Neugestaltung der Solar-Photovoltaik-Versorgung…

Ein Großteil der Produktionsbasis der globalen Solarlieferkette ist in der Uigurischen Autonomen Region Xinjiang verwurzelt. Laura T. Murphy und Nyrola Elima, In Bright Daylight: Uyghur Forced Labour in Global Solar SupplyChains, Sheffield Hallam University, Mai 2021, https://www.shu.ac.uk/helena-kennedy-centre-international-justice/research -und-Projekte/alle-Projekte/am helllichten Tag.Die riesigen metallurgischen Siliziumhütten und Solarsiliziumanlagen der Region Xinjiang enthalten etwa 12 % bzw. etwa 42 % der weltweiten Produktion von metallurgischem Silizium und Solarsilizium Fabrikkapazität. Heidari, Seyed M. und Annick Anctil. „Länderspezifischer CO2-Fußabdruck und kumulativer Energiebedarf der metallurgischen Siliziumproduktion für Silizium-Photovoltaik.“ Resources, Conservation and Recycling 180 (1. Mai 2022): 106171. https://doi.org/10.1016/j.resc..., Internationale Energieagentur, Solar PV Global Supply Chains: An IEA Special Report, Juli 2022, https://www.iea.org/reports/solar-pv-global-supply-chains. Diese Anlagen haben die Herstellung von Solar-PV mit der Unterdrückung von Minderheiten durch die chinesische Regierung durch Zwangsarbeit, Autoritarismus und Umweltungerechtigkeit verwickelt. Seaver Wang, Juzel Lloyd und Guido Núñez-Mujica, Sins of a Solar Empire: An Industry Imperative to Address Unethical Solar Photovoltaic Manufacturing in Xinjiang, The Breakthrough Institute, November 2022, https://thebreakthrough.org/issues/energy/sins-of-a -Solar-Imperium..

In den kommenden Jahren planen chinesische Firmen, die Solarproduktionskapazitäten in der Region Xinjiang weiter auszubauen,Vincent Shaw und Max Hall, „Xinte Wants to Add Another 200,000 Tons of Polysilicon Capacity“, Chinese PV Industry Brief, pv magazine, 15. März 2022 , https://www.pv-magazine.com/20...15/chinese-pv-industry-brief-xinte-wants-to-add-another-200000-tons-of-polysilicon-capacity/während der Entwicklung ebenfalls neue Industriekapazitäten für saubere Technologien wie Lithiumminen, Graphitminen und Batteriefabriken für Elektrofahrzeuge. Laura Murphy, Kendyl Salcito, Yalcun Uluyol, Mia Rabkin, et al., Driving Force: Automotive Supply Chains and Forced Labour in the Uyghur Region, Sheffield Hallam University, Dezember 2022, https://www.shu.ac.uk/helena -kennedy-center-international-justice/research-and-projects/all-projects/driving-force.Ohne energische Maßnahmen zum Ausschluss von in Xinjiang ansässigen Herstellern von den Märkten für saubere Energietechnologie besteht für den globalen Sektor für saubere Energie die Gefahr, dass sich die staatlich geförderte Unterdrückung normalisiert Uiguren, Kasachen und Kirgisen in Xinjiang wurden als akzeptabel angesehen, was die Region in eine Opferzone für die Umwelt verwandelte.

Gleichzeitig birgt Chinas anhaltende Dominanz in der Solarlieferkette finanzielle Risiken für die Solarindustrie. Eine übermäßige Konzentration der Produktionskapazitäten in einem einzelnen Land und einer einzelnen Region erhöht die Anfälligkeit des Solarsektors für Unterbrechungen der Lieferkette aufgrund unvorhersehbarer wirtschaftlicher, politischer und unfallbedingter Ereignisse. IEA, Solar PV Global Supply Chains. Eine gezielte Anstrengung zur Abkehr von in Xinjiang ansässigen Solarprodukten Die Produktion könnte dazu beitragen, eine zuverlässigere Versorgung mit Solar-PV-Rohstoffen zu gewährleisten und gleichzeitig größere technologische Innovationen in der Fertigung zu fördern und die Branche besser vor Reputations- und Regulierungsrisiken zu schützen.

Unser früherer Bericht „Sins of a Solar Empire“ hat das Ausmaß der Zwangsarbeitsrisiken und der Umweltungerechtigkeit in der Solarproduktionsbranche in Xinjiang hervorgehoben und die Akteure der Solarindustrie, politische Entscheidungsträger und Klimaaktivisten aufgefordert, ihre Anstrengungen zu verdoppeln, um die Solar-PV-Produktion aggressiv von der Produktion abzuwenden die Region Xinjiang. Seaver Wang, Juzel Lloyd und Guido Núñez-Mujica, Sins of a Solar Empire. Dieses Memo skizziert spezifische Schritte und Empfehlungen für jeden Sektor der Solarfertigungsindustrie, um die Diversifizierung der globalen Solarlieferkette zu beschleunigen und mehr soziales Engagement zu fördern und Umweltverantwortung.

Regierungen sollten eine koordinierte, gezielte Industriepolitik verfolgen, um Anreize für den Ausbau neuer Solarproduktionskapazitäten über China hinaus zu schaffen.

Der öffentliche Sektor sollte den weiteren Betrieb bestehender Solarproduktionskapazitäten auf der ganzen Welt unterstützen, was entscheidend zur Diversifizierung der Solar-PV-Lieferkette beiträgt.

Akteure der Solarindustrie sollten Sozial- und Umweltstandards einführen, die die Beschaffung unethischer Solarrohstoffe vermeiden, indem problematische Unternehmen und nicht einzelne Lieferungen oder Produktchargen von vorgelagerten Produktionsketten ausgeschlossen werden.

