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寧夏發(fā)電搶占光伏產(chǎn)業(yè)制高點

中國是世界光伏產(chǎn)業(yè)大國,但由于多晶硅制造技術(shù)落后,不得不從美國、德國等進口多晶硅。為了突破國外的技術(shù)封鎖,實現(xiàn)光伏強國之夢,寧夏發(fā)電集團獨辟蹊徑,大膽研發(fā),用10026次實驗掌握了冶金物理法多晶硅新技術(shù),形成了世界上第一條冶金物理法太陽能產(chǎn)業(yè)鏈。

“中國制造”破除光伏技術(shù)迷信

在2010冶金法太陽能多晶硅制備技術(shù)國際研討會上,中國工程院院士張懿曾擔憂地指出,目前制約我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,是現(xiàn)有多晶硅制備工藝技術(shù)成本高、環(huán)境污染較重、缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)。

西門子法技術(shù)主要被美、德等國壟斷,如果沒有自己的技術(shù)路線,我國只能淪為光伏產(chǎn)業(yè)的“世界工廠”!這時候“中國風電[0.81 1.25%]先行者”、寧夏發(fā)電集團董事長劉應寬坐不住了,多晶硅制造難道就沒有第二條路可走?

2006年12月,年過六旬的他毅然掛帥成立了九人攻關(guān)小組,帶著突破國外技術(shù)封鎖的決心,在一個租用的四面透風的簡易工棚內(nèi),用土煉鋼爐開始了科學實驗。

然而,這個理想在當時成為業(yè)內(nèi)人士的“笑談”。很多企業(yè)和專家質(zhì)疑“發(fā)達省份投資幾十億元都搞不出來的東西,寧夏能搞出來?“只有西門子法才行得通,如果冶金物理法能做出多晶硅,發(fā)達國家早就做了,還能輪到中國?”

劉應寬說:“說我們是門外漢的確不假,但是光伏產(chǎn)業(yè)涉及我國能源安全,如果沒有核心技術(shù)我們只能做發(fā)達國家的‘打工仔’。寧夏發(fā)電集團的多晶硅提煉實驗,是在失敗中找到出路的�!�

實際上,攻關(guān)小組的一些科研人員以前連多晶硅都沒見過一眼,一切都要從零開始。面對一個完全陌生的領(lǐng)域,從化硅、提純、冶煉、除雜,不懂就看國內(nèi)外多晶硅文獻,沒有設(shè)備就自己動手制造,寧夏發(fā)電集團攻關(guān)小組在劉應寬的帶領(lǐng)下進行了上萬次實驗。

僅用一年半時間,他們就發(fā)明了“渣洗”“氣洗”等新技術(shù),不可思議地掌握了冶金物理法多晶硅提純方法,獲得了6N級(純度達到99.9999%)太陽能級多晶硅和光電轉(zhuǎn)換率達17.2%的太陽能電池片,超過了太陽能電池商業(yè)化生產(chǎn)效率15%的國際標準,建成了西北首座330千瓦太陽能光伏高壓并網(wǎng)實驗電站。

為太陽能發(fā)電提供更經(jīng)濟的“路線圖”

從銀川到太陽山,從紅寺堡到高沙窩,到處都能看見寧夏發(fā)電集團太陽能電站。這些電站沒用一塊進口電池板,全部是靠自己研發(fā)的技術(shù)工藝以及制造的電池建成的,一排排電池板閃爍著“中國制造”的光芒。

寧夏發(fā)電集團正在用核心技術(shù)引領(lǐng)中國走向太陽能利用的春天。截至目前,寧夏發(fā)電集團已建成的太陽能電站有23兆瓦,其他在建的電站規(guī)模達到100兆瓦。其中,在一片荒漠上建起的紅寺堡50兆瓦電站成為我國最大的一個太陽能電站。

