太陽光パネル製造事業の始め方
目次
ソーラーパネル工場の設立についてお問い合わせいただく方の多くはエンジニアではありません。既にパネルを販売している貿易業者、EPCコントラクター、販売代理店で、販売するのではなく自社で製造することを決めた方々です。以下がうまくいく手順です。
PVモジュール製造 · 工場設立 · Jerry著、Ooitech
ステップ1:どの事業を始めるのかを明確にする
「ソーラーパネル製造」という言葉は、ソーラーという単語以外に共通点のない2つの事業を指します。
| 事業 | 内容 | 資本集約度 |
|---|---|---|
| モジュール組立 | 完成した太陽電池セルを購入し、パネルに組み立てる:ストリング、レイアップ、ラミネート、フレーム、テスト | 中程度。ほぼすべての新規参入者が始める事業 |
| セル製造 | 拡散炉、PECVDまたはALD、スクリーン印刷機、焼成炉を用いてシリコンウェハをセルに加工する | 桁違いに大きく、ウェットケミカルと排出許可が必要 |
以下はすべて モジュール組立に当てはまります。セル製造を目指す場合、設備、建物、許認可は別のプロジェクトであり、別の話になります。ほとんどの最初の工場はモジュールを組み立て、自社の販売事業に供給し、セルについてはずっと後になってから、あるいは決して検討しません。
ステップ2:開始生産能力を1つだけ選ぶ
生産能力が最初の決定事項です。なぜなら建物、ユーティリティ、ラインを決めるからです。良いニュースは、参入障壁がほとんどの人の予想より低いことです。
| 開始生産能力 | 出力 | 建物 | 作業員 |
|---|---|---|---|
| 10 MW半自動 | 1時間あたり14枚のパネル | 約700 m² | 12–15 |
| 20 MW半自動 | 1時間あたり28枚のパネル | 約1,000 m² | 16–20 |
| 60 MW以上 自動 | ラインによる | 約2,500 m²から | 人員は手動ステーションから監督業務へ移行 |
実用的なルールが2つあります。第一に、 10 MWは聞こえるより小さい:2交代で1時間あたり14枚のパネルは実際の事業であり、当社のお客様の大部分がここから始めています。第二に、成長を計画しているなら、後ではなく仕様検討の段階で伝えてください。当社のお客様の何人かはより小さなラインを求め、その後100 MWから150 MWへの移行がほぼ同じコストであることに気づきました。ボトルネックとなる機械が既により高いティアで仕様化されていたからです。レイアウト段階で余裕を組み込むのは無料ですが、後から追加するのはそうではありません。
ステップ3:機械リストの前に建物を確定する
これは初めての購入者が最もよく間違った順序で行うステップであり、元に戻すのに最も費用がかかります。モジュールラインにはラミネーターを支えられる床、設備に十分な高さの天井、湿度管理が必要です。
2つの厳しい制約は、 床の耐荷重が少なくとも1,200 kg/m² と 生産エリアのクリア高さが3.2~3.5 m であることです。標準的な軽工業用ユニットはしばしば最初の条件を満たしません。賃貸の場合、契約前に床をテストしてください。建設の場合、今指定してください。鉄筋コンクリートスラブは建設時には安く、後からでは建設プロジェクトになるからです。
購入者を驚かせるもう1点: 倉庫は生産ホールよりも要求が大きい. 原材料在庫はライン速度ではなくセルとガラスの納期によって決まるため、小さなラインでも相当な保管スペースが必要です。生産能力別の完全な設計パラメータは当社の 太陽光パネル製造工場コスト ページにあり、300 MW工場の床面積、ユーティリティ、人員配置を含みます。レイアウト案をお送りいただければ、設備のフットプリントとサイクルタイムを書き込みます。これが価格表よりもプロジェクトを始める際に好む方法です。
ステップ4:半自動か全自動かを選ぶ
最初の工場にとって正直な答えは通常半自動であり、その理由は資本だけではありません。
| 半自動 | 全自動 | |
|---|---|---|
| 最適な場合 | 製造が初めてで、注文サイズが変動し、自社チームでプロセスを学びたい場合 | 量産コミットメントがある、または経験豊富な生産マネージャーが既にいる場合 |
| 労働力の行き先 | エッジテーピング、トリミング、アンフィーディングなどの手動ステーション | 監督、メンテナンス、手直し |
| リスク | 歩留まりはオペレーターの規律に大きく依存 | 稼働率が低いままだとリスク資本が高い |
最後の行に注目してください。設備、建物、ほとんどの人件費は固定費であるため、1交代で稼働する全自動ラインは、2交代で稼働する半自動ラインよりも収益性が低い可能性があります。自動化は量産への賭けであり、量産こそ新しい工場がまだ持っていないものです。
ステップ5:機械を発注する前に原材料供給を計画する
これは最初のお問い合わせで2番目に多い欠落点で、建物に次ぐものです。生産ラインはセル、リボン、封止材、バックシート、ガラス、フレーム、ジャンクションボックスが予定通りに到着しなければ役に立たず、これらは時間の経過とともに機械予算をはるかに超える経常コストです。
早めに確定すべき3つのこと:
- セルフォーマット。 これはストリンガー構成を決定するため、ラインを指定する前に確定させる必要があり、後からではいけません。例えば当社の20 MWラインは、5BB 157/158.75、9BB 166、10BB/11BB/16BB 182、12BB 210セルに対応し、モジュールは最大2,500 × 1,400 mmです。
- サプライヤーの集約。 設備と材料を別々に調達すると、リードタイムが2つ、品質に関する議論が2つ、船積書類が2セット必要になります。Ooitechはラインとともに原材料を供給するため、ワットあたりの材料コストと設備コストを別々に把握するのではなく、まとめて評価できます。
