ความท้าทาย Solar Supply Chain เมื่อโลกมุ่งสู่ Net Zero

คอมลัมน์ : มองข้ามชอต
ผู้เขียน : อภิญญา อักษรกิจ นักวิเคราะห์ EIC- ธนาคารไทยพาณิชย์

ความต้องการใช้ไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดมีแนวโน้มที่จะขยายตัวอย่างมากทั่วโลก ตามเป้าหมายด้านการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ประเทศหรือองค์กรภาคธุรกิจทั่วโลกได้ตั้งไว้

องค์กรพลังงานระหว่างประเทศ (International Energy Agency, IEA) คาดว่ากว่า 95% ของการลงทุนเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าใหม่ภายในปี 2026 จะเป็นการลงทุนในพลังงานสะอาด ซึ่งกว่าครึ่งจะเป็นกำลังการผลิตจากพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยี solar photovoltaic (solar PV) เป็นหลัก

BloombergNEF ประมาณการว่า ในปี 2022 กำลังการผลิตไฟฟ้าใหม่จากโซลาร์จะสูงกว่าค่าเฉลี่ย 10 ปีที่ผ่านมา 2.5 เท่า คิดเป็นราว 200 GW และมีแนวโน้มเติบโตต่อเนื่องในอนาคต

ราคาแผงโซลาร์มีแนวโน้มที่จะถูกลงอย่างต่อเนื่อง โดยราคาต่อ 1 วัตต์ในปัจจุบันลดลงเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของราคาเฉลี่ย 10 ปีที่ผ่านมา จากปัจจัยหลัก 2 ประการ คือ

1) การเร่งปรับปรุงประสิทธิภาพตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทาน ทำให้แผงโซลาร์ที่ขายในท้องตลาดมีประสิทธิภาพดีขึ้นอยู่เสมอ

และ 2) การขยายกำลังการผลิตอย่างต่อเนื่องของผู้ผลิตแผงโซลาร์รายใหญ่ของโลก จนทำให้ตลาดแผงโซลาร์อยู่ในสภาวะ “โอเวอร์ซัพพลาย” กดดันให้ราคาปรับลดลง

จีนยึดแชร์แผงโซลาร์โลก 70%

ปัจจุบันกำลังการผลิตส่วนใหญ่ของห่วงโซ่อุปทานแผงโซลาร์อยู่ในประเทศจีน เป็นผลจากการสนับสนุนอย่างมากของรัฐบาลจีนทั้งในระดับประเทศ มณฑล และท้องถิ่น ทั้งการให้ที่ดินสร้างโรงงาน การให้เงินกู้ดอกเบี้ยต่ำ ให้เงินอุดหนุนอื่น ๆ รวมไปถึงการจ้างผู้เชี่ยวชาญจากต่างประเทศเพื่อมาช่วยสร้าง know-how ของอุตสาหกรรม ทั้งในด้านฐานการผลิตตลอดห่วงโซ่อุปทานและในด้านการวิจัยและพัฒนา (R&D) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้สูงขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทาน

ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนกระบวนการผลิต เช่น การเปลี่ยนผ่านเทคโนโลยีเซลล์จาก multicrystalline เป็น monocrystalline ไปจนถึงการใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ ในการประกอบแผง เช่น การประกอบแบบ bifacial อีกทั้งมีการลงทุนขยายกำลังการผลิตและปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตอย่างต่อเนื่องเฉลี่ยปีละ 5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ เป็นผลให้ส่วนแบ่งตลาดของจีนขยายตัวอย่างมาก จากราว 8% ของกำลังการผลิตแผงโซลาร์โลกในปี 2005 เพิ่มเป็น 70% ในปี 2019

โดยหากนับกำลังการผลิตที่รวมโรงงานบริษัทสัญชาติจีนในต่างประเทศ เช่น ไทย เวียดนาม และมาเลเซียแล้ว ส่วนแบ่งการตลาดจะยิ่งสูงขึ้น นอกจากนี้ จีนยังครองส่วนแบ่งตลาดของส่วนประกอบและวัตถุดิบต้นน้ำของการผลิตแผงโซลาร์ทั้งห่วงโซ่อุปทานอีกด้วย

