Песочница солнечных технологий

«Наша технология производства кремния для солнечных батарей существенно отличается от нынешней, – поясняет Валерий Казимиров. – В результате затраты на организацию производства снижаются с 350 млн долларов до 30–35 млн. А себестоимость поликремния падает с 30 долларов за килограмм до 15. Если проект удастся, это будет серьезный переворот в солнечной энергетике».

 

Первую продукцию на опытном инновационном производстве поликристаллического кремния ООО «Зи Поли Томск» намерены получить в декабре 2009 года. Экспериментальный завод на северной площадке ТВЗ уже готов к эксплуатации: установлено оборудование, завезено сырье. Деньги в создание завода – более 12 млн долларов – вложили тайваньские инвесторы. Представители Тайваня уже заявили о своей готовности инвестировать более 250 млн долларов в строительство производства поликремния в том случае, если лабораторные результаты подтвердятся.

– Наши тайваньские партнеры предлагали нам организовать опытное производство в других странах: Китае, Сингапуре, где ТВЗ существуют уже давно и дают резидентам существенные преференции, – сказал «ТН» Валерий Казимиров, директор ООО «Зи Поли Томск». – Но мы настояли на том, что первый завод должен быть создан именно в Томской области. Главным аргументом стало наличие высококвалифицированных специалистов, знакомых с технологией, и активная поддержка проекта местными властями.

Проект «Зи Поли Томск» включен в программу начинающегося сегодня в Томске XII Инновационного форума, на который региональные власти возлагают большие надежды.

  

На вес золота

– Мы организовали лабораторное производство и получили неплохие результаты, – проводит для «ТН» экскурсию по новенькому зданию завода директор «Зи Поли Томск» Валерий Казимиров. – Сейчас готовимся к запуску опытно-промышленной установки, на которой должны подтвердить технологический процесс. Установки здесь уже не лабораторные – промышленные. В случае успеха они будут использованы на производстве.

Казимиров проводит небольшой ликбез:

– Поликристаллический кремний на сегодня является одним из самых дефицитных энергоресурсов. Ни нефть, ни газ не имеют такого спроса. Цена одного килограмма поликристаллического кремния до кризиса поднималась до 180 долларов.

Дорого и грязно

На тысячи производителей солнечных батарей сегодня приходится всего шесть компаний по производству поликристаллического кремния. Причины в чрезвычайной трудоемкости и дороговизне производства. Полными технологиями располагают сейчас лишь в США, Японии, Германии и Италии.

До сих пор около 80% поликристаллического кремния в мире производится на линиях с хлоридной технологией. В этом случае кремний получают из кварцитов, и необходимо сначала наладить добычу горной породы, затем организовать переплавку кварцитов в электропечах и получить так называемый металлический кремний. А дальше – выстроить заводы по его переработке. Чтобы превратить металлический кремний в поликристаллический, требуется организовать производство хлора – дорогое и экологически грязное, и водорода – также не менее затратное. А затем нужно решать вопросы утилизации вредных металлургических и хлорсодержащих отходов.

Организация и строительство такого производства требует огромных инвестиций – 350 млн долларов для завода на тысячу тонн кремния.

Дешево и чисто

– Наша технология существенно отличается, – поясняет Валерий Казимиров. – В результате затраты на организацию производства снижаются с 350 млн долларов до 30–35 млн. А себестоимость поликремния падает с 30 долларов за килограмм до 15.

В качестве сырья для поликристаллического кремния на заводе «Зи Поли Томск» намерены использовать не кварциты, а чистый кварцевый песок, запасы которого достаточно велики даже в Томской области. По технологии природный кварцевый песок сушат, истирают в порошок и сжигают в оборотном элементном фторе. В результате образуется высокочистый тетрафторид кремния. Его пропускают через электролизер и получают поликристаллический полупроводниковый кремень в виде порошка.

Высвободившийся в ходе электролиза фтор вновь направляют в производство.

А два вида технологических отходов – порошок муллит, который используется при производстве жаростойких пластин и… кислород. На тонну кремния – 1,7 тонны кислорода.

Откуда ноги растут?

Директор совместной российско-тайваньской компании «Зи Поли Томск» Валерий Казимиров большую часть жизни прожил в Омске. Там он руководил заводом по производству полистирола с одноименным названием. Но постепенно решил: перспектив в переработке нефтепродуктов нет. Их необходимо искать в инновационных технологиях. Так он познакомился с проектом производства поликремния, рожденным в умах сибирских ученых. Авторы разработки – химики отец и сын Карелины – всю жизнь занимались фторидными технологиями, связанными с атомным циклом. В итоге получили разработку, способную совершить революцию в альтернативной солнечной энергетике.

