Produzione solare negli Stati Uniti: l'internalizzazione prende slancio e prospera

In una frizzante mattina invernale a Greenwood, nella Carolina del Sud, il sole splendente è riuscito a rendere la giornata piacevole, nonostante l'imminente minaccia di pioggia. L'ultimo giorno di gennaio 2025, circa 80 partecipanti, tra cui funzionari statali e locali e leader della comunità, si sono riuniti in questa piccola città. Il loro scopo? Celebrare un traguardo significativo per l'industria solare statunitense.

L'occasione è stata la cerimonia di inaugurazione dell'impianto di produzione di celle solari di ES Foundry. Attualmente, si prevede che diventerà il più grande del suo genere negli Stati Uniti. Rappresentanti del settore solare, giornalisti specializzati e clienti di ES Foundry hanno visitato l'impianto produttivo. Lì, hanno potuto osservare le celle solari in silicio cristallino (c-Si) in diverse fasi di produzione.

Elissa Pierce, analista della catena di fornitura solare presso Wood Mackenzie, ha commentato: "Questo non poteva arrivare in un momento migliore. Rilocalizzare la produzione di componenti a monte è ora più cruciale che mai". Dall'entrata in vigore dell'Inflation Reduction Act (IRA) nel 2022, negli Stati Uniti sono state istituite oltre una dozzina di fabbriche di moduli solari. ES Foundry rappresenta solo il secondo impianto di fabbricazione di celle c-Si. Wood Mackenzie prevede che la capacità produttiva annuale di celle negli Stati Uniti raggiungerà gli 11,3 GW quest'anno.

Dominanza dei film sottili

First Solar, produttore di film sottile al tellururo di cadmio (CdTe) con sede a Tempe, in Arizona, domina il panorama della produzione solare statunitense. Il suo processo produttivo integrato è semplice: il vetro entra da un'estremità della linea di produzione e il modulo finito esce dall'altra.

Durante la conference call sui risultati del terzo trimestre 2024, l'amministratore delegato di First Solar, Mark Widmar, ha confermato l'avvio della produzione presso lo stabilimento da 1,1 miliardi di dollari e 3,5 GW dell'azienda in Alabama. Widmar ha dichiarato che First Solar è sulla buona strada per produrre 14 GW di moduli negli Stati Uniti entro il 2026 e 25 GW a livello globale.

La produzione di film sottile avviene sotto lo stesso tetto. Al contrario, le catene di approvvigionamento del c-Si sono frammentate. La catena di approvvigionamento del c-Si prevede processi di produzione separati per la materia prima del polisilicio, i lingotti solari, i wafer, le celle e i moduli. Attualmente, la produzione di celle negli Stati Uniti è molto inferiore ai 50 GW di capacità dei moduli che l'analista Exawatt prevede per il 2025. Inoltre, negli Stati Uniti non esiste ancora una produzione nazionale di wafer.

Alex Barrows, responsabile del settore solare presso Exawatt, di proprietà di CRU, ha dichiarato: "Tra le aziende che sappiamo aver importato wafer negli Stati Uniti figurano Suniva, ES Foundry, Hanwha e Silfab, che ha importato i wafer a gennaio di quest'anno". Stima che dei 42 GW di celle annunciati, 10 GW potrebbero entrare in funzione quest'anno, per un totale di 19 GW nel 2026.

Produzione cellulare

Suniva, ricapitalizzata, ha iniziato a portare in produzione 1 GW di celle in Georgia a metà del 2024. Anche la canadese Silfab sta potenziando una linea di produzione da 1 GW nella Carolina del Sud. Hanno firmato accordi di prelievo che entreranno in vigore nel secondo trimestre del 2025. ES Foundry ha presentato la sua linea da 1 GW a gennaio e ha iniziato a spedire le celle il mese successivo. Suniva ha raccolto 110 milioni di dollari nell'ottobre 2023 per riavviare la produzione di celle, mentre Silfab si è assicurata 100 milioni di dollari per le sue attività nel settore delle celle a novembre 2024.

Il CEO di ES Foundry, Alex Zhu, che ha supervisionato le operazioni statunitensi di aziende come Suntech, Shunfeng International Clean Energy e GCL System Integration, ha dichiarato: "Entro agosto, avremo una capacità di 1 GW e il nostro obiettivo è raggiungere una capacità nominale di 3 GW". Lo stabilimento di produzione di celle di ES Foundry nella Carolina del Sud è attrezzato per gestire wafer di grande formato "G12" (210 mm), ma attualmente utilizza materiali più piccoli "M10" (182 mm). Zhu ha aggiunto: "Per la produzione effettiva, dato che al momento utilizziamo wafer M10, si dovrebbe probabilmente sottrarre dal 15% al ​​20% dalla capacità nominale". ES Foundry prevede di passare alla produzione di wafer G12 durante la sua seconda fase di espansione.

