Produksjon av solcellesilisium fra Greenfield anlegg på Grønøra/Orkanger basert på den innovative Solsilc-prosessen

Transkript

1 FESIL Sunergy AS Produksjon av solcellesilisium fra Greenfield anlegg på Grønøra/Orkanger basert på den innovative Solsilc-prosessen Presentasjon for Midtnordenkomiteen

2 Solenergi er framtiden 2

3 I året 2100 vil over halvparten av energiproduksjonen komme fra solceller 3

4 Potensialet i solenergi Energimengden i solstrålene som treffer jorden er TW dvs i en time er dette lik Norges totale forbruk av strøm i år Hver time solen skinner på jorden overfører den en energimengde tilsvarende det hele jordens befolkning bruker på ett år Menneskehetens energiforbruk er kun 0,017 % av solinnstrålingen 4

5 FESIL Sunergy AS korte fakta Etablert fast ansatte innleide Ledelse: Thorstein Abrahamsen (CEO), Bjørnar Reitan (CFO), Lars Nygaard (CTO), Arvid Inge Sørvik (utviklingssjef) og Ola Børseth (engineering) Hovedkontor Lilleby, Trondheim Eid 51% av FESIL og 49 % av energiselskapet Delta (NL) Formål: teknologiutvikling, produksjon og salg av silisiummetall av solcellekvalitet (Solar Silicon) basert på Solsilc-prosessen Solsilc-prosessen er utviklet og testet siden 1998 Forbrukt ca. 205 mill. per hvorav 180 mill. egenkapital Vesentlige fortrinn vs. Siemens-prosessen (poly) Bl.a. lavere investerings- og driftskostnad, lavere energiforbruk og CO2-utslipp, mindre footprint, hurtigere skalering

6 Solcelleindustriens verdikjede FESIL Sunergys del av verdikjeden Produksjon av solcellesilisium FESIL Sunergy AS skal hovedsakelig opptre innen de tre første leddene i verdikjeden. Solcellesilisium med god kvalitet og kostnadseffektiv produksjon har vært etterspurt i bransjen, lavkost solcellesilisium med høy kvalitet er en mangelvare FESIL Sunergy AS skal være en råvareleverandør i det mest kritiske delen av verdikjeden. Dette er samtidig den mest kompetanse- og kapitalkrevende delen av bransjen = høye inngangsbarrierer 6

7 Teknologi Solsilc-prosessen kan beskrives i 7 trinn: 1. Agglomerering av kvarts, carbon black og silisiumkarbid (SiC) 2. SiC-produksjon 3. Reduksjonsovn 4. Holde-/induksjonsovn 5. Filtrering 6. Rettet størkning/krystallisering 7. Saging, kutting og rensing av støpeblokk ( ingot ) Solsilc-prosessen er testet ut i en lang rekke store tester, senest i Hofors i april 2009 Testresultater viser at celler med 40 % Solsilc-materiale har samme performance (energieffektivitet, kvalitet, stabilitet, levetid) som celler med 100 % Siemens-metall Kommersiell interesse for Solsilc-materiale er bekreftet

8 Solsilc et lavkostalternativ Kjemisk metode gir en kvalitet og renhet som overgår behovet til solceller. Derfor tynnes dette silisiumet ned (doping/forurensing) til solcellekvalitet Solsilc-prosessen fremstiller solcellesilisium direkte, basert på en metallurgisk prosess. Dette er svært energieffektivt sammenlignet med den kjemiske metoden Raffineringsprosess fra råvare til solcellesilisum Silisium av solcellekvalitet Renhet i silisium metall 2N 5N 6N 7N 9N Metallurgisk raffinering via Solsilc prosessen Solcelle silisium Strømforbruk 45 kwh per kg ferdigvare Super raffinering ved kjemiske prosesser Super ren silisium Strømforbruk over 140 kwh per kg ferdigvare Solcelle silisium Uttynning (doping) 8

9 Solsilc Ultra-Clean MG Solar Silicon Opening of tapping hole Silicon pouring out of furnace Sample is taken from the liquid silicon Pushing down raw material charge

10 1st Wafer & Cell of Solsilc UMG-Si Opening of tapping hole Silicon pouring out of furnace Sample is taken from the liquid silicon Pushing down raw material charge

11 1st Solar Panel made of Solsilc Solar Silicon Opening of tapping hole Silicon pouring out of furnace Sample is taken from the liquid silicon Pushing down raw material charge

