О рынке поликристаллического кремния – ключевого сырья для солнечной энергетики

Фотоэлектрическая солнечная энергетика сегодня стала ключевым, крупнейшим сектором мировой электроэнергетики как по размерам вводимых ежегодно мощностей, так и по объемам привлекаемых инвестиций. Достаточно сказать, что в 2017 г в солнечную энергетику глобально было инвестировано больше средств, чем в газовую, угольную, атомную генерацию вместе взятые.

Более 90% солнечных модулей, которые устанавливаются в мире каждый год, производятся на основе кристаллического кремния, их называют кремниевыми солнечными (фотоэлектрическими) батареями.

Основное сырье, которое используется для производства таких панелей называется поликристаллическим кремнием или поликремнием (англ. – Polysilicon).

Кремний — второй по распространённости химический элемент, но он практически не встречается в природе в чистом виде. Поликремний нужной чистоты, пригодной для использования в электронной и солнечной промышленности, нужно выделять, производить с помощью соответствующих химических процессов.

Из полученного сырья (поликремния) выплавляются слитки, которые потом нарезаются на пластины (в РФ этим занимается ООО «Солар Кремниевые технологии»), а из пластин уже изготавливают солнечные элементы, из которых и собирается солнечный модуль. Таков, вкратце, процесс производства кремниевых фотоэлектрических модулей, но на нём мы сегодня останавливаться не будем, речь у нас пойдёт о мировом рынке поликристаллического кремния.

Поскольку поликристаллический кремний – основное сырье для производства солнечных батарей, состояние рынка этого сырья, очевидно, влияет и на развитие солнечной энергетики в целом. Как показано на следующем графике, по мере снижения стоимости других компонентов солнечных панелей, что вызвано, в частности, повышением производительности труда, доля сырья (поликремния) в цене конечной продукции в общем-то растёт.

Рынок поликремния волатилен, но в последние годы колебания происходят в крайне низком ценовом диапазоне.

Как видно на следующем графике, после пика цен 2008 года, вызванного быстрым ростом солнечной энергетики, за которым не поспевали мощности по производству сырья, рынок рухнул, причём, рухнул в десятки раз.

Во второй половине 2017 года произошел небольшой отскок (как мы знаем, в прошлом году солнечная энергетика поставила очередной рекорд роста), однако в 2018 году падение продолжилось.

Вот так иллюстрирует ситуацию один из ведущих производителей поликремния, норвежская компания REC Silicon в своей презентации по итогам деятельности за первые три квартала текущего года:

Резкое падение в июне 2018 года было обусловлено известными китайскими событиями – неожиданным решением властей об изменении политики поддержки развития солнечной энергетики.

Снижение прогнозов развития солнечной энергетики в Китае произошло на фоне роста выпуска поликремния в КНР и грандиозных планов китайской промышленности по строительству новых производственных мощностей. В результате на рынке сложился избыток предложения продукции, способствующий снижению цен.

Сегодня средняя цена на поликремний на рынках вне Китая упала ниже 9,6 доллара за килограмм. При таких ценах компании-производители начинают испытывать явные трудные с обеспечением рентабельности бизнеса. Как сообщает тот же REC Silicon, им приходится реализовывать продукцию в убыток.

Крупнейший мировой производитель поликремния, китайская GCL-Poly, собиралась продать часть своих активов компании Shanghai Electric (сделка не состоялась).

Китай — основной потребитель поликремния, поскольку страна является основным производителем солнечных батарей. Внутреннего производства поликремния в КНР не хватало и не хватает для удовлетворения потребностей своих производителей солнечных модулей.

Однако для стимулирования собственной промышленности, а также по соображениям политического плана Китай некоторое время назад ввел пошлины на американский и южнокорейский поликремний. От этого, в частности, очень сильно пострадала американская Hemlock Semiconductors, крупнейший производитель поликремния в США.

На начало 2018 года основными производителями поликремния в мире были следующие компании:

В первой пятерке помимо трёх китайских производителей находятся германская Wacker Chemie AG и южнокорейская OCI.

В течение ближайшего времени в этом списке произойдут изменения. Дело в том, что несмотря избыток производственных мощностей в мире, Китай не планирует останавливаться. Скажем, Tongwei собирается увеличить мощности по производству поликремния в шесть раз за три года (!) – до 120 тыс. тонн. Это больше, чем у нынешнего лидера GCL-Poly.

