Fotowoltaika przed rewolucją? Polska firma otwiera pierwszą fabrykę perowskitów na świecie. Najpierw pomogą zaoferować… dynamiczne ceny w sklepach

Polacy dali światu lampę naftową, odkryli, że ziemia kręci się wokół słońca, a teraz mogą zapewnić tanią, wydajną i zupełnie inną niż do tej pory fotowoltaikę. Pod Wrocławiem rusza fabryka giętkich jak guma paneli fotowoltaicznych. Lżejszych, wydajniejszych (trochę) i o zupełnie innych właściwościach. Czy perowskity to rewolucja, czy nowinka, która nie znajdzie powszechnego zastosowania? Sprawdzam!

Olga Malinkiewicz, to druga obok Olgi Tokarczuk najbardziej znana Polka na świecie. I być może za swój wynalazek też dostanie Nobla. Wszystko za sprawą autorskiej nowinki – ogniwa fotowoltaicznego nie na bazie krzemu, ale czegoś, co nazywa się perowskit (zaraz wytłumaczymy co to za dziwo).

Ciekawe? Po przeczytaniu wróć tutaj, kliknij i odkryj sprawdzone patenty Samcika na ochronę przed inflacją

Do tej pory problem z polskimi wynalazkami był co najmniej jeden, ale za to poważny – może i były genialne, ale ich twórcy nie potrafili swego dzieła skomercjalizować i zarobić na nim fortuny. Czy z polską fabryką perowskitów będzie inaczej? Właściwie co to takiego te perowskity? Czy i ewentualnie jak mogą zmienić rynek fotowoltaiki?

Jak wykwitły polskie perowskity. I co to ma wspólnego z fotowoltaiką?

O ile w plebiscycie Uniwersytetu Warszawskiego słowem roku 2020 r. był „koronawirus”, to słowem roku 2021 powinna być „fotowoltaika”. Mamy na dachach ponad pół miliona instalacji fotowoltaicznych, z czego większość została zbudowana w ostatnich kilkunastu miesiącach. Zakładając ostrożnie, że każda z nich kosztowała 20.000 zł, oznacza, że w prąd ze słońca wpompowaliśmy 10 mld zł.

Dokładnej kwoty nie znamy, bo spora część była dofinansowana z programu „Mój Prąd”, a wydatki na fotowoltaikę można odliczyć od podatku. Jak by nie liczyć, na prąd ze słońca wydaliśmy majątek, a premier już zapowiedział, że „Mój Prąd” będzie dalej pompowany, więc szybko słoneczna hossa się nie skończy. Z czasem też sporo dzięki niej zaoszczędzimy, bo dzięki panelom spadają rachunki za prąd. Być może przyroda wystawi nam rachunek, za połacie szkła, ale na to przyjdzie czas.

Obecna technologia paneli ma już z grubsza kilkadziesiąt lat – wykorzystuje właściwości krzemu. Ma to swoje ograniczenia: panele to w istocie kruche tafle szkła, co czyni pewne ograniczenia w ich używaniu. Naukowcy na całym świecie badali inne minerały, które mogłyby zastąpić krzem. Ich uwagę zwrócił uwagę minerał, na którego nazwie można sobie połamać język – perowskit.

Co to takiego? Odwołam się do artykułu inżynier Kingi Świtalskiej, doradcy Energetycznego z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Poznaniu.

Perowskit to odkryty w górach Ural minerał, nazwany tak od założyciela rosyjskiego towarzystwa geograficznego, Lwa Perovskiego. Powstaje z wapnia, tytanu i tlenu. Dopiero w 2009 r. odkryto, że peroskwity mogą być idealnym materiałem do produkcji ogniw fotowoltaicznych, bo pochłaniają światło widzialne w taki sposób, że można z nich otrzymać energię elektryczną.

To, co podnieca naukowców, jak po kaczce spływało do tej pory po komercyjnych firmach, choć pewne sukcesy ma start-up Oxford PV. Powód tej rezerwy? Peroskwity są trudne w obróbce (głównym problemem w produkcji ogniw słonecznych z perowskitu jest jakość i grubość filmu) Żadnej firmie nie udało się skomercjalizować pomysłu na perowskity w fotowoltaice i wprowadzić do sprzedaży fotowoltaicznych modułów perowskitowych. Aż do dziś.

