais.

Da Trina contam que “estes módulos, além de possuírem uma elevada capacidade de produção de energia, proporcionam vantagens ao utilizador pelas suas características elétricas. Células de meio corte de 210 mm resultam em baixo Voc para um único módulo, permitindo que mais módulos sejam encadeados do que os painéis convencionais. Dependendo das condições climáticas de uma região, podemos chegar a até 40 módulos em cadeia para módulos de 550 W e isso se reflete em vantagens econômicas para as usinas fotovoltaicas, na otimização dos equipamentos do sistema, na redução do CAPEX e na consequente redução do LCOE para um maior retorno do investimento do projeto.

Na Ingeteam eles acreditam que a competição tradicional pela eficiência do módulo foi transferida para esta nova variável de potência. “Esses módulos são mais poderosos, melhoram a densidade de energia e otimizam custos. A tendência do mercado é justamente aumentar a potência para reduzir custos de fabricação (esquadrias, vidros), integração (estrutura, número de trackers, âncoras e fiação) ”.

Diverxia nos diz que “há relativamente pouco tempo o convencional era de módulos de 260 Wp, hoje estamos implementando módulos de 400-450 Wp em nossos projetos. Portanto, a passagem para módulos ultra potentes nos parece uma evolução natural da tecnologia e sua implementação nos permitiria reduzir o tamanho da corda, consequentemente reduzindo a fiação e o número de trackers solares nas usinas fotovoltaicas. Essa redução também significará uma área de superfície menor e um custo de aluguel menor, aumentando assim a TIR do projeto ”.

A Solarwatt Espanha também respondeu à nossa pergunta, que pensa que “à medida que o mercado fotovoltaico amadurece na Espanha, diferentes tipos de clientes com diferentes necessidades se consolidam. É difícil classificar os módulos entre convencionais e não convencionais porque existem muitos outros aspectos que influenciam a qualidade e, mais importante, o desempenho em termos de produção de longo prazo. Nesse campo, a aposta vencedora é a do módulo de vidro duplo, que não é convencional, como são os bifaciais, mas só fazem sentido em plantas de grande porte e nunca em coberturas coplanares. Em qualquer caso, todos os tipos de módulos estão alcançando eficiências cada vez mais altas ”.

Assim, analisando as respostas de todas as empresas que desejaram responder à pv magazine, chegamos à conclusão de que existem dois pontos que motivam os fabricantes a lançar esses módulos ultrapoderosos:

1. Viva o marketing!

Um módulo de alta potência vende mais. É como um carro que anda mais rápido. “Muitos desenvolvedores pensam assim, porque pensam que um módulo de maior potência é mais moderno. Mas verifica-se que esses avanços não são vistos nem na eficiência nem em outros indicadores. A única coisa que os fabricantes fazem é aumentar a superfície do wafer, ou seja: mais superfície, mais potência, mas não necessariamente mais eficiência”, contam. Caso algum leitor ainda tenha dúvidas, eles nos deram um símile: qual animal é mais forte, a formiga (é capaz de levantar até 50 vezes seu peso) ou o elefante (que pode carregar até 9.000 kg)? Claramente a formiga, certo? Conclusão: ter mais potência não é um módulo melhor.

2. Aumento da capacidade de produção

Os maiores e mais poderosos fabricantes de módulos podem anunciar ruidosamente que sua capacidade de produção em MW ou GW está aumentando. “Fabricar um módulo de 600 W custa a você o mesmo tempo que fabricar um de 420 W, com o qual você pode obter muito mais potência ao mesmo tempo e, assim, reduzir custos operacionais específicos em $ / Wp. Ou seja, representa uma economia para o fabricante que, aliás, não se reflete no custo do módulo. Muito inteligente”, disseram-nos.

No próximo artigo que publicaremos amanhã veremos as dúvidas que esses tipos de módulos geram para os especialistas (principalmente engenheiros). No artigo anterior, falamos sobre como o aumento de potência dos módulos foi alcançado.

Este artigo foi corrigido em 2 de setembro às 9h10 CET para acrescentar que a Canadian Solar lançou wafers de 166 mm um ano antes que a Longi.