Saulės baterijų ir fotovoltinių sistemų skaitmeninio produkto paso vadovas

Didėjanti saulės baterijų skaidrumo svarba

Fotovoltikos pramonė auga ypač sparčiai, nes Europa spartina perėjimą prie atsinaujinančiųjų išteklių energijos. ES saulės energijos strategijoje siekiama iki 2030 m. turėti daugiau kaip 600 GW įrengtosios saulės energijos galios, todėl kasmet į Europos rinką pateks dešimtys milijonų naujų saulės baterijų. Toks masinis diegimas sukuria ir aplinkosaugos galimybę gaminant švarią energiją, ir išteklių iššūkį, nes saulės baterijose yra svarbiausiųjų žaliavų, o joms baigus tarnauti reikės precedento neturinčio masto tvarkymo.

Skaitmeniniai produktų pasai atliepia šią dvilypę realybę: jie užtikrina, kad kartu su kiekviena rinkai pateikta saulės baterija būtų pateikiami išsamūs duomenys apie jos sudėtį, veikimą ir perdirbamumą. Pramonei, kurios pagrindas yra aplinkosauginės vertybės, skaitmeninis produkto pasas suteikia galimybę įrodyti tikrą tvarumą per visą produkto gyvavimo ciklą, nuo polikristalinio silicio gamybos iki baterijos eksploatavimo nutraukimo.

Saulės baterijų skaitmeninis produkto pasas trumpai

Aspektas	Išsami informacija
Pagrindinis teisės aktas	Reglamentas (ES) 2024/1781 (ESPR); fotovoltiniai moduliai nėra įvardyta produktų grupė 2025-2030 m. ESPR darbo plane
Deleguotasis aktas dėl fotovoltikos	Neplanuojamas; nėra įvardyta produktų grupė 2025-2030 m. ESPR darbo plane
EEĮ atliekų direktyvos taikymo sritis	Fotovoltiniams moduliams taikoma EEĮ atliekų direktyva 2012/19
ES skaitmeninių produktų pasų registras	Veikia nuo 2026 m. liepos 20 d.
Duomenų laikmena	QR kodas ant modulio rėmo arba galinės plėvelės
Veikimo duomenys	Vardinė galia Wp, temperatūros koeficientas, degradacijos sparta
Eksploatavimo pabaiga	Modulių perdirbimas per EEĮ atliekų infrastruktūrą, vis daugiau atgaunant retųjų žemių elementų
Geografinė taikymo sritis	Visi ES rinkai pateikiami fotovoltiniai moduliai

ESPR sistema perima su energija susijusius gaminius iš ankstesnės ekologinio projektavimo direktyvos, o Komisija yra atlikusi fotovoltinių modulių ekologinio projektavimo ir energijos vartojimo efektyvumo ženklinimo parengiamąjį tyrimą, tačiau joks deleguotasis aktas nepriimtas ir fotovoltika nėra įvardyta produktų grupė 2025-2030 m. ESPR darbo plane. Vis dėlto gamintojai, importuotojai ir platintojai turėtų ruoštis jau dabar, nes skaitmeninio produkto paso duomenims surinkti reikia ne vienerių metų.

Esminiai saulės baterijų skaitmeninio produkto paso duomenų laukai

Saulės baterijų skaitmeniniuose produktų pasuose turės būti išsamus duomenų rinkinys apie veikimo charakteristikas, medžiagų sudėtį, gamybos kilmę ir eksploatavimo pabaigą. Tvarių produktų ekologinio projektavimo reglamentas nustato sistemą, o deleguotuosiuose aktuose bus nurodyti tikslūs fotovoltinių produktų reikalavimai.

• Vardinė galia (Wp), naudingumo koeficientas ir veikimo charakteristikos standartinėmis bandymo sąlygomis (STC)
• Temperatūros koeficiento duomenys, rodantys veikimo pokyčius realiomis eksploatavimo sąlygomis
• Metinė degradacijos sparta ir garantuojamas minimalus veikimas po 25 ir 30 metų
• Medžiagų sąrašas, įskaitant silicio tipą ir klasę, stiklo storį ir sudėtį, kapsuliavimo medžiagos tipą, galinės plėvelės medžiagą, rėmo lydinį ir jungiamosios dėžutės komponentus
• Svarbiausiųjų žaliavų kiekis: sidabras, indis, galis, telūras ar kitos ES svarbiausiųjų žaliavų sąraše esančios medžiagos
• Susirūpinimą keliančios medžiagos, įskaitant šviną lydmetalyje, kadmį plonasluoksnėse technologijose ir fluorintus junginius galinėse plėvelėse
• Anglies pėdsakas vienam piko kilovatui, apimantis gamybos, transportavimo, įrengimo ir eksploatavimo pabaigos etapus
• Perdirbimo instrukcijos ir EEĮ atliekų reikalavimų laikymosi informacija, įskaitant surinkimo sistemos duomenis
• Gamybos įmonės identifikavimas, kilmės šalis ir kokybės sertifikatai (IEC 61215, IEC 61730)

