bereitstellung nachhaltiger solarlösungen · abscheidung von silizium in der gasphase mittels...
TRANSCRIPT
BEREITSTELLUNG NACHHALTIGERSolarlösungen
CREU
NA
Foto
: REC
Um die Umweltauswirkungen eines REC-Moduls
besser zu verstehen, hat REC das unabhängige
Energy Research Centre of the Netherlands (ECN,
www.ecn.nl) mit der Analyse des kompletten
Produktlebenszyklus eines REC-Moduls beauftragt.
ECN hat die Untersuchung, die mit jener aus dem
Jahr 2007 vergleichbar ist, im ersten Quartal 2011
unter Anwendung der ISO-Norm 14040 durchgeführt.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Energieverbrauch
eines REC-Moduls über die gesamte
Produktlebenszeit, einschließlich Recycling,
zu den niedrigsten der Branche gehört.
Die Energierückgewinnungszeit eines REC-Moduls, die
2007 noch bei 1,4 Jahren lag, beträgt heute aufgrund
kontinuierlicher technologischer Innovationen über
die vollständige Wertschöpfungskette nur noch 1 Jahr.
REC deckt die komplette solare Wertschöpfungskette
ab und kann deshalb auf Daten zum gesamten
Produktlebenszyklus zurück greifen. Auf diese Weise
erhalten die Kunden einen umfassenden Überblick
über die Umweltauswirkungen der Produktion von
Solarmodulen.
Im Rahmen der Untersuchung wurden die
Produktionsdaten von REC durch das ECN
ausgewertet und der primäre Energieverbrauch für
jeden Produktionsschritt wurde berechnet, d. h. von
der Rohstoffgewinnung über Transportwege bis hin
zu Montage und Recycling. Für die Ermittlung der
Energierückgewinnungszeit einer kompletten Anlage
wurden allgemein gültige Installations- und Recycling-
Daten verwendet. Die Daten basieren auf einer
jährlichen Sonneneinstrahlung von 1 700 kWh/m², was
typisch ist für einen südeuropäischen Standort im
Mittelmeerraum, wie z. B. Barcelona, oder im Herzen
der USA, wie z. B. New Jersey.
Da standortspezifische Unterschiede des
Energieverbrauchs die Energierückgewinnungszeit
eines Moduls ebenfalls beeinflussen, werden die
an verschiedenen Orten mit unterschiedlichen
Technologien hergestellten REC-Produkte
miteinander verglichen, um die Umweltauswirkungen
der gesamten REC-Produktion offenzulegen.
• ModuleausSilizium,dasausschließlichmitdem
REC-eigenen Wirbelschrichtreaktor-Verfahren in
den USA hergestellt wird und aus den in Norwegen
produzierten Wafern und Solarzellen, die letztlich
in Singapur zusammengebaut werden, haben eine
Energierückgewinnungszeit von 1 Jahr (siehe
Wertschöpfungskette A der Abbildung).
• ModuleausSilizium,dasindenUSAaus
einer Kombination des REC-eigenen
Wirbelschichtreaktor-Verfahrens und des Siemens-
Reaktor Prozesses hergestellt wird, sowie aus in
Singapur produzierten Wafern und Zellen haben
eine Energierückgewinnungszeit von 1,2 Jahren
(siehe Wertschöpfungskette B der Abbildung).
SmART ENERGy foR A CLEANER fUTUREHeute ist es wichtiger denn je, weniger Energie zu verbrauchen und diese über kostengünstige Energiequellen effizienter zu nutzen. Solarenergie wird immer wettbewerbsfähiger und ist somit in der Lage, diese globale Herausforderung anzunehmen. REC liegt bei der Erreichung dieses Ziels ganz weit vorn: Wir decken die gesamte Wertschöpfungskette ab und konzentrieren uns kompromisslos auf Qualität, Effizienz, Operational Excellence und eine strenge Einhaltung der ökologischen Standards. Mit seinen kontinuierlichen Innovationen nimmt REC eine Vorreiterrolle in der Solarbranche ein und bietet Solarlösungen mit einem nachhaltigen Wertzuwachs.