12 Solar cell test results from H30 Solar cells: Solar World Solland Q-Cells ECN ISC Typical, 100% poly-si Efficiency, reference ~16.3% 15.9% 16.0% 1) 15.4% 4),5) ~ % Efficiency, 40% Solsilc-Si 16.3% 15.9% 16.2% 15.4% 5) - Voc [mv] ~600 Jsc [ma/cm 2 ] FF [%] Irev [A] 2) ) - 3) - 3) ~0.15 (critical: <2 A) See definitions attached Solar module: 1) Wafer from Solar World. Production time, classification and ingot position not known 2) Measured at -10V, 3) To be measured, 4) Reference wafers not from Solar World - but good material, 5) Texturization not optimal, 6) Minimum classification, Solar World, 7) Maximum classification, Solar World, 8) Pmpp=VocIscFF Solar World SW200 poly 6) Solar World SW225 poly 7) Solsilc-Si 40% blend Pmpp [W] 8) Impp [A] Vmpp [V] Isc [A] Voc [V] See definitions attached

13 Metallurgisk prosess vs. kjemisk prosess Process Solsilc process Metallurgical (molten metal) Siemens process Vapor deposition (chemical) CAPEX* $ 20/kg. $ OPEX $ 15-25/kg. $ 30-45/kg. and up * FBR lower Footprint Small Large Energy 40 kwh/kg kwh/kg. Designed for Solar industry Semiconductor * Total investment cost (land, buildings, equipment) divided by yearly production capacity Ultimately, umg-si purified without the gas phase is most attractive to proceed towards TW of inexpensive PV power (Eicke R. Weber, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme 13 ISE, 2009)

14 Energieffektiv prosess Det er godt dokumentert at den moderniserte kjemiske ruten forbruker ca kwh/kg solcellesilisium Fesil Sunergy forventer å bruke ca kwh/kg solcellesilisium Det er noe usikkerhet knyttet til de endelige tall, men vi vil ha et forbruk som er mindre enn 1/3 av det den moderniserte Siemensprosessen bruker i dag. MS = monosilane TCS = trichlorosilane Kilde: Comparison of the energy consumption in different production processes for solar grade silicon, Silicon for the Chemical and Solar Industry IX, June ) 14

15 Redusert CO 2 -utslipp Det er godt dokumentert at den moderniserte kjemiske ruten har et utslipp på ca tonn CO 2 ved produksjon av tonn solcellesilisium* Fesil Sunergy forventer et utslipp på ca tonn CO 2 basert på tysk energimix og under tonn CO 2 basert på norsk energimix CO 2 -utslippet vil bli redusert ca. 90 % ved å erstatte Siemensmetall med UMG-Si produsert i Norge. * Tysk energimix er brukt i disse beregninger 560 g CO2 - ekvivalenter/kwh. Vi antar at norsk energimix til sammenligning har ca 8 g CO2 - ekvivalenter/kwh. 15

16 Pilotanlegg Lilleby 80 mill. investering fordelt med 40 mill. egenkapital, 20 mill. risikolån og 20 mill. tilskudd Investeringsbeslutning 3.september 2009 Oppstart byggeprosjekt 9.november 2009 Pilotanlegget består av reduksjonsovn, holde-/induksjonsovn, krystalliseringsovn og sageutstyr Råmaterialproduksjon skjer hos partnere (hvite pellets hos Scanarc og silisiumkarbid hos Washington Mills) Pilotanlegget ferdigstilles i mars-april, og første produksjon av 5-7 tonn Solsilc materiale forventes ferdig i mai-juni 2010 Materialet skal testes hos 3-5 internasjonale kunder, deriblant SolarWorld og Q-Cells

17 Greenfield anlegg Grønøra Orkanger er sannsynlig lokalisering for en investering i fullskalafabrikk (1 1,5 mrd.) Tomt på 80 dekar er ervervet på Grønøra av Orkdal Kommune Anlegget planlegges å være operativt i løpet av 2012/13, i første omgang for produksjon av ca tonn (2 produksjonslinjer) Potensialet på Orkanger er 6 produksjonslinjer i to fabrikkbygg, i første omgang planlegges et bygg med 2 linjer Ca. 200 personer vil sysselsettes med 2 linjer 2 linjer vil produsere solcellesilisium som i solceller vil gi 2 TWh fornybar energi per år

