Модулна концентрираща сгъваема система за използване на слънчевата енергия

Съдържание

1. Стратегия ня бизнесидеята

2. Екип

3. 
   Кратко описание на проекта
   
4. 
   Кратко описание на техническото решение
   
5. 
   Цели
   
6. 
   Конкуренцията
   
7. 
   Кратка оценка на пазара
   
8. 
   Характерни черти на бизнеса
   
9. 
   Ключови рискове
   
10. 
    Необходима инвестиция
    
11. 
    Прототип
    
12. 
    Серийно производство
    
13. 
    Етапи при изпълнение на инвестиционния проект
    
14. 
    Прогноза за паричните потоци на проекта
    

СТРАТЕГИЯ НА БИЗНЕСИДЕЯТА

Най-напред, технологиите в тази област не са достигнали такова ниво, че пазарните продукти, произведени по тях, да добият масово използване по света. Възобновяемите източници на енергия, които се използват до този момент, са резултат главно от подкрепата на държавата (с някои изключения, например водноелектрическите централи). Това означава, че все още няма кардинално решение на въпроса.

Всички източници на енергия са станали достъпни за света след ключови изобретения. Това е последвано от ефективно производство във вид на печеливши търговски продукти и в резултат на това са получили широко разпространение по света. Масовото използване на слънчевата енергия чака ключовото си решение.

Второ, в резултат на изчерпването на природните ресурси, цената на енергията се повишава и се увеличава нейната стратегическа стойност. Освен това зависимостта на най-развитите страни на Земята от вносни източници на енергия е толкова голяма, че се е превърнала в политически проблем.

Трето, замърсяването на околната среда е достигнало такива размери, че започват да се вземат глобални мерки за съхраняването ù. Това води до коренна промяна на енергийната политиката на болшинството икономически най-развити държави по света, включително и по посока субсидиране на екологично добиваната енергия, съответното стимулиращо данъчно законодателство и отказ от замърсяващи околната среда източници на енергия.

Четвърто, този пазар може да се каже, че сега стартира неговата развитие, бързо се разраства и може да се очакват големи продажби за продукта с необходимите качества, който се появи най-напред.

Християн Стоянов, Доктор на науките по оптика,

Милена Миланова, Доктор на науките по физика на полупроводниците

Михаил Костов, инженер по електроника,

Владимир Стойнов, инженер програмист,

Виолета Христова, инженер технолог,

Иван Перпелиев, технолог,

Тотка Кунчева, дипломиран икономист,

и много други.
Кратко описание на проекта
ЦЕЛИ
Целите, които се преследват с реализацията на бизнесидеята, са няколко:
развой и разработка
Целта е да се разработи продукт с такива технически характеристики, които да преодолеят всички главни недостатъци на известните до този момент устройства. Техническото решение трябва да дава възможност при серийно производство цената да се намали по такъв начин, че да има шансове да стане масов продукт. Най-важен критерий за това е осигуряване на ниски цени и изгодни условия за крайния потребител. Освен това продуктът трябва да бъде патентно чист. Това осигурява дългосрочни предимства на фирмата производител. Резултатът от разработката е Patent No 03747755.1-2301 (PCT/BG0300036). Сега трябва да се продължи с патентоването в САЩ, Япония, Германия и т.н.
производство
Целта е да се реализират ефективни производствени процеси, които използват най-подходящите производствени мощности, обикновени и специализирани машини, за да стартира серийното производство. Да се внедри система за тотално управление на качеството, да се създаде ефективна организация на производството, да се стартира най-подходящата рекламна кампания и да се организира ефективна дистрибуторска мрежа.
реклама
Целта на рекламната кампания е да се информира обществеността с предимствата на новопредложения продукт, като се използват всички средства на рекламата и съответните промоции, които да осигурят благоприятни условия за бъдещите продажби. Рекламната компания ще бъде фокусирана върху предимствата от придобиването на екологичния продукт. В началната си фаза рекламната кампания трябва да бъде по-скоро информативна, отколкото агресивна. Ще бъдат използвани всички средства на рекламата, като участие в международни търговски панаири, специализирани публикации във вестници и списания, телевизията, Интернет, рекламни диплянки, рекламни промоции, особено във времето, когато се предвижда обемите на продажба да нарастват.

