6.2 Цель формирования солнечного кластера

Целью является создание полной технологической цепочки индустрии производства фотоэлементов от добычи сырья (природного кварцита) и до производства солнечных батарей и модулей на их основе. Кластер станет системой взаимосвязанных производств, обеспечивающих комплексную переработку сырья и промежуточных продуктов на всех уровнях технологической вертикали при практически нулевом уровне отходов производства. Это шаг в решении поставленной руководством России задачи на постепенный уход от сырьевой экономики в область высокотехнологичных продуктов.

6.3 Сущность проекта

Практически все развитые страны уже включились в процесс создания инфраструктуры для генераций солнечной энергии. Россия же - великая энергетическая держава - лишь недавно сделала в эту отрасль первый шаг. 8 сентября 2008 года открытием завода поликристаллического кремния на базе ФГУП «ГХК» был дан старт инновационному проекту строительства в крае солнечного кластера.

Край от этого только выиграет: он получит более 5000 новых рабочих мест в отраслях от горной до приборостроительной, налоговые поступления в бюджеты всех уровней, развитие инфраструктуры и социальной сферы.

Вместе с тем на выездном заседании правительства РФ, состоявшемся 21 октября 2008 года на горно-химическом комбинате под председательством Владимира Путина, было принято предложение о создании в России инфраструктуры для потребителей, что фактически означает начало работ по реализации инфраструктурного проекта федерального масштаба - создание в России новой отрасли промышленности - солнечной энергетики. Это дает возможность не только для коммерческого продвижения продукции солнечного кластера на внутреннем и внешних рынках, но и открывает глобальные перспективы по улучшению качества жизни россиян даже на бытовом уровне энергопотребления.

Не только энергетика, но и электроника России ждет полной реализации проекта: на сегодняшний день все российские изготовители микроэлектроники полностью зависят от импорта полупроводникового кремния. Даже несмотря на то, что основная часть этих предприятий находится в европейской части страны, а заводы по производству поликремния - в СФО, затраты на перевозку продукции в сравнении с транспортировкой из-за рубежа выглядят экономически привлекательными. Впрочем, до создания полупроводникового кремния, который бы обладал «электронным» качеством, нужно еще дорасти. Приоритетной задачей на ближайший период остается выпуск элементов для солнечных батарей.

Солнечный край

По оценкам специалистов, уровень солнечного излучения на широте Красноярска примерно соответствует, как это ни странно, аналогичному уровню, например, в Мюнхене, где солнечные батареи широко распространены. Более того, физика выработки солнечной энергии такова, что оптимальной температурой для работы солнечной батареи является минус 40°С - для России и нашего края это очень подходит. А что же касается кварцитов, то ими будущий проект будет обеспечивать Шилкинское месторождение, расположенное в относительной близости к заводу, в Казачинском районе.

Как бы то ни было, решением о реализации проекта именно здесь Красноярский край обязан не только своему геофизическому расположению. Проект «солнечного» строительства отдан площадке Красноярского края, поскольку в сентябре прошлого года на этой территории был на практике реализован один из ключевых и наиболее капиталоемких фрагментов кластера - завод по производству поликристаллического кремния. На площадке ГХК было налажено реальное промышленное производство по основному переделу - поликристаллическому кремнию, что и дало возможность для развития всей цепи.

Кластер подразумевает комплексную работу нескольких производств, каждое из которых занимается своей задачей: добыча сырья, производство металлургического кремния, хлорсиланов, поликремния, монокремния, пластин монокремния, фотоэлементов, микросхем и т.д. Как подчеркнули в пресс-службе ФГУП «ГХК», производства кластера не обязательно должны располагаться на одной площадке. Поскольку в Красноярском крае имеется ряд предприятий, имеющих технологии из общего цикла, то стоит задача синхронизировать их деятельность в единую структуру, которая в данном случае и подразумевается под солнечным кластером Красноярского края.

Состав «звеньев» технологической цепи до сих пор находится в обсуждении. С наибольшей долей вероятности сюда войдет уже упомянутое Шилкинске месторождение, где и будет осуществляться добыча первичного сырья. Производство металлургического кремния из природных кварцитов по предварительным данным будет развернуто на базе одного из незадействованных в настоящее время металлургических производств в районе Красноярска. Также в рамках проекта продолжится развитие кремниевого завода в Железногорске, а в дополнение к нему возможно создание еще одного подобного комплекса в районе Зеленогорска, пояснили в пресс-службе ГХК. Что же касается комплекса производств кремниевых пластин, фотоэлектрических преобразователей, солнечных батарей и солнечных модулей, то в этой части рассматриваются варианты Красноярска, Железногорска, Шарыповского района, возможности привлечения мощностей Красноярского радиозавода, специалистов и производственных мощностей Минусинского электротехнического комплекса и Дивногорского завода низковольтной аппаратуры.