Ökobilanz (liFecycle analySiS, lca)
Eine Ökobilanz (LCA) ist die systematische Analyse der Umweltauswirkungen eines Produkts von A bis Z, d. h. von der Rohstoffgewinnung bis hin zur Entsorgung oder zum Recycling.
Die Solare WerTSchÖPFunGSkeTTe:
Die solare Wertschöpfungskette umfasst den Weg des Siliziums von der Gewinnung aus Sand über die Fertigung von Wafern und Solarzellen bis hin zur Montage des Solarmoduls und zur Entwicklung von Solaranlagen. REC deckt alle Phasen in diesem Prozess ab und ist ein weltweit führendes vertikal integriertes Unternehmen der Solarindustrie, das ein hohes Maß an Qualität garantiert und die für den Produktionsprozess (einschließlich Rohstoffgewinnung, Transport und Recycling) verbrauchte Energie auf ein Minimum reduziert.
anlaGe
moDul
zelle
WaFer
Silizium
Kürzere Energierückgewinnungszeit
REC ist darauf bedacht, seine Umweltauswirkungen
so gering wie möglich zu halten und unternimmt
permanent Anstrengungen zur Reduzierung des
Kohlenstoffausstoßes.
Der CO2-Fußabdruck der REC-Produkte wurde auf
der Grundlage von ISO 14040 berechnet und ist einer
der niedrigsten der Branche:
• 18gCO2-eq/kWh für in Norwegen produzierte
Wafer und Solarzellen und in Singapur hergestellte
Module (siehe Wertschöpfungskette A).
• 21gCO2-eq/kWh für in Singapur
produzierte Wafer und Solarzellen (siehe
Wertschöpfungskette B).
Wie auf der Karte weiter oben gezeigt,
verwendet REC, wo immer dies möglich ist, die
umweltfreundlichsten Energiequellen.
Das heißt Wasserkraft in Norwegen, Erdgas und
Sonnenenergie in Singapur, Erdgas und Elektrizität
aus Wasserkraft in den USA. Im Vergleich zu
konkurrierenden Unternehmen, die Solarlösungen
mit Energie aus Kohlekraftwerken produzieren und
Module mit einem CO2-Fußabdruck von etwa
30 g CO2-eq/kWh herstellen, erzielt REC eine
wesentlich niedrigere CO2-Bilanz.
0
5
10
15
20
25Recycling
Wechselrichter
Installation
Modul
Zelle
Wafer
Silizium
Wertschöpfungs-ke�e B
Wertschöpfungs-ke�e A
g CO2-eq/kWh
Unser CO2-Fußabdruck
Wasserkraft Solarenergie Erdgas
rec-ProDukTionSSTäTTen WelTWeiT
co2-bilanz Der rec-SolarlÖSunGen
Unter CO2-Fußabdruck versteht man die Menge
an Treibhausgasen, die durch eine gegebene
menschliche Aktivität produziert wird.
Er wird in Kohlendioxideinheiten gemessen und
normalerweise in Tonnen an CO2-Äquivalenten
(CO2-eq) pro Jahr oder pro Produkteinheit
angegeben. Für die Solarenergie wird der CO2-
Fußabdruck pro kWh des über die Lebensdauer
des Systems produzierten Stroms gemessen.
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1.25Recycling
Wechselrichter
Installation
Modul
Zelle
Wafer
Silizium
Wertschöpfungs-ke�e B
Wertschöpfungs-ke�e A
100% FBR
JahrenenerGierückGeWinnunGSzeiT Von einem Jahr
Die Energierückgewinnungszeit eines Moduls
gibt an, in welcher Zeitspanne ein Photovoltaik-
Modul so viel Energie erzeugt wie für seine
Herstellung benötigt wurde. Je niedriger dieser
Wert ist, umso schneller trägt das Modul zu einer
sauberen Zukunft bei.