пазар
Предвижда се производството да стане печелившо след втората година от стартирането на проекта. Ще се търсят пътища, които да осигурят позиции на най-продаван продукт, като се използват качествата на изделието, т.е. неговите технически и икономически характеристики. Планира се да се достигне 10% дял от световното производство на системи за използване на слъчевата енергия за 4 години.

Трите основни вида концентратори - Френелови лещи, хелиостатни системи и параболични огледала - имат своите недостатъци: сравнително висока цена, почти невъзможно предпазване от неблагоприятни условия. Съществуват и статични концентратори, но те имат много малка степен на концентрация.

Разработен е нов вид модулен сгъваем концентратор на слънчеви лъчи.

Основните качества на новоразработения концентратора са:

- Изграден е от еднакви елементи. Това води до значително намаляване цената на концентратора при серийно производство. Система за използване на слънчева енергия, използваща такъв концентратор, е поне 2.5 пъти по-евтина в сравнение със съществуващите в момента такива системи със същата мощност.

- Възможност да се изграждат различни по големина концентратори от горепосочените еднакви елементи ги прави удобни за различни практически приложения.

- Може автоматично да се сгъва в прибрано (безопасно) положение и да се разгъва в работно. Обемът на много голям концентратор в сгънато положение е много малък. В прибрано (безопасно) положение концентраторът лесно издържа на силни ветрове и други лоши метеорологични условия. Това също води до намаляване мощността на следящата му система и съответно до допълнително намаляване на цената му.

- Концентраторът може да бъде конструиран така, че фокусът му да лежи на оста на въртене. В такъв случай приемникът на концентрираната енергия може да остане неподвижен и, в случай на термопреобразуване например, да не се нуждае от гъвкави тръбопроводи за работната течност или пара, които обикновено са с висока температура и налягане. Това също води до намаляване на цената.

- Приемникът не засенчва концентратора. Това води до 100% използване на рефлектиращата повърхност.

• 
  Може да бъде конструиран така, че степента на концентрация да бъде различна.
  
• 
  Концентраторът е относително лек, поради спецификата на изработката му и защото не трябва да издържа на силни ветрове.
  

Поради комплексното решаване на всички проблеми, които се срещат в досега съществуващите системи, може да се каже, че това е второ поколение концентратор. Неговите качества правят възможно монтирането му на покрива на сгради и да служи като основен елемент за домашен източник на енергия. По този начин всяка сграда може да се превърне в екологична. Концентрираната слънчева енергия може да се използва за производство на електроенергия, топлина и за директно осветление. По този начин могат да бъдат удовлетворени всички ежедневни енергийни нужди на фамилен дом, като голяма част от тях без преобразуване на енергията. Това води до допълнително повишаване ефективността на системата - всяка трансформация на енергията от един вид в друг е свързана с допълнителни загуби. Излишъкът от енергия в слънчеви дни може да се подава към електрическата мрежа, която се използва през нощта или в мрачно време. По този начин се избягва необходимостта от скъпи акумулиращи устройства.

Предлаганата система за използване на слънчевата енергия с концентратор може да стане масов продукт. Досега това не бе възможно главно заради цената и невъзможността големи концентриращи съоръжения да бъдат ефективно защитени от лоши метеорологични условия. Например, програмата на Министерството на енергетиката на САЩ за използване на концентратори за слънчевата енергия включват тестване на 25-kWatt параболична чиния в Университета в Невада. За да изпълни условията на стандарта за сгради (ANSI A58.1-1982) такава чиния трябва да издържи общо натоварване от 350,000 N при скорост на вятъра от 90m/s. Причиняваното от вятъра натоварване е непреодолима пречка за използването на съществуващите в момента монолитни подвижни слънчеви концентратори, но не и за предлаганата сгъваема конструкция.

Основната част от продукцията се предвижда да се реализира на средно заможни клиенти. Както вече отбелязахме, техническите характеристики позволяват масово използване на системата не само в южните страни или отдалечени от електрическата мрежа обекти.