Немалое внимание уделено научной части проекта. Но не стоит понимать, что наука будет сосредоточена в одной специализированной организации - слишком многопрофильным предполагается быть кластеру. Тем не менее, главным координатором науки будет СФУ, поскольку в его состав входят институты, компетентные на всех уровнях технологической вертикали кластера. Университет также будет решать задачу подготовки и переподготовки необходимых проекту кадров. По соглашению о сотрудничестве, которое было подписано 4 сентября 2008 года между главой госкорпорации «Росатом» Сергеем Кириенко и ректором СФУ Евгением Вагановым, университет берет на себя обязательства по осуществлению целевой подготовки специалистов, необходимых Росатому, который в свою очередь должен оказывать содействие в совершенствовании материально-технической базы вуза. При этом СФУ планирует не только обучать специалистов новой специальности с нуля, но и позволит пройти переподготовку уже имеющим опыт работникам атомных предприятий.

Инвесторы

Большое внимание к солнечному кластеру уделяют не только правительство края и Росатом. Такие серьезные компании, как Внешэкономбанк и Роскосмос, также находятся в числе особо заинтересованных. Словом, масштаб и уровень проекта налицо. Между тем стратегический инвестор кластера еще не представлен. Переговоры с компаниями-инвесторами в правительстве Красноярского края ведутся, но при этом до окончания переговоров правительство сообщает лишь о том, что в них участвуют серьезные и известные компании как в профессиональном, так и финансовом смыслах, а руководство этим направлением работы осуществляет председатель правительства Красноярского края Эдхам Акбулатов. Казалось бы, в строительство завода уже было инвестировано более 3,3 млрд руб. - сумма немалая. Но это только первый шаг в реализации проекта, его запуск. Сегодня мощность завода поликристаллического кремния находится на отметке 200 тонн в год, тогда как его конкурентные преимущества смогут максимально проявиться на уровне трех-четырех тысяч тонн в год - планка, к которой завод сможет подойти достаточно быстро. В более дальних планах - выход на новый уровень качества, переход к производству монокристаллического кремния, который сможет выйти на рынок микроэлектроники, но на все это нужны деньги.

Первые результаты

В отличие от множества иных проектов, которые красиво выглядят на бумаге, но за которыми пока не видно ничего, кроме деклараций (яркий пример - «Солнечная долина» под С.-Петербургом), Красноярский край уже может предъявить первые результаты. Прежде всего, это самое настоящее хайтек-производство полупроводникового поликристаллического кремния в г. Железногорске. Большинство жителей города и края пока не ощутили на себе никаких изменений, но нельзя не принимать во внимание создание производственной и социальной инфраструктуры и выход на производство экспортно-ориентированной, востребованной на рынке продукции. (Действительно, до тех пор, пока в России не создан собственный комплекс предприятий, работающих на производство солнечных элементов, основная часть продукции идет на экспорт, но создание таких предприятий в нашей стране не за горами.) И в целом создание кластера - это очень серьезная задача, поэтому в более крупных масштабах результаты станут видны большинству населения края не ранее, чем через пять лет, тем более что будущее у солнечного кластера весьма перспективное.

Прогнозы

Аналитики ожидают, что к 2010 году суммарные мощности больших и малых электростанций, работающих на фотоэлементах, достигнут 25 ГВт, а уже в течение десяти последующих лет, в 2020 году эта величина увеличится до 244 ГВт (Рис. 6.3.1).

Рис. 6.3.1 Суммарные мировые мощности «солнечных» генерирующих средств

Эксперты не прогнозируют значительного влияния кризисных явлений в этой сфере - поскольку солнечная энергетика улучшает промышленную и экономическую инфраструктуру, ее развитие является одним из направлений в работе по преодолению глобального кризиса. Так, падение цен на рынке поликремния по базовым долгосрочным контрактам с момента начала кризиса не превысило 10%, что находится в русле нормальной работы рынка. Также следует иметь в виду, что солнечная энергетика в настоящий момент все еще остается достаточно дорогой, по сравнению с атомной. Тем не менее прогнозы гласят, что к 2013 году стоимость солнечного и атомного киловатта сравняется и в дальнейшем солнечная энергия будет только дешеветь (Рис. 6.3.2).