Skaitmeniniame produkto pase pateikiami veikimo duomenys bus ypač vertingi montuotojams, pastatų projektuotojams ir energijos gamybos modeliavimui. Skaitmeniniu būdu prieinami patikrinti, standartizuoti veikimo parametrai padidins sistemų projektavimo tikslumą ir sumažins prognozuojamos ir faktinės energijos gamybos skirtumą.

Svarbiausiosios žaliavos ir tiekimo grandinės skaidrumas

Saulės baterijose yra kelios ES svarbiausiomis priskirtos medžiagos, įskaitant sidabrą (naudojamą elementų metalizacijai), puslaidininkinės kokybės silicį, o plonasluoksnėse technologijose galbūt ir indį, galį ar telūrą. ES svarbiausiųjų žaliavų aktas veikia kartu su ESPR, kad šios priklausomybės būtų skaidriai dokumentuojamos taikant medžiagų atsekamumo ir tiekimo grandinės skaidrumo mechanizmus.

Geografinė saulės baterijų gamybos koncentracija kelia papildomų skaidrumo iššūkių. Šiuo metu Kinija pagamina maždaug 80% pasaulio saulės elementų ir modulių, o didelė polikristalinio silicio gamybos dalis sutelkta tam tikruose regionuose. Tiekimo grandinės atsekamumo reikalavimas pareikalaus patikimai dokumentuoti medžiagų kilmę, galbūt net iki kvarco gavybos ir metalurginio silicio gamybos.

Europos gamintojams ir tiems, kurie siekia plėtoti gamybą Europoje pagal Europos saulės fotovoltikos pramonės aljansą, skaitmeninis produkto pasas yra konkurencinio išsiskyrimo priemonė. Skaidrias tiekimo grandines, mažesnį transporto išmetamųjų teršalų kiekį ir Europos darbo bei aplinkosaugos standartų laikymąsi galima įrodyti pasu, o tai padeda išlaikyti aukščiausios kokybės pozicionavimą, kurio Europos gamybai reikia konkuruojant kaina.

Saulės elementų sidabro kiekis yra ypač įdomus atvejis. Pramonei pereinant prie heterosandūrinių (HJT) ir tandeminių elementų technologijų, sidabro sąnaudos vienam vatui kinta. Skaitmeninis produkto pasas suteikia galimybę stebėti šiuos technologinius pokyčius ir jų poveikį svarbiausiųjų žaliavų paklausai visos pramonės mastu.

Anglies pėdsakas ir energijos atsipirkimo laikas

Skaitmeniniuose produktų pasuose reikalaujamas anglies pėdsako stebėjimas atskleis didelius skirtingų saulės baterijų poveikio aplinkai skirtumus. Energijos atsipirkimo laikas, t. y. laikotarpis, per kurį baterija turi veikti, kad pagamintų jos gamybai sunaudotą energiją, labai priklauso nuo gamybos vietos, energijos šaltinio, technologijos tipo ir įrengimo vietos.

Baterijų, pagamintų naudojant daugiausia anglimi grindžiamo tinklo elektrą, anglies pėdsakas gali būti tris ar keturis kartus didesnis nei pagamintų naudojant atsinaujinančiųjų išteklių energiją. Skaitmeninis produkto pasas padaro šį skirtumą matomą ir išmatuojamą, todėl galima priimti pirkimo sprendimus, kurie iš tikrųjų mažina išmetamųjų teršalų kiekį, o ne tiesiog perkelia jį į gamybos etapą.

Saulės baterijų gyvavimo ciklo vertinimo metodika yra gerai nusistovėjusi, remiantis tokiais standartais kaip IEC TS 62994 ir fotovoltinių modulių PEFCR (produktų aplinkosauginio pėdsako kategorijų taisyklės). Jie yra tvirtas pagrindas standartizuotiems anglies pėdsako skaičiavimams, kurių reikalaus skaitmeniniai produktų pasai.

