اختصاصی بسپار/گفت و گو با محمد جهانبخش، مدیر پژوهش و فناوری مانا انرژی پاک: انرژی خورشیدی با رشد بی‌ سابقه‌، به ستاره انرژی‌های تجدیدپذیر در دنیا تبدیل شده است/ وابستگی تقریبا کامل به واردات مواد اولیه و تجهیزات از چین، بزرگ‌ترین مانع توسعه این صنعت در ایران است

بسپار/ایران پلیمر شرکت دانش  بنیان مانا انرژی پاک، به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده پنل‌های خورشیدی در ایران، از سال ۱۳۹۷ فعالیت خود را با تمرکز بر طراحی و ساخت انواع پنل خورشیدی آغاز کرده است.

محمد جهانبخش، مدیر پژوهش و فناوری این شرکت به خبرنگار بسپار/ ایران پلیمر گفت: شرکت دانش بنیان مانا انرژی پاک، بزرگ‌ترین تولیدکننده پنل‌های خورشیدی در ایران، از سال ۱۳۹۷ فعالیت خود را با تمرکز بر طراحی و ساخت انواع پنل خورشیدی آغاز کرده است. این مجموعه علاوه  بر تولید پنل‌های خورشیدی، در زمینه احداث نیروگاه‌های خورشیدی، تولید برق تجدیدپذیر و بومی‌سازی زنجیره ارزش فتوولتائیک نیز فعالیت‌های گسترده‌ای دارد.
کارخانه های مانا انرژی پاک با ظرفیت سالانه ۱۸۰۰ مگاوات، با بهره‌گیری از فناوری TOPCon، انواع پنل‌ها را مطابق با استانداردهای بین‌المللی IEC 61730 و IEC 61215 تولید می‌کنند. محصولات این شرکت نه تنها دارای گواهینامه های معتبر جهانی و کیفیتی ممتاز هستند، بلکه در طول فرآیند تولید، تحت بررسی و تست های دقیق قرار می‌گیرند.
در زمینه احداث نیروگاه‌های خورشیدی، تامین انرژی مانا زیر گروه صنعتی مانا انرژی مجری پروژه‌های مگاواتی متعددی برای صنایع بزرگ کشور، از جمله صنایع پتروشیمی و تراکتورسازی بوده است. همچنین، این مجموعه احداث نیروگاه خورشیدی ۱۴۰ مگاوات محلات، پروژه های 1500 و 600 مگاوات ساتبا و شمار دیگری از نیروگاه های خورشیدی با مقیاسهای مختلف را در کارنامه خود دارد.

بسپار- با توجه به حوزه انتشار این گروه رسانه ای، بفرمایید پلیمرها چه نقشی در ساختار پنل‌های خورشیدی تولیدی دارند؟ و اصولا به لحاظ آماری این انرژی در میان انرژی های نو و تجدیدپذیر چه جایگاهی دارد؟
جهانبخش: پلیمرها امروزه نقش کلیدی در توسعه پنل‌های خورشیدی ایفا می‌کنند. در پنل‌های سیلیکونی متداول، لایه‌های پلیمری مانند EVA هم به عنوان چسب و هم عایق عمل می‌کنند، ضمن جلوگیری از نفوذ رطوبت، بازده نورگیری را افزایش می‌دهند. در پنل‌های یکطرفه (Monofacial)، از لایه‌های پلیمری مانند PET در پشت پنل به جای شیشه استفاده می‌شود که باعث کاهش وزن و هزینه می‌گردد. همچنین، در نوآوری های اخیر، چسب‌های رسانای پلیمری جایگزین اتصالات فلزی شده‌اند و تحولی در مونتاژ پنل‌ها ایجاد کرده‌اند. آینده این صنعت به پیشرفت پلیمرهای نیمه‌رسانا وابسته است که امکان تولید پنل‌های ارزان‌تر و کارآمدتر را فراهم می‌کنند.
انرژی خورشیدی با رشد بی‌ سابقه‌ای به ستاره انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل شده است. در سال ۲۰۲۴، از ۵۸۵ گیگاوات ظرفیت جدید تجدیدپذیر جهانی، حدود ۴۵۲ گیگاوات (۷۷٪) سهم خورشیدی بود. این جهش مرهون کاهش ۸۰٪ی هزینه‌ها در دهه اخیر، سیاست‌های حمایتی و پیشرفت‌های فناوری است. چین، آمریکا و هند ۶۰٪ از این ظرفیت را به خود اختصاص داده‌اند. اگرچه سهم کنونی خورشید در تولید برق جهانی ۵-۶٪ است، پیش‌بینی می‌شود تا ۲۰۳۰ به ۱۵٪ برسد.