- 在庫水準。 原材料コストは毎月変動するため、倉庫の規模を決める前に、どの程度の在庫を持つかを決めてください。後からではいけません。
ステップ6:誰が何を認証するかを理解する
認証に関する疑問は早い段階で出ますが、通常は誤解されています。範囲は2つに分かれます。
| 範囲 | 対応者 |
|---|---|
| 工場とモジュールの認証 | あなた自身。あなたの工場が認証され、出荷する製品も認証されます。サプライヤーがあなたに代わって工場を認証することはできません。 |
| 機械の認証および試験文書 | 設備サプライヤー。CE文書と、あなた自身の工場監査が参照する機械試験データを求めてください。 |
実際の結果として、認証は建設と並行して進めるプロジェクトであり、設置後に始められるものではありません。顧客の受入検査、入札要件、自社の品質システムはいずれもこれを参照し、ラインが生成するELおよびIV試験記録が証拠の基盤となります。
ステップ7:建設前に販売方法を決める
当社が供給した最も成功した初期工場は、製造だけで終わりませんでした。あるエジプトの顧客は10 MWの半自動ラインを設置した後、EPC事業を立ち上げ、自社生産したモジュールを使って国内各地にシステムを設置しました。同じパネルが、工場出荷時点ではコモディティ利益を、設置後はプロジェクト利益を生みます。
よくある3つのルートがあり、これらは排他的ではありません。
- 自社ブランド。 パネルあたりの利益は最大ですが、認証と販売チャネルが必要です。現在ディストリビューターであれば、おそらくすでに持っています。
- 他ブランド向けOEM。 マーケティングなしで数量を確保できますが、利益率は他社に決められ、生産能力は拘束されます。
- EPCまたは流通への垂直統合。 当社のエジプトの顧客が選んだルートで、製造利益に加えて設置利益を獲得できるため、通常は真の収益性への最速の道です。
ラインを指定する前にこれを決めてください。3つの点で答えが変わるからです。必要なモジュール形式、欠陥およびトレーサビリティ要件、顧客向け検査記録のために2台目のELステーションが必要かどうかです。
よくある間違い
| 間違い | なぜ問題か |
|---|---|
| 建物より先にラインを選ぶ | 床荷重と天井高は安く変更できず、どのラインが適合するかを決める |
| 埋められない能力を買う | 固定費が少なすぎるパネルに分散される。低稼働の大型ラインは、フル稼働の小型ラインに負ける |
| 機械と材料を別々のサプライヤーから調達する | 歩留まりが落ちたときに責任が分断され、2つのリードタイムを管理することになる |
| 運転資金を忘れる | 最初のモジュールの代金が支払われるまで、原材料在庫と人件費を賄う必要がある |
| トレーニングを後回しにする | 最初の数か月の歩留まりは、機械仕様ではなくオペレーターの技能で決まる |
よくある質問
この分野は初めてです。どの能力から始めるべきですか?
通常の入口は10 MWまたは20 MWの半自動ラインです。10 MWラインは1時間あたり約14枚のパネルを生産し、約700 m²と12~15人の作業員が必要です。さらに小規模で始めたいという要望も何件かありますが、実行可能ではあるものの、約5 MWを下回ると手動ステーションが工程を支配し始め、ラインが製造規律を教えてくれなくなります。
必要な人員は何人ですか?
能力と自動化によります。参考として、当社の150 MW両面ガラスプランでは、1シフトあたり24人のオペレーターを使用し、そのうち3人が手直しを担当します。半自動ラインでは、エッジテーピング、トリミング、アンフィーディングなどの手動ステーションに人員のより大きな割合が配分されると考えてください。
納品と設置にはどのくらいかかりますか?
当社の標準条件は、30%の頭金と残金の出荷前支払いで、小規模な半自動ラインの場合、頭金支払い後約35~40日で納品されます。大型の自動ラインはより長くかかり、プロジェクトごとにスケジュールされます。設置とトレーニングのサポートはオンラインで含まれ、オンサイトでの試運転は別途見積もりとなります。
購入前に機械を検査できますか?
はい、そしてそうする価値があります。顧客は定期的に武漢の当社工場を訪れ、近くで同様のラインが稼働している場合は、ショールームのフロアではなく生産中の設備を見られるよう、参考訪問を手配します。
認証を手伝ってもらえますか?
当社は機械レベルの認証と試験文書を提供し、設備のCE文書も含みます。工場と生産するモジュールの認証は、あなたの工場と製品を対象とするため、あなた自身が取得する必要があります。それを支えるためにラインが保持すべき試験記録についてお伝えします。
意味のある最小の太陽光パネル工場はどのくらいですか?
商業運営の実用的な下限は、約5~10 MWの単一の半自動ラインで、大規模工場と同じ床荷重で約700 m²の生産スペースが必要です。それ以下では、工場というより作業場に近く、経済性は数量ではなく地域のニッチに依存します。
小さいラインで始めて後で拡張できますか?
はい、そしてそれが通常の道ですが、拡張はレイアウト段階で計画してください。次の機械のためにスペースとユーティリティ能力を残し、追加できるライン構成を選んでください。稼働中の工場に電力、空気、床スペースを後付けするコストは、建物が空のときに確保しておく場合よりはるかに高くなります。
最終的な考察
まず建物と生産能力から始め、次に自動化レベル、そして機械リストの順に進めます。各決定が次の決定を制約するため、この順序は重要であり、避けるべき最も安上がりな間違いは、誤った順序で行われるものです。セルフォーマットを早い段階で確定し、ラインを指定する前に販売方法を決め、設備と並行して運転資金を予算化してください。目標生産能力、利用可能な建物の寸法と天井高、販売予定のモジュールタイプをお送りいただければ、何が適合し、何を変更する必要があるかをお伝えします。