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Custo e Lucro de uma Fábrica de Painéis Solares
Índice
Resposta rápida: O custo da planta de painéis solares não é a lista de equipamentos. A maioria dos guias de custos de fábrica para nas máquinas, mas o edifício, as utilidades e a folha de pagamento são decididos antes de chegar a primeira cotação, e são eles que transformam uma linha acessível num projeto inacessível. A área do piso é fixada pela estação mais longa mais a área de preparação de materiais, e um laminador não pode ser adaptado numa baía curta. As utilidades importam mais do que a maioria dos compradores espera: os laminadores e as estações laser determinam a carga elétrica, e o ar comprimido e a água gelada são necessidades contínuas e não ligações pontuais. O pessoal é a rubrica recorrente do orçamento e escala com o nível de automação, não apenas com a capacidade. A rentabilidade a 100 MW e 300 MW é decidida muito mais pela utilização e pela rampa de rendimento do que pelo preço do equipamento pago.
A maioria dos guias de custos de fábrica para na lista de equipamentos. O edifício, os serviços e a folha de pagamento são decididos muito antes de a primeira máquina ser cotada, e são eles que transformam uma linha acessível num projeto inacessível.
Fabricação de Módulos Fotovoltaicos · Planejamento e Investimento de Fábrica · por Jerry, Ooitech
Custo do equipamento por capacidade
As secções do edifício e da folha de pagamento abaixo pressupõem que já sabe quanto custam as máquinas. Esta secção dá a forma dessa curva, porque não é linear e é a parte que os compradores mais frequentemente erram.
| Capacidade | Configuração típica | Faixa de custo do equipamento |
|---|---|---|
| 5 – 10 MW | Semiautomático, turno único | linha de base |
| 20 – 30 MW | Semiautomático, estações gargalo duplicadas | 2,0× – 2,8× a linha de base |
| 50 – 60 MW | Parcialmente automático, stringing em linha | 3,5× – 5,0× a linha de base |
| 100 – 150 MW | Totalmente automática | 6,0× – 9,0× a linha de base |
| 300 MW e acima | Totalmente automático, multilinha, EL e IV em linha | 15× – 25× a linha de base |
Duas coisas a retirar dessa tabela. Primeiro, o custo cresce mais depressa do que a capacidade entre 30 MW e 150 MW, porque é exatamente aí que as estações deixam de ser duplicadas e começam a ser substituídas por máquinas maiores, mais rápidas e mais caras. Segundo, acima de 300 MW a curva volta a achatar-se, porque a capacidade adicional é acrescentada através da operação de uma linha paralela e não de uma linha maior.
Dentro do equipamento, três estações dominam o orçamento: a tabber stringer, o laminador e o par de testes (EL mais IV). O enquadramento, a montagem da caixa de junção e o manuseamento custam muito menos, mas ainda consomem área de piso e operadores. Se quiser a curva do equipamento discriminada estação por estação, a discriminação das doze cotações lista o que cada nível contém efetivamente. Quanto à forma como o valor do equipamento se posiciona face ao edifício e às utilidades, as percentagens da secção seguinte aplicam-se-lhe diretamente.
1. O que "Custo de Instalação da Fábrica" Realmente Cobre
Quando um comprador pergunta o custo de uma fábrica de fabricação de painéis solares, a resposta são quatro orçamentos separados. Os fornecedores cotam o primeiro e ficam em silêncio sobre os restantes, e é aí que os projetos de fábrica de primeira viagem entram em apuros.