Be gamybos išmetamųjų teršalų, skaitmeniniame produkto pase galima nurodyti visą baterijos eksploatavimo laikotarpio anglies naudą, t. y. grynąjį išvengtą išmetamųjų teršalų kiekį per 25-30 metų eksploataciją. Toks išsamus vaizdas paverčia pasą iš atitikties dokumento įtikinamu tvarumo pasakojimu, parodančiu teigiamą saulės energijos poveikį aplinkai.

Eksploatavimo pabaigos tvarkymas ir EEĮ atliekų reikalavimų laikymasis

Pagal ES EEĮ atliekų direktyvą saulės baterijos priskiriamos elektroninėms atliekoms, todėl gamintojai atsako už baterijų surinkimą ir perdirbimą joms baigus tarnauti. Pirmoji didelė baterijų eksploatavimo nutraukimo banga tikimasi 2020-ųjų pabaigoje ir 2030-aisiais, kai ankstyvieji įrenginiai pasieks naudingo tarnavimo laiko pabaigą. Skaitmeninis produkto pasas atliks lemiamą vaidmenį užtikrinant veiksmingą ir didelės vertės perdirbimą, nes perdirbėjams suteiks išsamią perdirbimo informaciją apie kiekvienos baterijos sudėtį.

Taikant dabartinius silicio baterijų perdirbimo procesus galima atgauti maždaug 80-95% medžiagų pagal masę, daugiausia stiklą ir aliuminį. Tačiau vertingiausias medžiagas, silicį, sidabrą ir varį, ekonomiškai atgauti sunkiau. Skaitmeninis produkto pasas gali pagerinti perdirbimo ekonomiką, pateikdamas tikslią informaciją apie medžiagų kiekius ir jų vietą baterijos struktūroje.

• Baterijos konstrukcijos tipas (stiklas-stiklas, stiklas-galinė plėvelė) ir sluoksnių seka, padedanti išardyti
• Kapsuliavimo medžiagos identifikavimas (EVA, POE, silikonas), turintis įtakos sluoksnių atskyrimo procesams
• Galinės plėvelės sudėtis, ypač fluoropolimerų (PVDF, PVF), kuriems reikia specialaus tvarkymo, buvimas
• Jungiamosios dėžutės vieta, kabelių tipai ir jungčių specifikacijos komponentams atskirti
• Apskaičiuoti atgaunami silicio, sidabro, vario, aliuminio ir stiklo kiekiai
• EEĮ gamintojo registracijos numeris ir paskirtosios surinkimo sistemos duomenys

Plonasluoksnių technologijų, pavyzdžiui, CdTe (kadmio telūrido) ar CIGS (vario, indžio, galio selenido), atveju paso informacija dar svarbesnė. Šiose technologijose yra medžiagų, kurias perdirbant reikia atsargiai tvarkyti, o konkreti medžiagų sudėtis lemia, kurie perdirbimo procesai tinkami.

Veikimo degradacija ir garantijos duomenys

Saulės baterijų veikimas laikui bėgant prastėja, paprastai 0,3-0,8% per metus, priklausomai nuo technologijos, kokybės ir eksploatavimo sąlygų. Skaitmeninis produkto pasas suteikia standartizuotą sistemą numatomai degradacijai ir garantijos sąlygoms nurodyti, todėl galima tiksliau prognozuoti ilgalaikę energijos gamybą ir planuoti finansus.

Saulės energetikos pramonės garantijų praktika skirtingų gamintojų labai skiriasi. Vieni siūlo linijines veikimo garantijas, užtikrinančias 80% vardinės galios po 25 metų, kiti suteikia palankesnes sąlygas. Skaitmeninis produkto pasas standartizuoja šios informacijos pateikimą, todėl produktus galima tiesiogiai palyginti.

Be pradinių garantijų, skaitmeniniame produkto pase per visą baterijos eksploatavimo laiką gali būti kaupiami eksploatavimo duomenys. Pažangiuose sprendimuose su pasu galėtų būti susieti faktiniai veikimo matavimai, techninės priežiūros įrašai ir patikrinimų rezultatai, taip sukuriant gyvą dokumentą, kuris padeda antrinės rinkos sandoriams ir pagrįstiems eksploatavimo nutraukimo sprendimams.