Regierungen sollten Gesetze erlassen, die die Einfuhr von Produkten verbieten, die ganz oder teilweise von Unternehmen hergestellt werden, die in Zwangsarbeit verwickelt sind, sich untereinander abstimmen, um die Anforderungen zur Rückverfolgung und Zertifizierung von Einfuhren zu standardisieren, und sich in multilateralen Foren offen für eine faire Behandlung von Arbeitskräften gemäß internationalen Konventionen einsetzen .

Politische Entscheidungsträger sollten Anreize für die Herstellung und den Einsatz von Solar-PV-Anlagen von der Einhaltung eines CO2-armen Standards abhängig machen, um eine umweltfreundlichere Solar-PV-Produktion zu fördern.

Industrie und öffentlicher Sektor sollten gemeinsam daran arbeiten, die Forschung und Entwicklung aktueller und alternativer Solartechnologien auszuweiten, was dazu beitragen könnte, die bestehende unethische Produktion zu stoppen und die Bemühungen zur Diversifizierung der globalen Solar-PV-Lieferketten zu beschleunigen.

Die größte Herausforderung für die Diversifizierung wird ein Wettlauf gegen die Zeit sein, um neue Produktionskapazitäten in den verschiedenen Sektoren der Branche zu erweitern und gleichzeitig die zukünftige prognostizierte Nachfrage nach Solar-PV-Produkten zu decken. Der Solarsektor kann diese Herausforderungen jedoch bewältigen und die Produktionsketten diversifizieren, indem er gemeinsam auf internationaler Ebene die Transparenz, die technische Zusammenarbeit und die Fabrikinvestitionen erhöht. Schnelle Maßnahmen zur Umsetzung der in diesem Memo dargelegten Empfehlungen können die Solarenergiebranche für langfristigen Erfolg positionieren und gleichzeitig einen hoffnungsvolleren und gerechteren Übergang zu sauberer Energie vorantreiben.

Bei den Bemühungen, verantwortungsvolle alternative Solar-PV-Anbieter zu etablieren, müssen die Hauptfaktoren berücksichtigt werden, die sich auf die Machbarkeit und die Kosten von Projekten in der Solarindustrie auswirken:

Eine erschwingliche Stromversorgung ist ein Schlüsselfaktor bei der Herstellung von Silizium in metallurgischer Qualität, Polysilizium in Solarqualität und der Ingot-/Waferproduktion. Die chinesische Solarindustrie florierte dank Fabriken in der kohlereichen Provinz Xinjiang in Kombination mit subventioniertem Strom. Seaver Wang, Juzel Lloyd und Guido Núñez-Mujica, Sins of a Solar Empire. Jeder Konkurrent muss seine Energie reduzieren Kosten senken und dies mit saubereren Quellen tun.

Damit neue Produktionskapazitäten eine ausreichende Größenordnung erreichen können, benötigen Projekte vielversprechende Investitionsumgebungen, die erhebliche anfängliche Fixkapitalkosten senken. Die staatliche Politik kann entsprechende Anreize schaffen, um solche Industrieanlagen anzulocken. Gleichzeitig sind solche Anreize nur begrenzt in der Lage, erhebliche Unterschiede bei den Kapital-, Grundstücks-, Arbeits- und Baukosten zu überwinden, die bestimmte Kontexte für neue Projekte ungeeignet machen können.

Das technische Know-how bei der Entwicklung großtechnischer Solarsilizium-, Solar-PV-Zellen- und insbesondere monokristalliner Silizium-Ingot-/Wafer-Produktionsanlagen ist außerhalb Chinas immer begrenzter geworden. Solche Einschränkungen stellen erhebliche Herausforderungen für die Entwicklung neuer Produktionskapazitäten anderswo auf der Welt dar, aber die umfassende Entwicklung des entsprechenden Know-hows wird eine Voraussetzung für die Verwirklichung einer globaleren Solarlieferkette sein. Außerhalb chinesischer Unternehmen mangelt es auch nicht völlig an Spezialwissen – Bemühungen zur Neuorganisation der Lieferkette können aktuelles technisches Fachwissen in Korea, Deutschland, Malaysia, den Vereinigten Staaten, Japan, Taiwan und anderswo nutzen.

Neue Produktionsstätten müssen letztendlich Solar-PV-Produkte zu wettbewerbsfähigen Preisen zum Verkauf anbieten, was erschwingliche Herstellungskosten erfordert. Die größten Kostenbestandteile der Solar-PV-Herstellung sind im Allgemeinen Energiekosten, Arbeitskosten und die Abschreibung teurer Anlageninfrastrukturanlagen. Hersteller können niedrigere Kosten erzielen, indem sie Skaleneffekte nutzen, Anlagen und Prozesse integrieren und Anlagen in Regionen mit günstigen Arbeits- und Energiekosten ansiedeln. Auch eine gezielte staatliche Unterstützung kann dazu beitragen, die Produktionskosten zu senken.

Anreize des öffentlichen Sektors können Hersteller dazu ermutigen, neue Produktionskapazitäten aufzubauen, indem sie erhebliche zusätzliche Kosten ausgleichen, die Unternehmen unter den bestehenden Marktbedingungen daran hindern würden, in neue Kapazitäten zu investieren. Politische Entscheidungsträger können für jede Einheit eines bestimmten Solar-PV-Produkts (metallurgisches Silizium, Polysilizium, Wafer, Zelle, Modul oder Dünnschichtmodul) Steuergutschriften für die Herstellung einführen. Der Advanced Manufacturing Production Credit des Inflation Reduction Act ist ein Beispiel für eine solche Politik und bietet Steuergutschriften für in den USA hergestellte Solarkomponenten. HR 5376, 117. Kongress (2021-2022), Inflation Reduction Act von 2022, 16. August 2022,http ://www.congress.gov/bill/117th-congress/house-bill/5376.