| Orçamento | O que inclui | Quando é decidido |
|---|---|---|
| 1. Edifício e obras civis | Oficina, armazéns, armazém de produtos químicos, sala de equipamentos, piso epóxi, divisórias de parede limpa, laje reforçada | Antes da seleção de equipamentos. As cargas estruturais não podem ser adicionadas depois a um custo razoável |
| 2. Serviços e sistemas de instalações | Transformador e distribuição, ar comprimido, água de arrefecimento, ar condicionado, exaustão e ventilação | A par do edifício. A procura de cada máquina tem de ser somada primeiro |
| 3. Equipamentos | A própria linha de produção | Depois de 1 e 2 estarem dimensionados, porque o edifício condiciona a linha |
| 4. Capital de giro | Inventário de matérias-primas, folha de pagamento e contas a receber até os primeiros módulos serem pagos | O mais frequentemente esquecido. É um orçamento recorrente, não único |
2. Área de Piso e Requisitos do Edifício
Estes são os parâmetros de projeto que a Ooitech emite para uma fábrica de módulos de 300 MW. São os números a levar a um arquiteto ou a um senhorio, e são a razão pela qual um edifício que "parece suficientemente grande" muitas vezes não é.
| Área | Tamanho | Requisitos principais |
|---|---|---|
| Oficina de produção | 120 m × 40 m = 4.800 m² | Altura do teto 3,5 m; humidade 40–60%; carga do teto 120 kg/m²; carga do piso ≥1.200 kg/m²; piso epóxi |
| Armazém de produtos acabados | 4.000 m² | Altura >3,5 m; humidade <70%; piso ≥1.200 kg/m²; plataforma de carregamento |
| Armazém de matérias-primas | 4.000 m² (inventário de 10 MW) | Altura >3,2 m; humidade 30–60%; temperatura 15–28 °C; boa ventilação |
| Armazém de produtos químicos | 100 m² | Altura >3,5 m; temperatura 15–28 °C; ventilado e isolado dos outros armazéns |
| Edifício de equipamentos periféricos | 500 m² | Altura >8 m; inclui cerca de 100 m² de terreno aberto endurecido |
Duas destas linhas decidem se um arrendamento é sequer utilizável. A carga do piso de 1.200 kg/m² é definida pela laminadora e pelas pilhas de materiais, e não é negociável; um piso industrial leve padrão não a suporta. O teto de 3,2 a 3,5 m é definido pela altura do equipamento mais a folga de trabalho. Um edifício que falha qualquer um dos testes é o edifício errado, seja qual for a renda.
3. Serviços: Energia, Ar e Água
Os serviços são cotados por máquina e depois somados. Errá-los é barato de corrigir no papel e caro de corrigir no local, porque adicionar um transformador ou uma conduta de ar depois de o telhado estar colocado significa paragem e retrabalho.
| Sistema | Requisito |
|---|---|
| Fornecimento de energia | Trifásico de cinco fios, 220/380 VAC, 50 Hz; flutuação de tensão dentro de ±10%; frequência dentro de ±1%; conteúdo harmónico total abaixo de 5%; terra independente |
| Carga elétrica da oficina | Cerca de 1.000 kW à escala de 100 MW, dos quais cerca de 320 kW são de ar condicionado. O aquecimento da laminação é a carga de processo dominante |
| Ar comprimido | 0,6–1,0 MPa a cerca de 12 m³/min à escala de 100 MW |
| Água de circulação de arrefecimento | 0,4–0,6 MPa, temperatura da água abaixo de 20 °C, circulação cerca de 20 t/h (essencialmente sem consumo) |
| Cargas dos armazéns | Produtos acabados cerca de 40 kW de iluminação; armazém de matérias-primas cerca de 280 kW no total; armazém de produtos químicos cerca de 20 kW |
Vale a pena planear o processo de laminação desde cedo. A potência de aquecimento é tipicamente várias vezes a potência de arrefecimento, pelo que o fornecimento elétrico é dimensionado pela laminadora e não pelos transportadores, e num clima quente a carga de ar condicionado soma-se a isso. Indicar as condições ambientais do seu local no pedido altera a especificação dos serviços e, portanto, o edifício.