Този концентратор може да се използва не само за малки 10÷20 kWatt генератори, но и за промишлени енергийни станции с мощност няколко мегавата. Големи концентриращи системи могат да се построят към всички големи топлоелектрически и топлофикационни централи, както и към други големи консуматори на енергия. Предложената концентрираща система може да стане основата за широко използване на слънчевата енергия. Настоящата конструкция позволява такова намаление на цените на системите за използване на слънчева енергия, че бизнесът с устройства за използване на слънчева енергия да бъде печеливш дори без субсидии. Нещо повече, това е печеливш бизнес не само за производителя и потребителя, но и за околната среда. Това може да бъде мотото за рекламната стратегия на предложения продукт.

Много важен фактор е предлагането на напълно готова фабрично произведена и тествана система. Системата се докарва в сгънато положение, на место се разгъва и монтира. Не са необходими много допълнителни операции, които да променят много външния вид на сградата. Това е улесняващ продажбите фактор, тъй като не е необходима висококвалифицирана монтажна дейност.

Предложената концентрираща система може да стане основата за широко използване на слънчевата енергия. Настоящата конструкция позволява такова намаление на цените на системите за използване на слънчева енергия, че бизнесът с устройства за използване на слънчева енергия да бъде печеливш дори без субсидии. Нещо повече, това е печеливш бизнес не само за производителя и потребителя, но и за околната среда. Това може да бъде мотото за рекламната стратегия на предложения продукт.
КОНКУРЕНЦИЯТА
Някои от използваните досега методи, като слънчевите колектори например, са сравнително евтини, но имат много тясно и неефективно приложение. Те имат възможност само да загряват вода до определена температура, при това с коефициент на използване на енергията около 58%.

Други, като директното преобразуване на слънчевата енергия в електрическа чрез фотопреобразувателни елементи, са доста скъпи. Най-разпространени са фотопреобразувателните елементи от силиций. Техният коефициент на преобразуване е около 21% теоретично. Това е заради спектъра на излъчваната от слънцето енергия: тези елементи са най-ефективни в областта 1150 nm (германиевите – при около 1800 nm, при GaInAs – 1300 nm). Над тази граница ефективността им рязко пада до нулата и приетата светлина само ги загрява. Това води до снижаване на ефективността им и е необходимо принудително охлаждане. Под тази граница ефективността им спада по-плавно до нулата. По този начин се формира общата им ефективност и тя не може да се увеличи без принципно ново решение. Фотопреобраувателните пластини от GaInAs, GaInAlAs и други, имат коефициент на преобразуване около 30%. Но те са и по-скъпи.

Цената е голямото препятствие пред масовото използване на фотопреобразувателните елементи. Тя е обусловена главно от материала, който се използва за тяхната изработка. Това са големи кристали, изтегляни най-вече по метода на Чохралски. Следва нарязване на тънки пластини с дебелина около 0,5 mm и загуба на 3050% от материала, шлайфане, полиране, химични операции за изработване на р-п преходи. Всичко това води до цени, които стряскат обикновения потребител. Правят се извънредно много усилия за намаляване на цената им по целия цикъл на производство. Най-популярни са тъй-наречените поликристални фотопреобразувателни елементи. При тях се използва аморфен изходен материал, който лесно се изработва. После се подлага на процес на кристализация, цената се намалява (като си остава висока), но за сметка на коефициента на преобразуване. Освен това се наблюдава и допълнително намаляване на ефективността им с течение на времето, тъй като материалът старее.

С цел увеличаване на ефективността се правят многослойни структури от елементи с чувствителност към различни дължини на вълната. Засега те се правят механично, поради проблеми с кристалната решетка. Резултатът е около 3040% увеличена ефективност при 100% допълнителни разходи. Израстване на кристал от различни материали е много трудна работа, едва напоследък Моторола обяви за изработването на кристал от германий върху силициева подложка в лабораторни условия. Предвид цената му, се обявява използване главно в областта на мобилните телекомуникации в бъдеще.

Много често се обявяват за предимство фактите, че фотопреобразувателните елементи могат да бъдат монтирани неподвижно и работят с разсеяна светлина. Това е вярно, но в тези случаи тяхното използване е неефективно. Например, фотопреобразувателна клетка, която използва система за следене на слънцето (естествено, с много по-малка точност, отколкото това е необходимо за концентриращи системи), има до 40% по-висока ефективност. Същото се отнася и за разсеяната светлина.

За другите видове концентриращи системи може да се добави следното:

Параболичните концентратори са много ефективни, но са страшно скъпи и тежки. Много е трудно да се направи универсален инструмент, така че да се изработват различни по размер концентратори.