Regierungen können den Bau neuer Solaranlagen finanziell unterstützen, was oft mit erheblichen Vorabinvestitionen in die Anlageninfrastruktur verbunden ist. Eine solche Unterstützung kann verschiedene Formen annehmen, darunter öffentliche Darlehensgarantien, subventionierte Ausrüstungskäufe, öffentlich-private Kostenteilung oder Steuergutschriften für Investitionen, um Anreize für Kapitalinvestitionen in den Bau neuer Fabriken zu schaffen. Zur nichtfinanziellen Unterstützung der öffentlichen Ordnung können die Zusammenarbeit öffentlicher Stellen zur Erleichterung der Ansiedlung neuer Fabriken, öffentliche Programme zur Ausbildung qualifizierter technischer Arbeitskräfte und die gezielte Rekrutierung von technischen Experten und Projektmanagern mit wertvoller Branchenerfahrung gehören.

Die Solar-PV-Technologie spielt eine entscheidende Rolle in der Reihe sauberer Energielösungen und bietet große öffentliche Vorteile. Angesichts der hohen Stromintensität der Produktion von metallurgischem Silizium und Solarsilizium haben die Strompreise erheblichen Einfluss auf die betrieblichen Überlegungen der Solar-PV-Hersteller. Wenn also die Stromkosten ein großes Hindernis für die Ausweitung der Solar-PV-Produktion darstellen, sollte der öffentliche Sektor Maßnahmen ergreifen, um diesen Schlüsselfaktor abzumildern. Gleichzeitig unterstreicht die Verwendung von billigem, hochsubventioniertem Kohlestrom durch die in Xinjiang ansässigen Solarhersteller, wie wichtig es ist, gleichzeitig die Kohlenstoffintensität und die Umweltauswirkungen des verbrauchten Stroms zu berücksichtigen.

Der jüngste Sonderbericht der IEA über globale Solar-PV-Lieferketten deutet darauf hin, dass Skandinavien, die Vereinigten Staaten und Kanada insgesamt potenziell die wettbewerbsfähigsten Standorte für die Ansiedlung neuer, saubererer MGS-, Polysilizium- und Ingot-/Wafer-Produktionen sind, IEA, Solar-PV Globale Lieferketten. Dabei werden sowohl die durchschnittliche Kohlenstoffintensität des Stroms als auch die industriellen Stromkosten berücksichtigt. Selbst in diesen Regionen könnte subventionierter Strom Anreize für zusätzliche Aktivitäten der Solar-PV-Industrie schaffen, während Projekte in Ländern mit teurerem Strom möglicherweise gezielte Unterstützung als Voraussetzung für die Entwicklung benötigen. Um diese Anreize in Anspruch nehmen zu können, sollten Hersteller die Anforderungen erfüllen, einen niedrigen CO2-Fußabdruckstandard über den gesamten Lebenszyklus einzuhalten, um die Verwendung von kohlenstoffarmem Strom für die Herstellung von Solar-PV-Produkten sicherzustellen. Politische Entscheidungsträger sollten Subventionsprogramme entwerfen, die mit der Zeit auslaufen, bevor sie ganz aufhören, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass solche Maßnahmen langfristige Innovationen und Effizienzverbesserungen behindern.

Während sich die meisten Diskussionen rund um die Solarlieferkette auf die Abfolge der Herstellungsschritte zwischen der Produktion von Solarsilizium und der Montage des fertigen Moduls konzentrieren, wurde in solchen Gesprächen die Notwendigkeit vernachlässigt, andere wichtige Eingaben ebenfalls zu priorisieren. Dazu gehören insbesondere Quarzgestein, metallurgisches Silizium, Aluminium und Solar-PV-Deckglas – Vormaterialien mit bedeutender Produktion in Xinjiang, bei denen Diversifizierung Priorität hat. Seaver Wang, Juzel Lloyd und Guido Núñez-Mujica, Sins of a Solar Empire.— und hochreiner Quarz, ein sehr begrenzter Rohstoff, der für die Herstellung monokristalliner Siliziumbarren verwendet wird.Jacob Fromer und Cissy Zhou. Süd China morgen Post. „Xinjiangs Solarindustrie braucht eine seltene Form von Quarz – und die USA verkaufen“, 26. Oktober 2021. https://www.scmp.com/news/chin....Solche wichtigen Rohstoffe für die Solar-PV-Herstellung sollten es auch sein von öffentlicher politischer Unterstützung profitieren, die den oben genannten Maßnahmen ähnelt.

Verdoppelte Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen werden der Schlüssel sein, um die niedrigen Herstellungskosten, die gute Produktqualität und die erheblichen Skaleneffekte des chinesischen Solar-PV-Produktionssektors zu erreichen. Erhöhte F&E-Ausgaben sollten auf die Einrichtung einer wirksamen Qualitätskontrolle, die Verbesserung der Energieeffizienz und der Umweltverträglichkeit industrieller Prozesse sowie die Förderung einer groß angelegten, kommerziell wettbewerbsfähigen Herstellung alternativer Solartechnologien ausgerichtet sein (siehe Abschnitt 3). Solche Innovationen können dazu beitragen, weitere technologische Veränderungen auf den Solar-PV-Märkten voranzutreiben und Wettbewerbsvorteile für neue Hersteller gegenüber etablierten Billigproduzenten in China zu schaffen.

Staatliche Maßnahmen können dazu beitragen, die Nachfrage nach sozial und umweltverträglichen Solar-PV-Produkten in großem Umfang anzukurbeln. Beispielsweise können Regierungen Bonussteuergutschriften für Solarprojektentwickler einführen, die Solarmodule beschaffen, die hohen Sozial- und Umweltstandards entsprechen. Regierungen selbst können eine Nachfrage nach ethischer Solarproduktion schaffen, indem sie die öffentliche Beschaffung von verantwortungsvoll beschafften Solarprodukten für Regierungsprojekte übernehmen, beispielsweise für öffentliche Energieprojekte oder kleine PV-Dachanlagen für Regierungsgebäude. Solche Initiativen werden von der Verabschiedung klarer, überprüfbarer branchenweiter Sozial- und Umweltstandards für Solar-PV-Produkte abhängen (siehe Abschnitt 2).