Driver di celle

La crescita della capacità produttiva di energia solare negli Stati Uniti è stata stimolata da barriere commerciali e incentivi nazionali. Per gli sviluppatori, queste politiche hanno reso i moduli fotovoltaici prodotti localmente appetibili, sia in termini di sicurezza dell'approvvigionamento che di sussidi vantaggiosi. Tuttavia, i cambiamenti politici attuati dall'amministrazione Trump hanno creato una notevole incertezza. Il settore sta ora speculando sulla futura direzione di queste misure.

Zhu ha affermato: "Penso che quasi l'intero settore sia in attesa di vedere come si evolveranno le politiche dell'amministrazione Trump. I dettagli di eventuali modifiche all'IRA sono cruciali".

Attualmente, i produttori di celle sono incentivati ​​dal credito d'imposta di 0,04 dollari/W dell'IRA. È previsto un ulteriore bonus per i contenuti nazionali legato a un credito d'imposta sugli investimenti (ITC) del 30%. Un ulteriore 10% è disponibile se determinate quote di componenti prodotte negli Stati Uniti vengono utilizzate in progetti solari su scala industriale. Secondo Zhu, sebbene entrambe le misure siano importanti, l'ITC rimane la più critica per l'intero settore solare statunitense.

Zhu ha avvertito che se l'ITC venisse gradualmente eliminato o ridotto prematuramente, avrebbe un profondo impatto su sviluppatori e produttori. "Ciò cambierebbe significativamente il panorama degli investimenti dell'intero settore. Le possibilità sono così numerose che è difficile fare previsioni. Naturalmente, speriamo di mantenere il credito 45X e i requisiti per i contenuti nazionali."

Fornitura a monte

L'approvvigionamento di altri materiali a monte potrebbe presentare delle sfide. Lezcano ha sottolineato che i produttori statunitensi potrebbero incontrare difficoltà persistenti, con potenziali colli di bottiglia lungo la catena di approvvigionamento. "Tutti competono per il polisilicio non cinese e aziende come Wacker, Hemlock e OCI possono ottenere un sovrapprezzo. Se si punta a produrre wafer statunitensi, si è in competizione con una lunga lista di altre aziende."

La decisione di REC Silicon di interrompere la produzione presso il suo stabilimento di Moses Lake non rappresenta solo una battuta d'arresto per le forniture di polisilicio non cinesi, ma potrebbe aver avuto ripercussioni anche su Hanwha Qcells. L'azienda aveva piani ambiziosi per la produzione di celle, ma Lezcano ha suggerito che il suo impianto di produzione completamente integrato da 3,3 GW in Georgia potrebbe subire ritardi di conseguenza.

Lezcano ha affermato: "Hanwha, la società madre, ha fatto un investimento sostanziale. Il fatto che l'accordo non sia andato a buon fine potrebbe causare ritardi nella gestione interna".

Qcells sembra essere in ritardo con la messa in servizio delle sue linee cellulari negli Stati Uniti. Anche Canadian Solar, produttore e sviluppatore di progetti, potrebbe lasciare i clienti in attesa delle nuove celle del suo impianto da 800 milioni di dollari e 5 GW in Indiana, annunciato nell'ottobre 2023.

Nonostante i sussidi e le misure commerciali favorevoli, la strada verso il successo nella produzione di silicio cristallino negli Stati Uniti rimane impervia. Silfab mira a utilizzare le celle "tipo n" drogate negativamente che produce sia nei moduli da tetto che in quelli per applicazioni su scala industriale. Suniva fornisce celle anche a produttori di moduli terzi. ES Foundry si sta concentrando sulla padronanza della produzione di celle prima di considerare l'ingresso nell'affollato mercato dei moduli.

A differenza dell'Europa, che dipende ancora fortemente dalle importazioni cinesi per soddisfare le esigenze dei suoi progetti solari e degli installatori, gli Stati Uniti si stanno avvicinando a una tappa fondamentale nel processo di onshoring. Barrows di Exawatt ha affermato che i dati sulle importazioni di febbraio o marzo mostreranno probabilmente che i produttori statunitensi stanno soddisfacendo oltre il 50% della domanda del mercato finale del Paese, almeno per quanto riguarda i moduli in questa fase.

Barrows ha concluso: "Presto potrete vedere dai dati sulle importazioni che gli Stati Uniti sono passati da un mercato che circa un anno fa dipendeva quasi interamente dalle importazioni di moduli a un mercato che importa principalmente celle, sebbene importi ancora alcuni moduli".