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青海光伏制造产业“闪耀”世界

日期:2021-06-21    来源:青海新闻网

国际新能源网

2021
06/21
09:04
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关键词: 青海光伏 亚洲硅业 多晶硅市场

从海西蒙古族藏族自治州的瀚海戈壁到海南藏族自治州的“光伏海洋”,一排排整齐的光伏板尽情地吸纳着太阳的能量,在现代电力科技的支撑下,系统地进行着光与电之间单向的能源转换,源源不断的将“绿电”送往千家万户。

图为正在工作的黄河公司IBC电池研发人员。摄影:郑思哲 陈曦

从一块块超高纯度的多晶硅到一排排“向阳而生”的光伏板,在持续技术革新的光伏企业的共同努力下,青海的光伏产业迅猛发展,正在向打造国家清洁能源产业高地目标不断迈进。

我省为推动高质量发展而选择的这一条光伏产业之路,源自于上天对青海的馈赠,得益于我省已形成的光伏制造、系统设计与集成、光伏电站建设、光伏电站检测运维的垂直一体化光伏产业链,更受益于省会西宁构筑起的一条完整的光伏制造产业链。

如今,西宁的光伏制造正在“照亮”全国“闪耀”世界。

图为正在工作的黄河公司IBC电池研发人员。摄影:郑思哲 陈曦

提高“硅”格,让光伏更加“纯净”

“硅是大自然对人类的恩赐,是地壳中仅次于氧的第二丰富的元素。而我们的工作就是将纯度为2个9(99%)的金属硅加工成纯度为10个9(99.99999999%)的多晶硅。”

这是多年间,亚洲硅业人对于自己工作最简单朴素却也最引以为傲的陈述。

作为落户我省的首家光伏材料制造企业,亚洲硅业(青海)股份有限公司始终坚持不懈开展技术创新及工艺改造,不仅成为我国先进多晶硅制造业的代表,同时跻身全球多晶硅材料制造商行列领先地位。

随着光伏产业不断更新迭代,作为光伏产品基础中的基础,行业对于硅材料品质的要求也变得越来越高。

“单晶硅已经逐渐成为太阳能电池组件的新‘宠儿’。”亚洲硅业质量技术部副经理鲍守珍说,伴随N型[IBC、HJT和TOPCon多种N型电池技术路线中,IBC尚未明显胜出]太阳电池逐步占领市场,N型太阳电池的主要用料N型单晶硅已经成为光伏制造行业新的“滩头阵地”,谁能抢先占领,谁就能在未来的光伏行业里占得先机。“因为单晶硅品质的高低,影响着N型太阳电池的转换效率。”

光伏行业急需突破的两个发展瓶颈就是转换效率和储能,其中,太阳能电池组件的光电转换效率直接影响着电站发电量的多少,而N型单晶硅杂质少、纯度高、少子寿命高、无晶界位错缺陷以及电阻率容易控制等优势,是实现高效率太阳电池的理想材料。“所以,对N型单晶硅品质要求极高,这就迫使我们要不断进行技术革新,想方设法提高N型单晶硅用多晶硅料的品质。”鲍守珍说,整个2020年,公司上下迎难而上,在当年的上半年就实现了N型单晶硅用多晶硅料制造技术的升级,并顺利通过了全球最大的太阳能科技公司——隆基绿能科技股份有限公司的测试,成为全国首家通过该公司N型单晶硅用多晶硅料测试的企业。

如今,亚洲硅业几乎所有的晶硅产品品质均达到了电子级,其中N型单晶硅更是达到了电子二级。“目前,公司N型单晶硅用多晶硅料的产量已经能够达到一年3000吨左右。”鲍守珍说,随着公司启动实施的3万吨电子级多晶硅项目年内的投产,公司的产能将进一步扩大,将助推青海成为国家重要的电子材料产业基地,也将推动光伏产业发展成为青海的特色支柱产业。

而这远不是亚洲硅业在光伏制造领域的终点。继续做优做强电子级晶硅产品链、尝试攻克半导体材料的技术瓶颈……亚洲硅业将在追求产品“纯净”的道路上奋勇前行,奏响推动我省乃至我国光伏和半导体产业高质量发展的凯歌。

图为黄河公司高效IBC电池生产线,目前电池量产转换效率 已达23.7。摄影:郑思哲 陈曦

提升效率,让光伏更加“高效”

