Да будет энергия солнца: фоторепортаж с завода «Хевел»

В интересное время мы живем: буквально на наших глазах солнечная энергетика из мифа превращается в реальность. Многие знают, в нашей республике есть предприятие, где выпускают солнечные батареи. Что с ними делают и куда девают дальше, мы сейчас вам и расскажем.

В 2009 году группа компаний «Ренова» и госкорпорация «Роснано» задумали создать завод «Хевел» на бывшей территории «Химпрома» под Новочебоксарском. На воплощение этой идеи им понадобилось шесть лет, и только в 2014 году завод начал производить первую продукцию. Солнечные батареи разрабатывают в Санкт-Петербурге (именно там расположен научно-технический центр тонкопленочных технологий в энергетике).

Всё, что выпускает «Хевел», идет на стратегическую энергетику. Прикупить пару батарей для дачи не получится. Но если вы захотите оснастить свою маленькую электростанцию по последнему слову науки и техники, то вам сюда.

Давайте попробуем разобраться, в чем преимущество таких модулей.

Энергия солнца имеет свойство восстанавливаться, что выгодно отличает ее от таких ресурсов, как уголь, газ и нефть, которые если заканчиваются, то навсегда. Небесное светило образовалось 4,5 миллиарда лет назад, и ученые прогнозируют, что оно не погаснет еще 6,4 миллиарда лет. Даже в масштабах Вселенной это очень долго. По крайней мере, на наш век точно хватит. Тем более что пока нам много и не надо – всего лишь 0,5% солнечной энергии обеспечат все потребности мировой энергетики.

Солнце доступно в любой точке планеты, правда, ночью и в дождливую и пасмурную погоду солярная энергия не может быть основным источником.

Теоретически такие модули можно применять везде, выработка ресурсов абсолютно бесшумна, в сравнении с другими источниками энергии производство очень экологично.

Конечно, солнечные батареи достаточно дорогое удовольствие, но цена на них с каждым годом падает.

Во всем мире только несколько компаний выпускают подобные модули. Завод в Новочебоксарске входит в пятерку высокоэффективных производств. Как считает гендиректор группы компаний «Хевел» Игорь Шахрай, завод конкурирует с таким монстром, как Panasonic, который производит гетероструктурные модули. И тут все зависит от того, чья прикладная наука будет быстрее и кто раньше покажет результаты. Очень много солнечных батарей выпускается в Китае – эта страна сегодня в лидерах, но таких глубоких исследований нет и у них.

Изначально эффективность кремниевых модулей, которые выпускали на заводе, составляла приблизительно 15% КПД, сейчас разработаны батареи с 22% КПД. В ближайшие полгода-год эффективность должна еще увеличиться.

В год «Хевел» производит 160 МВт гетероструктурных солнечных модулей с КПД выше 20%. Каждый день с конвейера выходит порядка полутора тысяч батарей на 400 кВт. 

Гетероструктурные солнечные модули – это новое поколение батарей, которые начали выпускать недавно. Ноу-хау вобрало в себя преимущества кремниевых технологий – тонкопленочной и кристаллической. Такие конструкции будут эффективно работать в течение 25 лет при экстремальных температурах (от -40° до +85°) и выдержат огромные нагрузки (почти 900 кг). При значительном изменении температуры этот модуль не деградирует.

Уже две станции работают на солнечных батареях – это Бурибаевская СЭС (Башкирия) и Соль-Илецкая СЭС (Оренбургская область). В сентябре будет открыта электростанция полностью на гетеростурктурных модулях в Республике Алтай – Майминская СЭС.

А теперь покажем само производство. На «Хевеле» работает всего 400 человек, потому что большинство технологических процессов автоматизированы.

Сначала кремниевые пластины загружают, сортируют, выявляют брак, если таковой есть. Чистят, то есть готовят к тому, что в последующем на них будет нанесен специальный слой.

После плазменной химобработки на пластины напыляются слои прозрачного токопроводящего оксида. И если сначала они были черными, то теперь становятся синими.

Далее наносится трафаретом тончайшая контактная сетка из серебра. Потом фотоэлементы проверяются и тестируются, а также сортируются по мощности.

И, наконец, сам процесс сборки модулей: из ячеек формируется матрица, ламинируется с двух сторон, в нее устанавливается клемма, и уже затем матрицу монтируют в алюминиевую рамку.

Завершающий этап – измерение тока, напряжения и мощности, после чего на каждую батарею клеят этикетку с характеристиками.

Вот, собственно говоря, и всё. На производство одного модуля уходит приблизительно 50 минут и около 600 грамм кремния. Но что будет, когда закончится кремний, науке пока неизвестно.

Обсудить на форуме