Una fabbrica da $750 milioni a Buffalo produrrà ogni anno un gigawatt di pannelli solari ad alta efficienza e contribuirà alla diffusione della tecnologia nel mercato residenziale. Disponibilità: 2017
di Richard Martin
La Gigafactory di SolarCity
Il passo avanti Pannelli fotovoltaici altamente efficienti ricavati da un processo produttivo semplificato e a basso costo.
Perché conta L’industria solare ha bisogno di una tecnologia più economica ed efficiente per competere ulteriormente con i combustibili fossili.
I giocatori chiave nell’industria fotovoltaica SolarCity
- SunPower
- Panasonic
In un parco industriale vicino alle sponde del Lago Erie, dalle parti del Buffalo River, è in via di costruzione il futuro dell’industria solare. La fabbrica di SolarCity a Buffalo, voluta e realizzata dallo stato di New York, sta per entrare in funzione e cominciare a produrre i pannelli solari più efficienti disponibili sul mercato. Con una capacità produttiva di 10.000 pannelli solari al giorno, o un gigawatt di capacità energetica l’anno, sarà la più grande fabbrica di pannelli solari del Nord America ed una delle più grandi in tutto il mondo.
Quando avrà inizio la produzione, SolarCity, già una leader nell’installazione di pannelli solari residenziali negli Stati Uniti, diventerà un produttore e fornitore verticalmente integrato – ricoprendo tutti i passaggi dalla produzione all’installazione di celle solari sui tetti. Adesso che i convenzionali pannelli solari in silicio provenienti dalla Cina non sono mai stati così a buon mercato, la decisione di investire in una nuova tecnologia è una impresa rischiosa. Eppure, i potenziali benefici sono enormi. La nuova fabbrica, spiega il CTO di SolarCity Peter Rive, potrebbe trasformare l’attività dell’azienda, che continua a perdere denaro, e le economie dell’energia solare residenziale.
Rispetto al 2012, quando costavano $4.73 per watt, i pannelli solari di SolarCity costano alla società $2.84 per watt (includendo vendite e marketing, oltre che il costo dell’hardware). La combinazione fra i nuovi pannelli altamente efficienti, il volume di prodotti che usciranno dalla nuova fabbrica, e un processo produttivo semplificato, è la ragione per cui la società prevede che i costi associati al solare residenziale scenderanno ben al di sotto dei $2.50 per watt entro la fine del 2017, ovvero quando la fabbrica di Buffalo entrerà in funzione a pieno regime.
Forte dei sussidi federali e del “net metering”, la regola che in molti stati consente ai residenti di vendere l’energia in eccesso agli operatori della rete, SolarCity sta già aprendo la strada verso la promozione dei sistemi residenziali, alimentando l’esplosione di popolarità dei pannelli solari per abitazioni. Il calo dei costi di installazione potrebbe rendere il solare residenziale ancora più popolare.
“Al momento possiamo vendere energia in 14 stati a un costo inferiore rispetto a quello che chiesto dall’operatore locale”, dice Rive. La fabbrica di Buffalo, aggiunge, “è pensata per un futuro in cui solare e batterie costeranno meno dei combustibili fossili”.
Fondamentale per le ambizioni della società è una tecnologia che ha acquisito in seguito all’acquisto, nel 2014, di una piccola società di nome Silevo. Questa tecnologia, che permette di produrre pannelli solari con una elevata efficienza nel convertire l’energia solare in elettricità, trova le sue origini in una idea sviluppata negli anni ’70 dal pioniere australiano dell’energia solare Martin Green. Il sistema combina una tradizionale cella solare in silicio con gli elementi di una cella in pellicola sottile ed uno strato semiconduttore ossido. Lo scorso ottobre, SolarCity ha annunciato che i pannelli sperimentali realizzati presso una piccola struttura nel Fremont, California, avevano raggiunto una efficienza del 22 percento. Gli attuali pannelli solari in silicio hanno una efficienza compresa fra il 16 e il 18 percento. SunPower, una società rivale, aveva precedentemente dichiarato di aver sviluppato alcune celle con una efficienza pari al 21.5 percento.
L’efficienza è importante perché i pannelli in sé rappresentano appena il 15-20 percento del costo di installazione. Il resto è dovuto principalmente ai cosiddetti costi di bilanciamento del sistema, ovvero agli inverter che si connettono alla rete, ai materiali utilizzati per ospitare i pannelli, alle viti ed ai bulloni per attaccarli al tetto, alla manodopera e così via dicendo. Rispetto alle convenzionali installazioni, i sistemi di Solarcity richiederanno un terzo dei pannelli in meno per produrre la stessa quantità di energia. “La riduzione del numero di pannelli si traduce in un minor numero di componenti e giorni di lavoro per terminare l’installazione”, spiega Francis O’Sullivan, direttore di ricerca e analisi presso la Energy Initiative del MIT.
SolarCity adopera un processo di produzione per deposizione che riduce il numero di passaggi richiesti per realizzare celle solari da 24 o più passaggi ad appena sei. Inoltre, sostituisce l’argento, uno degli elementi più costosi utilizzati nelle celle solari convenzionali, con dell’economico rame.
Ciononostante, la differenza fra le prestazioni dei pannelli prodotti presso la piccola fabbrica di SolarCity a Fremont e quelli che verranno realizzati presso la grande fabbrica di Buffalo potrebbe essere significativa. L’incremento della produzione, difatti, potrebbe rivelarsi particolarmente arduo, considerata la scarsa esperienza della società sul fronte delle catene produttive. Rive riconosce che potrebbero esserci “piccoli ritardi per quanto riguarda le attuali stime sul raggiungimento delle stesse efficienze toccate su scala ridotta”. SolarCity ha già posticipato la data prevista per l’avvio della fabbrica dal primo quadrimestre del 2017 a diversi mesi dopo.
Il rischio reale sta nel rapido avanzamento della tecnologia solare: un pannello da record oggi potrebbe risultare relativamente inefficiente in appena tre o cinque anni. Poco dopo la presentazione del pannello di SolarCity lo scorso ottobre, Panasonic ha segnato un nuovo record con pannelli in grado di raggiungere una efficienza del 22.5 percento. Nel frattempo, le efficienze in laboratorio sono persino maggiori: alcuni ricercatori hanno sviluppato materiali esotici con efficienze fino al 40 percento. “Credo che nell’arco dei prossimi 10 anni assisteremo alla presentazione di un crescente numero di pannelli con efficienze fino al 23 percento”, dice Green.
O’Sullivan aggiunge: “Per il momento SolarCity sta proseguendo con lo sviluppo i sistemi che, generalmente parlando, utilizzano una tecnologia contemporanea. Stiamo però avvicinandoci ai limiti economici della tecnologia basata sul silicio” – incluse le nuove celle che SolarCity si appresta a commercializzare. Progressi futuri, dice, comporteranno pannelli molti più leggeri e flessibili capaci di efficienze maggiori a costi di installazione inferiori – in grado, quindi, di produrre elettricità a un costo ben inferiore.
A quel punto, i pannelli solari prodotti dalla gigafactory potranno sembrare tanto convenzionali quanto i più diffusi pannelli cinesi. La società è però disposta ad assumersi i rischi che rendono la fabbrica di Buffalo tanto ambiziosa. Negli ultimi 10 anni, la società della Silicon Valley ha fatto sì che il solare residenziale fosse una scelta comune a molti grazie a un marketing intelligente e a finanziamenti attraenti. Ora vuole trasformare la manifattura per il solare. A prescindere dal successo o dal fallimento di questo piano, SolarCity sta ugualmente investendo nella crescita dell’energia solare.
(MO)