Френеловите лещи са сравнително евтини, леки, но фокусират твърде далече, различните светлинни лъчи на различно място (хроматична аберация). Материалът, от който си изработват, обикновено полиметил метакрилат (плексиглас), старее от слънчевата радиация. Освен това за всеки различен размер е необходим различен инструмент.

Хелиостатните системи са по-универсални. Хелиостатите подлежат на серийно призводство, понеже са напълно еднакви, но не използват напълно попадналата върху тях светлина.

Общо взето, всички конкурентни системи много трудно се предпазват от от лоши метеорологични условия, от замърсяване, дъжд и сняг и т.н.

В сравнение с конвенционалните източници предлаганата система е в горната част на ценовата листа. С разрастването на бизнеса трябва да се продължи в търсенето на още начини за намаляване на цената, така че при достигане на по-големи обеми да се намали производствената цена.
КРАТКА ОЦЕНКА НА ПАЗАРА
Световният пазар на системи за използване на слънчевата енергия през 2000 г. е приблизително $2,5 милиарда. Това е шест пъти повече от 1995 г.

Най-големите потребители на енергийни системи, които използват слънчевата енергия, са Япония, Европейският съюз и Съединените щати.

За последните 30 години пазарът на фотопреобразователни елементи нараства с над 30% годишно. За 2004 година нарастването е 62%, като достига над $7 милиарда. За 2005 година все още няма публикувани данни, но вече се чувства недостиг на основната суровина – полисилиций, и цената му нарастна от $30 на $70/килограм.

Калифорния вече е в процес на изпълнение план 1.000.000 слънчеви покрива, като за тази цел американското правителство и щатът са заделили $3.200.000.000.

Има публикации за включени в електрическата мрежа на Калифорния инсталации с мощност 354 МWatt, използващи слънчеви концентратори за загряване на водата, която задвижва турбогенератори.

Американското министерство на енергетиката планира САЩ да достигнат производство на фотопреобразувателни елементи с мощност 1 GWatt до 2005 г. и 30 GWatt до 2020 г. Освен това планира увеличение на кпд на фотопреобразувателни модули от сегашните 7% на 11% при серийно производство от порядъка на няколко мегавата, както и намаляване на преките производствени разходи на тези фотопреобразувателни модули от $2,5/Watt на $1,75/Watt.

PowerLight е водещият американскиis производител на комерсиални продукти и услуги в областта на използването на слънчевата енергия. Inc Magazine класира основаната през 1991 г. PowerLight Corporation между 500-те най-бързо развиващи се частни компании за 2000÷ 2005 години.

До 2012 г. Европейският съюз планира 20% от нужната ù енергия да се получава от възстановяеми и екологични източници.

Само мощността, осигурявана от фотопреобразувателни елементи, трябва да достигне 3 GWatt.

Британското правителство обяви на 24.02.2003 г. план за преминаване към екологично чисти енергийни източници. Обединеното кралство постепенно ще се откаже от въглищата и ядрената енергия и ще се насочи към възобновяеми енергийни източници. Според Бялата книга за енергетиката до 2010 г. 10% от електричеството в Англия ще се получава от възобновяеми енергийни източници.

Общо взето от 15 стране в ЕС в 10 има взети национални решения да не се строят атомни централи и се върви към излизане от ядрената енергия. Засега само Финландия има твърди намерения да продължава да строи атомни централи.

Най-големият производител в света на фотопреобразувателни елементи е японската фирма Sharp. В момента строи четири нови завода, в Мексико, Чехия и Япония, за да удовлетвори изискванията на пазара.

Главните производители на фотопреобразувателни системи в Япония са компаниите Sharp и Kyosera. Не са известни производствените цени на техните фогопреобразувателни елементи, но Японското правителство субсидира тяхната продукция. Тези фирми предполагат, че техните производствени цени ще спаднат през следващите 5 години толкова, че да произвеждат без държавни субсидии. В момента годишната продукция на фотопреобразувателни системи в Япония се оценява на 80 MWatt, а целта е до 2010 г. да се инсталира 4600 MWatt мощности, захранвани от слънцето. За сравнение, това е равнозначно на всички конвенционалн енергомощности в Чили.