Рис. 6.3.2 Стоимость электроэнергии, Евро/кВтч

Учитывая экологическую чистоту обоих источников энергии, особенно в ракурсе всемирного потепления, можно прогнозировать, что тандем атомной и солнечной энергетики определит будущую конфигурацию энергетики планеты. При этом, скорее всего, атомные станции будут обеспечивать постоянную промышленную мощность энергоемких процессов, а солнечная возьмет на себя сферу потребления.

6.4 Результаты создания кластера - 2015 г.

Ожидается, что кластер будет закончен в 2015 году.

Рис. 6.4.1 Основные показатели кластера

7. Инвестиционный проект

7.1 Цель проекта

Завершение отработки и организация серийного изготовления на ГП «Красмашзавод» высокопроизводительного оборудования для производства монокристаллического кремния, увеличение объемов выпуска гражданской продукции, эффективное использование производственных мощностей и квалифицированного персонала.

Для организации серийного производства оборудования по производству кремния на ГП «Красмашзавод» необходимо:

ѕ завершить отработку и организацию серийного производства высокопроизводительной автоматизированной установки 221УА100 для выращивания монокристаллического кремния;

ѕ создать опытный образец и организовать серийное производство автоматизированной установки 221УП200 для получения поликристаллического кремния.

7.2 Описание продукции

* полуавтоматическая установка 221УП200 водородного восстановления кремния предназначена для производства массивных поликристаллов кремния диаметром до 120 мм, длиной до 2200 мм, в количестве 24 шт. за один процесс, расчетной производительностью
50000 кг/год, с механизированным способом разгрузки поликристаллических стержней - контейнерным способом.

* высокопроизводительная автоматизированная установка 221УА100 предназначена для выращивания монокристаллов кремния по методу Чохральского диаметром 150-250 мм с годовой производительностью в расчете на монокристаллы диаметром 150 мм до 9000 кг. Модификация установки предназначена для выращивания монокристаллов диаметром 300 мм.

Производство планируется разместить в пределах одного комплекса, специализирующегося на изготовлении изделий производственно-технического назначения, ТЭК и СТО.

Для организации серийного производства оборудования для выращивания кремния требуются затраты в размере 20,3 млн. рублей, которые будут использованы на опытно-конструкторские работы, проектирование и изготовление средств технологического оснащения, в том числе требуется государственный кредит в размере 15,8 млн. рублей.

7.3 Анализ рынка

Преимущества предлагаемой продукции (услуг) по научно-техническим, технологическим и стоимостным характеристикам, Обоснование наличия спроса на продукцию при заявленных ценах, цены на дату расчета проекта, количественная оценка емкости рынка, существующий и прогнозируемый объем продаж на рынке, возможности экспорта продукции, способность продукции (услуг) по проекту к импортозамещению, имеющиеся контракты (протоколы о намерениях, договора и т.п.) на поставку продукции (услуг) по проекту. (2-3 страницы текста)

По имеющимся прогнозам на ближайшую перспективу (10-15 лет) в качестве основного полупроводникового материала сохранит свою лидирующую роль монокристаллический кремний, который применяется во всех областях современного приборостроения: электронной техники, микроэлектронике, радиотехнике, машиностроении, космической, лазерной технике, медицине, бытовой технике, телевидении и т.д. Традиция
развития электроники идет в направлении возрастающих требований к чистоте и качеству исходных материалов.

В последние годы в производстве монокристаллического кремния имеет место тенденция в сторону получения монокристаллов большого диаметра (до 300 мм), использование которых позволит повысить технические параметры и потребительские свойства интегральных схем и соответственно продукции, сделанной на их основе, и значительно удешевить ее.

Производство монокристаллического кремния в бывшем СССР было сосредоточено на территории Украины и Киргизии. Предприятия России практически исчерпали свои резервы по наращиванию производства монокремния. Для ликвидации в России дефицита этой продукции ведутся работы по созданию нового предприятия производства полупроводникового кремния, предусматривающего полный цикл производства на Горно-химическом комбинате г. Железногорска Красноярского края, где потребуется большое количество современного оборудования.

Потребителями данного оборудования являются и другие предприятия, производящие кремний, где требуется замена устаревшего, физически и морально изношенного оборудования на современное, высокопроизводительное, такие как, Подольский химико-металлургический комбинат, где оборудование отработало 9-16 лет.

В настоящее время производителями аналогичного оборудования зарубежом являются такие фирмы, как «Кауех-Когр» (США) и «LEYBOLDAG» (Германия) и другие, которые диктуют свои цены, поэтому оборудование ГП «Красмашзавод» может с успехом использоваться у отечественных потребителей.

Предлагаемые установки имеют патенты предприятия на изобретение:

-221УП200 №2095494.

- 221УА100 №№1773955, 1798395, 2052547, 2088702.