如何提升光与电之间的转换效率,是确保光伏电站能够高效运转不可或缺的“秘钥”。而如今,这把“秘钥”已被我们牢牢握在了手里。

与平常看到的有明显“分割线”的光伏板不同,摆放在黄河水电西宁太阳能电力有限公司N型IBC电池生产车间内的光伏板样板看上去更像是一个整体。

“这些光伏板用的就是我们公司生产的N型IBC电池组件。”黄河水电西宁太阳能电力有限公司IBC电池工艺经理宋标边说边仔细打量着刚刚生产出来的IBC电池。蓝色、正方的外形,正面不似镜面光滑,却十分平整,正负电极被完全隐藏在了电池背面。“这就是IBC电池的另一个优点。”宋标说,行业PERC、TOPCon等电池正面的栅线设计会在一定程度上减少吸光面积,从而降低转换效率。但IBC电池就完全不存在这个问题。同时,他们生产的IBC电池使用的N型材质,也使得它在长期使用过程中功率衰减相对较低。

“一定要将光伏产业做好”。习近平总书记2016年视察国家电投黄河公司作出的重要指示,被悬挂在黄河水电西宁太阳能电力有限公司N型IBC电池生产车间外墙最显眼的位置。在习总书记重要指示的引领下,N型IBC电池——这个曾经只有外国人掌握的先进技术,如今已经被牢牢地掌握在了我们自己人手里,并且其中所蕴藏的技术不仅已领跑全国,更在逐步赶超世界。

从2020年1月实现达产达效,黄河水电西宁太阳能电力有限公司已经累计生产了超过100兆瓦的IBC电池和组件。“这些产品很多都销往欧美市场,很小部分用于国内高端市场。”宋标说,目前,量产IBC电池企业全球只有三家,而黄河水电西宁太阳能电力有限公司是国内惟一一家能够量产IBC电池的企业。

传统IBC电池生产线制作工艺繁琐,成本较高,约有15至21道工序。而黄河水电西宁太阳能电力有限公司采用最新研发的低成本高功率IBC电池制造新工艺,对全线制作过程进行了优化。

工序的优化带来的是产品质量的提升。如今,黄河水电西宁太阳能电力有限公司所生产的IBC电池转换效率正在逐年提升。“目前,我们公司批量生产的IBC电池平均转换效率已达到24%以上,研发效率达25%以上。而随着新技术不断投入,IBC电池的转换效率还会得到更进一步的提升。”宋标说。

而对于IBC电池新技术的投入,黄河水电西宁太阳能电力有限公司已经有了规划。宋标说:“今年,我们会在现有的基础上完成技术升级,之后生产出来的IBC电池转换效率将赶超国外同行。”

宋标说,光伏行业也讲求性价比,随着新技术的投用,公司生产的IBC电池的成本会进一步降低,与国外同类产品的性价比相比会有所提升,从而进一步扩大青海“光伏制造”的优势。

在光与电的转换中,黄河水电西宁太阳能电力有限公司将继续追求高效,以便让青海在清洁能源示范省建设的道路上加速前行。

图为黄河公司高效IBC电池生产线,目前电池量产转换效率 已达23.7。摄影:郑思哲 陈曦

扩大规模,打造光伏制造高地

从最初入驻的亚洲硅业、黄河水电西宁太阳能电力有限公司,到今年刚刚引入的总投资180亿元的青海高景光伏科技产业园50GW直拉单晶硅棒项目和总投资30亿元的阿特斯光伏科技有限公司10GW单晶硅棒等项目,西宁的光伏制造产业正在成为我省构建绿色低碳循环发展经济体系的重要支撑。

为把习近平总书记视察青海以及参加十三届全国人大四次会议青海代表团审议时关于发展清洁能源、推进光伏产业链的重要指示落到实处,西宁市全面贯彻落实“四个扎扎实实”重大要求,奋力推进“一优两高”,围绕推进清洁能源示范省和建设现代美丽幸福大西宁目标,实现青海光伏产业弯道超车,走在全国前列,西宁市政府于2016年11月出台了《西宁市建设光伏制造业基地的实施意见》,并明确了今后的发展目标——有效拓展光伏光热发电应用,培育一批具有创新优势和市场竞争力的光伏光热产品制造、系统集成和运营服务骨干企业,形成具有特色的光伏光热建筑一体化设计、制造、应用和服务体系,产业技术水平和自主创新能力位居全国前列。