21 maja pod Wrocławiem przecięto wstęgę fabryki Saule Technologies, która została założona m.in. przez Olgę Malinkiewicz. Jako pierwszej na świecie udało się jej opracować technologię wykorzystania i komercjalizacji perowskitów (produkowanych syntetycznie, a nie wykopywanych z ziemi), co zajęło sześć lat. Z hal produkcyjnych wyjadą pachnące nowością polskie ogniwa fotowoltaiczne, które w niczym nie przypominają tych, które znamy. Czy przeciętny Kowalski będzie mógł sobie coś takiego zamontować? Na dachu? A może jako żaluzję? Rolety? A może ta rewolucja dotknie zupełnie innych dziedzin życia? I ile kosztują te cuda techniki?

Czytaj też: Rządowe dotacje na fotowoltaikę się skończą? A może tylko się zmienią? Czy fotowoltaika bez pomocy państwa mogłaby się w ogóle opłacać?

Czytaj też: Fotowoltaika: czy tym, którzy ją sobie zamontowali, nie umknął pewien „drobny” element kosztów? Symulacje opłacalności fotowoltaiki o tym nie mówią, ale…

Fotowoltaika lekka jak piórko i elastyczna jak wąż ogrodowy

Fabrykę sfinansowała firma Columbus Energy i japoński inwestor HIS Group, który wcześniej zainwestował w polskie perowskity. Jak to będzie działać? W telegraficznym skrócie – przy pomocy drukarek zbliżonych do zwykłych atramentówek, na giętką folię będzie nadrukowywana warstwa perowskitów (jeśli ktoś chce zaspokoić swoją ciekawość na temat know-how produkcji, to odsyłam do filmu z fabryki). Do tego kilka procesów technologicznych i gotowe.

Żadnego szkła, żadnych aluminowych stelaży – otrzymujemy lekki jak piórko (no prawie) elastyczny panel fotowoltaiczny, którym możemy sobie wytapetować ściany, okleić smatfotna, nałożyć na dach samochodu.

Firma chce mieć cztery linie biznesowe: pierwsza skierowana do deweloperów i firm budowlanych (Saule współracuje już ze Skanską), tak by modułami obkładać fasady szklanych wieżowców. Druga – produkty, które można dołożyć do już istniejących nieruchomości: rolety, żaluzje, zasłony. Trzecia – internet rzeczy (IoT). Nie tylko smartfony, ale np. samozasilające się etykiety z cenami (podobne zasilane tradycyjnie z sieci albo na baterie można już spotkać w niektórych sklepach). I czwarta, czyli elektromobilność – wykorzystanie paneli jako zadaszenie wiat samochodowych, czy dla elektrycznych hulajnóg.

Już na pierwszy rzut oka widać, że w tym zestawie brakuje „tradycyjnej” montowanej na dachu fotowoltaiki, takiej, którą ma już pół miliona rodzin. Czy to dlatego, że zamiast paneli na dachu będziemy montować rolety? A może technologia jest za droga? Jaka jest żywotność paneli i odporność na warunki atmosferyczne?

Czytaj też: Dofinansowanie fotowoltaiki: wkrótce rusza kolejny nabór. Jakie kryteria i warunki powinien zawierać nowy pogram wsparcia?

Perowstkity: jaka jest sprawność? Jaka żywotność? Jaka cena?

Rozmawiałem na ten temat z Arturem Kupczunasem z zarządu firmy Saule. I muszę ostudzić emocje przeciętnych „konsumentów” fotowotaliki. Póki co to nie jest opcja, którą się montuje na dachu – po prostu fabryka ma jeszcze zbyt małe moce produkcyjne, czyli ok. 40.000 m kw. elastycznych modułów fotowoltaicznych rocznie. W ciągu dwóch lat ma ruszyć druga, olbrzymia linia produkcyjna w Japonii o mocy 700.00 m kw. rocznie. Gdzie zatem trafi polska produkcja?

„Pierwsze nasze produkty chcemy zastosować tam, gdzie nie jest możliwe wykorzystanie fotowoltaiki opartej na krzemie. Czyli jako żaluzje, fasady budynku, na dachach magazynów, ale przede wszystkim w małych urządzeniach elektronicznych. W pierwszej kolejności chcemy produkować sami, albo dostarczać zewnętrznej firmie, moduły do wykorzystania w etykietach cenowych”

– mówi nam wiceprezes Saule Technologies Artur Kupczunas. Szczególnie obiecująca jest wizja polskich perowskitów na dachach lekkich konstrukcji. To dlatego, że metr kwadratowy modułu perowskitowego waży ok. 1,5-3 kg. Dla porównania: tradycyjna fotowoltaika waży 20 kg. To sprawia, że produkty Saule będzie można montować na wielkich połaciach hal magazynowych, których nośność jest ograniczona i nie można tam stawiać tradycyjnej fotowoltaiki.