Šis eksploatavimo duomenų aspektas ypač aktualus besiformuojančiai naudotų saulės baterijų rinkai. Kai įrenginiai atnaujinami efektyvesnėmis baterijomis, išmontuotos baterijos dar gali turėti nemažą likusį naudingo tarnavimo laiką. Skaitmeninis produkto pasas su patikrinta veikimo istorija labai padidina pirkėjų pasitikėjimą naudotomis baterijomis ir padeda įgyvendinti žiedinės ekonomikos principus.

Atitikties terminai ir pasirengimo strategija

Fotovoltiniams produktams 2025-2030 m. darbo plane ESPR deleguotasis aktas neplanuojamas, tačiau dėl sektoriaus svarbos energetikos politikai ir skubaus poreikio sukurti perdirbimo infrastruktūrą iki pirmosios didelės eksploatavimo nutraukimo bangos šis klausimas tebėra svarstomas. Gamintojai turėtų sekti ESPR terminus, kad turėtų naujausią informaciją apie numatomas atitikties datas.

Saulės energetikos pramonė yra gana gerai pasirengusi diegti skaitmeninį produkto pasą. Gamintojai jau renka išsamius techninius duomenis sertifikavimo tikslais, taiko kokybės vadybos sistemas ir vykdo EEĮ atliekų ataskaitų teikimo prievoles. Pagrindiniai iššūkiai yra duomenų rinkimo išplėtimas iki tiekimo grandinės skaidrumo, gyvavimo ciklo vertinimo metodikų standartizavimas ir skaitmeninės infrastruktūros pasams kurti ir valdyti sukūrimas.

• Palyginkite dabartinius produktų duomenis su numatomais paso laukais ir nustatykite spragas, ypač tiekimo grandinės atsekamumo ir aplinkosauginio pėdsako duomenų srityse
• Įtraukite polikristalinio silicio, plokštelių ir elementų tiekėjus į ankstesnių tiekimo grandinės etapų duomenų reikalavimus ir nustatykite sutartines dalijimosi duomenimis prievoles
• Įdiekite arba atnaujinkite produktų serijinio numeravimo sistemas, kad kiekvieną bateriją būtų galima unikaliai identifikuoti ir susieti su pasu
• Užsakykite arba atnaujinkite gyvavimo ciklo vertinimus pagal pripažintus standartus, kad parengtumėte anglies pėdsako duomenis
• Išnagrinėkite skaitmeninių produktų pasų valdymo sprendimus, pavyzdžiui, MyProductPassport, galinčius apdoroti saulės baterijų produktų duomenų apimtį ir sudėtingumą
• Bendradarbiaukite su SolarPower Europe ir nacionalinėmis saulės energetikos asociacijomis rengiant atsakymus į ESPR konsultacijas

Saulės energetikos pramonės patikimumas priklauso nuo to, ar ji įrodys tikrą atsakomybę aplinkai. Skaitmeniniai produktų pasai leidžia tai padaryti remiantis patikrintais duomenimis, o ne rinkodaros teiginiais, ir stiprina sektoriaus, kaip tvarios Europos energetikos ateities kertinio akmens, poziciją.

Naujos technologijos ir būsimi skaitmeninio produkto paso aspektai

Fotovoltikos pramonė sparčiai tobulėja: perovskito elementai, tandeminės architektūros ir į pastatus integruota fotovoltika (BIPV) artėja prie komercinės brandos. Šios naujos technologijos kelia naujų skaitmeninio produkto paso iššūkių ir suteikia galimybių, į kurias gamintojai turėtų atsižvelgti rengdami pasirengimo strategijas.

Pavyzdžiui, perovskito saulės elementuose gali būti švino junginių, dėl kurių reikia atidžiai atskleisti medžiagas. Tandeminiai elementai, derinantys perovskito ir silicio sluoksnius, didina medžiagų sudėtingumą. Skaitmeninio produkto paso sistema turi būti pakankamai lanksti, kad apimtų šias besivystančias technologijas, kartu išlaikant nuoseklią duomenų kokybę ir palyginamumą.

Į pastatus integruota fotovoltika ištrina ribą tarp statybos produktų ir elektroninių prietaisų, todėl jai vienu metu gali būti taikomos kelios reguliavimo sistemos. Skaitmeninis produkto pasas gali tapti vienijančia duomenų platforma, kuri vienu struktūrizuotu duomenų rinkiniu atitinka statybos produktų reglamento, EEĮ atliekų direktyvos ir ESPR reikalavimus.