Regierungen sollten der Aufrechterhaltung aller bestehenden Produktionskapazitäten außerhalb Chinas hohe Priorität einräumen. Einige der wenigen großen Solarproduktionsanlagen außerhalb Chinas befinden sich derzeit in Deutschland, Korea, Japan, Malaysia und Taiwan. Ihre Langlebigkeit wird zunehmend durch die Billigkonkurrenz chinesischer Unternehmen sowie andere Faktoren wie die hohen Energiepreise in Deutschland gefährdet.Kurmayer, Nikolaus J. „Deutschlands geschädigte Chemieindustrie gibt in Berlin Anlass zur Sorge.“ www.euractiv.com, 3. November 2022. https://www.euractiv.com/secti....Diese Firmen stellen wichtige Quellen des technischen Know-hows der Branche dar und werden einen wichtigen Teil der Grundlage für alle Bemühungen bilden die Solar-PV-Produktion international auszubauen. Der Erhalt dieser überlebenden Anlagen wird auch das Ausmaß der Herausforderung einer Neuorganisation der globalen Solar-PV-Lieferkette verringern.

Die Prognose des Umfangs der notwendigen Investitionen zur Diversifizierung der Solarlieferkette hängt vom Umfang des Ziels ab. Die folgenden Berechnungen schätzen die gesamten Kapitalinvestitionen, die erforderlich sind, um im Jahr 2030 30 %, 50 % und 100 % der nicht-chinesischen weltweiten Solar-PV-Nachfrage mit neuen Produktionskapazitäten außerhalb Chinas zu decken. Das breite Spektrum an Diversifizierungszielen birgt die Möglichkeit, dass in der Praxis besonders gleichgültige Kunden im Ausland aus Kostengründen weiterhin in China hergestellte Solar-PV-Produkte kaufen, während einige Regierungen möglicherweise versuchen, günstige Handels- und Wirtschaftsbeziehungen mit China aufrechtzuerhalten, indem sie darauf verzichten Einführung von Einfuhrbeschränkungen aus ethischen Gründen.

Diese einfache Berechnung berücksichtigte die Kosten kürzlich errichteter und angekündigter Solarproduktionsanlagen innerhalb und außerhalb Chinas. Wir gingen davon aus, dass im Jahr 2030 die benötigte jährliche Produktionskapazität außerhalb Chinas in jedem Schritt der Solar-PV-Lieferkette (Polysilizium, Ingot, Zelle und Modul) 565 GW/Jahr beträgt, was einem Fabrikauslastungsfaktor von 80 % entspricht. Bei der unteren Investitionsgrenze wurde der niedrigere Wert (in Millionen US-Dollar (2022) pro Gigawatt und Jahr) angenommen, der entweder dem 1,3-fachen der niedrigsten Schätzung der Gesamtkapitalkosten in China oder der niedrigsten Schätzung der Gesamtkapitalkosten außerhalb Chinas entspricht. Für die Obergrenze haben wir einen aggressiveren höheren Wert verwendet, der entweder dem Vierfachen der höchsten Schätzung der Gesamtkapitalkosten in China oder der höchsten Schätzung der Gesamtkapitalkosten außerhalb Chinas entspricht, wobei alle Wechselkurse und Inflation seit der ursprünglichen Fabrikankündigung berücksichtigt wurden.

Insgesamt müsste die Solarindustrie erhebliche Investitionen tätigen, um die Produktion außerhalb Chinas auszubauen, wobei die größten Investitionsausgaben voraussichtlich in der Wafer- und Zellproduktion erfolgen werden. Derzeit werden diese Komponenten fast ausschließlich in China hergestellt,Paul Basore und David Feldman, Solar Photovoltaics: Supply Chain Deep Dive Assessment, US Department of Energy, 24. Februar 2022,https://www.energy.gov/sites/d. .. Solar%20Energy%20Supply%20Chain%20Report%20-%20Final.pdf.Dadurch erhöhen sich die absoluten Kosten für die Diversifizierung dieser Lieferkettenschritte.

Diese Berechnung berücksichtigt nicht explizit andere Glieder der Solar-PV-Lieferkette wie Quarzgestein, Aluminium oder Solar-PV-Deckglas, deren aktuelle Marktstruktur und bestehende Verteilung der Fabrikkapazitäten weniger klar sind. Angesichts der Menschenrechtsbedenken in Xinjiang sollten Branchenakteure und politische Entscheidungsträger auch den Schwerpunkt auf die Nutzung von Quarzvorkommen außerhalb Chinas für die Polysiliziumproduktion legen, vorzugsweise in Kontexten mit nachgewiesener sozialer und ökologischer Verantwortung für Bergbaubetriebe. Angesichts der erforderlichen hohen Investitionen zögern viele Unternehmen des Privatsektors angesichts der aktuellen Marktdynamik und potenziellen Risiken möglicherweise, ihre Bemühungen zur Diversifizierung der Lieferkette voranzutreiben. In diesem Fall könnte es für Regierungen praktischer sein, innovative Kredit- und Anreizprogramme anzubieten, die den Privatsektor dabei unterstützen, die Führung bei der Erweiterung der Produktionskapazitäten zu übernehmen.

Die Aufforderung an Unternehmen der Solarbranche, als Reaktion auf ethische Bedenken in der Solarlieferkette strenge Sozial- und Umweltstandards einzuführen, ist im Prinzip einfach. Allerdings ist die Formulierung und Vereinheitlichung branchenweiter Standards in der Praxis keineswegs einfach. Darüber hinaus müssen Unternehmen, die sicherstellen möchten, dass die Lieferketten, in denen sie einkaufen, keine Zwangsarbeit beinhalten, mit einer Reihe von Herausforderungen rechnen. Eine der größten Herausforderungen werden Hindernisse sein, die eine Überprüfung der Echtheit von Arbeits-, Umwelt- und Lieferantenvertragsdokumenten verhindern, wie etwa Schwierigkeiten bei der Durchsetzung von Transparenz bei chinesischen Unternehmen, die in Xinjiang tätig sind.