На Конференцията за Климата на Земята в Бон през 2001 г. е постигнато споразумение съгласно Протокола от Киото да се постигне глобално намаляване на вредните емисии в атмосферата в периода 2008÷2012 г. с 5,2% в сравнение с 1990 г. Страните имат различни възможности за да изпълнят изискванията на Протокола от Киото. Холандия, например, трябва да намали нейните емисии с 6%. Правителството ù ще подкрепя инвестиции в проекти за алтернативни източници на енергия, като е отделило $500 млн. за изкупуване на емисии от СО₂.

Освен това данъчната политика на много страни се ориентира към санкциониране на производства, увреждащи околната среда. Така например в Холандия 51% от бюджетните приходи през 1998 г. са осигурени от екологични данъци. Подобна е данъчната политика в Дания, Швеция и др.

В момента Европейският съюз променя правилата за бизнес с енергийни източници (т.нар схема trade and cape). Те ще бъдат задължителни за над 5,000 енергийни и индустриални производители, които произвеждат 46% от всички вредни емисии на страните членки в ЕС. Главната цел е намаляване на емисиите на СО₂, който представлява 95% от всички вредни газове.

Световната банка има създаден вече т. нар. Прототипен въглероден фонд, в който участват най-големите държави. Няколко големи корпорации вече са изявили желание да изкупуват емисии на стойност $200 млн. Според изданието McKinsey плановете на ЕС да намали емисиите от парникови газове в атмосферата ще е свързано с увеличаване на цените на електроенергията за потребителите и бизнеса.

От изложеното дотук може да се заключи, че това е един бързо разрастващ се пазар, даже при сегашните неконкурентни цени на продуктите. При предлагането на продукт с много по-конкурентни цени, при по-добри останали характеристики, може да се очаква още по-голямо ускоряване а процеса. Това ще се наблюдава най-вече в изброените по-горе главни пазари. След което ще поеме пътя и към по-малките пазари.

Много важен фактор е предлагането на напълно готова фабрично произведена и тествана система. Системата се докарва в сгънато положение, на место се разгъва и монтира. Не са необходими много допълнителни операции, които да променят много външния вид на сградата. Това е улесняващ продажбите фактор, тъй като не е необходима висококвалифицирана монтажна дейност.

Освен всички изброени дотук ползи масовото използване на системи в градовете ще доведе до намяване на замърсяването в тях, както и намаляване на околната температура. В момента през лятото цялата попаднала в рамките на града слънчева енергия само загрява сградите и цялата инфраструктура, при което тя не само не се използва, но е необходимо доста голямо количество енергия за охлаждане на жилищните помещения. Масовото прилагане на системата ще има ефект на залесена площ, което при съвременните урбанистични условия е огромен проблем. Това означава, че може да се разчита не само на интереса на самите жилищни собственици, но и на съдействието на съответните градски власти. Това обстоятелство е особено важно за всички курортни градове, големите агломерации, както и за всички по-големи градове. Потенциалът на покривите на един едномилионен град като град София е около 3 GWatt. При 20% използване за производство само на електричество означава около 600 MWatt мощност (която ще струва около 900 милиона евро) и ще спестява поне още толкова. А при използване за затопляне на вода и осветление този процент ще се покачи допълнително. При това без да са нужни допълнителни площи, освен покривите на къщите и никакво замърсяване на околната среда.

Другото основно направление на реализация са сравнително по-големите консуматори на енергия. При тях са необходими по-големи площи, за да удовлетворят изискванията за по-голяма мощност. Понеже по принцип конструкцията им е същата, като тази на фамилните домове, само че с много по-голяма площ, технически няма пречки за тяхното изработване.

Третото направление са специализираните установки за добиване на труднотопими материали и изработване на свръхчисти кристали.

Четвъртото направление са всякакви селскостопански обработващи и сушилни съоръжения, които се нуждаят от големи количества топлинна енергия, особено през лятото.

Петото направление са космическите проекти, при които въпросът с транспортирането на обемисти товари е от изключително значение. Освен това тези системи дават възможност фотопреобразувателните елементи да се предпазват от радиацията, която се поема от по-устойчивите рефлектиращи материали.

Голям процент от използваната през деня електрическа енергия се използва за осветление. Предложената система може да подобри значително това положение. За тази цел е необходимо изработването на комбинирани източници на светлина – за да може да се използва без да се променят навиците на крайните консуматори. Това също е много перспективно направление за развитие.