同时,以光伏产业为主导产业的西宁(国家级)经济技术开发区东川工业园区要走集群化发展之路,通过抓创新、推技改、降能耗、减成本、促联合、提效益、扩产能等一系列措施,做大做强光伏制造产业,引进的亚洲硅业、阳光能源、鑫诺光电、国电投、聚能电力、拓日新能源、阳光电源等一大批国内外知名光伏制造企业构成了西宁较为完整的光伏制造产业链条,成为光伏全产业链发展的“小高地”。

近年来,西宁依托东川工业园区已形成的光伏晶硅材料产业基础,以提高光伏多晶硅、单晶硅等企业效益和产品核心竞争力为目的,通过抓创新、推技改、降能耗、减成本、促联合、提效益、扩产能等一系列措施,做强光伏晶硅基础材料产业。园区发挥光伏产业集群优势,多晶硅达到产能约为2.25万吨;单晶硅产能约为7000吨;切片产能约为600兆瓦;光伏电池产能约为500兆瓦;光伏组件产能约为900兆瓦;光伏组件铝边框产能约为450万套;光伏支架产能约为1.5万吨……

今年,西宁市的《政府工作报告》中提出,光伏光热产业要推进多晶硅、单晶硅等项目,探索布局光伏+储能应用,为全省两个千万千瓦级清洁能源基地提供产业支撑。

为此,西宁市将围绕园区光伏制造产业链条,依托我省打造清洁能源示范省有利契机,发挥水光互补智能调度和新型PERC组件技术优势,壮大铸锭、切片、晶硅电池及组件等产品规模,提升产品技术层级和质量,加强光伏产业链条系统集成,延伸光伏发电市场应用,锻造产业链供应链长板,补齐产业链供应链短板,加强企业扩能技改,带动光伏上游产业发展,做强光伏制造产业,做强光伏制造产业集群。

正是西宁吸引到了这些科技型和高新技术企业,促进了整个产业的结构优化、辐射带动了园区经济、培植发展了产业集群、创造出了一个又一个科技成果,提升可持续发展能力,打造出了属于青海的光伏品牌。

【采访手记】扬起青海光伏制造赶超世界的底气

优越的自然禀赋,让青海具备了发展清洁能源的优质条件。这当中既有作为三江源头在水资源方面的先天优势,也有地处高海拔为强风提供的适宜环境,更有合适的经纬度给予的充足日照。但受制于地形地貌等多种因素,再利用水能和风力发电上,我们并没有占太多优势,但利用太阳能光伏发电,青海有着无可比拟的绝对优势,青海,可以说是光伏发电的一块宝地。

在如今的海西蒙古族藏族自治州、海南藏族自治州内建成的两个千万千瓦级可再生能源基地里,光伏电站的规模在以肉眼可见的速度不断扩大,这得益于光伏电逐渐趋于平价,更受益于光伏产能的不断扩充,光伏制造产业成本的不断下降,光伏产品品质的不断提升。这种红利既源于青海本身发展光伏产业所具备的优越自然条件,也是完备的光伏产业链带来的必然结果,而完整且还在不断优化的光伏制造链是这一切的“奠基人”,也是整条产业链良性循环的“受益者”。

在西宁(国家级)经济技术开发区东川工业园区,亚洲硅业(青海)股份有限公司和黄河水电西宁太阳能电力有限公司是“邻居”,就如同他们二者所生产的光伏产品——互为依存,相互提升。高纯度、高品质的单晶硅让N型IBC电池能够更好地提升光与电的转换效能;高效率的N型IBC电池又促使单晶硅生产技术的改造升级。二者互相成就彼此,共同为青海的光伏事业贡献着自己的力量,也共同带动青海的光伏产业在发展中提档升级。

需要我们赶超的竞争对手既有国内的,也有国外的。但作为青海打造国家清洁能源产业高地的动力引擎,两家公司的视角自然会放眼全球,与世界一流的光伏企业一较高下。而如今,两家公司也的确有了这样的资本,在光伏产业发展的进程中扬起青海光伏制造赶超世界的底气。

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