Компьютерра PDA 03.10.2009-09.10.2009

Компьютерра

Солнечные элементы на основе арсенида галлия впервые были сделаны в СССР: на советских «Луноходах» и на станции «Мир» использовались именно они. Арсенид-галлиевые элементы гораздо менее чувствительны к перегреву, а их более высокая эффективность позволяла конструкторам обходиться батареями меньшей площади. Правда, такие элементы заметно дороже, потому-то и прижились преимущественно в космосе.

По словам руководителя учебно-методического центра ОАО «КПП «Квант» Елены Обручевой, советскую космическую программу эффективными батареями обеспечили, но после развала Советского Союза возможностей развивать технологию не было, в итоге — пятнадцать лет застоя. Сейчас Россия вынуждена закупать элементы на основе арсенида галлия за границей, а они составляют 70%

конечной стоимости солнечной батареи³.

Важно и то, что во времена «Луноходов» при создании солнечных элементов была использована жидкофазная эпитаксия ⁴ — процесс плохо контролируемый, который нет смысла совершенствовать сейчас. Современный уровень технологии — это газофазная эпитаксия, которая и будет применяться на производстве «Кванта». Этот вариант создания кристаллов обладает также большей производительностью, по сравнению, например, с молекулярно-пучковой эпитаксией. Только две фирмы в мире выпускают необходимую аппаратуру промышленного назначения — немецкая Aixtron и американская Veeco. «Квант» использует установки обеих фирм.

4. Эпитаксия — упорядоченный рост кристалла на поверхности другого кристалла (на подложке). Осаждение на подложку может идти как из жидкой фазы, так и из газообразной. Молекулярно-пучковая эпитаксия происходит в вакууме, а необходимое для осаждения вещество в виде газа подается на подложку направленным пучком

Однако установки — это меньшая часть дела. Ими еще нужно уметь пользоваться. Оборудование для газофазной эпитаксии позволяет производить и солнечные элементы, и светодиоды, и ряд других комплектующих. Технологии для каждого из продуктов сильно отличаются. Производственный цикл при создании солнечных элементов состоит более чем из тридцати последовательных стадий. Так что разработка технологии — достаточно трудоёмкий и, по выражению Обручевой, даже творческий процесс. Поскольку «Квант» занимается космическими солнечными батареями больше полувека, накопленный опыт позволил предприятию адаптировать собственные научные наработки к современному оборудованию.

Продукция «Кванта» будет более выгодна для заказчиков внутри страны хотя бы потому, что в России рабочая сила дешевле, чем в Германии или США, а к цене не прибавятся таможенные расходы, сопутствующие импорту изделий. С российскими предприятиями уже заключены договоры на срок до 2012 года о поставке 60% всех выпущенных за это время солнечных элементов. Исходя из сегодняшних потребностей нашей космической отрасли, проект способен полностью насытить внутренний рынок. Зарубежные заказы тоже ожидаются — например, интерес к открываемому производству проявляет Франция. На международном рынке цена российских солнечных батарей, по прогнозам, должна быть на 10% ниже, чем у зарубежных аналогов.

Для осуществления проекта, кроме оборудования, нужны еще производственные газы, металлоорганика и сами подложки. Увы, отечественные предприятия могут поставлять только газы, да и те приходится предварительно подвергать очистке. Не имеет нужной чистоты и российская металлоорганика, а подложки не удовлетворяют условиям плотности дефектов кристаллической структуры. Дабы изменить ситуацию к лучшему, «Квант» ведет переговоры с российскими производителями, так что есть надежда, что и смежные области со временем достигнут нужных высот.

О финансовой стороне проекта рассказал Александр Кондрашов, управляющий директор по инвестиционной деятельности РОСНАНО. Корпорация предоставляет «Кванту» заем в размере 550 млн. рублей сроком на пять лет. Инвестирование будет растянуто на два года. С учетом ожидаемой прибыли проект должен окупиться на семнадцатый месяц. После выхода производства на полную мощность ежегодная выручка составит 1400–1500 млн. рублей, из них примерно четверть — чистая прибыль.

Оказывается,

у РОСНАНО есть ещё один схожий, но пока не анонсированный проект. «Мы не можем всё ставить на одну карту, — говорит Кондрашов. — Производство собственных солнечных батарей имеет стратегическое значение, и если одно из предприятий потерпит фиаско или у него возникнут временные трудности из-за какого-то форс-мажора, должна быть равноценная замена. Как минимум одна».

Использовать элементы на основе арсенида галлия в быту и вообще на земле пока довольно дорого, хотя на «Кванте» и допускают в будущем такую возможность. Основой большинства наземных солнечных элементов является кремний. Минувшей весной наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие корпорации в проекте по производству солнечных модулей на базе технологии «тонких плёнок» при использовании подложек из полиморфного кремния. Выпускать по миллиону солнечных модулей в год будут в Новочебоксарске — такой объём производства соответствует 120 МВт энергии ⁵ . РОСНАНО внесла 3,7 млрд. рублей в уставной капитал предприятия, а также предоставила заем в 9,8 млрд. По утверждению Чубайса — это самые крупные в России вложения в альтернативную энергетику. Партнером РОСНАНО стала группа компаний «Ренова», которая будет владеть 51% капитала и вести бизнес. Завод должен приступить к работе в текущем квартале, а выход на проектную мощность ожидается к концу 2011 года.

5. Для ориентировки: мощность пострадавшего энергоагрегата Саяно-Шушенской ГЭС (одного из десяти) в пять с лишним раз больше — 640 МВт.

К сожалению, и здесь в качестве базовой технологии планируется использовать не российское ноу-хау, а разработку швейцарской компании Oerlikon Solar. Основным рынком сбыта новочебоксарской продукции будут страны Южной Европы и Германия. В группу «Ренова» входит компания Avelar Energy Group, которая занимается наладкой и установкой солнечных модулей в Европе, она и будет осуществлять поставки. И только в долгосрочной перспективе 15% производимых солнечных модулей планируется направлять на российский рынок. Расчетная ежегодная выручка от продаж солнечных элементов составит к 2015 году 10,3 млрд. рублей.

Наконец, третьим «солнечным» проектом РОСНАНО (или первым, если придерживаться хронологии) стало строительство первого в России крупного комплекса для производства поликристаллического кремния и моносилана — эти материалы служат сырьём для 87,5% всех выпускаемых солнечных элементов в мире. Компания «Нитол», которая ведёт проект, имеет в городе Усолье-Сибирское Иркутской области собственное производство высокочистого трихлорсилана — единственное в России. Трихлорсилан, в свою очередь, является сырьем для поликристаллического кремния и моносилана. РОСНАНО внесла 3 млрд. рублей в качестве поручительства, а еще 4,5 млрд. дала в долг.

^{Организаторы проекта Desertec задумали набросить энергосеть на два континента}

После общения с пресс-службой «Нитола» стало ясно, что и этот проект нацелен на зарубежных заказчиков. Среди партнеров есть, к примеру, китайская Suntech Power, входящая в тройку ведущих мировых производителей солнечных элементов, и тайваньская Motech Industries из первой десятки. В компании «Нитол» ожидают, что кремниевые солнечные элементы в ближайшее десятилетие сохранят свои доминирующие позиции, и хотя КПД фотоэлементов, производимых в промышленных масштабах, в среднем составляет около 16%, есть надежда, что к 2010 году он вырастет до 17,5%. Первую очередь производства поликремния мощностью 300 тонн в год «Нитол» запустил еще в 2008 году. Основное производство (3500 тонн в год) будет запускаться в несколько этапов и завершится в первой половине 2010 года.