بسپار- چه چالش‌هایی در فرایند تولید صنعتی پنل‌های خورشیدی وجود دارد؟
جهانبخش: صنعت پنل‌های خورشیدی در جهان با چالش‌های جدی مواجه است. چین با کنترل بیش از ۹۰٪ این صنعت، از طریق سیاست‌های قیمت‌گذاری تهاجمی (دمپینگ) و حمایت‌های دولتی، رقابت را برای سایر کشورها دشوار کرده است. این انحصار باعث وابستگی شدید جهانی به چین در تمام مراحل زنجیره ارزش، از تولید پلی‌سیلیکون و ویفرهای خورشیدی تا ساخت سلول‌ها و پنل‌های نهایی شده است. علاوه بر این، چین با سرمایه‌گذاری عظیم در تحقیق و توسعه، فناوری‌های پیشرفته را در انحصار خود گرفته و شکاف تکنولوژیکی بین این کشور و سایر تولیدکنندگان را عمیق‌تر کرده است.
در ایران، وابستگی تقریبا کامل به واردات مواد اولیه و تجهیزات از چین، بزرگ‌ترین مانع توسعه این صنعت است. کشور فاقد فناوری تولید پلی‌سیلیکون خورشیدی (ماده اولیه اصلی) و ویفرهای سیلیکونی است و حتی برای ساخت سلول‌های خورشیدی نیز به واردات متکی است. این وابستگی نه‌تنها هزینه تولید را افزایش می‌دهد، بلکه باعث آسیب‌پذیری صنعت در برابر تحریم‌ها و نوسانات قیمت جهانی می‌شود.
از سوی دیگر، ضعف زیرساخت‌های صنعتی و نبود سیاست‌های حمایتی پایدار از تولید داخلی، امکان رقابت با محصولات چینی را تقریباً ناممکن کرده است. در حالی که چین از طریق یارانه‌های سنگین، قیمت تمام‌شده را به شدت کاهش داده، تولیدکنندگان ایرانی با هزینه‌های بالای انرژی، مالیات و نرخ بهره بانکی بالا دست و پنجه نرم می‌کنند. سیاست‌های داخلی نیز گاه ضدتولید عمل می‌کنند:عدم تضمین خرید محصولات داخلی توسط دولت، نبود برنامه‌ریزی بلندمدت برای توسعه زنجیره ارزش کامل (از مواد اولیه تا پنل نهایی)، محدودیت در انتقال فناوری به دلیل تحریم‌ها.
ایران برای رهایی از این وابستگی، نیازمند سرمایه‌گذاری کلان در تحقیق و توسعه، ایجاد زنجیره تولید کامل داخلی و سیاست‌های حمایتی هوشمند (مثل معافیت‌های مالیاتی و تضمین خرید) است. بدون این اقدامات، رقابت با تولیدکنندگان چینی غیرممکن به نظر می‌رسد.

بسپار- آیا در Encapsulation ماژول‌های خورشیدی از پلیمرهایی مانند EVA (Ethylene-Vinyl Acetate) استفاده می شود؟ در این مورد برای خوانندگان ما توضیحاتی بفرمایید. و بفرمایید در توسعه پنل‌های انعطاف‌پذیر یا سبک‌وزن از پلیمرهای خاص یا جدید استفاده کرده‌اید یا برنامه‌ای دارید؟
جهانبخش: در صنعت پنل‌های خورشیدی، EVA به عنوان ماده اصلی انکپسولاسیون شناخته می‌شود که با شفافیت بالای ۹۰٪ و مقاومت الکتریکی بیش از ۱۸ کیلوولت، هم بازده پنل را حفظ می‌کند و هم از سلول‌ها در برابر رطوبت محافظت می‌نماید. امروزه مواد جدیدی مانند POE و EPE نیز استفاده می شوند که اتقال رطوبت بهتری از خود نشان می دهند و در تکنولوژی های جدیدتر تولید پنل های خورشیدی مورد استفاده قرار گرفته اند و طول عمر پنل‌ها را تا ۳۰ سال افزایش می‌دهند.
برای پنل‌های انعطاف‌پذیر، گزینه‌های دیگری مانند ETFE، پلی‌ایمیدها و کوپلیمرهای مهندسی‌شده استفاده می‌شوند که قابلیت خمش تا ۱۰۰۰ بار را دارند. شرکت‌های پیشرو مانند ۳M نیز فیلم‌های محافظ ویژه‌ای برای کاربردهای BIPV توسعه داده‌اند. در ایران اگرچه تحقیقاتی روی بومی‌سازی این فناوری‌ها آغاز شده، اما محدودیت در دسترسی به مواد اولیه و فناوری‌های پیشرفته، توسعه این صنعت را با چالش مواجه کرده است.