A jakie są „dane techniczne” modułów perowskitowych? Przeciętnego użytkownika pewnie najbardziej interesuje cena, sprawność i żywotność. Dla przypomnienia sprawność obecnych na rynku tanich paneli wynosi 14-18%. Droższe modele, z krzemu monokrystalicznego to już 18-22%. A ile da się wycisnąć z perowskitów? Artur Kupczunas mówi tak:

„Jeśli chodzi o efektywność, to trudno ją porównywać 1:1, bo to zupełnie inna technologia. Moduły peroskwitowe lepiej absorbują światło niż krzem, w związku z czym lepiej działają w świetle sztucznym i rozproszonym. Planujemy dojść do 15%, ale efektywnie będzie to 18% – dzięki temu, że nasze moduły będą lepiej działać o poranku, zmierzchu i przy dużym zachmurzeniu. Koszty modułu perowskitowego i krzemowego będą porównywalne. Żywotność również będzie porównywalna jak tradycyjnej fotowoltaiki”

Czytaj też: Inteligentne półki, dynamiczne ceny, ekrany „mówiące” do każdego klienta z osobna. I kasa jednosekundowa. Widziałem Żabkę przyszłości

Perowskity to otwarta droga do dynamicznych cen w sklepach i nowy poziom „happy hours”

Gdzie jest więc wartość dodana fotowoltaiki perowskitowej? Na razie wszystko jest „porównywalne” z tą tradycyjną: cena, sprawność, żywotność… Oczywiście, z drugiej strony jest lekkość, elastyczność, możliwość przybierania dowolnych kształtów i lepsza absorpcja światła. Na pewno znajdzie się spora grupa amatorów, dla których „walory” estetyczne montowanej na dachu fotowoltaiki są nie do zaakceptowania. I będą woleli zamontować eleganckie rolety, jak tylko takowe trafią do sprzedaży.

Ale czy to jest coś, co podbije serca konsumentów i firm? Już teraz trwają prace nad zupełnie przezroczystymi panelami fotowoltaicznymi, które można wstawiać zamiast okien (choć ich sprawność to ledwie 5%, a do komercjalizacji upłynie pewnie jeszcze wiele lat). Można zaryzykować stwierdzenie, że perowskity nie będą w najbliższych latach (chociażby ze względu na małe moce produkcyjne) konkurencją dla tradycyjnej, krzemowej fotowoltaiki.

Prezes Kupczunas tłumaczy, czym na początku firma chce zawojować świat, a dokładnie… handel i sposób w jaki robimy zakupy. Tym czymś jest coś tak niepozornego jak… elektroniczne etykiety cenowe. Można na takie trafić w niektórych polskich sklepach – eksperymentowało z nimi Tesco i Żabka. Dziś takie etykiety zasilana są bateriami.

Problem w tym, że o ile samo wyświetlanie ceny nie zużywa dużo energii, to aktualizacja ceny, już tak. I nie opłaca się w związku z tym często zmieniać cen, bo sklep musiałby wymieniać w krótkim czasie setki, jeśli nie tysiące baterii. A przecież cena na półce musi się zgadzać z ceną przy kasie…

A gdyby tak etykiety cenowe były zasilane przez światło? To byłaby handlowa rewolucja. Dzięki temu, że etykiety nie będą potrzebowały zasilania, będą mogły częściej zmieniać wyświetlane ceny. Na przykład inne rano (promocje dla emerytów), inne wieczorem gdy pracownicy korporacji wracają z pracy, a jeszcze inne w przedziałach czasowych np. 16-18. Czyli moglibyśmy mieć klasyczne „happy hours”, tylko na zupełnie nowym poziomie. Jakby tak się zastanowić, to rzeczywiście może być coś, co zrewolucjonizuje sposób, w jaki działa światowy handel i w jaki robimy zakupy.

Ale czy tak się stanie? Czy fotowoltaiczne etykiety trafią pod strzechy? Czy jakaś firma zechce je kupić? Z czasem pewnie inne firmy dogonią Polaków i też zaczną produkować nowy rodzaj fotowoltaiki. Wtedy dopiero zacznie się „wyścig zbrojeń” i pogoń za klientem. Z pewnością będziemy śledzić rozwój oferty Saule. Mamy przeczucie, że perowskity jeszcze zawojują świat.

źródło zdjęcia:PixaBay/Saule Technologies