26 марта 2015 г. в последний день работы форума электронной промышленности в России и Восточной Европе «ЭкспоЭлектроника» состоялся, ставший уже традиционным, Круглый стол «Фотовольтаика — новый вектор развития электроники». Участие в работе круглого стола приняли более 50 специалистов: представители компаний с опытом успешной реализации проектов в области солнечной энергетики, ученые, разработчики, девелоперы. Модератором круглого стола, также по устоявшейся традиции, выступил А. Г. Казанский, главный научный сотрудник кафедры Физики полупроводников физического факультета МГУ, доктор физ.-мат. н., профессор.
А. Г. Казанский, главный научный сотрудник кафедры Физики полупроводников физического факультета МГУ
Прозвучали доклады.
Солнечная энергетика: тенденции развития и проблемы
Докладчик — Олег Сергеевич Попель — зам. директора Объединенного института высоких температур РАН, председатель Научного совета РАН по нетрадиционным возобновляемым источникам энергии, д. т. н.
Динамика роста. Суммарная мощность всех энергоустановок на солнечной энергии
Докладчик отметил, что к 2014 году суммарная мощность всех энергоустановок на возобновляемой энергетике (без крупных ГЭС) достигла 700 ГВт (0,7 ТВт) или около 15% от мощности всех электростанций мира. Возобновляемая энергетика стала одним из ключевых «игроков» мирового энергетического рынка.
Олег Сергеевич Попель — зам. директора Объединенного института высоких температур РАН
Пленки прозрачных проводящих оксидов в кремниевых солнечных элементах
Геннадий Григорьевич Унтила (Ведущий научный сотрудник НИИЯФ МГУ, к. ф.-м. н.) отметил, что пленки прозрачных проводящих оксидов (ТСО) – приоритетное направление исследований, в том числе применительно к солнечным элементам.
Фотовольтаика на основе органических и гибридных материалов
Докладчик — Алексей Раисович Тамеев — ведущий научный сотрудник Института физ. химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, д. ф.-м. н. Он подчеркнул, что важнейшее преимущество органических материалов перед неорганическими полупроводниками – простая технология приготовления пленок поливом из раствора, что ведет к снижению стоимости солнечного элемента.
Реализация технологии HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) с использованием реакторов KAI
Докладчик – А.В Бобыль, сотрудник НТЦ тонкопленочных технологий при ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН. Докладчик подчеркнул, что модули HIT относятся к классу высокоэффективных модулей, стабильно занимающего 10% от общего объема производства (5,1 ГВт в 2014 году). Доля модулей HIT до 2018 года доля увеличится до 19,3% и составит 1,2 ГВт. Известно, что в «НТЦ Тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. Иоффе» (г. С-Петербург) имеется автоматизированная линейка оборудования для производства тонкопленочных фотоэлектрических модулей тандемного типа на основе системы «аморфный-микрокристаллический кремний». Докладчик рассказал о работах, доказывающих что имеющееся оборудование может быть успешно использовано для работ по ФЭП на основе технологии HIT. Солнечный элемент на основе кристаллического кремния с очень высоким КПД – в 27% – разрабатывает группа учёных Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН. Они заменили в существующей технологии процессы диффузии и имплантации, с помощью которых создаётся p-n-переход для разделения носителей и генерации тока, плазмохимическим осаждением нанопленки аморфного кремния на поверхность кристаллического кремния.
Линейка оборудования для производства фотоэлектрических модулей. Рассказывает А. В. Бобыль
Концентраторные фотоэлектрические модули на основе каскадных А3В5 солнечных элементов
Докладчик – С. А. Минтаиров — научный сотрудник ФТИ им. А. Ф. Иоффе
Концентраторный солнечный элемент, созданный в ФТИ им. Иоффе. Рассказывает С. А. Минтаиров
Космическая фотовольтаика: прошлое, настоящее, будущее
Докладчики — Евгений Виталиевич Слыщенко, А. А. Лебедев, ОАО «НПП КВАНТ»»
Некоторые результаты эксплуатации фотоэлектрических модулей различных типов в условиях г. Москвы
Докладчик - Алексей Борисович Тарасенко - ведущий инженер Объединенного института высоких температур РАН
Стенд для мониторинга различных типов солнечных модулей в ОИВТ РАН
В ходе мониторинга получены данные по выработке модулей различных типов. В условиях Москвы по приведенной выработке на единицу мощности лидируют тонкопленочные системы, однако тандемный модуль на основе аморфного и микроморфного кремния уступает конкурентам по выработке энергии на единицу площади.
Как России найти дорогу к солнечной энергетике: наука и промышленность, государство и общество
Докладчик — Борис Львович Эйдельман — зам. генерального директора ЗАО «Телеком СТВ», к. т. н. сказал, что 2014 г стал для России знаковым в области солнечной энергетики:
- Воссоединение с Крымом сразу добавило около 400 МВт установленной мощности
- Вошли в строй несколько солнечных электростанций с мощностью более 5 МВт
- Приступил к серийной работе завод «Хевел»
- Запущен ряд дизель-солнечных электростанций в Якутии
- В 2013 и в 2015 гг вышли постановления Правительства РФ о поддержке ВИЭ
Однако этого мало. Помимо поиска новых структур для более эффективного преобразования солнечного излучения исследования должны быть сосредоточены на новых системах сбора генерированного заряда (металлизация, новые варианты прозрачных проводящих тонкопленочных покрытий, системах сборки модулей и т. п.), необходим повых инженерных решений в области строительства и обслуживания солнечных электростанций. Надо сосредоточиться на поиске более эффективных систем хранения выработанной электроэнергии и создании новых способов транспортировки выработанной электроэнергии.
Рынок поликремния – инвестиционные циклы
Докладчик – Аркадий Валерьевич Наумов, заместитель генерального директора «НПК МакроОптика». Докладчик проанализировал положение дел на рынке исходного сырья – поликремния, который сейчас перенасыщен. И попытался ответить на вопросы:
- когда закончится перепроизводство
- когда цены вернутся к равновесным
- какие цены вызовут новый «инвестиционный цикл»
Производители поликремния в 2013–2014 гг. Выступает Наумов А. В.
Векторы развития солнечной энергетики в России и за рубежом. Есть ли точки пересечения российских и зарубежных производителей и ученых?
Антон Михайлович Усачев — директор Российской ассоциации солнечной энергетики рассказал, что на сегодняшний день в России уже построена первая промышленная солнечная электростанция мощностью 5 МВт селе Кош-Агач Республики Алтай. В ближайшие месяцы ее мощность будет увеличена до 10 МВт.
Завершается строительство двух солнечных электростанций в Оренбургской области суммарной мощностью 30 МВт. До конца года должны быть также построены две электростанции в Республике Башкортостан общей мощностью 15 МВт. Кроме этого введен в промышленную эксплуатацию завод по производству солнечных модулей «Хевел» в Чувашии, который будет выпускать около 97,5 МВт модулей в год.
Это очень большие и важные шаги, учитывая, что еще год назад установленные мощности гелиоэнергетики в России не превышали в сумме 2 МВт. Это одно из самых перспективных направлений развития солнечной энергетики. Причем можно говорить как об инвестициях в создание собственной генерации на основе солнца, например, в качестве дополнительного источника электроэнергии для промышленных объектов или сельхозпредприятий, так и о создании бизнеса по производству и продаже электроэнергии, полученной от возобновляемых источников
В большей степени это касается удаленных и изолированных территорий, где нет электрических сетей, преобладает дорогая дизельная генерация и себестоимость киловатт*часа превышает 30–40, а иногда и 70 рублей. В таких условиях энергоустановки на основе солнечных модулей без всяких субсидий окупаются всего за несколько лет, а жители этих районов и муниципальные власти получают надежное электроснабжение по гораздо более выгодным тарифам. Конечно, временные трудности в экономике, резкие колебания на валютном рынке и действие западных санкций вносят определенные коррективы в реализацию программы развития солнечной энергетики, но нет никаких сомнений, что требования к уровню локализации будут соблюдаться. Россия – это очень привлекательный и перспективный рынок для международных компаний – производителей оборудования и комплектующих, которые самостоятельно переносят часть производства в Россию. Например, компания Schneider Electric локализовала производство инверторов для солнечных электростанций в Иркутской области. Кроме того, некоторые российские производители реализуют собственные программы импортозамещения, в частности, завод «Хевел» часть импортных комплектующих для производства солнечных модулей планирует заменить на российские аналоги.
Презентации доступны по ссылке.
После докладов завязалась оживленная дискуссия. Начало положено, но этого мало. Собравшиеся отметили, что необходимо приобрести за рубежом самые современные заводы по производству кристаллических ФЭП по самым перспективным направлениям, к которым относятся в первую очередь технология HIT. Необходимо также создать отечественный метрологический центр по солнечной энергетике. Ввести в строй заводы по солнечному стеклу и технологическим пленкам. Необходимо сверху обязать энергосбытовые компании подключать к сети малые генерирующие объекты с минимумом бумажной волокиты. Крайне важно внести изменения в технические регламенты и не принимать в эксплуатацию вновь вводимые бытовые и промышленные объекты без 5% обеспечения их энергопотребления за счет ВИЭ. Не менее важно также не допускать к реализации малых объектов солнечной энергетики некомпетентные организации, результат деятельности которых порочит саму идею конкурса. В России уже сформировалось понимание, что потенциал сырьевой экономики иссякает. Ближайшие 10 лет в этом смысле станут важнейшими.