بسپار- در برابر تابش فرابنفش (UV) و رطوبت، دوام پلیمرهای به‌کار رفته در پنل‌ها چگونه تضمین می‌شود؟ با توجه به اینکه بدون غبار بودن پنل ها روی راندمان آنها موثر است آیا از پوشش های خاص خودتمیزشونده و … در پنل ها استفاده می کنید؟
جهانبخش: پلیمرهای پنل‌های خورشیدی باید تست‌های سختگیرانه UV (120kWh/m²) و رطوبت/حرارت (DH1000h) را مطابق استاندارد GB/T 29848-2013 بگذرانند. این تست‌ها معادل 15-20 سال کار در شرایط واقعی هستند.
در مورد پوشش‌های خودتمیزشونده، دو نوع اصلی وجود دارد: فوتوکاتالیستی (مثل TiO₂) و آبگریز. اما به دلایلی مثل هزینه بالا، کاهش مختصر بازده و عمر کوتاه (2-3 سال)، هنوز به صورت گسترده استفاده نمی‌شوند. در عمل، بیشتر تولیدکنندگان ترجیح می‌دهند از طراحی مناسب (مثل زاویه نصب صحیح) برای بهره‌برداری از شستشوی طبیعی توسط باران استفاده کنند. در ایران هم به دلیل شرایط خاص آب‌وهوایی و اقتصادی، این فناوری‌ها کمتر مورد استقبال قرار گرفته‌اند.

بسپار-آیا با شرکت‌های داخلی یا خارجی برای تولید یا بومی‌سازی پنل های خورشیدی همکاری دارید؟
جهانبخش: بله، در راستای توسعه فناوری و بومی‌سازی پنل‌های خورشیدی، با برخی شرکت‌های داخلی و همچنین تولیدکنندگان معتبر خارجی از جمله شرکت‌های پیشروی چینی همکاری‌هایی داشته‌ایم. این همکاری‌ها عمدتاً در زمینه انتقال دانش فنی و بهینه‌سازی فرآیند تولید بوده است. البته جزئیات بیشتر به دلایل محرمانه بودن قراردادها قابل افشا نیست.

بسپار- یکی از مسایل و موانع توسعه کاربرد انرژی خورشیدی غیراقتصادی بودن تولید و یا ذخیره سازی آن از طریق باتری ها عنوان می شود. در این مسیر دنیا چه مسیری را پیموده و در چه شرایطی هستیم؟
جهانبخش: سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری (BSS) امروز به بخش حیاتی نیروگاه‌های خورشیدی تبدیل شده‌اند. کشورهای پیشرو مانند چین با اجرای پروژه‌های بزرگ، نشان داده‌اند که بدون ذخیره‌ساز، دستیابی به انرژی ۱۰۰٪ سبز غیرممکن است. این سیستم‌ها با مدیریت هوشمند برق، پایداری شبکه را تضمین می‌کنند.
در ایران، توسعه BSS به دلیل تحریم‌ها و هزینه بالای باتری‌های وارداتی کند پیش می‌رود، اما حرکت به سمت تولید داخلی باتری‌های LFP می‌تواند راهگشا باشد. آینده انرژی تجدیدپذیر به‌طور کامل به ذخیره‌سازی وابسته است .