今年6月,由寧夏發(fā)電集團承擔的我國首個農(nóng)村屋頂光伏發(fā)電試點工程也將啟動。寧夏中衛(wèi)市永康鎮(zhèn)1000戶農(nóng)民將在自家屋頂上裝備完全自主產(chǎn)權(quán)的太陽能電池板,每年發(fā)電427萬千瓦時,每戶農(nóng)民將因此多增收800多元。

目前,我國是太陽能電池生產(chǎn)的“世界工廠”,卻不是“世界市場”,絕大部分產(chǎn)品裝在了歐美國家的屋頂上,原因是太貴,我們用不起。寧夏發(fā)電集團最終要建立從硅石、工業(yè)硅、高純硅、多晶硅、單晶硅、切片、電池生產(chǎn)、組件封裝一直到太陽能電站的完整產(chǎn)業(yè)鏈,最大程度地實現(xiàn)太陽能發(fā)電的低成本化。

據(jù)寧夏發(fā)電集團副總工程師盛之林介紹,與改良西門子法相比,冶金物理法要經(jīng)濟、低耗和環(huán)保得多,成本低20%到30%,而且仍具有很大的下降空間;能耗僅相當于前者的一半不到;而且冶金法不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),屬環(huán)境友好型。

劉應寬說“我們要找到最經(jīng)濟的太陽能發(fā)電路線,讓更多中國企業(yè)和家庭能夠用得起,而冶金法使太陽能發(fā)電低成本成為可能。隨著冶金法技術(shù)成熟,太陽能級多晶硅成本越來越低,可以帶動太陽能發(fā)電的成本不斷下降。據(jù)樂觀地估計,在2015年到2020年太陽能發(fā)電將達到現(xiàn)有上網(wǎng)電價水平,那時太陽能將有可能成為主力能源�!�

從能源發(fā)展的實際來看,缺電可能成為影響我國發(fā)展的一個重要因素。如果要保持我國經(jīng)濟的穩(wěn)定增長,在2020年我國發(fā)電量需求可能超過8萬億千瓦時,核電、水電、風電等發(fā)電資源的潛能都處于有限的狀態(tài),只有太陽能發(fā)電資源潛力巨大。

技術(shù)輸出讓中國光伏產(chǎn)業(yè)少走彎路

冶金物理法的誕生,為我國太陽能發(fā)電帶來了第二條技術(shù)路線,使昔日只能花大價錢引進國外西門子法生產(chǎn)多晶硅的歷史一去不復返。

在2010年寧夏召開的冶金法太陽能多晶硅制備技術(shù)國際研討會上,寧夏發(fā)電集團以開放的姿態(tài),將科研成果“冶金法制備太陽能級多晶硅技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”向國內(nèi)外企業(yè)公開,希望通過“技術(shù)輸出”與其他企業(yè)展開廣泛合作,使我國太陽能發(fā)電規(guī)模得以低成本迅速擴張。來自美國、意大利、日本等國家的十多個太陽能企業(yè)和研究機構(gòu)參加研討會,很多外國專家不再懷疑和否定,而是對寧夏發(fā)電集團豎起了大拇指。

據(jù)了解,為進一步擴大冶金法太陽能級多晶硅在我國的生產(chǎn)規(guī)模,提升太陽能發(fā)電水平,寧夏發(fā)電集團參與發(fā)起成立了中國冶金法太陽能多晶硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,中國科學院過程工程研究所、上海普羅新能源有限公司、廈門大學等眾多國內(nèi)科研機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)和高等院校參與其中。

目前,由聯(lián)盟企業(yè)所承擔的冶金法多晶硅項目正在被科技部列入“863”計劃的“十二五”規(guī)劃,我國太陽能企業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動力正在逐步增強。

隨著國際能源局勢越來越緊張,世界各國都在尋找太陽能發(fā)電的低成本路線,誰先掌握性價比高的核心技術(shù),誰就能站在新能源發(fā)展的制高點。寧夏發(fā)電集團的成功,在業(yè)內(nèi)掀起了一股“冶金法熱”,而他們對技術(shù)理論的開放,給眾多企業(yè)指點了迷津。

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