อย่างไรก็ดี เนื่องจากกระบวนการผลิตของโซลาร์แต่ละขั้นตอนนั้นมีความซับซ้อนที่แตกต่างกันไป เป็นผลให้การเพิ่มกำลังการผลิตในช่วงต้น กลาง และปลายน้ำ ใช้เวลาต่างกัน โดยการเพิ่มกำลังการผลิตช่วงปลายน้ำที่เป็นการประกอบแผงโซลาร์ใช้เวลา 3-6 เดือน

ขณะที่การเพิ่มกำลังการผลิตช่วงต้นน้ำอย่างการผลิต polysilicon ใช้เวลานานกว่า 18-24 เดือน เนื่องจากกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน และต้องใช้เวลาปรับการผลิตให้เข้าที่อีก 3-6 เดือน จึงจะผลิตได้ตามแผน

เริ่มจากการนำแร่ควอตซ์มาผ่านกระบวนการให้ได้เป็นซิลิกอนความบริสุทธิ์สูง 98% จากนั้นต้องมาผ่านกระบวนการปรับปรุงคุณภาพเพื่อให้ได้ซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูงขึ้นอีกเป็น 99.999% หรือสูงกว่า (ซิลิกอนที่ใช้สำหรับชิปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะมีความบริสุทธิ์ที่สูงกว่า โดยสูงถึง 99.9999999%) ได้เป็น polysilicon

ขั้นตอนถัดมา polysilicon จะถูกขึ้นรูปใหม่ ให้เกิดการจัดเรียงโครงสร้างผลึกและได้คุณสมบัติในการเป็นสารกึ่งตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์ได้เป็น ingot ซึ่งจะถูกตัดสไลด์เป็นแผ่น wafer บาง ๆ และเข้าสู่กระบวนการ fabrication เพื่อผลิต “โซลาร์เซลล์” ซึ่งเป็นกระบวนการทางเคมีที่สร้างชั้นผิวให้มีคุณสมบัติตามต้องการ

เช่น ลดการสะท้อนแสงอาทิตย์และเกิดโครงสร้างอะตอมที่เหมาะกับปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมีที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้สะดวก โดยโซลาร์เซลล์ที่ได้จะถูกนำไปเรียงต่อกัเป็นวงจรและประกอบเป็นแผงโซลาร์ในที่สุด

ราคาแผงโซลาร์เพิ่มขึ้นครั้งแรก

เมื่อกำลังการผลิตต้นน้ำอย่าง polysilicon ขยายตัวได้ช้ากว่าความต้องการใช้แผงโซลาร์ จึงเกิดสภาวะคอขวดในห่วงโซ่อุปทานขึ้น เป็นผลให้ราคาของ polysilicon ซึ่งคิดเป็นต้นทุนราว 20% ของการผลิตแผงโซลาร์ปรับตัวสูงขึ้น

โดยราคาเฉลี่ยในปี 2021 สูงกว่าปีก่อนหน้าถึง 195% เมื่อราคาสูงขึ้นมาก จึงต้องมีการส่งผ่านต้นทุนที่สูงขึ้นตั้งแต่ต้นน้ำไปยังปลายน้ำของห่วงโซ่อุปทานโซลาร์ เป็นผลให้ราคาแผงโซลาร์ปรับเพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรก โดยราคาเฉลี่ยในปี 2021 ปรับสูงขึ้นจากปีก่อนหน้า 20% และจะคงระดับราคาไว้จนกว่าสภาวะคอขวดจะคลี่คลายในช่วงปี 2023

ซึ่งการที่ราคาแผงโซลาร์ปรับเพิ่มขึ้นส่งผลกระทบไปถึงต้นทุนในการก่อสร้างโครงการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์โดยเฉพาะในบางตลาดที่อ่อนไหวต่อราคา