До такива грандиозни проекти може да се стигне след много сериозна подготовка. Но са напълно реализуеми.

Същото важи и за производствения процес. Даже при предлаганата конструкция има възможност за автоматизиране на производството, което е един от най-трудните процеси в съвременната оптоелектронна индустрия.

Елементите, от които се състои системата, са относително малко и сравнително лесно могат да се разработят технически средства за качествен контрол. Това дава възможност качеството на крайното изделие да се контролира по целия процес на производство.

По отношение на конкуренцията основният риск е финансов натиск - ако цените на производителите на фотопреобразувателни елементи ги свалат повече от 2,5 пъти, фирмата няма да може да издържи. Предвид голямата разлика в цените, не смятам, че това е разумна политика от тяхна страна. Освен това, фирмата ще стартира със сравнително малък обем продукция, която лесно може да бъде реализирана на някой от трите основни пазара. При акумулиране на достатъчно средства и при достигната значителна популярност на продукта може да се стартира с по-големи прозводствени обеми.

Валутните курсове и инфлацията на този етап нямат голямо значение, предвид факта, че голяма част от матералите се доставят от страните, за които е предназначен крайния продукт. Освен това закупените материали ще се влагат веднага в текущото производство (принципа Just in Time може да бъде приложен още от самото начало, защото производствения цикъл не е много дълъг).

Потребителското търсене също не е рисков фактор, главно поради две причини: енергията е от жизнена необходимост за всеки индивид и всяко промишлено предприятие. При положение, че можеш да я получиш в своя дом на приемлива цена е съблазнително за огромна част от хората. Второ, от тази дейност ще печели и самият потребител – само затова, че си е монтирал такова съоръжение на покрива, той ще задоволява своите нужди и ще получава доход от своето вложение. При това по-сигурно отколкото на борсата.

Естествено, ще се разчита на патентна защита. Затова една от първите стъпки, заложени в проекта, е патентоване в трите най-важни пазари: САЩ, ЕС и Япония. Впоследствие, може да се патентова и в други страни, за които се прецени, че ще има необходимост.

При по-големи обеми на производство ще се навлезе в пазара на обикновените горива, спрямо които предлаганото съоръжение е в горната ценова област. Затова още в момента на стартиране на производството ще се търсят възможности за допълнително сваляне на производствената цена. Това може да стане както чрез доставка на материалите на едро, подписване на дългосрочни договори с доставчиците на материали, така и на допълнителни технологични и конструктивни разработки.

От посочената обща инвестиция EUR1,150,000са необходими за изработването на опитен образец. 1,800,000 са необходими за инструментална екипировка, измервателни съоръжения и нестандартно оборудване. €950,000 са необходими за прецизни шприцмашини до 5 кг, екструдер за усилени пластмаси, фрези с ЦПУ, шлайфмашини – плоски и кръгли, координатшлайф, полиращи машини, прецизен обработващ център, изработване на специализирани машини. €675,000 са необходими за изграждане на сграда с 1500 m² разгъната площ (€450/m²). €10,000 са необходими за закупуване на земя. €15,000 са необходими за административни разрешения. €60,000 са необходими за закупуване на компютърни системи, автомобил, мебелировка, друго административно оборудване и мебелировка. €1,140,000 са необходими за първите три месеца стартиране на серийното производство: материали, работни заплати, осигуровки (60 устройства). €250,000 са необходими за реклама, сертификация и административни разрешения в съответните страни. €3,500,000 са необходими за екипировка, произвеждаща фотоелементи. €450,000 са заделени за непредвидени случаи. Общо €10,000,000.

Планираният период на усвояване на инвестицията е една година от стартиране на проекта.

Серийното производство се стартира с изработването на прототип.

ПРОТОТИП
За изработването на 20-kWatt прототип са необходими:

€47,000 - ЕР, USA и Japan патенти,

€100,000 - 1000 прецизно изработени елементи,

€15,000 - светлоотразителен филм,

€50,000 – други детайли и материали,

€30,000 - следяща система,

€10,000 - носеща конструкция,

€8,000 - сгъваща конструкция,

€150,000 - преобразувател от слънчева в електрическа енергия,

€10,000 - разработка на контролер,

€150,000 - тестови системи,

€50,000 - устройства за директно използване на слънчевата светлина,

€400,000 - заплати, социални осигуровки, и т.н.

