蚌埠光伏：科创领舞产业飞
市委书记汪莹纯指出:“全市上下、各行各业都要勇于夺标、奋力赶超,我们的企业也要树立雄心壮志,瞄准行业龙头和省内第一、全国第一这样的大目标制定大战略,千方百计把企业做大、把产业做强,既实现自身壮大、又助力全市发展。”来自春天的号角,激发了各行各业勇于夺标、奋力赶超的担当精神。
坚持“新话、新意、新招”,体现舆论担当,营造赶超氛围,本刊本期起推出“新时代新担当,加快建设两个中心——行业发展我争先”栏目,通过“走企业读行业”、“三板块一主题”呈现,把我市各行业,尤其是工业领域各行业转型升级,竞相发展的生动局面报道出去,为推动蚌埠高质量发展鼓劲加油。首期聚焦蚌埠太阳能光伏产业。
在太阳能光伏领域,蚌埠名声远播,不仅因为蚌埠有中航三鑫、华光光电、盛世玻璃这样行业领先的太阳能光电玻璃基板、盖板企业,更是因为有凯盛光伏这样生产出中国第一片玻璃基铜铟镓硒太阳能高效模组的企业。在科技创新引领下,经过近年来的不断培育,目前太阳能光伏已经成为蚌埠一张亮丽的产业名片。在名片效应及产业链的吸引下,包括汉能控股集团在内的一批行业龙头企业在蚌埠安家落户,随着产业的进一步集聚,蚌埠薄膜太阳能光伏产业正开足马力,健步如飞。
走进凯盛光伏材料有限公司,高大的厂房宽敞明亮、现代化设备错落有致,白色的地面、架构、机械,黄色的标线、围栏,红色的标语和黑色的管线整整齐齐、极具线条感,整个厂区几乎看不见一丝灰尘。整个生产线上,全部是机器人在作业,每条生产线上只有几名技术人员在保障机械运转。
“这是国内首条具有德国工业4.0水平的铜铟镓硒薄膜太阳能模组生产线。”凯盛光伏材料有限公司技术部经理刘小雨告诉记者,铜铟镓硒薄膜太阳能高效模组的所有生产设备是从凯盛集团德国公司运来,总价值10亿元左右。理想的状态下,今后员工只要坐在家里就能看见生产线,电脑一连,就知道哪个地方出了问题。一旦有问题需要解决,员工不论是在外出差或是旅游都能随时连线。
“这里整个生产线的每个环节都经过行业专家精心设计,在引进之初就在不断升级。”说起眼前的这条生产线,刘小雨自豪地说,凯盛光伏的铜铟镓硒薄膜太阳能高效模组之所以能全球领先,是因为走了一条引进、消化、吸收、再创新的自主创新之路。
五年前,在中国建材集团的战略引领下,中国建材集团所属凯盛集团正式收购法国建材行业巨头圣戈班所属Avancis公司。法国圣戈班是世界工业集团百强之一、世界500强之一。Avancis公司是其太阳能薄膜和铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池生产企业,在铜铟镓硒薄膜太阳能电池技术方面位居世界前列,并创造过光伏薄膜组件转化率的世界纪录。
“虽然Avancis公司拥有成熟的技术,但依然在生产方面存在一定瓶颈。”刘小雨说,在引进Avancis新生产线的过程中,凯盛光伏材料有限公司特别注意了之前该公司在生产方面一直没有解决的重要问题,并提前设计了优化方案,把这些问题逐一进行解决。从此真正意义上掌握了核心技术,全线打通中国薄膜太阳能光伏产业链,以“中国创造”的技术和品牌优势参与全球新能源市场的竞争。
“项目总投资达100亿元,可带动上下游投资500亿元,一期达产后,可实现销售收入超10亿,利税近3亿元。”凯盛光伏材料有限公司副总经理王昌华表示,铜铟镓硒太阳能是光伏领域的尖端科技,项目落户蚌埠,不仅改变了蚌埠的产业结构,同时也确立了蚌埠太阳能光伏产业技术领先地位。
墨色玻璃结构的建筑庄重而典雅,宽敞明亮的生产车间听不见一丝响声,两条闪着银色亮光的生产流水线,如巨龙一样盘卧在车间的地面上,中央控制室里各种仪器绿灯不停地闪烁着……
