Промышленная цена на ВТСП ленты на основе керамики YBCO сделает их недоступными для потребителя
2007, Tом 4, выпуск 2
Тематика: Финансирование и рынок
Департамент электроэнергетики США (DOE) в де-кабре 2005 года объявил об инвестировании строительства экспериментальных заводов по производству ВТСП лент 2-го поколения на основе YBCO компаниями AMSC и Super Power. Далее приводится подробный анализ стоимостных оценок, проведенный правлением AMSC. Стоимость завода производительностью 8400 км/год ленты (в пересчете на 4 мм ленту) оценена им в 25-30 млн. долларов. При расчете принималось, что основной вклад в стоимость YBCO ленты будут вносить капитальные затраты, а затраты на материалы и процессы изготовления - пренебрежимо малы (0,60 $/ кА·м – за прекурсоры и 0,50 $/м металлической ленты-подложки).
Среднее время эксплуатации завода в тяжелой промышленности составляет 20-30 лет, а для высоко-технологичных производств - порядка 4-8 лет. При принятом AMSC сроке эксплуатации в 10 лет (начиная с декабря 2007 года) и производительности 300 км/год, стоимость экспериментального завода оценена в 13,6 млн. долл. Тогда за весь срок службы будет изготовлено порядка 3000 км проводника стоимостью 4,5 $/м. Для коммерческих лент с током 70 А цена составит 65 $/кА·м. Таким образом, стоимость ленты в 2,6 раза превысит коммерчески приемлемую цену - 25 $/кА·м.
Экспериментальные проекты заводов по производству ВТСП частично финансируются государством и рассчитаны на меньшее число лет. За пару лет работы такой завод сможет произвести только 600 км проводника, следовательно, его стоимость возрастет в 5 раз и составит 22,67 $/м или 324 $/кА·м. Ленты, произведенные прототипом экспериментального завода AMSC, сейчас продаются по цене 40 - 75 $/м или 0 - 00 за кА·м. Такая цена полностью игнорирует интересы потребителей. Следует учесть также, что все оценки, сделанные выше, не учитывают инфляции, поэтому, в реальности, цена на ВТСП ленты может оказаться еще выше.
Завод с производительностью в 8400 км/год будет выпускать в 28 раз большее количество продукции, в то время как затраты на строительство такого завода возрастут только в 2 раза (до 25-30 млн. долл.). Однако, учитывая отсутствие опыта в проектах такого рода, будет весьма рискованно увеличивать заводские мощности более чем в 3 раза. Если счи-тать срок службы завода 5 лет при стоимости его постройки в 25 млн. долл., окончательная промыш-ленная цена может составить 0,87 $/м. Если же ори-ентироваться на стоимость завода в 30 млн. долл. при сроке службы оборудования 10 лет, то цена снизится до 0,77 $/м, что соответствует 11 $/кА·м для ленты с током 70 А при 77 К в собственном по-ле. В любом случае, нельзя снизить стоимость ВТСП ленты до уровня 5-10 $/кА·м, необходимого для повсеместного коммерческого использования.
Увеличение объемов производства ВТСП лент в 15 раз может быть достигнуто за счет строительства, как минимум, 3-5 заводов. Хорошим примером здесь может служить полупроводниковая электроника.
Хорошо отлаженная технология производства низкотемпературных проводников на основе NbTi за последние 20 лет показывала улучшение эффективности лишь на 7% в год. И это предел скорости улучшения, который мы можем ожидать при производстве ВТСП лент 2-го поколения.
Так что даже по самым оптимистическим оценкам, 15 кратного повышения эффективности производства ВТСП лент можно ожидать только через 8 лет. То есть, если первый завод будет введен в строй к декабрю 2007 года и сможет проработать 10 лет, то ощутимых результатов по снижению стоимости до 11 $/кА-м стоит ожидать только к февралю 2016 года.
Чтобы завод стоимостью 25 млн. долл. со сроком службы 5 лет и производственной мощностью 2000 км ленты в год был прибыльным, промышленная цена ленты должна составлять 2,5 $/м или 36 $/кА·м, а рыночная цена заведомо будет превышать это значение. Сейчас в AMSC разработана технология производства ВТСП лент 2-го поколения шириной 4 мм и током в 225 А. Если им удастся построить завод, ориентированный на производство таких лент, с 15 кратным повышением эффективности производства, стоимость продукции к 2026 году составит 4,3 $/ кА·м.
Приведенные утверждения не являются бесспорными, существуют другие точки зрения и другие оценки. В следующих выпусках эта тема будет продолжена.