新華社銀川4月13日電(記者杜曉明、馬?。┲袊鞘澜绻夥a(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(jìn)口多晶硅,長期以來光伏產(chǎn)業(yè)背負(fù)著沉重的成本負(fù)擔(dān)。為了突破國外的技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)光伏強(qiáng)國之夢,寧夏發(fā)電集團(tuán)獨(dú)辟蹊徑,大膽研發(fā),用10026次實(shí)驗(yàn)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,找到了一條“投資省、能耗低、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小、易治理”的新道路。從此,中國的太陽能有了自己做主的底氣!
“中國制造”破除國外光伏技術(shù)迷信
近年來,我國光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入迅速擴(kuò)張期,大量引進(jìn)國外西門子法多晶硅制造技術(shù),投資規(guī)模近千億元,短時(shí)間內(nèi)形成10萬多噸的產(chǎn)能?!翱涓钢鹑铡辈辉偈巧裨?,我國大規(guī)模利用太陽能越來越成為可能。然而,絕大多數(shù)企業(yè)技術(shù)能耗高、成本高、轉(zhuǎn)化率低,忽高忽低的市場價(jià)格讓嚴(yán)重依賴海外市場的企業(yè)苦不堪言。
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(dān)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(shí)候,“中國風(fēng)電先行者”、寧夏發(fā)電集團(tuán)董事長劉應(yīng)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(gè)租用的四面透風(fēng)的簡易工棚內(nèi),用土煉鋼爐開始了科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
然而,這個(gè)理想在當(dāng)時(shí)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(dá)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(dá)國家早就做了,還能輪到中國?”
劉應(yīng)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(dá)國家的‘打工仔’。寧夏發(fā)電集團(tuán)的多晶硅提煉實(shí)驗(yàn),是在失敗中找到出路的?!?/p>
實(shí)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(gè)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(xiàn),沒有設(shè)備就自己動手制造,寧夏發(fā)電集團(tuán)攻關(guān)小組在劉應(yīng)寬的帶領(lǐng)下進(jìn)行了上萬次實(shí)驗(yàn)。
僅用一年半時(shí)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(dá)到99.9999%)太陽能級多晶硅和光電轉(zhuǎn)換率達(dá)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(biāo)準(zhǔn),建成了西北首座330千瓦太陽能光伏高壓并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)電站。
2008年,當(dāng)寧夏發(fā)電集團(tuán)第一次在國際會議上宣布冶金物理法太陽能多晶硅技術(shù)獲得成功時(shí),全世界光伏企業(yè)瞠目結(jié)舌,很多企業(yè)不相信:一個(gè)來自中國西北偏遠(yuǎn)地區(qū)的企業(yè)怎么能站在世界光伏產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn),“中國制造”能打破國外的技術(shù)神話?然而,無可爭辯的是:在世界光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)的競技場上,寧夏發(fā)電集團(tuán)已成為有力競爭者。
為太陽能發(fā)電提供更經(jīng)濟(jì)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(tuán)太陽能電站。這些電站沒用一塊進(jìn)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(tuán)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(tuán)已建成的太陽能電站有23兆瓦,其他在建的電站規(guī)模達(dá)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(gè)太陽能電站。
今年6月,由寧夏發(fā)電集團(tuán)承擔(dān)的我國首個(gè)農(nóng)村屋頂光伏發(fā)電試點(diǎn)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(shí),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(tuán)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(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電的低成本化。
據(jù)寧夏發(fā)電集團(tuán)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(jì)、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(dāng)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(yīng)寬說:“我們要找到最經(jīng)濟(jì)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(jì),在2015年到2020年太陽能發(fā)電將達(dá)到現(xiàn)有上網(wǎng)電價(jià)水平,那時(shí)太陽能將有可能成為主力能源?!?/p>
從能源發(fā)展的實(shí)際來看,缺電可能成為影響我國發(fā)展的一個(gè)重要因素。如果要保持我國經(jīng)濟(jì)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(shí),核電、水電、風(fēng)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。
光榮的使命召喚寧夏發(fā)電集團(tuán)迅速將冶金法太陽能級多晶硅技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。今年,寧夏發(fā)電集團(tuán)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)環(huán)節(jié)將完全打通,多晶硅產(chǎn)量可達(dá)到2000噸,光伏產(chǎn)業(yè)收入將達(dá)到22億元。
盛之林雄心勃勃地說:“我們的目標(biāo)是通過技術(shù)進(jìn)步,讓冶金法生產(chǎn)的高質(zhì)量、低成本的多晶硅,成為中國乃至世界太陽能光伏發(fā)電的主要材料,推動太陽能光伏發(fā)電事業(yè)發(fā)展,為人類提供取之不盡的清潔能源?!?/p>
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(jià)錢引進(jìn)國外西門子法生產(chǎn)多晶硅的歷史一去不復(fù)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(tuán)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(kuò)張。來自美國、意大利、日本等國家的十多個(gè)太陽能企業(yè)和研究機(jī)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(tuán)豎起了大拇指。
據(jù)了解,為進(jìn)一步擴(kuò)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(tuán)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(xué)院過程工程研究所、上海普羅新能源有限公司、廈門大學(xué)等眾多國內(nèi)科研機(jī)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(dān)的冶金法多晶硅項(xiàng)目正在被科技部列入“863”計(jì)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(qiáng)。
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(jià)比高的核心技術(shù),誰就能站在新能源發(fā)展的制高點(diǎn)。寧夏發(fā)電集團(tuán)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(diǎn)了迷津。
寧夏發(fā)電集團(tuán)旗下的上市公司——寧夏銀星能源股份有限公司總經(jīng)理任育杰說:“我們制造的太陽能電池組件光電轉(zhuǎn)換率最高值達(dá)到18.2%,絲毫不亞于西門子法制造出來的電池水平。下一步我們要建更多電站,不能再光靠出口太陽能電池賺錢,徹底改變中國光伏產(chǎn)業(yè)原料與市場‘兩頭在外’的被動局面。未來我國必將成為世界上最大的光伏市場和消費(fèi)國,完成由‘世界工廠’向‘世界市場’的華麗轉(zhuǎn)身?!?#160;