Для ученых Валерий Казимиров создал опытную лабораторию в Омске. Первый поликристаллический кремний профессора получили именно там. Лабораторные образцы были протестированы в НИПИ редкометаллической промышленности «Гидромет», в аналитических лабораториях новосибирского Института химии. Анализы показали – получен действительно поликремний солнечного качества. Изобретение было запатентовано.

Нет пророка в своем отечестве

– Получив патент, мы перешли к самому сложному этапу воплощения разработки в жизнь – поиску инвесторов для опытного производства, – вспоминает Валерий Казимиров.

Со своим инновационным проектом разработчики обращались ко многим российским компаниям, венчурным фондам. Где только не презентовал Казимиров технологию, но везде получал однотипную реакцию: мол, интересно и перспективно, но никакой реальной помощи.

В итоге инвестировать рискованный проект решилась лишь группа тайваньских бизнесменов, из тех, что давно занимаются солнечной энергетикой. Результатом сотрудничества стало совместное российско-тайваньское ООО «Зи Поли Томск»:

– «Зи» – означает «зеленый», «поли» – поликристаллический кремний, – объясняет Валерий смысл названия. – На Востоке компаниям, которые занимаются экологически чистыми производствами, оказывают большие преференции, поэтому предприниматели всегда стараются подчеркнуть экологическую направленность.

– Сейчас, когда появилось Роснано, мы получили упрек от руководителя федерального агентства в том, что продаем разработки за рубеж, – добавляет Казимиров. – Нас можно за это критиковать. Но раньше к разработке никто не проявлял интереса: не было еще Роснано, призванного поддерживать инновационные проекты. И то, что сейчас эта структура создана, на мой взгляд, – шаг вперед для России.

Кадры и зона

Тайваньские партнеры предлагали организовать опытное производство в Китае или Сингапуре, где ТВЗ существуют уже давно, а промышленная инфраструктура развита. К России инвесторы относились с опасением.

– Но мы настояли, чтобы завод был открыт там, где изобретена технология, – поясняет Валерий Казимиров. – И основным аргументом стало наличие высококвалифицированных специалистов, знакомых с фторидными технологиями.

Валерий признается: на его решительность повлияла и поддержка местных властей. Представители областной администрации сделали все, чтобы проект стал резидентом ТВЗ. Здание опытного производства точно в срок обеспечили необходимой инфраструктурой: водой, электричеством, канализацией, дорогами.

Опытное производство поликремния на северной площадке ТВЗ намерены начать в конце года.

– Если проект удастся, это будет серьезный переворот в солнечной энергетике, – уверен Казимиров. – Если сегодня максимальная производительность одного завода, работающего по хлоридной технологии, составляет 3 тыс. тонн, мы сможем организовывать производства и на 10. Себестоимость нашего поликремния будет гораздо ниже. Компании, которые будут владеть этими технологиями, в сотни раз приумножат сделанные инвестиции. Кроме того, будут иметь весомое преимущество на рынке.

Снижение стоимости поликремния повлечет за собой удешевление солнечных батарей. А значит, сделает саму солнечную энергетику более доступной.

 

Процесс производства солнечных батарей сложен: песок – поликристаллический кремний – выращивание и обрезание кристаллов – распилка на пластины – нанесение фосфора – трафаретная печать – солнечная батарея – формирование модульных секций.

В Томске будет реализован первый этап производства: из песка будут получать поликремний.

 

В результате применения новой технологии, разработанной в Северске, затраты на организацию производства снижаются с 350 млн долларов до 30–35 млн. А себестоимость кремния падает с 30 долларов за килограмм до 15.

 

В сухом остатке производители имеют два вида технологических отходов – порошок муллит, который используется при производстве жаростойких пластин, и… кислород. На тонну кремния – 1,7 тонны кислорода.

 

Кстати

Томским институтом НИПП уже на протяжении пяти лет ведется мониторинг работы солнечных батарей. В ходе исследований выяснилось, что средняя эффективность их использования составляет около 70% в год.

 

Кстати

Опытный завод по производству поликристаллического кремния «Зи Поли Томск» – первое производство на территории России, профинансированное тайваньскими инвесторами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *