КАК КОНКУРИРОВАТЬ С МИ­РО­ВЫ­МИ ЛИ­ДЕ­РА­МИ

Delovoy Kazakhstan - - Общество - Алек­сей НА­ЗА­РОВ,Ал­ма­ты

Со­зда­ние вер­ти­каль­но-ин­те­гри­ро­ван­ной про­из­вод­ствен­ной це­поч­ки по об­ра­бот­ке сы­рья, по­вы­ше­нию ка­че­ства и по­лу­че­нию вы­со­ко­эф­фек­тив­ных сол­неч­ных эле­мен­тов и мо­ду­лей на ос­но­ве ге­те­ро­пе­ре­ход­ной и SmartWire тех­но­ло­гий ста­ла основой для ин­те­гра­ции це­ле­вых оте­че­ствен­ных тех­но­ло­гий с пе­ре­до­вы­ми ми­ро­вы­ми прак­ти­ка­ми в об­ла­сти сол­неч­ной энер­ге­ти­ки.

Сле­ду­ю­щий этап за­клю­ча­ет­ся в от­лад­ке уста­нов­лен­но­го обо­ру­до­ва­ния и вы­ве­де­нии его на про­из­вод­ствен­ную мощ­ность, что поз­во­лит сде­лать сол­неч­ную энер­ге­ти­ку бо­лее до­ступ­ной для со­зда­ния «зе­ле­ной» эко­но­ми­ки Ка­зах­ста­на,счи­та­ет ру­ко­во­ди­тель ла­бо­ра­то­рии фо­то­элек­три­че­ских яв­ле­ний и при­бо­ров в Фи­зи­ко-тех­ни­че­ском ин­сти­ту­те Ка­зах­ско­го на­ци­о­наль­но­го ис­сле­до­ва­тель­ско­го тех­ни­че­ско­го уни­вер­си­те­та име­ни К. И. Сат­па­е­ва Нур­лан Ток­мол­дин. Про­ект «Со­зда­ние ин­но­ва­ци­он­ной вер­ти­каль­но­ин­те­гри­ро­ван­ной тех­но­ло­ги­че­ской ли­нии по про­из­вод­ству крем­ни­е­вых сол­неч­ных эле­мен­тов и мо­ду­лей с ре­корд­ны­ми па­ра­мет­ра­ми с ис­поль­зо­ва­ни­ем ге­те­ро­пе­ре­хо­да «кри­стал­ли­че­ский крем­ний – аморф­ный крем­ний», тех­но­ло­гии SmartWire и без­рам­ной кон­струк­ции «стек­ло на стек­ле» был пред­став­лен на Меж­ду­на­род­ной вы­став­ке ЭКСПО-2017. На этом гран­ди­оз­ном смот­ре пе­ре­до­вых тех­но­ло­гий в об­ла­сти воз­об­нов­ля­е­мых ис­точ­ни­ков энер­гии ка­зах­стан­ские раз­ра­бот­чи­ки пред­ста­ви­ли свой про­ект в ви­де ви­део­ро­ли­ка. В нем они рассказывали об оте­че­ствен­ных ин­но­ва­ци­ях, свя­зан­ных с двумя тех­но­ло­ги­я­ми – по­лу­че­ни­ем ме­тал­лур­ги­че­ско­го крем­ния и спе­ци­аль­ных ин­тер­ме­тал­ли­че­ских спла­вов.

При­ме­ча­тель­но, что ру­ко­во­ди­тель про­ек­та,вы­пуск­ник док­то­ран­ту­ры PhD Imperial College London по про­грам­ме «Бо­ла­шак» про­дол­жа­ет де­ти­ще сво­е­го отца Се­рекбо­ла Жа­ры­л­га­по­ви­ча Ток­мол­ди­на, за­слу­жен­но­го де­я­те­ля РК, Ла­у­ре­а­та Го­су­дар­ствен­ной пре­мии РК, уче­но­го, ко­то­рый сто­ял у его истоков и при­влек пря­мые ин­ве­сти­ции на сум­му 3,5 млн дол­ла­ров США из Са­у­дов­ской Ара­вии.

Задача про­ек­та – не толь­ко со­здать сол­неч­ные ба­та­реи, мощ­нее ныне пред­став­лен­ных на рын­ке, но и объ­еди­нить в од­ну тех­но­ло­ги­че­скую це­поч­ку весь про­цесс от за­го­тов­ки сы­рья до вы­пус­ка са­мих мо­ду­лей. Вос­про­из­во­ди­мость тех­но­ло­гии яв­ля­ет­ся од­ной из важ­ней­ших ха­рак­те­ри­стик ее эф­фек­тив­но­сти.Се­го­дня в Фи­зи­ко-тех­ни­че­ском ин­сти­ту­те соз­дан опыт­но-тех­но­ло­ги­че­ский уча­сток по из­го­тов­ле­нию ге­те­ро­пе­ре­ход­ных крем­ни­е­вых сол­неч­ных эле­мен­тов про­мыш­лен­но­го раз­ме­ра. К слову, эта тех­но­ло­гия в на­сто­я­щий мо­мент де­мон­стри­ру­ет ре­корд­ную в ми­ре эффективность сре­ди крем­ни­е­вых ба­та­рей.Се­го­дня ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия (КПД) тра­ди­ци­он­но­го фо­то­эле­мен­та, ис­поль­зу­е­мо­го в сол­неч­ной энер­ге­ти­ке, составляет в сред­нем 15-18%, а ли­ния, со­здан­ная в ла­бо­ра­то­рии Фи­зи­ко­тех­ни­че­ско­го ин­сти­ту­та,поз­во­лит вы­пус­кать фо­то­эле­мен­ты с по­вы­шен­ным КПД, свы­ше 21%. Кро­ме то­го, при ра­бо­те эти эле­мен­ты ме­нее подвержены воз­дей­ствию вы­со­ких тем­пе­ра­тур.

– Ка­зах­стан­ские уче­ные ори­ен­ти­ру­ют­ся на са­мые пе­ре­до­вые тех­но­ло­гии, ка­кой в на­сто­я­щий мо­мент яв­ля­ет­ся тех­но­ло­гия ге­те­ро­пе­ре­хо­да–кри­стал­ли­че­ский крем­ний и аморф­ный крем­ний. Объ­еди­не­ние этих двух раз­лич­ных по при­ро­де ма­те­ри­а­лов поз­во­ли­ло по­лу­чить вы­со­кую эффективность сол­неч­ных эле­мен­тов, – го­во­рит Нур­лан Ток­мол­дин.

Сле­ду­ю­щий этап за­клю­ча­ет­ся в от­лад­ке уста­нов­лен­но­го обо­ру­до­ва­ния и вы­ве­де­нии его на про­из­вод­ствен­ную мощ­ность. Ру­ко­во­ди­тель про­ек­та счи­та­ет,что по­лу­про­мыш­лен­ный мас­штаб ла­бо­ра­то­рии поз­во­ля­ет от­ра­ба­ты­вать все про­цес­сы и оце­ни­вать эко­но­ми­че­скую при­вле­ка­тель­ность этой тех­но­ло­гии для ее даль­ней­ше­го мас­шта­би­ро­ва­ния.Кро­ме это­го,она слу­жит по­ли­го­ном для под­го­тов­ки ква­ли­фи­ци­ро­ван­но­го пер­со­на­ла и обу­че­ния сту­ден­тов, про­ве­де­ния на­уч­но-ис­сле­до­ва­тель­ских ра­бот, а та­к­же опыт­но-кон­струк­тор­ских раз­ра­бо­ток. Весь про­цесс про­из­вод­ства раз­де­лен на несколь­ко эта­пов. Клю­че­вой тех­но­ло­ги­че­ский этап на ос­но­ве ка­зах­стан­ских раз­ра­бо­ток – по­лу­че­ние и очист­ка крем­ния из обыч­но­го пес­ка, бо­га­то­го квар­цем. Пе­сок, из­весть и фто­рид каль­ция сме­ши­ва­ют, пла­вят в пе­чи и по­лу­ча­ют крем­ний по­вы­шен­ной чистоты. При­бли­зи­тель­но та­ким же об­ра­зом по­лу­ча­ют ин­тер­ме­тал­ли­че­ские спла­вы для син­те­за га­зо­об­раз­но­го си­ла­на.

– Уни­каль­ность на­ше­го про­ек­та в том, что мы смог­ли раз­ра­бо­тать «ноу-хау» тех­но­ло­гию по­лу­че­ния крем­ния из квар­це­во­го пес­ка, а та­к­же по­лу­че­ния и очист­ки га­зо­об­раз­но­го си­ла­на, цен­ней­ше­го сы­рья для по­лу­про­вод­ни­ко­вой мик­ро­элек­тро­ни­ки и сол­неч­ной фо­то­энер­ге­ти­ки,–под­черк­нул ру­ко­во­ди­тель ла­бо­ра­то­рии.

Из­го­тов­ле­ние сол­неч­ных эле­мен­тов, из ко­то­рых со­сто­ят сол­неч­ные ба­та­реи, вы­ра­ба­ты­ва­ю­щие элек­три­че­ство, про­из­во­дят в от­дель­ной ла­бо­ра­то­рии на спе­ци­аль­ном обо­ру­до­ва­нии. При пол­ной на­груз­ке этой ли­нии мож­но про­из­во­дить от 100 кВт до 1 МВт сол­неч­ных эле­мен­тов в год. Се­рьез­ную под­держ­ку в со­зда­нии этой ли­нии ока­за­ло На­ци­о­наль­ное агент­ство по тех­но­ло­ги­че­ско­му раз­ви­тию РК, ко­то­рое оце­ни­ло по­тен­ци­ал этой тех­но­ло­гии и ее даль­ней­ше­го при­ме­не­ния. Вы­пуск сол­неч­ных эле­мен­тов вы­со­кой эф­фек­тив­но­сти–се­рьез­ная за­яв­ка Фи­зи­ко-тех­ни­че­ско­го ин­сти­ту­та, ко­то­рый при ре­а­ли­за­ции про­ек­та смог на­ла­дить эф­фек­тив­ное со­труд­ни­че­ство с уче­ны­ми из Рос­сии,Ев­ро­пы и Са­у­дов­ской Ара­вии.Про­ект име­ет чи­сто прак­ти­че­скую на­прав­лен­ность.

– Имея опыт на­уч­но-ис­сле­до­ва­тель­ской ра­бо­ты в рам­ках сво­ей док­тор­ской дис­сер­та­ции в Ве­ли­ко­бри­та­нии,я получил воз­мож­ность срав­нить ис­сле­до­ва­ния,про­во­ди­мые в Фи­зи­ко-тех­ни­че­ском ин­сти­ту­те,с ми­ро­вы­ми раз­ра­бот­ка­ми. С пол­ной от­вет­ствен­но­стью могу ска­зать, что уро­вень ка­зах­стан­ских ра­бот по­ка­зал­ся мне на­мно­го выше. Вер­ти­каль­но-ин­те­гри­ро­ван­ное про­из­вод­ство – это не од­на тех­но­ло­гия, а несколь­ко,– от­ме­тил мо­ло­дой уче­ный.

Нур­лан и его коллеги еди­ны во мне­нии, что толь­ко сол­неч­ная энер­ге­ти­ка, как ос­но­ва воз­об­нов­ля­е­мой энер­ге­ти­ки, спо­соб­на вы­тес­нить все тра­ди­ци­он­ные тех­но­ло­гии по­лу­че­ния элек­три­че­ства. Не использовать огромное количество сол­неч­ной энер­гии для по­лу­че­ния по­лез­но­го элек­три­че­ства, при всех со­вре­мен­ных зна­ни­ях и тех­но­ло­ги­че­ском уровне, про­сто нера­зум­но. Не важ­но, сколько бу­дет сто­ить эта тех­но­ло­гия в дан­ный мо­мент. К при­ме­ру, в Ислан­дии, ко­то­рая се­го­дня яв­ля­ет­ся ли­де­ром по про­из­вод­ству гео­тер­маль­ной энер­гии, пер­вые аль­тер­на­тив­ные элек­тро­стан­ции бы­ли до­воль­но до­ро­ги­ми. Но они по­ста­ви­ли перед со­бой цель отказаться от неф­тя­ной за­ви­си­мо­сти и раз­ви­ва­ли эти тех­но­ло­гии. Се­го­дня элек­тро­энер­гия, по­лу­ча­е­мая этим спо­со­бом, яв­ля­ет­ся од­ной из наи­бо­лее де­ше­вых в ми­ре. То есть эффект мас­шта­ба и со­вер­шен­ство­ва­ние тех­но­ло­гий поз­во­ли­ли сни­зить се­бе­сто­и­мость. Опыт Ев­ро­пы и США по­след­них лет в об­ла­сти сол­неч­ной энер­ге­ти­ки по­ка­зы­ва­ет, что конкурировать с Ки­та­ем слож­но. По­это­му лю­бой стране, име­ю­щей ам­би­ции конкурировать в этом на­прав­ле­нии, необ­хо­ди­мо раз­ви­вать что-то уни­каль­ное и вы­со­ко­тех­но­ло­ги­че­ское.

– Мы пы­та­ем­ся раз­ви­вать свой уни­каль­ный кон­цепт раз­ви­тия сол­неч­ной энер­ге­ти­ки, ори­ен­ти­ру­ясь на вер­ти­каль­ную ин­те­гра­цию наи­бо­лее пер­спек­тив­ных тех­но­ло­гий, для то­го, что­бы в бу­ду­щем иметь воз­мож­ность на каждом тех­но­ло­ги­че­ском эта­пе ра­бо­тать над умень­ше­ни­ем се­бе­сто­и­мо­сти и тем са­мым конкурировать с ми­ро­вы­ми ли­де­ра­ми,– под­черк­нул Нур­лан Ток­мол­дин.

По сло­вам мо­ло­до­го уче­но­го, по­доб­ная тех­но­ло­ги­че­ская ли­ния яв­ля­ет­ся уни­каль­ной на тер­ри­то­рии СНГ,ана­ло­гич­ные тех­но­ло­гии в на­сто­я­щее вре­мя раз­ви­ва­ют­ся толь­ко в Рос­сии и в са­мых раз­ви­тых стра­нах ми­ра. Со­зда­ние опыт­но-тех­но­ло­ги­че­ско­го участ­ка по из­го­тов­ле­нию вы­со­ко­эф­фек­тив­ных сол­неч­ных эле­мен­тов бы­ло про­фи­нан­си­ро­ва­но в рам­ках ре­а­ли­за­ции на­уч­но-тех­ни­че­ской про­грам­мы «Раз­ра­бот­ка чи­стых ис­точ­ни­ков энер­гии РК на 2013-2017 го­ды» МОН РК при поддержке На­ци­о­наль­но­го агент­ства по тех­но­ло­ги­че­ско­му раз­ви­тию РК, а та­к­же Британского Со­ве­та.

Newspapers in Russian

Newspapers from Kazakhstan

© PressReader. All rights reserved.