Впрочем, и сам лидер, очнувшись от первого шока после решения китайских властей, заявляет о грядущем увеличении производственных мощностей на 60 тысяч тонн (выпускаемой продукции в год).

Китай хочет стать самодостаточным в сфере производства поликристаллического кремния высокой чистоты, то есть практически на 100% замкнуть весь цикл производства солнечных батарей у себя дома.

Таким образом, мировой промышленности по производству солнечных модулей дефицит сырья в ближайшие годы явно не грозит.

В России поликристаллический кремний сегодня не производится. С одной стороны, это не очень хорошо, поскольку поликремний – это стратегическое сырье, необходимое не только для солнечной энергетики, но и для электронной промышленности. С другой стороны, нынешняя конъюнктура рынка ставит под сомнение не только возможность создания новых производств. Как мы видим, даже действующие предприятия с уже амортизированными активами испытывают серьезные трудности. В этом смысле неудача российского проекта по созданию производства поликремния в рамках предприятия «Нитол» в начале текущего десятилетия сегодня выглядит в какой-то степени относительной. Даже если бы завод был достроен и начал выпускать продукцию, сомнительно, чтобы он смог рентабельно функционировать при нынешней конъюнктуре рынка. В сегодняшней ценовой войне неуверенно чувствуют себя абсолютно все игроки.

Российские требования локализации оборудования для солнечных электростанций предусматривают, что для модулей на основе кристаллического кремния «кремний (в том числе из вторичного сырья) и кремниевые слитки, используемые для производства фотоэлементов, [должны быть] изготовлены на территории Российской Федерации» (Постановление Правительства РФ от 03.06.2008 N 426, ред. от 27.09.2018, Приложение 2). Вклад данного компонента в локализацию оставляет 20%.

Данная формулировка представляется не очень удачной. Во-первых, как сказано выше, поликремний в России не производится. Во-вторых, запасы вторичного сырья в РФ не безграничны, а, возможно, уже и исчерпаны. В-третьих, и это очень важно, современные высокоэффективные модули требуют исходного сырья высокого качества, которое невозможно получить, переплавляя вторичное сырье.

ООО «Солар Кремниевые технологии», входящее в группу «Солар Системс», – это единственное предприятие в России, выпускающее кремниевые моно- и мультикристаллические слитки и пластины на самом современном высокотехнологическом оборудовании. Его специалисты знают не понаслышке, каким должно быть сырье для производства солнечных модулей последнего поколения.

По данным компании, «стандартная технология роста слитков требует сырья высокого качества, и допустимо использование вторичных оборотов в объеме не более 30%, особенно для производства монокристаллических слитков. Изготовление слитков и дальнейшее производство пластин из 100% вторичного кремниевого сырья приводит к нескольким негативным факторам: 1) нестабильности параметров продукции из-за непредсказуемого качества вторичного сырья и возникающей необходимости его дополнительной переработки; 2) нестабильности снабжения исходным сырьем, и, как следствие, ограничению мощности производства из-за сложности закупок вторичного сырья в больших объемах, т.к. оно не является рыночным товаром; 3) снижению выхода годной продукции на 10% относительно средней в отрасли; 4) снижению эффективности фотоэлектрических модулей; 5) задержкам в проектировании и строительстве солнечных электростанций вследствие невозможности точного контроля и прогнозирования параметров фотоэлектрических модулей. Вышеописанные факторы приводят к значительному увеличению себестоимости кремниевых слитков и пластин, а соответственно, и стоимости фотоэлектрических модулей, и снижению конкурентоспособности продукции завода. Также, как следствие, увеличиваются стоимость и сроки строительства солнечных электростанций».

Итак, в связи с тем, что на мировом рынке существует избыток поликремния, который продаётся по очень низким ценам, а в России данное сырье не производится, мне представляется, что пункт о кремнии в соответствующем Постановлении целесообразно исключить. Отечественные производители кремниевых пластин/элементов/модулей должны иметь свободную возможность приобретать кремний высокого качества на зарубежных рынках.

Создание производств поликристаллического кремния на территории России «на рыночных условиях» сегодня невозможно. Как мы отмечали, действующие иностранные производства с уже амортизированным (полностью или частично) оборудованием существуют на грани рентабельности. Гипотетически, создание отечественного производства возможно только на основе «китайского подхода», где государство берет на себя значительную долю рисков проектов и обеспечивает гигантские объемы сбыта продукции с помощью соответствующих целевых индикаторов и поддержки развития солнечной энергетики в стране.