€30,000 - изпитания,

€100,000 – командировъчни, наеми, непредвидени разходи.

Общо: €1,150,000

Прототипът може да бъде изработен за 9÷12 месеца. Целите, които трябва да се постигат: тестване на конструкцията и използваните материали в реални условия, като високи и ниски температури; доказване надежността на конструкцията; тестване динамиката на сгъваемата конструкция; тестване точността, надежността и износоустойчивостта на позициониращата конструкция; разработка на контролера и следящата система; изработване на най-важните тестови системи за бъдещото серийно производство; тестване на най-важните производствени технологии; преговори с производители на инструментална екипировка за ключовите детайли за окончателни цени и срокове на доставка на съоръженията, обучение на персонала, пробни серии, уточняване най-подходящите машини за тях; стартиране на реклама на новата система.

Някои разяснения:

За прототипа с мощност 20-kWatt ще бъдт използвани 1000 много точно изработени елементи. Цената на налични детайли с подобна форма и точност на изработка е €90 (Edmund Industrie Optic GmbH Catalog). Представителят на фирмата Bayer в България оценява инструмента за шприцване на 1 милион такива елемента на около €800,000. Подобна ще бъде цената и на кокила за прецизно отливане. При серийно производство цената на детайл от тези инструменти ще бъде €1,5÷2, дори ако те се нуждаят от допълнително крайно полиране. А това е ключовият елемент за тази система.

Цената на една ролка от светоотразително фолио (3M visible mirror film) е ₤9,429 ex factory в Англия. Английският филиал на фирмата 3М предлага само ламинирано с метал фолио, произведено в САЩ. Има и други производители на светоотразително фолио, но те предлагат по-нисък коефициент на отразяване((Aluminium-Veredlung GmbH&Co.KG, Germany).

Тестовото оборудване ще бъде използвано не само за изработването на прототипа, но и в бъдещото серийно производство. Детайлите трябва да бъдат прецизното монтирани на голямата площ и за тази цел трябва да бъдат изработени специални тестови и помощни съоръжения. Не могат да се използват готови продукти. Например фирмата THERMO ORIEL предлага колиматори с максимален размер 10х10 инча. За точните настройки и тестване на концентратора са необходими тестови и измервателни уреди, като измерватели на мощност, спектрални анализатори, интерферометри, устройства за прецизно позициониране и измерване, други видове приспособления.

Следящата система може да бъде купена от фирмата Aerotech или друга компания, но е много подходящо за бъдещата експлоатация да бъде разработена пиезоелектрическа следяща система. Тя има много предимства, като основните са високата разделителна способност, големият въртящ момент при ниски обороти и отпадането на скъпия редуктор, който е неотменна част от предлаганите в момента системи. До този момент пиезоелектрически следящи системи не са използвани за тази цел. Разработката на такава система може да се осъществи в сътрудничество с някои от фирмите, като холандската Nyquist Industrial Control, израелската Nanomotion Ltd, немската Piezomechanik и т.н.. Разработването на подходящи следяща система и контролер са важни не само от гледна точка на цената, но и за да се осигури гъвкавост при изработването на различни по големина устройства за различни приложения.

Фотопреобразувателят може да бъде изработен от GaAs пластини, изработени в България. Цената на пластина с диаметър 5 инча е €100. От тях могат да се изработят фотоелементи с ефективност приблизително 30%. Серийното производство на такива елементи може да бъде организирано в България. Цената на това е приблизително €3,500,000Естествено, възможно е този елемент да бъде закупен от американската фирма Spectrolab Inc. или от друг производител. Но в този случай цената им ще бъде няколко пъти по-голяма.
СЕРИЙНО ПРОИЗВОДСТВО
Цената на серийно произведен 20-kWatt концентратор ще изглежда така:

€2,000 - 1000 много точно шприцвани елементи,

€7,000 - светоотразяващо фолио,

€3,000 - следяща система, поддържаща кострукция, сгъваем механизъм,

€1.000 - други детайли и материали,

€2.000 - фотопреобразувателно устройство

€2,000 - заплати, социални осигуровки

€1.500 - амортизации.