ENERGY PAYBACK TIME OF ONE YEAR
OPTIMIZED ALSO FOR CLOUDY WEATHER
OUTPUT GUARANTEE
US PRODUCED SILICON
ROBUST AND DURABLE DESIGN
EASY TOINSTALL
WeniGer enerGieVerbrauch bei Der SiliziumherSTellunG
WirbelSchichTreakTor (FluiDizeD beD reacTor, Fbr) –
FLIESSBETTREAKTOR – Eine patentierte und von REC angewandte Technologie zur
Abscheidung von Silizium in der Gasphase mittels eines Reaktors, bei dem
Festpartikel innerhalb einer Kammer (Silizium) „schweben“ und in einem ansteigenden
Gasstrom (üblicherweise Silan, d.h. Siliziumwasserstoff) anwachsen. Verglichen mit
dem Siemens-Reaktor Prozess wird dabei 90 % weniger Energie verbraucht.
SiemenS-reakTor – Konventioneller Reaktor, der zur Abscheidung von Silan oder
Trichlorsilan an langen Siliziumstäben eingesetzt wird. Dieser wird von den meisten
Herstellern von Polysilizium verwendet.
Weniger überschüsse und abfälle durch das ProduktdesignREC verbessert kontinuierlich das Produktdesign,
um Material- und Verpackungsüberschüsse
sowie die Verwendung gesundheitsschädlicher
Substanzen ohne Qualitätseinbußen auf ein
Minimum zu beschränken.
Verwendung nachhaltiger materialienDie Photovoltaik-Lösungen von REC basieren
auf Silizium, das aus Sand gewonnen wird, einer
reichlich vorhandenen und leicht zugänglichen
Rohstoffquelle.
Weniger energie für die SiliziumherstellungDer größte Anteil des Energieverbrauchs
in der Solarindustrie entfällt auf die
Siliziumherstellung. Das von REC entwickelte und
für die Siliziumproduktion erfolgreich eingesetzte
Wirbelschichtreaktor-Verfahren verbraucht 90 %
weniger Energie als die herkömmlich verwendete
Siemens-Technik und hat ein ausgeglicheneres
Temperaturprofil.
Verbesserter ingot-kristallisationsprozessDie Verbesserung der Ingot-Qualität trägt ebenfalls
deutlich zur Erhöhung des Wirkungsgrades der
Solarzellen bei. REC verwendet Öfen, in denen
pro Zyklus statt der herkömmlichen Menge von
400-500 kg mehr als 1 000 kg kristallisiert
werden können. Das nächste Ziel ist eine Ingot-
Kristallisierung von 2 000 kg pro Zyklus.
reduzierte materialdicke der WaferREC konnte durch die Verarbeitung von wesentlich
dünnerem Draht die Materialdicke der Wafer auf
180µmreduzierenundsoeinenentscheidenden
Schritt nach vorn machen. Dünnere Wafer und
dünnere Drähte stehen für eine wirtschaftlichere
Gesamtproduktion, da mit der gleichen
Siliziummenge mehr Wafer, Zellen und Module
hergestellt werden können. Das wiederum senkt
den Energieverbrauch.
Verbesserte zelleffizienzREC produziert Solarzellen mit einem höheren
Wirkungsgrad im Rahmen eines kostengünstigeren
Verarbeitungsverfahrens. Die REC Group arbeitet
somit aktiv an Solarzellen und -modulen, die für
noch energie- und kosteneffizientere Solarenergie
stehen. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet,
dass mit derselben Fläche mehr Energie erzeugt
wird, was die Energierückgewinnungszeit weiter
verkürzt. REC-Solarzellen haben bereits einen
Wirkungsgrad von 16,7 % – bis 2012 sollen ganze
18%erreichtwerden.
höherer energieertrag der moduleREC arbeitet kontinuierlich an der Steigerung des
Energieertrags der Module, um den Kunden eine
gute Kapitalrendite zu ermöglichen. Beim Photon-
Feldleistungstest produzierten REC-Module 6 %
mehr Energie als viele konkurrierende Module. Mit
diesemErgebnisliegensieschonseit18Monaten
ganz vorn.
