Катаное стекло: рекурсивная инновация модифицированное катаное стекло уверенно вторгается в сектор изделий для солнечной энергетики

Бизнес немецкой компании Fickert + Winterling сейчас развивается по нарастающей. Работники немецкой машиностроительной инжиниринговой компании со штаб квартирой в г. Марктредвитце (Marktredwitz), небольшом городке неподалеку от чешско-германской границы, с начала прошлой осени трудятся без роздыха, зачастую сверхурочно, и конца этому пока не видно. В 2008 г. оборот фирмы удвоился, а в этом году, несмотря на финансово-экономический кризис, управляющий директор Гаральд Зибергер (Harald Seeberger) ожидает нового удвоения. «Книга заказов, — говорит он, — давно заполнена».
Подобная ситуация сложилась и на фирме Rurex-Stahl. Ма­ши­но­стро­и­тель­но-инжини­ринго­вая компания из Эркрафта (Erkrath) неподалеку от Дюссельдорфа более чем вдвое увеличила производство своей продукции с середины 2007 г. Компания работает на полную мощность, невзирая на экономический кризис.
То же относится и к фирме Torgauer Maschinenbau GmbH. Показатели этой компании, расположенной рядом с Лейпцигом, резко контрастируют с результатами других машиностроительных компаний в Германии — портфель заказов фирмы сейчас полон, как никогда прежде.

  

  Характеристика спроса — ажиотаж
У названных трех компаний есть одно общее — в ряду других изделий они выпускают прокатные станы для стекла. Хотя и по остальным позициям бизнес развивается не так уж и плохо, но спрос на машины по изготовлению катаного стекла, словами Зибергера, «это просто бум». Его компании заказано уже 25–30 машин на следующий год, другие производители тоже переполнены заказами.
Заказчики со всего мира тоже имеют общую особенность — все они покупают машины для производства стекла для солнечной энергетики.
Прокатное стекло сейчас успешно конкурирует для этих целей с флоат-стеклом, которое прежде особенно часто использовалось в фотовольтаических изделиях.
Три немецкие машиностроительные компании смогли изменить эту тенденцию. Вместе с бельгийской фирмой Fives Stein Group только эти фирмы производят сейчас в мире подобное оборудование. «Мы оцениваем ситуацию, — говорит Вернер Хааг (Werner Haag), начальник отдела развития фирмы Fickert + Winterling, — как мощно растущий рынок со среднесрочной перспективой».
Для достижения сетевого паритета сектор солнечной энергетики должен снизить цену на три-четыре евро за ватт установленной мощности в Европе — ниже одного евро за ватт, но это по силам достигнуть лишь благодаря снижению издержек при производстве стекла.
Снижение затрат на стекло для обычных солнечных модулей позволит уменьшить их цену примерно на 5%. В производстве тонкопленочных модулей — это уже от 15% до 25%. Если в отрасли по нанесению фотоэлектрических покрытий благодаря массовости производства ожидается снижение на две трети, то фактор стоимости стекла в себестоимости вырастает уже до 15% для толстых фотомодулей и от 45% до 75% при производстве тонкопленочных фотоэлектрических панелей.
Это означает, что сетевой паритет никогда не будет достигнут, раз солнечная энергетика нуждается в огромных количествах стекла более высокого качества, но в несколько раз более дешевого, чем его цена сейчас? И что же означает увеличение числа производителей катаного стекла во всем мире?

Коллега проф., д-ра Хейко Гессенкемпера проверяет лист прокатного стекла толщиной 2 мм, поверхность которого получена по новому технологическому процессу. Фото: VDMA

  

  Альтернатива флоат-стеклу
По оценке управляющего директора Rurex Андреаса Фремерея (Andreas Fremerey), бум спроса на стекольные прокатные станы начался со второй половины 2007 г. С этого времени немецкие производители прокатного оборудования испытывали устойчивый спрос в основном от зарубежных заказчиков. Для компании Rurex бизнес по производству машин для катаного стекла — «рынок будущего». Он добавляет, что существующие машины продаются хорошо, но их еще мало с точки зрения потребностей солнечной энергетики.
Подобного мнения придерживается и дипл. инженер Волфганг Энгель (Wolfgang Engel) из Torgauer Maschinenbau GmbH. Он считает, что в нынешнем году на станы можно наблюдать просто «беспредельный» спрос. Он вызван увеличением самого числа производителей стекла для солнечной энергетики из-за роста фотовольтаической отрасли, поскольку катаное стекло — хорошая альтернатива применению флоат-стекла, особенно с точки зрения снижения себестоимости в производстве фотовольтаических модулей — главной причины замены флоат-стекла на прокатанное.
Как считает профессор технологии стекла и эмалей, доктор инженерных наук Хейко Гессенкемпер (Heiko Hessenkemper) из Германского технического университета (университета прикладных наук) Bergakademie во Фрайберге, экономия в частности достигается за счет снижения стоимости сырья для стекла. Имея одинаковый показатель преломления с флоат-стеклом, сырье для катаного стекла может содержать на 30% больше соединений железа. Такое сырье намного дешевле. Кроме того, флоат-процесс намного более энергоемок, а значит — относительно дорог.
Это же можно сказать о процессе текстурирования поверхности стекла для фотовольтаики, чем искусственно повышается угол падения света на стекло, т.е. степень прохождения света через стекло при малых углах падения («косой» свет). Текстурирование флоат-стекла — отдельный трудоемкий и дорогостоящий процесс, в то же время, наносить текстуру на катаное стекла можно прямо в процессе прокатывания.
Помимо технологических аспектов экономии, профессор видит и логистические преимущества — заводы и заводики по производству катаного стекла могут быть построены повсюду, т.е. максимально близко к заказчику этой продукции в отличие от комбинатов по производству флоат-стекла, где себестоимость очень зависит от мощности производства. Близость к заказчику существенно снижает транспортные затраты и потенциально уменьшает величину естественного боя при транспортировке.

Текстура поверхности прокатного стекла, необходимая для увеличения светопоглощения, может быть получена еще на раскаленном докрасна стекле, прямо в процессе прокатки. Фото: Fickert + Winterling

  

  Экономия за счет снижения веса
Но наибольший потенциал экономии, считает проф. Гессенкемпер, очевидно состоит в снижении веса самого стекла. Под руководством д-ра Гессенкемпера был разработан одностадийный технологический процесс получения упрочненного безопасного текстурированного катаного стекла толщиной всего 2?мм, идеально подходящего для целей применения в тонкопленочных фотовольтаических модулях.
Разработка и испытания техпроцесса заняли около полугода. Через год планируется построить и запустить небольшой пилотный завод с годовой мощностью выпуска около нескольких тысяч тонн тонкого специально текстурированного катаного стела.
Правительство Германии, которое финансирует проект, сориентировало на закупку этого стекла нескольких новых производителей фотовольтаических модулей, а также других их поставщиков, в том числе среди машиностроителей, осуществляющих производство оборудования для выпуска фотомодулей в рамках развития этого проекта. Научные работники, инженеры, бизнесмены при поддержке правительства Германии вместе стремятся достигнуть главную задачу, которая стоит перед сектором солнечной энергетики, а именно — достижение сетевого паритета в кратчайшие сроки.

---

Материал предоставлен VDMA