Die für die Beschaffung vertrauenswürdiger und zuverlässiger Informationen erforderlichen Ressourcen sind für die Akteure der Branche mit Kosten verbunden, die wiederum zu höheren Preisen für Solarausrüstung und Solarentwicklungen führen können. Der Austausch von Brancheninformationen und die Unterstützung staatlicher Maßnahmen können dazu beitragen, diese Informationskosten auszugleichen. In jedem Fall sind einige der mit einer erhöhten Transparenz der Lieferkette verbundenen Kosten notwendig, um das Risiko von Menschenrechtsverletzungen in der Solarindustrie zu beseitigen.

Unternehmen des Solarsektors sollten Lieferverträge mit Unternehmen beenden und den Kauf von Produkten von Unternehmen vermeiden, die nachweislich eine oder beide dieser Rollen ausüben: 1) Betrieb von Produktionsstätten in der Uigurischen Autonomen Region Xinjiang und/oder Einsatz von Zwangsarbeitern. 2) direkte Beschaffung von Waren oder Produkten von Unternehmen der ersten Gruppe und Weigerung, solche Lieferantenvereinbarungen zu beenden.

Regierungen sollten strenge Rückverfolgungs- und Dokumentationsanforderungen einführen, um die Einfuhr von Solar-PV-Produkten einzuschränken, die mit hinreichender Wahrscheinlichkeit Inhalte von Herstellern enthalten können, die Fabriken in Xinjiang betreiben. Solche Beschränkungen sollten bei Bedarf ausgeweitet werden, um Waren aus anderen Regionen oder Unternehmen zu überprüfen, falls Hinweise auf Arbeitsausbeutung vorliegen. Regierungen sollten eine proaktive internationale Zusammenarbeit betreiben, um Transparenzanforderungen zu standardisieren und so Compliance-Prozesse zu erleichtern. In der Zwischenzeit sollten Solar-PV-Entwickler und Solarausrüstungsfirmen mit Lieferanten zusammenarbeiten, um eine vollständige Rückverfolgung der vorgelagerten Lieferkette zu etablieren, die sich auf die Rohstoffe erstreckt, die zur Herstellung jeder Komponente der endgültigen Zelle oder des endgültigen Moduls verwendet werden.

Im Allgemeinen sollten Regierungen versuchen, die globalen Arbeitsbedingungen zu verbessern, indem sie faire Arbeitsnormen übernehmen und aufrechterhalten, wie sie in den grundlegenden und vorrangigen Übereinkommen der Internationalen Arbeitsorganisation dargelegt sind. „Konventionen und Empfehlungen.“ Zugriff am 6. Januar 2023. https://www.ilo.org/global/sta....und ziehen Sie gleichrangige Regierungen zur Rechenschaft, indem Sie Einwände und Beschwerden gegen Arbeitgeber und Mitgliedstaaten unterstützen, die diese Grundsätze nicht respektieren.

Allerdings tragen auch Akteure des privaten Sektors – Hersteller von Solaranlagen, Entwickler von Solarprojekten und Unternehmen für erneuerbare Energien – eine entscheidende Verantwortung, sich selbst und ihre Geschäftspartner für gute Arbeitspraktiken zur Verantwortung zu ziehen. Viele andere Branchen haben Konventionen verabschiedet, um die Arbeitsbedingungen zu verbessern und die Rechte der Arbeitnehmer zu stärken. Zum Beispiel die Responsible Mining Index Framework (RMI)Responsible Mining Foundation. „Responsible Mining Index Framework 2022“, September 2021. https://www.responsibleminingf....bietet spezifische, umsetzbare Richtlinien für Unternehmen, um die Möglichkeit von Zwangsarbeit innerhalb ihrer Lieferketten zu verringern. Internationale Wirtschaftsprüfungsgesellschaften haben außerdem Instrumente zum Risiko von Zwangsarbeit entwickelt, die betriebliche Informationen von Unternehmen nutzen, um mithilfe von Lieferkettenprüfungen die potenzielle Gefährdung durch Zwangsarbeit zu messen.

Gut konzipierte private Systeme zur Förderung der Verantwortung in der Lieferkette sollten eine starke Transparenz und beschwerdebasierte Mechanismen umfassen, die den Arbeitnehmern mehr Einfluss auf die Interessengruppen geben und die Fähigkeit Dritter verbessern, Arbeitgeber zur Rechenschaft zu ziehen. Marx, Axel und Jan Wouters. „Neugestaltung der Durchsetzung der privaten Arbeitsregulierung: Wird es funktionieren?“ International Labour Review 155, Nr. 3 (September 2016): 435–59. https://doi.org/10.1111/j.1564-913X.2015.00040.x.Symbolische Verpflichtungen der Industrie für faire Arbeitsbedingungen wie das „Solar Industry Forced Labour Prevention Pledge“ der Solar Energy Industry Association. „Versprechen zur Verhinderung von Zwangsarbeit in der Solarindustrie.“ Zugriff am 12. Januar 2023. https://www.seia.org/sites/def....könnte sich zu einer strukturierteren Initiative entwickeln, die Anforderungen an überprüfbare Transparenz und Beschwerdeprotokolle enthält.

Regierungen sollten Einfuhrverbote für Waren von Unternehmen erlassen, die sich an Zwangsarbeitspraktiken beteiligen, und so ein klares und deutliches Signal der Nulltoleranz gegenüber Zwangsarbeit innerhalb der Lieferkette aussenden. Die politischen Entscheidungsträger könnten auch andere Strafen wie Investitionsverbote gegen Unternehmen im Ausland verhängen, die weiterhin Zwangsarbeit ausbeuten, sei es direkt oder durch die Beschaffung von Komponenten.