بسپار- آیا استفاده از پلیمرهای خاص باعث افزایش یا کاهش هزینه تولید پنل‌ها شده است؟ چطور بر رقابت‌پذیری شما در بازار تأثیر گذاشته؟
جهانبخش: استفاده از پلیمرهای پیشرفته در تولید پنل‌های خورشیدی در ابتدا هزینه تولید را افزایش داد، اما با توسعه فناوری و دستیابی به تولید انبوه، نه تنها موجب کاهش هزینه‌ها شد، بلکه کیفیت و دوام پنل‌ها را نیز بهبود بخشید. امروزه پلیمرهایی مانند EVA به عنوان استاندارد صنعت، امکان تولید پنل‌های مقرون‌به‌صرفه با عمر طولانی را فراهم کرده‌اند. در ایران اگرچه تلاش‌هایی برای بومی‌سازی این مواد انجام شده، اما به دلیل وابستگی به فناوری و مواد اولیه وارداتی، هنوز چالش‌هایی در زمینه قیمت تمام‌شده و رقابت‌پذیری وجود دارد. با این حال، توسعه پلیمرهای نسل جدید می‌تواند در آینده نزدیک تحولات مثبتی در این حوزه ایجاد کند.

بسپار- در تولید پنل‌های نسل جدید (مانند پنل‌های شفاف، نیمه‌شفاف، انعطاف‌پذیر یا ترکیبی با معماری ساختمان)، پلیمرها چه جایگاهی دارند؟ و آیا وارد این حوزه شده اید؟
جهانبخش: در تولید پنل‌های نسل جدید مانند پنل‌های شفاف، نیمه‌شفاف، انعطاف‌پذیر و یکپارچه با ساختمان (BIPV)، پلیمرها نقش کلیدی ایفا می‌کنند. این پنل‌ها به‌دلیل نیاز به وزن کم، انعطاف‌پذیری و شفافیت کنترل‌شده، از مواد پلیمری پیشرفته مانند ETFE، پلی‌ایمید و کامپوزیت‌های نانویی بهره می‌برند. پلیمرها نه‌تنها به عنوان لایه محافظ، بلکه در برخی موارد به عنوان بستر اصلی سلول‌های خورشیدی آلی نیز استفاده می‌شوند و امکان طراحی پنل‌های سبک و یکپارچه با نمای ساختمان را فراهم می‌کنند.
در ایران، تمرکز اصلی بر تولید پنل‌های رایج سیلیکونی برای نیروگاه‌های خورشیدی بوده است و پنل‌های نسل جدید مانند شفاف یا انعطاف‌پذیر عمدتاً مصارف خاص و محدود دارند. به‌دلیل نیاز به فناوری پیشرفته و بازار هدف کوچک، تولید این پنل‌ها در مقیاس صنعتی هنوز در اولویت قرار نگرفته است. در حال حاضر، تولیدکنندگان داخلی ترجیح می‌دهند بر پنل‌های مرسوم با کاربرد گسترده در نیروگاه‌ها متمرکز باشند.

بسپار- و در پایان …
جهانبخش: انکپسولاسیون پنل‌های سیلیکونی تا فناوری‌های پیشرفته‌تر مانند پلی‌ایمیدها و ETFE در پنل‌های انعطاف‌پذیر و نیمه‌شفاف، این مواد نقش محوری در کاهش هزینه‌ها، افزایش بازده و توسعه کاربردهای نوین ایفا می‌کنند. در سطح جهانی، پیشرفت در پلیمرهای نسل جدید مانند EPE و کامپوزیت‌های نانویی، افق‌های تازه‌ای در تولید پنل‌های سبک‌وزن، بادوام و یکپارچه با معماری ساختمان (BIPV) گشوده است. با این حال، در ایران به دلیل محدودیت‌های فناوری و اولویت‌دهی به تولید پنل‌های مرسوم نیروگاهی، توسعه این فناوری‌ها هنوز در مراحل ابتدایی قرار دارد. آینده این صنعت به شدت به پیشرفت در مواد پلیمری و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی وابسته است و در صورت رفع چالش‌های موجود، می‌تواند تحولی اساسی در بهره‌برداری از انرژی خورشیدی ایجاد کند.

(ادامه دارد …)

متن کامل این گفت و گو را در شماره 273 ماهنامه بسپار که در نیمه تیرماه 1404 منتشر شده است، می خوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.