€500 - електричество, други битови разходи.

Общо: €19,000.

Това означава цена €0,95/kWatt.

Система с мощност 20-kWatt е избрана, защото средната квадратура на покрива на болшинството фамилни домове е с площ около 100 м². Концентрираща система с такава площ може да генерира 20-kWatt електрическа мощност. По този начин се оползотворява цялата паднала върху покрива енергия. Освен това, в периоди на намалено слънчево греене (зимен период, рано сутрин, по-северни райони и т.н.), системата ще може да покрива всички битови нужди. Освен това, такава система ще се изплати относително по-бързо, отколкото по-малка, особено в случай на интегрирано производство в рамките на цяло населено място.

Производствената цена на 20-kWatt система ще бъде €19,000 или по-малко (резервът е в закупуването на материали по цени на едро, а при по-големи серии – в автоматизацията на по-голяма част от процесите), а продажната цена - €27,000÷30,000. При тези цени купувачът ще може да си върне инвестициите след около 7÷9 години без субсидиране. След този период от време системата ще носи приходи за собственика.

Производствената цена на съществуващите в момента системи от фотопреобразувателни елементи с такава мощност е около €50,000 и се изплаща за период от 25÷30 години. При тези цени в края на 2000 г. около 400,000 жилища в света са захранвани от фотопреобразувателни елементи. Построеният през 1999 г. завод за фотоволтаични елементи в град Фрайбург е произвел през 2000 г. 45,000 м² фотопанели, а през 2001 г. производството вече е 60,000 м².

Производственият процес ще включва прецизно шприцване (или леене); прахова металургия; екструдери, металообработващи, шлайфащи, полиращи машини, включително и с ЦПУ; различна инструментална екипировка; монтажни, контролни и други приспособления; различни измервателни уреди; тестови съоръжения, включително и за следящата система и контролера; системи за следене на качеството.

Целта е да се произвеждат всички ключови елементи от системата в самата фирма. Покупните изделия ще бъдат основно от реномирани фирми, с гарантирано качество и възможност за договаряне на дългосромчни доставки. Това ще бъдат главно светлоотразителните материали, електронните компоненти, някои сложни детайли, произведени чрез прахово леене, някои операции, като покрития, термична обработка, закалка евентуално могат да се договорят някои подсистеми да се изпълнямат от поддоставчици. При всички случаи трябва да се гарантират максимално сигурни доставки, с гарантирано качество и в точно определените срокове.

По предварителни оценки за започване производството на концентриращи слънчевата светлина системи с обща мощност 20 MWatt ще са необходими €10 милиона. Инвестициите могат да бъдат върнати за около 2÷2,5 години от стартиране изработването на прототипа. С техническите характеристики и цената на изделието при тези благоприятни условия на пазара производството може да се увеличи поне 10 пъти за около 3÷3,5 години и да се постигне около 10% от общия обем на световното производство, ако се реинвестира печалбата. При това производствената цена на крайното изделие ще продължава да се понижава.
Етапи при изпълнение на инвестиционния проект

Прогноза за паричните потоци на проекта

Таблица 2. Реалистичен прогнозен паричен поток на проекта – при цена €26,000 и стартиране на производството от 12^-ия месец. За увеличаване на производството със 100 системи на месец се предвижда реинвестиране на €2,000,000 за основните производствени съоръжения. Тази важи за всички прогнозни варианти, като сумата се увеличанва в зависимост от необходимите помещения и други производствени съоръжения.

	4-та година	5-та година
A	B	B
Брой произведени устройства	8000	12000
І. Приходи (милиона €):	192	282
ІІ. Разходи (милиона €):	136	204
ІІІ. Печалба преди облагане (І-ІІ) (милиона €)):	56	78
ІV. Данъци и такси (милиона €)	13,16	18,33
V. Печалба след облагане (ІІІ – ІV) (милиона €)	42,84	59,67
VІ. Реклама & патентна поддръжка (милиона €)	6	9
VІІ. Реинвестиране (милиона €)	12	16
VІІІ. Общ приход за периода (милиона €)	24,84	34,67

Естествено, аз съм готов да предоставя допълнителна информация по всеки от дискутираните по-горе въпроси:

“Надежда”, бл. 145, вх. А

1220 София

Tel. /Fax: (02) 371 765