Die Regierung sollte die Bemühungen zur Umstrukturierung der Lieferkette der Industrie unterstützen und sich mit einem Netzwerk von Partnerländern abstimmen, um dabei zu helfen, Unternehmen der Solarbranche mit Herstellern von Ausrüstung und Rohstoffen zusammenzubringen, die Standards für soziale und ökologische Verantwortung erfüllen. Zu den Partnerländern könnten beispielsweise Korea, Malaysia, Indien, Kanada und Deutschland gehören, die über etablierte Solarindustrien verfügen. Diese und ähnliche Ressourcen und Unterstützung können Unternehmen helfen, die bei der Korrektur ihrer Lieferkettenpraktiken feststellen, dass sie unwissentlich Komponenten beschafft haben, die für Zwangsarbeit verwendet wurden. Parallel zu diesen Bemühungen sollten Unternehmen Branchenressourcen bündeln und Wissen branchenweit austauschen, um eine Lieferkette zu gewährleisten, die von Zwangsarbeit isoliert ist.

Regierungen sollten einen kohlenstoffarmen Standard für Produktionsbetriebe durchsetzen, damit die Vorteile sauberer Technologien nicht durch den Einsatz kohlenstoffintensiver Energieproduktion verwässert werden. „Ultra Low-Carbon Solar Alliance“, abgerufen am 21. Oktober 2022, https:// ultralowcarbonsolar.or.... Dazu könnten Steuergutschriften für importierte Produkte gehören, die den Low-Carbon-Standard erfüllen, oder CO2-Steuern für diejenigen, die dies nicht erfüllen. Für Länder, die für internationale Entwicklungshilfe (IDA) in Frage kommen und ihre Produktionskapazitäten für Solaranlagen erhöhen möchten, sollte Nachsicht geübt werden, wenn sie über weitaus geringere finanzielle Möglichkeiten verfügen, dies zu tun und gleichzeitig CO2-arme Standards einzuhalten.

Im letzten Jahrzehnt hat sich die Solar-PV-Produktionskette um bestimmte Technologien herum zusammengeschlossen, die sich als die kostengünstigste und skalierbarste Methode zur Herstellung von Solar-PV-Modulen herausgestellt haben: die Herstellung von Polysilizium in Solarqualität über das Siemens-Verfahren, gefolgt vom Ziehen monokristalliner Siliziumblöcke die Czochralski-Methode, gefolgt von der Herstellung monokristalliner PERC-Solarzellen (Passivated Emitter Rear Contact). Basore und Feldman, Solar Photovoltaics.

Konkurrierende Ansätze und Technologien wie die Polysiliziumproduktion im Wirbelschichtreaktor, Dünnschichtsolarzellen oder konzentrierende Solarenergie konnten nicht mit der zunehmenden Kostenwettbewerbsfähigkeit von Mono-Si-PERC-Solar-PV mithalten und haben daher im Laufe der Zeit Marktanteile verloren . Einige dieser Alternativen bieten jedoch einzigartige Nachhaltigkeits- und Herstellungsvorteile und könnten eine unterstützende Rolle bei den Bemühungen zur Diversifizierung globaler Solarlieferketten spielen. Zumindest könnten zusätzliche Investitionen in alternative Solartechnologien die jährliche Produktion auf vielleicht mehrere GW pro Jahr steigern und so die Herausforderung der Diversifizierung der Lieferkette geringfügig erleichtern. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass neue Investitionen in alternative Technologien zu neuen Durchbrüchen führen könnten, die dazu beitragen könnten, dass sie hinsichtlich der Kostenwettbewerbsfähigkeit besser mit Mono-PERC-Solar-PV mithalten könnten, und so die Dynamik der Solar-PV-Märkte im Großen und Ganzen dramatisch verändern.

Angesichts des immer schnelleren technischen Fortschritts in der Solar-PV-Herstellung könnten Bemühungen zur Diversifizierung der Solar-PV-Lieferkette auch von Investitionen in verschiedene Fertigungsansätze zur Herstellung von Solarprodukten profitieren. Solche Techniken können eine bessere Energieeffizienz, geringere Umweltauswirkungen, Kostenverbesserungen und andere Vorteile bieten, die der Branche langfristig zugute kommen könnten.

Einige mögen argumentieren, dass bestehende Ansätze zur Herstellung von Solar-PV bereits zu einem äußerst erfolgreichen Modell konvergiert haben, was Investitionen in alternative Techniken bedeutungslos macht. Allerdings ist der Solarproduktionssektor seit langem durch kostspielige und riskante Investitionen in feste Infrastruktur gekennzeichnet, die schnell veraltet sein könnten. Tatsächlich könnte nichts die unethische Solar-PV-Produktion in Xinjiang schneller zum Erliegen bringen als Branchenentwicklungen, die dazu führen, dass diese Fabriken technisch veraltet sind. Da Herstellungsprozesse und Solarzellendesign immer weiter voranschreiten, müssen Neueinsteiger in der Fertigung ein breites Spektrum zukünftiger technologischer Möglichkeiten in Betracht ziehen und sich darüber im Klaren sein, dass neue Ansätze sicherlich erhebliche Investitionen und eigene Risiken mit sich bringen.