7.4 Эффекты от реализации проекта:

Срок окупаемости: 1,9 года.

Срок окупаемости представляет период времени с начала реализации проекта до момента, когда разность между накопленной суммой чистой прибыли с амортизационными отчислениями и объемом инвестиционных затрат приобретет положительное значение.

Количество сохраненных рабочих мест - 240 чел.

Технические характеристики оборудования, предлагаемого ГП «Красмашзавод», соответствуют лучшим зарубежным образцам фирм «Кауех-Когр» (США) и «LEYBOLDAG» (Германия), а цена на 25-30%% ниже стоимости аналогичного зарубежного оборудования, что позволит использовать указанное оборудование для импортозамещения.

Организация производства оборудования для выращивания моно- и поликремния позволит обеспечить такое предприятие края как Горно-химический комбинат г. Железногорска современным оборудованием, создать перспективное производство, значительно увеличить налоговые поступления в бюджет, а для ГП «Красмашзавод» позволит эффективно задействовать основные и оборотные средства, увеличить объем выпуска товарной продукции гражданской направленности, тем самым принципиально изменив финансово-экономическое состояние предприятия.

7.5 Расчеты

Таблица 7.5.1. Инвестиционные затраты по проекту, млн. рублей

Таблица 7.5.2. Инвестиционный план по проекту

Таблица 7.5.3. Источники финансирования заявленного проекта, млн. рублей

Примечание: ранее понесенные затраты на создание основных фондов и нематериальных активов для реализации данного проекта в разделе «Собственные средства» не учитываются. Эти средства учитываются только при расчете амортизации и отнесения ее на себестоимость продукции по проекту.

Таблица 7.5.4. График возврата заемных средств, млн. рублей

Таблица 7.5.5. План производства и реализации продукции (услуг) по проекту в натуральном выражении

Таблица 7.5.6. Цены продукции (услуг) по проекту, млн. р.

Таблица 7.5.7. Финансовые результаты производственной и сбытовой деятельности по проекту

Таблица 7.5.8. Основные показатели деятельности предприятия - заявителя (без учета заявленных в программу проектов)

Заключение

В 1948 г. был создан первый транзистор. Он был сделан на монокристалле германия. Однако известно, что по сравнению с кремнием Ge обладает существенно меньшей шириной запрещенной зоны, следовательно, диапазон рабочих температур транзистора на Ge также гораздо меньше, чем у аналогичного прибора, созданного на монокристаллах Si. Кроме того, массовое производство Ge дороже из-за его недостаточных запасов в земной коре. По этим и другим причинам германий не получил распространения.

Учитывая экологическую чистоту атомных и солнечных источников энергии, особенно в ракурсе всемирного потепления, можно прогнозировать, что тандем атомной и солнечной энергетики определит будущую конфигурацию энергетики планеты. При этом, скорее всего, атомные станции будут обеспечивать постоянную промышленную мощность энергоемких процессов, а солнечная возьмет на себя сферу потребления. Мировой спрос на поликремний растет с каждым годом. Основной его потребитель - производители солнечных батарей.

«Солнечный» кластер - комплекс крупномасштабных интегрированных производств в солнечной энергетике на территории Красноярского края. При полной крупномасштабной реализации данного проекта у России появится возможность стать не только ядерной, но и солнечной державой.

Подводя итоги можно отметить, что в приведенной работе проанализирован мировой рынок и российский рынок. Так же были выявлены лидирующие производители поликремния и монокремния. Определены отрасли потребители и оборудование всего цикла получения монокремния. Все задачи выполнены, цель данной работы достигнута.

Литература

l. Maycock P. I / PV News. 2004. V. 19. №2. (www. pvenergy.com).

2. European Photovoltaic Projects 1999-2002 Europ. Comm. 2003. V. A-3. P. 194. (www.europa.eu.int).

3. Rogol M. Solar Power // CLSA Asia-Pacific Markets, 2004. P. 76 (www.clsa.com).

4. PV Status Report // Europ. Comm. DG JRC EUR 20850EN. 2003. P. 75 (www.pvdatabase.com).

5. Saitoh T. // 12th PVSEC.— Jeju (Korea), 2001. - P. 591.

6. EPIA Communication. 2004. №1 (www. iea-pvps.org).

7. Strebkov D.S., Pinov A., Zadde V.V. et al. // Intern. Congress Business&Investment for Renewable Energy. Moscow (Russia), 999. P. 8. Peter K., Kopecek R., Pernau T. et al. // Mater. 31st IEEE PVSC. - Lake Buena (Florida), 2005. - P. 152-156.

Размещено на Allbest.ru