“我们的研发中心大楼和厂房都是薄膜太阳能光伏材料构筑的,全楼的供暖、照明采用的都是太阳能”。王昌华介绍,过去大家熟悉的太阳能是晶硅太阳能,铜铟镓硒薄膜太阳能才是当今光伏领域世界领先的前沿科技,也是未来太阳能应用的方向。
“目前,太阳能光伏有晶硅和非晶硅两种生产路线。”王昌华说,晶硅又分为单晶硅和多晶硅,而非晶硅即为薄膜太阳能,薄膜太阳能又有铜铟镓硒、砷化镓、碲化镉等不同的材料。凯盛光伏生产的即为世界顶尖的铜铟镓硒薄膜太阳能。
薄膜的厚度仅2微米,它可以将光能最大效率地转化为电能。在生产车间,王昌华指着全封闭生产流水线告诉记者,铜铟镓硒薄膜生产工艺极为复杂,全过程都需要在真空中完成。生产流程上,需要先将原子级的铜铟镓硒“轰击”在靶材上,然后以“溅射”的方式,让铜铟镓硒在玻璃表面形成一层薄膜。这层厚度仅有一张A4纸厚度的1%的薄膜却具有很高的光电转化效率。
“弱光性好、温度系数低,是铜铟镓硒薄膜太阳能最大的特点。”王昌华解释,所谓弱光性,是指在光照度极其微弱的情况下,材料对光能的转化效率；温度系数低,说明薄膜太阳能在温度极高或极低的环境下仍正常运行。正因为如此,铜铟镓硒薄膜光伏材料与传统的晶硅太阳能电池模组相比,有着更好的适应性。
到底弱光性有多好?在产品展示区记者直观地看到了薄膜太阳能模组的弱光转化效果:在室内仅有几盏LED灯的情况下,薄膜太阳能灯光闪烁,而与晶硅太阳能模组相联的LED灯没有丝毫亮光。
与传统晶硅太阳能相比,薄膜太阳能的好处还不仅限于此,晶硅太阳能多用于分散式电站,分散式电站要占用大量的土地资源,正因为如此,国家已通过减少甚至取消补贴的形式限制晶硅太阳能的规模。同时晶硅太阳能模组安装时需要一定的坡度,这样做的目的是更好地接受太阳光的照射,而薄膜太阳能模组则不需要,不仅背阳可以发电,就是夜间仅凭路灯的照明照样能发电。
玻璃基铜铟镓硒薄膜太阳能高效模组在蚌埠问世,使蚌埠太阳能光伏产业一步跨过“晶硅太阳能时代“进入了世界领先的”薄膜太阳能时代。今后蚌埠生产的薄膜太阳能高效模组,完全可以替代现在的玻璃幕墙,成为一种环保节能的建筑墙体材料。太阳能光电一体化建筑应用,既有玻璃幕墙的效果,也能自我供电,还能将多余的电能接入国家电网。“在节能环保上升为国家战略之时,铜铟镓硒薄膜太阳能高效模组问世,对我国光伏建筑一体化、智慧农业、新能源汽车、电子产品领域都不啻为一场革命。”聚焦新领域
作为国家战略大力支持发展的绿色能源,薄膜太阳能应用远不止于太阳能光电一体化建筑一个方面,由于膜薄太阳能具有转化效率高、弱光效应好、温度系数低等诸多优势,国内已有企业开始了太阳能可移动能源产业化之路的探索。
在凯盛光伏材料有限公司致力玻璃基铜铟镓硒薄膜太阳能高效模组研发并量产之时,中国著名民营科技企业汉能集团已经进行不锈钢基薄膜太阳能的研发生产。2018年4月,蚌埠市政府与汉能集团签订《蚌埠汉能移动能源产业园项目合作协议》,经过紧锣密鼓地推进,2019年3月5日,一号厂房、综合动力站基槽开挖全部完成,3月15日完成基础回填。
项目规划用地面积274.375亩,总投资约54.6亿万元。产业园建设的太阳能薄膜电池生产线,年产铜铟镓硒薄膜太阳能电池共计600MW,其中包括300MWBAPV组件以及300MW汉瓦,同时建设相应动力配套及辅助设施。项目达产后每年可实现销售收入60亿元人民币,每年产生税收不少于4亿元。