18 Et attraktivt prosjekt av nasjonal interesse 1. Fornybar energi energieffektiv og lavere CO2-utslipp 2. Kommersialisering med god lønnsomhet av et 10-årig nasjonalt/internasjonalt FoU-prosjekt ( felles løft ) - unik teknologi Solsilc-prosessen - utviklet av Sintef, ECN (Nederland), ScanArc (Sverige) og Fesil. 3. Utnytter fordelene av det sterke midt-norske FoU-miljøet (Sintef og NTNU) til å etablere storskala industri - potensiell industriklynge i Orkanger. 4. Vil bringe Norge i tet som et internasjonalt senter for produksjon av solcellebasert silisium basert på metallurgiske prosesser, såkalt UMG Si ( Upgraded Metallurgical Grade Silicon ). 5. Revitalisering av tradisjonell industri og kunnskap. Integrerer lokal kompetanse fra gruvedrift, metallurgi, el.produksjon, metall-raffinering, carbon black, silisiumkarbid, støping i samarbeid med FoU-miljøene! 6. Attraktivt arbeidsmarked - nye arbeidsplasser for operatører og ingeniører. Ca. 200 ansatte for 2 produksjonslinjer. I tillegg behov for betydelig kapasitet hos underleverandører (silisiumkarbid og kvarts). 18

19

20 FESIL AS

21 FESIL AS Hafslund ASA 100% Hafslund Venture AS Spencer Energy AS Datum AS Others 49.9% 32,1% 14,4% 3,6% FESIL AS (Parent comp) Holla Metall, Rana Metall, HQ, Nor Kvarts, Mo Industripark, FESIL Labek Eiendom AS 99% FESIL Venture AS 100% FESIL Sales AS 51% FESIL Metales S.L. (Madrid) 100% 100% FESIL Legierungshandel/ GFM FESIL (Duisburg) FESIL Sunergy AS FESIL AB (Stockholm) 100% 70% Tennant Metallurgical Group Ltd. (TMG) (Chesterfield UK) 70% Luxalloys SA (Luxemburg) - 2 -

22 Board of FESIL AS Tore Schiøtz, Hafslund Venture AS, Chariman Bjørn Einar Kihl, Hafslund Venture AS Arne Blystad, Spencer Energy AS Jan Haudemann Andersen, Datum AS Roger Aune Skjalg Iversen Jens Walldèn - 3 -

23 Rana Metall - Overview Products: Ferrosilicon Annual production: 78,000 metric tons Qualities: High purity (Si-content 75% & 65%) No. of furnaces: 2 Employees Operation on one Furnace: 65 persons Operation on two Furnaces: 95 persons Environment: Gas cleaning filter for all furnaces Microsilica: 18,000 metric tons per year Plant manager: Mr. Tommy Tunstad Established: 1989 Secured low-price el. of 550 Gwh until 2020 NORWEGIAN ACCREDITATION No. S03/S010 NS-EN ISO 9001/ISO CERTIFICATED FIRM Rana Metall is FESIL s newest plant. Rana Metall started producing only standard grade FeSi 75%, but are now producing almost only special grades

24 Holla Metall - Overview Products: Silicon metal Annual production: 48,000 metric tons Qualities: Chemical / Aluminium grade No. of furnaces: 4 Employees - Operation on all furnaces: 140 persons - Operation on the two largest furnaces: 105 persons (i.e. 67% capacity) Environment: Gas cleaning filter for all furnaces Microsilica: 24,000 metric tons per year Plant manager: Mr. Torbjørn Hallan Established: 1964 Deep-water pier NORWEGIAN ACCREDITATION No. S03/S010 NS-EN ISO 9001/ISO CERTIFICATED FIRM Holla Metall has the world s second biggest silicon metal furnace in operation. The plant also has its own pier fully equipped - 5 -

25 Mo Industripark AS (46%) Fesil is the largest owner in Mo Industripark; Acc. result after tax of MNOK 570 since 1990 Acc. dividend of MNOK 375 since 1990 Mo Industripark AS The industrial park contains; 115 companies are renting area/buildings from MIP In total 2,300 employees Residential property, offices and factories Hydro generation station that generate ca 35 GWh A district heating plant that generate 65 GWh Own power grid that distribute TWh 2,600 decare ( DA ) land use DA (not utilised) 350,000 m 2 building Revenues comes from property rental, power production and sale of services; Group turnover of NOK 237 mill. (2008) - 6 -

26 Logistics and distribution Rana: FeSi & Microsilica Holla: SiMet & Microsilica Containers, Asia & Mid. East - 7 -

27 Summary Holla Metall has currently a production capacity of tons of Silicon Metal - Chemical / Aluminium grade - On one large and three smaller furnaces. Rana Metall has currently a production capacity of tons of Ferro Silicon - Mostly high purity - Two large furnaces Fesil s comparative advantages; - Norway is regarded as political stable - Norway will produce excess energy going forward (hydro power) - Norwegian alloy producers operates under the worlds strictest environmental permits; o All major environment investments completed - Efficient producers of tailor made alloys - Unique granulation technology - Access to quartz from own mine in Spain - Own procurement within the company s sales divisions - Long-term production experienced and know-how - 8 -