Šių technologijų priešakyje esantys gamintojai turi galimybę formuoti skaitmeninio produkto paso standartus, kurie bus taikomi jų produktams. Aktyviai bendradarbiaudami su reguliavimo institucijomis ir prisidėdami prie standartizacijos darbų, jie gali užtikrinti, kad reikalavimai būtų techniškai tinkami ir komerciškai įgyvendinami naujos kartos saulės technologijoms.

10 žingsnių veiksmų planas fotovoltikos gamintojams

1. Inventorizuokite modulių portfelį. Išvardykite kiekvieną modulio tipą, elementų technologiją, galią ir dabartinę duomenų kokybę.
2. Dokumentuokite medžiagų sudėtį. Elementų silicis, kapsuliavimo medžiaga, stiklas, rėmas, galinė plėvelė, jungiamoji dėžutė. Kiekvienas komponentas teikia duomenų.
3. Įtraukite elementų ir medžiagų tiekėjus. Elementų kilmė, silicio šaltinis, kapsuliavimo medžiagos chemija ir retųjų žemių elementų kiekis priklauso nuo tiekėjų duomenų.
4. Dokumentuokite veikimo specifikacijas. Vardinė galia Wp, temperatūros koeficientas, degradacijos sparta, numatomas tarnavimo laikas. Veikimo duomenys yra paso laukas.
5. Surinkite anglies pėdsako duomenis. Ypač svarbu didelio masto energetikos projektų pirkimuose. Taikykite ISO 14067 arba sektoriaus metodiką ir užtikrinkite patikrinimą.
6. Dokumentuokite eksploatavimo pabaigos kelią. EEĮ atliekų tvarkymas, retųjų žemių elementų atgavimas, stiklo perdirbimo keliai. Pase įrašomas rekomenduojamas kelias.
7. Suplanuokite fizinę duomenų laikmenos vietą. Įprastai ji dedama ant modulio rėmo arba galinės plėvelės. Išbandykite nuskaitomumą ir patvarumą realiomis lauko sąlygomis.
8. Pasirinkite paso talpinimo modelį. Pasas turi išlikti visą modulio eksploatavimo laiką, paprastai 25-30 metų. Talpinimas turi užtikrinti šį laikotarpį.
9. Išbandykite vieną modulių šeimą. Pasirinkite pavyzdinį modulį, parenkite visą pasą ir išbandykite duomenų srautą didelio masto energetikos arba komerciniam klientui.
10. Atnaujinkite komercines sutartis. EPC sutartyse, energetikos įmonių pirkimuose ir sutartyse su stogų įrenginių montuotojais turėtų būti numatytas paso duomenų teikimas.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kada fotovoltikos skaitmeninis produkto pasas taps privalomas?

Fotovoltiniai moduliai yra ESPR darbo plane. Tikslus deleguotojo akto laikas dar turi būti patvirtintas.

Kokius duomenis turi apimti fotovoltinio modulio skaitmeninis produkto pasas?

Vardinę galią Wp, temperatūros koeficientą, degradacijos spartą, elementų technologiją, medžiagų sudėtį, gamybos šalį kiekvienam proceso etapui ir eksploatavimo pabaigos kelią.

Kaip tai susiję su EEĮ atliekomis?

Fotovoltiniams moduliams taikoma EEĮ atliekų direktyva. Skaitmeninis produkto pasas papildo EEĮ atliekų eksploatavimo pabaigos duomenis platesne tvarumo ir anglies informacija.

O kaip didelio masto energetikos projektų pirkimai?

Energetikos įmonės vis dažniau reikalauja anglies pėdsako ir tiekimo grandinės duomenų. Skaitmeninis produkto pasas standartizuoja joms reikalingus duomenis.

O kaip retųjų žemių elementų atgavimas?

Perdirbant fotovoltiką vis dažniau atgaunami retųjų žemių elementai. Skaitmeniniame produkto pase įrašomos esamos medžiagos ir rekomenduojamas atgavimo kelias.

Kur dedamas QR kodas?

Paprastai ant modulio rėmo arba galinės plėvelės. Patvarumas 25-30 metų lauko sąlygomis yra reikšmingas projektavimo klausimas.

Ar ne ES fotovoltikos gamintojai ta