Obwohl das FBR-Verfahren als weit entfernter Zweitplatzierter der dominierenden Siemens-Technologie gilt, erfreut es sich im Zuge großer Kapazitätserweiterungen beim chinesischen Hersteller GCL-PolyVincent Shaw eines erneuten Interesses. pv magazine International. „Chinese PV Industry Brief: Canadian Solar beginnt mit der Produktion unabhängig entwickelter Wechselrichter.“ Zugriff am 6. Januar 2023. https://www.pv-magazine.com/2022/10/25/chinese-pv-industry-brief-canadian-solar-starts-produktion-of-independently-developed-inverters/.and eine bevorstehende Wiederaufnahme der Produktion im US-amerikanischen REC Silicon-Werk Max Hall. pv magazine International. „REC Silicon wird 2023 die Polyproduktion in Moses Lake wieder aufnehmen.“ Abgerufen am 6. Januar 2023. Dies zeigt sein anhaltendes Marktpotenzial. Der FBR-Ansatz bringt einige Bedenken hinsichtlich der Qualitätskontrolle mit sich, während die Technologie selbst Eigentum einer kleinen Anzahl von Herstellern bleibt. Bye, Gøran und Bruno Ceccaroli, 2014. Dennoch stellt das Verfahren nicht nur eine bemerkenswerte alternative Produktionsmethode mit betrieblichen und Nachhaltigkeitsvorteilen dar , könnte aber auch dazu beitragen, weitere Fortschritte bei FBR-Techniken im Allgemeinen voranzutreiben, mit nützlichen Anwendungen in Sektoren wie kohlenstoffarmen Chemikalien wie Bellan, Selvan, Nobuyuki Gokon, Koji Matsubara, Hyun Seok Cho und Tatsuya Kodama. „Numerische und experimentelle Studie zu Granulatströmungs- und Wärmeübertragungseigenschaften von direkt bestrahlten Wirbelschichtreaktoren für die Solarvergasung.“ International Journal of Hydrogen Energy 43, Nr. 34 (23. August 2018): 16443–57. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.06.033.or Recycling von Solarmodulen am Ende ihrer Lebensdauer.Wang, Shuai und Yansong Shen. „Modellierung der Pyrolyse ausgedienter Solarmodulpartikel in Wirbelschichtreaktoren im Partikelmaßstab.“ Ressourcen, Erhaltung und Recycling 183 (1. August 2022): 106378. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2022.106378.

Dünnschicht-Cadmiumtellurid-Solarmodule nutzen eine völlig andere Lieferkette als kristalline Solar-PV-Technologien auf Siliziumbasis. Von First Solar hergestellte Cadmiumtellurid (CdTe)-Solarmodule sind derzeit die am weitesten verbreitete Dünnschicht-Solartechnologie auf dem Markt, gefolgt von einer kleinen Menge Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS)-Dünnschicht-Solarmodulen Produktion. Ein großer Vorteil der Dünnschicht-Solarfertigung besteht darin, dass der CdTe-Produktionsprozess von First Solar eine hohe vertikale Integration aufweist und nahezu alle Fertigungsprozesse am selben Fabrikstandort stattfinden. Daher können Investitionen in neue Dünnschicht-Produktionsanlagen eine schnellere Skalierung neuer Solar-Produktionskapazitäten ermöglichen, als dies für Solaranlagen auf kristalliner Siliziumbasis möglich wäre. Der Marktanteil von Dünnschichten beträgt im Jahr 2020 4 %, so Basore und Feldman, Solarphotovoltaik, obwohl der Sektor selbst weiter gewachsen ist. Die gestaffelten Kosten für Dünnschichtanlagen im Versorgungsmaßstab liegen im Bereich von 0,028 bis 0,037 US-Dollar/kWh, während die Kosten für konventionelle, kristalline Solaranlagen im Versorgungsmaßstab ab 2021 bei 0,03 bis 0,041 US-Dollar/kWh liegen.Lazard.com. „Niveauierte Energiekosten, nivellierte Speicherkosten und nivellierte Wasserstoffkosten.“ Zugriff am 6. Januar 2023. http://www.lazard.com/perspect....Lazard.com. „Niveauierte Energiekosten, nivellierte Speicherkosten und nivellierte Wasserstoffkosten.“ Abgerufen am 6. Januar 2023. http://www.lazard.com/perspect...Aber obwohl Dünnschicht-Solarmodule günstigere Ausrüstungskosten aufweisen, arbeiten sie derzeit mit geringeren Wirkungsgraden und sind aus diesem Grund physikalisch nicht so leicht an Dachmontagen anpassbar höheres Gewicht und kürzere Modullebenszeiten. Auch die Ausweitung der Cadmium- und Tellur-Lieferketten, um der zunehmenden Produktion von Dünnschicht-Solaranlagen gerecht zu werden, kann eine Herausforderung darstellen.

Dünnschicht-Solar auf Siliziumbasis B. ultradünne monokristalline Silizium-Solarwafer-Designs, weisen im Vergleich zu herkömmlichen Solar-PV-Modulen auf Siliziumbasis ein erhebliches Potenzial für eine wettbewerbsfähige Solarzelleneffizienz auf und vereinfachen gleichzeitig den Herstellungsprozess erheblich und senken die Waferkosten. Beispielsweise hat die Firma NexWafe einen Gas-to-Wafer-Herstellungsprozess entwickelt, der den Energie- und Materialverbrauch im Vergleich zur herkömmlichen Wafer-Herstellung erheblich reduziert.Uma Gupta. pv magazine International. „Reliance Industries investiert 29 Millionen US-Dollar in Nexwafe.“ Zugriff am 6. Januar 2023. https://www.pv-magazine.com/2021/10/13/reliance-industries-to-invest-29-million-in-nexwafe/.Thin-film-Solar auf Siliziumbasis im Allgemeinen Die Herstellung jeder Zelle erfordert weniger reines Silizium und kann dennoch für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, kann sich jedoch in Effizienz und Betriebslebensdauer von herkömmlichen kristallinen Siliziumzellen unterscheiden. Insgesamt sind erhebliche weitere Forschungs-, Entwicklungs- und Investitionskosten erforderlich, um festzustellen, ob diese Technologien in großem Maßstab mit bestehenden kommerziellen Solar-PV-Geräten konkurrieren können.