4. Pessoal: A Linha Recorrente no Orçamento
A folha de pagamento é o custo que nunca para, e o que os compradores mais frequentemente subestimam. Aqui está o plano real de operadores que a Ooitech emite para uma linha de 150 MW a produzir módulos de vidro duplo, por turno.
| Estação | Operadores |
|---|---|
| Stringer automático | 1 |
| Alimentação de vidro e EVA | 1 |
| Colocação de espaçadores de EVA | 1 |
| Tecido de Teflon, fio condutor, código de barras interno | 1 |
| Testador EL antes da laminação | 1 |
| Retrabalho | 3 |
| Fita de borda manual e colocação de moldura | 2 |
| Corte manual e remoção da fita de borda | 1 |
| Inspeção com visualização invertida | 1 |
| Cola e moldura | 1 |
| Colagem, instalação, soldagem e encapsulamento da caixa de junção | 2 |
| Tampa da caixa de junção e limpeza traseira | 1 |
| Limpeza frontal | 1 |
| Dispositivo de teste IV / EL | 1 |
| testador IV | 1 |
| Testador EL após a laminação | 1 |
| Código de barras da placa de identificação e remoção do dispositivo | 2 |
| Desalimentação manual | 2 |
| Total por turno | 24 |
Três observações importam mais do que o total. Primeiro, o retrabalho é a terceira maior estação, com três operadores; se o seu rendimento for pior do que o planejado, esse número cresce antes de qualquer outra coisa. Segundo, uma linha semiautomática não emprega simplesmente menos pessoas, ela desloca o trabalho para estações manuais, como fita de borda, corte e desalimentação. Terceiro, com dois turnos a folha de pagamento dobra, e é por isso que a utilização, e não o preço do equipamento, geralmente decide se a fábrica é lucrativa.
5. O que decide se a fábrica é lucrativa
A lucratividade na montagem de módulos raramente é decidida pelo preço do equipamento. Cinco alavancas fazem o trabalho, e apenas uma delas é um custo único.
| Alavanca | Por que ela domina |
|---|---|
| Utilização da capacidade | Equipamento, prédio e a maior parte da folha de pagamento são fixos. Passar de um turno para dois distribui o mesmo capital por duas vezes a produção, e esse é o maior movimento de margem disponível |
| Rendimento e retrabalho | Todo módulo rejeitado carrega o custo total de material de um módulo bom. O retrabalho também consome três operadores por turno no plano acima antes de aplicar qualquer taxa de retrabalho |
| Custo de matéria-prima por watt | Recorrente e muito maior do que o orçamento da máquina ao longo da vida da fábrica. As células sozinhas dominam esse custo, e é por isso que o fornecimento e a classificação de células importam tanto |
| Preço de venda e mix de módulos | Se você vende módulos de commodity ou formatos de maior margem. A integração vertical em trabalhos de EPC leva o mesmo painel mais adiante na cadeia de valor |
| Termos de exportação e câmbio | Para exportadores, o tratamento do rebate de VAT e as taxas de liquidação incidem diretamente na margem e são tão importantes quanto a própria fábrica |
É por isso que nossos próprios clientes raramente param na fabricação. Um de nossos clientes egípcios usou sua linha de 10 MW para lançar um negócio de EPC, instalando sistemas com módulos que eles mesmos produziam. O painel que sai do portão da fábrica a um preço de commodity rende uma margem de projeto quando é instalado, e a integração vertical costuma ser um caminho mais rápido para a lucratividade do que reduzir o custo da máquina.
6. Perguntas Frequentes
Qual é o custo de montar uma fábrica de painéis solares?
Trate como quatro orçamentos em vez de um único número: construção e obras civis, utilidades e sistemas de instalações, a linha de produção e capital de giro para matérias-primas e folha de pagamento. O prédio e as utilidades são decididos por um pequeno conjunto de parâmetros, listados nas seções 2 e 3 acima, então podem ser orçados localmente com um arquiteto e um empreiteiro antes de você procurar qualquer fornecedor de equipamento.
De quanto espaço físico eu preciso?
Para uma fábrica de 300 MW, nossos parâmetros de projeto especificam uma oficina de produção de 4.800 m², 4.000 m² de armazém de produtos acabados, 4.000 m² de armazém de matérias-primas, um depósito de produtos químicos de 100 m² e um prédio de equipamentos periféricos de 500 m². Capacidades menores reduzem proporcionalmente, mas os armazéns não reduzem proporcionalmente, porque o estoque de matérias-primas é determinado pelos prazos de entrega, e não pela velocidade da linha.
Posso usar um prédio existente?