จากสถานการณ์ดังกล่าวเป็นภาพสะท้อนถึงแรงกดดันจากความพยายามเพื่อบรรลุเป้าหมายการลดคาร์บอน บนห่วงโซ่อุปทานโซลาร์ที่ต้องขยายให้ทันกับความต้องการใช้แผงโซลาร์ซึ่งเติบโตอย่างมากทั่วโลก

นอกจากนี้กำลังการผลิตวัตถุดิบที่เกี่ยวเนื่อง จำเป็นที่จะต้องขยายตัวให้ทันกับความต้องการใช้แผงโซลาร์ และคลีนเทคอื่น ๆ ด้วยเช่นกัน โดยในช่วงปี 2021 ราคาวัตถุดิบในการผลิตแผง
โซลาร์ เช่น กระจก อะลูมิเนียม และเงิน คิดเป็นต้นทุนราว 16%, 11% และ 7% ของการผลิตแผงโซลาร์ตามลำดับ ทยอยปรับตัวสูงขึ้นเช่นกัน

ขณะที่การเพิ่มกำลังการผลิตมีปัจจัยกดดัน เช่น ความกังวลด้านราคาพลังงาน และมาตรการด้านการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่มีแนวโน้มเข้มข้นเข้ามาเกี่ยวข้อง ทั้งในกลุ่มผู้ผลิตในและนอกจีน เนื่องจากการผลิตวัตถุดิบเหล่านี้เป็นอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมาก

ต้อง net zero ทั้งห่วงโซ่อุปทาน

ทั้งนี้ บริษัท McKinsey & Company คาดว่า ความต้องการใช้วัตถุดิบต่าง ๆ เพื่อรองรับการเปลี่ยนผ่านไปสู่การใช้พลังงานที่สะอาดขึ้น (energy transition) มีแนวโน้มที่จะขยายตัวอย่างมาก ตามการใช้โซลาร์และคลีนเทคอื่น ๆ ที่จะเพิ่มขึ้น อุตสาหกรรมเหมืองแร่จึงต้องเผชิญความท้าทายที่นอกจากจะต้องปรับปรุงการดำเนินการทางธุรกิจขุดเหมืองแร่ให้สะอาดขึ้นแล้ว ยังต้องเร่งขยายอุปทานให้ทันกับอุปสงค์ด้วย

ตัวอย่าง เช่น แร่หายากอย่าง Tellurium ที่ใช้ในการผลิตแผงโซลาร์ ปัจจุบันมีกำลังการผลิตทั่วโลกอยู่ที่ราว 500 ตัน และเป็น by-product จากการถลุงแร่ทองแดง การจะเพิ่มปริมาณแร่ดังกล่าวจึงไม่ได้ขึ้นไปตามความต้องการใช้แผงโซลาร์ แต่เป็นการเพิ่มอุปทานทองแดงที่ต้องเร่งพัฒนาให้ได้ปริมาณ tellurium ออกมามากขึ้น หรือเป็นการหาแร่ชนิดอื่นทดแทน เป็นต้น

การเร่งทำตามเป้าหมาย net zero ที่เกิดขึ้นทั่วโลกกำลังสร้างแรงกดดันให้ทุกห่วงโซ่อุปทาน ไม่เว้นแม้แต่ห่วงโซ่อุปทานพลังงานสะอาดอย่างโซลาร์

ดังนั้น ประเทศหรือภาคธุรกิจที่พร้อมลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ก่อนย่อมลดความเสี่ยงที่จะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงด้านความต้องการของตลาด กฎระเบียบ รวมถึงด้านข้อจำกัดของห่วงโซ่อุปทาน โดยเฉพาะวัตถุดิบบางชนิดที่มีแนวโน้มตึงตัวมากขึ้น อีกทั้ง อาจยังมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนในการปรับตัวที่น้อยกว่าคู่แข่ง เมื่อโลกในอนาคตจะมีเงื่อนไขด้านการจำกัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เข้มข้นขึ้น