Konzentrierende Solarenergie (CSP) weckt seit Jahren Interesse bei politischen Entscheidungsträgern und Forschern im Bereich saubere Energie, war jedoch immer wieder mit technischen Herausforderungen und hohen Kosten konfrontiert, die eine groß angelegte Einführung zum Stillstand gebracht haben. Turmbasierte CSP-Designs bergen auch einige ökologische Risiken, da sie eine beträchtliche Anzahl lokaler Vögel und Insekten töten, die durch das hochkonzentrierte Sonnenlicht fliegen, das von Spiegeln vor Ort reflektiert wird.Mulvaney, Dustin. Solarenergie: Innovation, Nachhaltigkeit und Umweltgerechtigkeit. Oakland, Kalifornien: University of California Press, 2019. Gleichzeitig basiert die CSP-Technologie nicht auf Polysilizium und ist daher nicht auf bestehende Solar-PV-Lieferketten aus kristallinem Silizium angewiesen. Darüber hinaus bietet CSP einige verlockende theoretische Vorteile im Hinblick auf seinen höheren Kapazitätsfaktor und das Potenzial für die integrierte Energiespeicherung von geschmolzenem Salz. Trogbasierte und geschlossene trogbasierte CSP-Konzepte verringern außerdem die Risiken für die Tierwelt und bieten Vorteile bei der Haltbarkeit. Die Kosten für CSP sind im letzten Jahrzehnt aufgrund der gesteigerten Effizienz um 50 % gesunken – und das trotz der weit verbreiteten Einbindung thermischer Speichersysteme. Office of Energy Efficiency & Renewable Energy, US Department of Energy, „Solar Futures Study“, September 2021. https://www.energy.gov/sites/default/files/2021-09/Solar%20Futures%20Study.pdf. Die aktuellen Niveaukosten liegen ab 2021 in einer Spanne von 0,126 bis 0,156 US-Dollar pro Kilowattstunde.Lazard.com . „Niveauierte Energiekosten, nivellierte Speicherkosten und nivellierte Wasserstoffkosten.“ Zugriff am 6. Januar 2023. http://www.lazard.com/perspect.... Zusätzliche Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie Demonstrationsprojekte können gerechtfertigt sein.

Perowskite sind kristalline Molekülverbindungen, deren Strukturen einzigartige optische und elektrische Eigenschaften ermöglichen, die für Solarzellen sehr nützlich sind. Büro für Energieeffizienz und erneuerbare Energien, US-Energieministerium, „Perowskit-Solarzellen“. Zugriff am 6. Januar 2023. https://www.energy.gov/eere/so...,Mohan, Minu. „Perowskit-Photovoltaik.“ In Perovskite Photovoltaics, 447–80. Elsevier, 2018. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812915-9.00014-9. Sie haben aufgrund ihrer hohen Leistungsumwandlungsraten und ihrer hohen Erschwinglichkeit bisher viel Aufmerksamkeit erhalten. Wang, Rui, Muhammad Mujahid, Yu Duan, Zhao Kui Wang, Jingjing Xue und Yang Yang. „Ein Überblick über die Stabilität von Perowskit-Solarzellen.“ Advanced Functional Materials 29, Nr. 47 (November 2019): 1808843. https://doi.org/10.1002/adfm.2...Abnutzung und Materialinstabilität haben jedoch verhindert, dass Perowskite kommerziell skaliert werden können. Kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungsunterstützung wird erforderlich sein, um die Durchbrüche zu erzielen, die nötig sind, um Perowskite auf den PV-Markt zu bringen. Forschungs- und Entwicklungsbemühungen könnten insbesondere auf die Verbesserung des Designs von Perowskit/Silizium-Tandemsolarzellen und die Etablierung kostengünstiger Herstellungsverfahren gerichtet sein, da dies ein wahrscheinlicherer kurzfristiger Weg zur Kommerzialisierung von Perowskit-Solarprodukten ist.

Die globale Solar-Lieferkette kann sich von chinesischen Herstellern entfernen, die heute als dominierende Lieferanten von Solar-PV-Geräten fungieren. Dieser Wandel kann jedoch nur stattfinden, wenn politische Entscheidungsträger und Branchenakteure eine entschiedene Haltung gegen die unethische Solarproduktion in Xinjiang einnehmen und sich aktiv an der raschen Ausweitung alternativer, sozial und ökologisch verantwortungsvoller Solarrohstoffproduktion anderswo beteiligen.

Politische Entscheidungsträger und Kunden, denen die Gerechtigkeit in der Lieferkette am Herzen liegtThea Riofrancos, „Shifting Mining from the Global South Misses the Point of Climate Justice“, Foreign Policy, 7. Februar 2022, https://foreignpolicy.com/2022/02/07/renewable- Energy-Transition-Critical-Minerals-Mining-Onshoring-Lithium-Evs-Climate-Justice/.wird Investitionen in verantwortungsvoll beschaffte Solarprodukte als neuen, globalen Standard priorisieren und damit den Marktanteil chinesischer Hersteller ebenso streitig machen müssen möglich. Unternehmen müssen große Anstrengungen unternehmen, um Produkte und Materialien entlang ihrer Lieferkette zurückzuverfolgen, mit Unterstützung von Regierungspartnern und gebündeltem Branchenwissen. Politische Entscheidungsträger und Branchenakteure müssen große öffentliche und private Investitionen in den Aufbau eines besseren Solarproduktionssektors tätigen. Schließlich sollten die Regierungen strenge Gesetze gegen die Einfuhr von Produkten erlassen, die ein hohes Risiko der Zwangsarbeit bergen, um eine stärkere Einhaltung der Sozial- und Umweltstandards durch die Industrie insgesamt zu erzwingen.

Durch die Umsetzung der in diesem Memo dargelegten politischen Empfehlungen können Unternehmen und Regierungen des Solarsektors dazu beitragen, Verbrechen gegen die Menschlichkeit in Xinjiang zu bekämpfen und gleichzeitig der Welt dabei zu helfen, auf dem Weg zu einer sauberen Energiezukunft voranzukommen, die Arbeitnehmern und Gemeinden kein ungerechtfertigtes Fehlverhalten zufügt.

Juzel Lloyd ist Klima- und Energieanalyst bei Breakthrough

Seaver Wang ist Co-Direktor des Klima- und Energieteams.