Muitas vezes sim, se ele passar em dois testes: capacidade de carga do piso de pelo menos 1.200 kg/m², e pé-direito livre de 3,2 a 3,5 m na área de produção. O controle de umidade entre 40 e 60 por cento é o terceiro requisito e geralmente é o mais fácil de adaptar. Se a carga do piso não puder ser atendida, continue procurando.
Quantos trabalhadores uma linha de painéis solares precisa?
Nosso plano de 150 MW de vidro duplo usa 24 operadores por turno, incluindo três no retrabalho. Linhas semiautomáticas trocam automação por estações manuais, como fita de borda, corte e desalimentação, então o número de funcionários cai menos do que os compradores esperam quando descem um nível.
A fabricação de painéis solares é lucrativa?
Depende muito mais da utilização e do rendimento do que do preço do equipamento. Como o prédio, o equipamento e boa parte da folha de pagamento são fixos, a diferença entre operar um turno e dois geralmente é o maior movimento de margem disponível para uma nova fábrica. Depois disso, o custo de matéria-prima por watt e o preço de venda do módulo decidem o resultado. Uma fábrica com uma linha barata operando com baixa utilização terá desempenho inferior a uma linha cara operando com capacidade total.
O que costuma ser subestimado?
Capital de giro e retrabalho. O capital de giro é um orçamento recorrente que precisa cobrir o estoque de matérias-primas e a folha de pagamento até que os primeiros módulos sejam pagos. O retrabalho aparece no plano de pessoal como uma estação própria, e cresce rapidamente se o rendimento ficar abaixo do planejado.
Quanto custa construir uma fábrica de painéis solares?
O custo de construção não é o custo do equipamento. O orçamento de uma fábrica de módulos tem quatro partes: o equipamento, o edifício e as suas modificações, os serviços públicos e sistemas de instalações, e o capital de giro para operar os primeiros meses de produção. O edifício e os serviços públicos são frequentemente subestimados porque são invisíveis numa cotação de equipamento — um galpão alugado com carga de piso errada, energia insuficiente ou sem capacidade de ar comprimido pode custar mais para corrigir do que as máquinas valem.
O capital de giro é a parte que mais frequentemente falta por completo. Células, encapsulante, vidro, fita e caixas de junção têm de ser comprados antes de o primeiro módulo ser vendido, e os clientes pagam a prazo. Uma fábrica totalmente equipada e sem dinheiro é um modo de falha comum, e é um problema de orçamentação e não de engenharia.
Qual é o custo aproximado de montar uma fábrica para produção de painéis solares?
Dê um intervalo, não um valor, e associe-lhe a capacidade. Uma pequena oficina de módulos semiautomática e uma linha totalmente automática de 150 MW são ambas chamadas de fábrica de painéis solares, e os seus orçamentos diferem em mais de uma ordem de magnitude. As variáveis que mais movem o número são a capacidade nominal, o nível de automação, se o edifício já existe e é adequado, e quanto do processo você internaliza.
A forma útil de orçamentar é de baixo para cima: liste as estações de que realmente precisa para o seu produto e capacidade, atribua-lhes preço como uma linha e não como máquinas, depois adicione edifício, serviços públicos, capital de giro e contingência. Quem lhe der um único número sem perguntar a sua capacidade está a adivinhar, e uma cotação que não nomeia o seu âmbito deve ser tratada como incompleta e não como barata.
Considerações Finais
Comece pelo prédio, não pela lista de máquinas. Área do piso, carga do piso e pé-direito são as restrições que você não pode negociar depois, e elas decidem qual linha você pode instalar, e não o contrário. Dimensione os suprimentos de energia, ar e água a partir do cronograma de máquinas antes da construção, e trate o capital de giro como uma linha de orçamento real ao lado do equipamento. Envie-nos as dimensões do seu prédio, o pé-direito e a energia disponível, e diremos qual capacidade se encaixa e quais precisam ser as utilidades.
Leitura adicional e dados de contexto
Material de referência público sobre este tema, publicado pelas organizações que mantêm o roteiro tecnológico e os dados de mercado do setor:
