Из материалов кейса для района энергетики

ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ КРЕМНИЙ

__Усолье-Сибирское, Иркутская область, Москва__

ОАО «РОСНАНО», OOO "Группа НИТОЛ"

Поликристаллический кремний(«поликремний») — наиболее чистая форма промышленно производимого кремни я- полуфабриката, получаемый очисткой технического кремния хлоридными и фторидными методами и используемый для производства моно- и мультикристаллического кремния .

В настоящее время различают поликремний «электронного» (полупроводникового) качества (более дорогой и чистый) и поликремний «солнечного» качества (более дешёвый и содержащий больше примесей).

Большая часть поликристаллического кремния в мире производится в форме цилиндрических стержней (на 2009 год: Россия — до 140 мм в диаметре, за границей СНГ — до 300 мм в диаметре) серого цвета с шершавой дендридной поверхностью («попкорн»). Обычно стержни раскалываются на фрагменты (chunk). Сколы стержней имеют раковистый излом, подобный изломам аморфных материалов. Срез (шлиф) стрежня поликремния обычно изучают при контроле качества получаемого кремния и при анализе хода технологического процесса.

В центре стержня находится «затравка» из моно- или поликремния. Ранее затравки получали перетягиванием в атмосфере поликремния электронного качества (т. н. кислородные прутки). С развитием технологий проволочной и ленточной резки затравочные кристаллы стали получать путём продольного разрезания слитков моно- и стержней поликремния на прутки квадратного сечения (5х5, 7х7, 10х10 мм и т. п.). От «затравки» по перпендикулярно образующей прорастают кристаллиты в виде коротких игл, с сечением менее 1 мм, плотноупакованные. Часто при большой скорости осаждения на «затравку», зерна поликремния начинают расти дендритно в виде попкорна, на аварийных процессах дендриты могут образовывать отслаивающиеся корки: качество и чистота такого поликремния обычно ниже.

 

ЭКСПЕРТНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

района энергетики г. Нанограда

по проекту «ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ КРЕМНИЙ»

ОАО «РОСНАНО», ООО «ГРУППА НИТОЛ»

 

Цель экспертизы:

            Проанализировать проект, предоставленный компанией «НИТОЛ», выявить преимущества и недостатки проекта, по сравнению с альтернативными (являющимися прямыми конкурентами) проектами. Решить вопрос финансирования предприятия на основании полученных данных.

 

Общее описание кейса:

            В данном кейсе раскрывается сущность производства поликристаллического кремния для производства элементов солнечных батарей.

 

            Компанией «НИТОЛ» были предоставлены следующие данные:

• о веществе, которое используется в качестве сырья при производстве;
• о технологии производства поликристаллического кремния (конечный продукт производства);
• о полной производственной цепочке в солнечной энергетике;
• о дивизионе «Поликристаллический кремний»;
• структура управления предприятием;
• место производства поликристаллического кремния на территории России;
• рыночный потенциал различных технологий производства солнечных фотоэлементов (ФЭП);
• прогноз роста производственных мощностей предприятия.

 

В кейсе отсутствуют следующие необходимые данные;

• схема производства при переводе на более экономичный фторсилан;
• информация об альтернативных материалах, используемых для изготовления фотоэлементов и возможностях их обработки на данном предприятии;
• об оборудовании для производства, его стоимость и сложности при эксплуатации,
• информация об используемых ресурсах при производстве (себестоимость, стоимость доставки сырья до предприятия);
• данные о затратах на обслуживание оборудования;
• сроки производства продукции;
• стоимость конечного продукта;
• предполагаемый рынок сбыта, конкуренты на рынке сбыта;
• первоначальные затраты;
• данные об энергозатратах на производстве;
• данные о возможном экологическом вреде или доказательстве его полного отсутствия;

 

            Значительная часть недостающих данных была добавлена экспертами в кейс.

 

Критерии экспертного заключения

Команда экспертов ознакомилась с кейсом «ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ КРЕМНИЙ» и вынесла свое заключение, основываясь на результатах проверки по следующим аспектам:

1. Анализ рынка
2. Технологический анализ
3. Экономический анализ

 

I АСПЕКТ. АНАЛИЗ РЫНКА

1 критерий: общий анализ рынка

            Информация о рыночном потенциале и внешнем рынке, предоставленная в кейсе, полностью удовлетворяет поставленным критериям.

            Исходя из прогнозов  Европейской Ассоциации Фотовольтаики (далее - EPIA) и мнения различных экспертов и аналитиков, можно сделать вывод, что выход продукции компании «НИТОЛ» на внешний рынок оправдается, и проект будет прибыльным.

            2011 станет непростым для сектора солнечной энергетики. В результате сокращения программ государственной поддержки отрасли в ряде европейских стран Европа перестанет быть двигателем роста рынка. Производителям оборудования для фотовольтаики необходимо будет осваивать новые рынки, чтобы избежать сокращения производства.

            Тем не менее, по мнению аналитиков, в течение ближайших пяти лет сектор фотовольтаики продолжит расти. Согласно прогнозу Solarbuzz, даже при самых низких темпах роста мировой рынок солнечной энергетики к 2014 г. вырастет в 2,5 раза. А по сценарию ускоренного роста годовые обороты сектора к 2014 г. приблизятся к отметке $100 млрд.

 

2 критерий: спрос

            В проекте полностью отсутствует информация о предполагаемых рынках сбыта.

            Россия с точки зрения конечного потребления солнечных модулей для выработки электроэнергии имеет плохие шансы стать мировым лидером в потреблении кремниевых продуктов, Данный факт обусловлен ее географическим расположением, которое характеризуется недостатком солнечных дней в году, за исключением городов и областей, расположенных на Юге России.

            В ближайшее время в России не произойдет увеличение спроса на солнечные модули, так как у нас в стране полностью отсутствует какая-либо государственная стратегия, направленная на оснащение объектов (домов и предприятий) альтернативными источниками энергии, такими как солнечные модули. В качестве российских потребителей солнечных пластин полупроводникового качества можно рассматривать заводы по производству полупроводниковых приборов, их существует в России не более десятка.

 

3 критерий: конкуренция

В проекте предоставлена информация только о зарубежных странах-лидерах на мировом рынке солнечной энергетики.

Объем мирового производства ФЭП и тонкопленочных модулей в 2010 г. составил порядка 20,5-27,2ГВт (диапазон цифр отражает мнение различных отраслевых аналитиков), более чем удвоившись по сравнению с 2009г. Доля тонкопленочных модулей в общем объеме производства снизилась до 12%.

            В региональном плане, страны Азии (прежде всего, Китай) укрепили лидерские позиции в секторе производства ФЭП. В 2010 г. 82% мирового производства ФЭП пришлось на долю азиатского региона, в т.ч. почти половина (47,8%) ─на долю Китая.

Основными рынками сбыта являются США, Китай, Корея, Испания, Тайвань.

 

4 критерий: конкуренция между рынками

В проекте полностью отсутствует информация об альтернативных источниках электроэнергии, которые так же стремительно набирают темпы роста на мировом рынке. Например, энергия ветра.

 

II АСПЕКТ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

 

1 критерий: ресурсоемкость

В проекте лишь частично указана информация о ресурсоемкости производства.

Тем не менее, представлен прогноз, согласно которому к 2020 году толщина пластин уменьшится до 150 мкм, что приведет к снижению коэффициента расхода кремния (до 3 г/Вт). Для компании это означает возможное сужение поставок и предпосылки к расширению рынка сбыта, за счет больших мощностей производства.

Данных о поставках сырья (металлургического кремния) в проекте не представлено.

В планах компании поставлять металлический кремний из Шелехова, удаленность которого от производства всего 120 км.

 

2 критерий: сроки производства

В проекте не указаны сроки производства конечного продукта.

Рабочий цикл реактора Siemens длится 4 дня. При производстве планируется использовать  тринадцать  2-тонных и восемь  2,5-тонных реакторов

 

3 критерий: качество конечного продукта

При использовании технологии Siemens частота конечного продукта выше 99,9999%.

ПКК такой частоты может использоваться не только на рынке солнечной энергии, но и на рынке микроэлектроники.

КПД фотоэлементов, изготовленного из получаемого ПКК около 18-19%.

Данных продукт отвечает всем требованиям современного рынка солнечной энергетики.

 

4 критерий: оценка экологичности производства

В проекте не раскрыта возможность загрязнения окружающей среды при транспортировке и авариях.

Необходимо отметить, что несмотря на свою распространенность и отлаженность техпроцесса, Siemens-процесс использует в качестве промежуточного сырья трихлорсилан (далее — ТХС), что связано со значительными экологическими рисками производства. Класс опасности ТХС согласно классификации ООН – 4,3 (по 5-ти бальной шкале). В связи с этим существуют определенные ограничения по расположению таких предприятий и удаленности их от населенных пунктов.

Тем не менее, производство замкнуто, то есть все используемые химикаты используются неоднократно и находятся внутри бесконечного цикла. В проекте объяснена схема возможного вторичного использования водорода и способы использования получаемого при переработке металлического кремния трихлорсилана. Такая технология вреда экологии наносить не может.

Риск возникновения аварии на производстве стремится к нулю, так как на заводе установлена жесткая система контроля и обеспечения безопасности.

 

5 критерий: Оценка научной обоснованности

Siemens-процесс является наиболее подходящим, для производства  кремния. Эта технология является стабильной, проверенной выгодной и открытой.

Известны пути увеличения экономических показателей производства. Ведутся работы над улучшением оборудования и поиски возможного улучшения параметров производства при использовании Siemens-процесса. По прогнозам уже через 5-7 лет производители, использующие Siemens-процесс смогут снизить себестоимость конечного продукта на 20-30%. 

Это дает основания быть полностью уверенными, что производственные риски при старте производства для новой компании стремятся к нулю.

Так же преимуществом проекта является то, что ТХС, используемый на производстве, синтезируется внутри производства. Так как качество поликремния (далее - ПКК) напрямую зависит от качества ТХС, производство является независимым.

Еще одним преимуществом проекта является огромный опыт предприятия. «НИТОЛ» работает с химией с 30-х годов прошлого столетия, а с ТХС уже на протяжении 30-ти лет.

Также оборудование, используемое на производстве, считается долговечным и не требует постоянного обновления. Реакторы, конверторы, холодильные установки могут служить до 20-ти лет. Насосы, используемые на производстве, являются легко заменяемыми и не дорогостоящими по сравнению с остальным оборудованием на производстве.

 

В проекте не указаны схема производства при переходе на более экономичный фторсилан и возможные изменения, вызванные  его транспортировкой и переработкой в связи с его низкими экологическими свойствами по сравнению с трихлорсиланом.

            Данная схема поможет более быстрому переходу на данный ресурсный материал и продуктивному развитию отрасли.

 

III  АСПЕКТ: ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

 

1 критерий: себестоимость конечного продукта

В проекте не имеется данных, для проведения анализа по данному критерию.

Рыночная цена находится на уровне 100-200$/кг, по пессимистичным оценкам цена может опуститься до уровня 50$/кг к 2015 году.

 

2 критерий: Первоначальные затраты, окупаемость

Стоимость проекта, по разным данным, от 600 до 650 млн $

            Преимущества проекта: быстрая окупаемость (по пессимистичным оценкам проект полностью окупится к 2015 году),  низкие риски (спрос на рынке очень сильно превышает предложение), уже построена первая очередь производства: заключены долгосрочные контракты о покупке поликремния на срок 4-7 лет на сумму более 1,6 млрд $, низкая себестоимость (по сравнению с другими производствами) за счет того, что производство энергоемкое.

 

3 критерий: возможность расширения производства

В проекте частично указаны данные о возможном росте производства. За счет чего будет осуществляться рост  не указано.

 

4 критерий: затраты на оборудование

Данных, указывающих на приблизительную стоимость необходимого оборудования и стоимости его обслуживания, не указано.

 

ВЫВОД

Материалы, представленные в кейсе, требуют частичной доработки.

При анализе информационного кейса были выявлены следующие преимущества:

1. Стабильность Siemens-процесса, используемого на производстве.
2. Собственные процессы синтеза ТХС внутри производства.
3. Опыт предприятия с химической продукцией, в частности с ТХС.
4. Долгосрочность и неприхотливость оборудования при эксплуатации.

В проекте были выявлены следующие недостатки:

Перспективы перехода предприятия на более экономичный фторсилан.

На основании проанализированных данных экспертная комиссия одобряет возможность финансирования проекта.

 

Участники экспертной группы:

Берлизев Владимир, Гребенникова Маргарита, Звягинцева Валерия, Перунков Максим, Горбунова Ксения, Булатов Раиль, Башкеев Александр, Абдрахманова Регина, Катаев Андрей, Варежников Дмитрий, Верстаков Артем, Кувакина Екатерина, Чепига Алексей.

Глава района Кувакина Екатерина Сергеевна

Начальник отдела Корпорации Чепига Алексей  Анатольевич