Weniger Überschüsse und Abfälle beim Produktdesign
Mit der Herstellung eines der ersten kristallinen
Module mit einer Energierückgewinnungszeit von
nur einem Jahr hat REC gezeigt, wie nachhaltig
und konkurrenzfähig Photovoltaik ist. Da wir die
gesamte solare Wertschöpfungskette abdecken,
ist die REC Ökobilanz-Analyse (Life Cycle
Analysis, LCA) 2011 eine der umfassendsten
Berechnungen der für den Produktionsprozess
von Solarmodulen aufgewendeten Energie.
Indem wir den Verbrauchern vermitteln, dass
die für die Herstellung eines Solarmoduls
verwendete Energie genauso wichtig ist, wie die
Energie, die ein Modul erzeugt, tragen wir dazu
bei, dass die Branche insgesamt nachhaltiger
wird. Die Reduzierung des Energieverbrauchs
bei der Modulherstellung wird auch aufgrund
der steigenden Energiepreise immer wichtiger
werden. Innovationen, wie das REC-eigene
Wirbelschichtreaktor-Verfahren, verringern die
Umweltauswirkungen der Solarindustrie und
stehen für intelligente Energie und eine saubere
Zukunft.
Fazit
Recycling
Ents
orgu
ngTransport
NACHHALTIGERWERTZUWACHS
Nutzungs-ende
KundneinbindungVertrieb
Verarbeitung und Montage
Produktdesign
Material-zufuhr
R ohstoffe
Weniger Abfall durch RecyclingEin umweltfreundliches Unternehmen achtet nicht
nur auf die Produktion von Modulen mit möglichst
geringen Umweltauswirkungen, sondern auch auf
die saubere Entsorgung der bei der Herstellung
anfallenden Abfälle sowie darauf, dass die Module
am Ende ihrer Lebensdauer recycelbar sind.
Deshalb setzt sich REC dafür ein, dass das über
die gesamte Wertschöpfungskette verwendete
Material effizient recycelbar ist und die bei der
Produktherstellung entstehenden Überschüsse und
Abfälle auf ein Minimum reduziert werden. So wird
z. B. die während der Waferproduktion verwendete
Slurry recycelt und wiederverwendet, was den
Chemikalienverbrauch und die Abfälle minimiert.
REC ist Gründungs- und Vorstandsmitglied
der Organisation PV Cycle, die ein freiwilliges
Rücknahme- und Recycling-Programm für
Altmodule ins Leben gerufen hat. REC hilft
seinen Kunden gerne bei der Suche nach
dem nächstgelegenen Recycling-Center,
wo die Inhaltsstoffe der REC-Module sicher
wiederaufbereitet werden.
Schema einer Ökobilanz (lca)
renewable energy corporation aSaKjørboveien 29PO Box 5941302 Sandvika, Norwegen
Tel.: +47 67 57 44 50
REC ist das weltweit führende Unternehmen für integrierte Solarenergie, das alle Teile der solaren Wertschöpfungskette abdeckt. Das Unternehmen ist einer der weltweit größten Hersteller von Silizium und Wafern für Solaranwendungen und einer der am schnellsten wachsenden Hersteller von Solarzellen und Solarmodulen. In ausgewählten Marktsegmenten führt REC auch Projektentwicklungen durch. Innerhalb der gesamten REC-Gruppe liegt der Fokus kontinuierlich auf technologischen Innovationen, schlanker Produktion und übergreifenden Kostensenkungen pro Einheit.
www.recgroup.com
rec STellT Sich Vor
moses lake, Wa und butte, mT in den USA – Polysilizium- und Silangasproduktion
herøya und Glomfjord in Norwegen– Waferproduktion
narvik in Norwegen– Solarzellenproduktion
Singapur – Weltgrößter integrierter Produktionskomplex für Wafer, Solarzellen und Solarmodule
Produktionsstätten Gegründet 1996 Hauptsitz in Oslo (Norwegen) An der Osloer Börse notiert (Ticker: REC) 4 000 Mitarbeiter weltweit Mehr als 200 Patente gewährt oder beantragt
Fakten
CREU
NA
Foto
: REC