“在蚌埠布局薄膜太阳能项目是汉能集团根据产业发展趋势所做的战略性选择。”在位于高新区的蚌埠汉能移动能源产业园,蚌埠金能移动能源有限公司总经理邱云飞告诉记者,蚌埠项目所生产的薄膜太阳能电池,虽然采用的也是铜铟镓硒薄膜太阳能技术,但所采用的基板并不一样,凯盛光伏采用的是玻璃基,而金能采用的是不锈钢基,即柔性底板。由于采用的基板不同,所以产品的应用领域也不尽相同。凯盛光伏产品多应用于光电建筑一体化或分布式能源方面,而金能产品更多地应用于可穿戴设备上,金能C型曲面汉瓦,虽然也为建筑所用,更多的是用于具有“中国风”的民用建筑,凯盛的光电一体化项目可能更多地应用于大型公共建筑上。不同的角色担当,不仅强化了蚌埠光伏产业的领导地位,更能引领中国乃至世界光伏产业的发展。
邱云飞介绍,汉能在蚌埠布局的项目有两种产品类型,一是C型汉瓦,二是可移动能源。汉瓦是汉能兼具高效清洁发电性能和高等级安全性能,更符合现代建筑审美需求的新一代屋面瓦。91.5%以上的高透光率、高效的晶片量产转化率,使汉瓦既能将太阳能高效转化为电能,产生良好的经济效益,又能满足建筑的整体性和审美设计要求,是市场现有的分布式太阳能产品和传统屋面瓦的升级产品。
随着智能产业的发展,未来可穿戴设备将成为每一个人必不可少的装备。在金能移动能源公司办公室,记者看到一款用薄膜太阳能“武装”的时尚背包。打开包前面的翻盖,一块黑色的材料引人注意。“这就是薄膜太阳能,背着这样的包露营、爬山、野外作业,都不用担心身上的电子设备的续航问题,随着可穿戴设备的普及应用,移动能源的市场无可限量。”邱云飞对移动能源市场前景信心满满。发力产业链
“一号厂房的生产能力为300MV电池模组,目前已经达产150MV,整个园区将分五期建设,按照规划,全部达产后,凯盛光伏的年生产能力将达到1500MV,按一条线亿元计算,全部达后年产值将达百亿元。”在凯盛光伏材料有限公司研发中心,副总经理刘翼给记者算了一笔账:这些还仅是凯盛光伏直接创造的产值,如果算上周边产业,那么带动的产业规模将超过500亿元。
打造薄膜太阳能光伏上下游产业链,全部材料国产化是凯盛集团的给自己定下了战略目标。刘翼介绍,为了实现这一目标,凯盛集团科研人员经过技术创新,攻克了中铝玻璃的技术难关。中铝玻璃具有高温条件下不变形、不翘曲的特点,是玻璃基薄膜太阳能离不开的重要组件,目前凯盛光伏已经在集团内部实现玻璃基板材料的自给自足。同时凯盛集团旗下的华光光电玻璃公司生产的中铝玻璃基板除供凯盛光伏使用外,还出口日本,成为世界薄膜光伏产业另一巨头企业使用产品。
除基板外,薄膜太阳能高效模组上的玻璃盖板也实现了本土化供应。作为国内太阳能光伏玻璃生产的领军型企业,中航三鑫、盛世玻璃等企业生产的玻璃盖板,以高透光率的优越性能不仅成为凯盛光伏的供应商,产品也俏销国内外。
随着国家对光伏产业政策的调整,晶硅太阳能的市场空间会被进一步压缩,随之而起的一定是薄膜太阳能高速发展的时代,然而目前除了玻璃相关产品能够国内供应外,包括靶材、铜铟镓硒、导轨等重要原材料仍然需要进口。
通过科技创新,实现靶材等原材料国内化,打造薄膜太阳能高效模组全产业链是做强光伏产业的重要使命,为此凯盛集团在全球范围内进行产业布局,在德国慕尼黑设立研发中心,在莱比锡建设中试基地,在广东设厂进行靶材生产。随着生产规模的扩大,国内已有企业前来洽谈合作,在蚌埠设厂生产背部导轨、接电盒。随着凯盛薄膜太阳能高效模组生产规模的进一步扩大,一个围绕薄膜太阳能的完备产业链正在向蚌埠聚拢。“汉能之所以选择蚌埠落户,正是看中了蚌埠玻璃产业、机械装备工业的雄厚基础。”邱云飞说,凯盛光伏、金能移动能源以薄膜太阳能关联企业在集聚发展,集聚效应必将进一步增强。未来,蚌埠有望成为世界知名的薄膜太阳能光伏产业基地。
来源：蚌埠日报作者：李茂峰 文/图
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