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从“门外汉”到“领跑者” ——国家电投黄河水电公司以科技创新驱动光伏产业发展

2017-09-07 10:13来源: 青海日报

    □青海日报记者宋翠茹

    “这是我们公司完成的电池产线多晶改单晶技改项目和电池第八代技术工艺导入,可以使电池平均转换效率由18.3%提升至20.30%。”国家电投黄河上游水电开发有限责任公司太阳能电力公司电池制造分厂主任宋志成向记者介绍。

    2017年,该公司投资1.6亿元对电池产线进行PERC升级改造,改造完成后单晶电池平均转换效率将近提升至21.4%,并完成双面PERC电池及双玻双面发电PERC组件产品技术储备,双面发电PERC组件可提供5%-20%的发电增益,继续保持产品在行业的领先地位……

    近年来,黄河水电公司通过科技创新、升级改造、产业链优化,提质降本增效,黄河水电公司在光伏产业形成了明显竞争优势。如今,把创新摆在企业发展核心位置,强化企业技术创新主体作用,坚定不移推动技术创新;努力打造光伏产业的领军企业,一批“叫得响、数得着”的重大科技成果惊艳亮相。科技引领,助力产业升级 “我们的企业是做水电工程起家的,最开始做光伏产业也是‘门外汉’,所以企业在最初就是引进技术、消化技术、吸收技术;近几年,随着光伏产业的竞争愈发激烈,科技创新迫在眉睫,这就需要我们做出一些有原创性的技术研究,要满足市场、经济的发展需求。从‘产、学、研’一体的科技创新,到目前正在打造的新能源产业综合研发中心,可以说,黄河水电公司在科技引领下得以更好地发展。”黄河水电公司科技与信息部主任王海说道。

    作为光伏产业的龙头企业,黄河水电公司立足科技发展趋势和企业实际,积极推进国际国内交流合作,与Fraunhofer ISE、中科院、水规总院、清华大学、武汉大学、西安理工大学等多家科研院所、高等院校建立了科研合作关系,由黄河水电公司承建的青海省光伏产业科研中心已开展研究工作,这为中国第一个能源领域国家实验室奠定了基础。

    据了解,正在建设多平台为一体的光伏产业技术中心,在为光伏产业的技术研究搭建“产、学、研、用”合作交流平台的同时,借助“外脑”、聚集高端人才、培养大国工匠,努力打造国家光伏重点实验室。联合华为公司在西宁成立青海黄河华为联合创新中心,与美国杜邦公司合作成立黄河水电—杜邦联合光伏创新实验室,在全球领域对光伏产业的前沿技术开展研发。

    与此同时,面对光伏行业发展的技术问题,考虑光伏产业发展的需要,黄河水电公司经过反复调研论证,最终选址在海南藏族自治州共和县建设,具备试验功能的百兆瓦太阳能发电实证基地,它是国家级光伏领域的大数据平台,数据和成果对光伏行业从设计、建设、运维到科研起到重要指导作用。去年6月28日,该项目发电,目前,共和百兆瓦太阳能光伏发电实证基地监测和试验功能完善全部完成,格尔木100兆瓦并网光伏率先使用PERC双面+平单轴跟踪系统的设计方案,为新技术应用总结占得先机。

    王海表示,“十三五”期间,黄河水电公司将逐年提高科技投入占公司主营业务收入的比重,积极争取国家、地方政府和集团公司对重大科技项目的经费资助,充分利用国家对企业技术开发给予的相关税收政策,公司科技投入占主营业务收入比重每年在上一年度基础上增加5%,力争在“十三五”末,达到1.25%以上。计划总投资10.4亿元以上,用于科技项目和技术推广应用,拟在基础环境建设方面投入总投资的30%,科技成果转化应用方面投入总投资的60%,安全环保方面投入总投资的10%。

    科技创新,水光互补占“天时”之利

    行胜于言。世界上没有哪家百年企业是一蹴而就的,更没有哪家名牌企业是依靠购买技术来完成自己的成长壮大的。正是基于此,黄河水电公司对于自主创新一直以来的坚持甚至偏执的追求就显得更加令人敬佩。长期专注核心科技研发,使黄河水电公司的成果转化日渐提速:“水光互补项目关键技术研究”获得国家电投和青海省科技进步一等奖。

    黄河水电公司自主开发的国内最大规模水光互补发电系统是针对光伏发电随机性、间歇性和周期性的特点,利用水力发电有功出力提供补偿调节来弥补光伏发电的缺点,最大限度的利用多种能源,满足电网对用电调度的要求,获得稳定和可靠的电源。其研究成果,不仅填补了国内大规模水光互补关键技术的空白,而且在国际上也尚属首例,也将为联合开展大规模智能调度、风、水、光黄河流域联合控制技术应用奠定了基础。

    通过大量的实验数据表明,人们普遍担心的龙羊峡水电站的调峰调频性能没有受到任何影响,反而得到进一步加强,龙羊峡水电站送出线路年利用小时可由原来运行的4621小时提高到5019小时,大幅提高了水电站的经济效益,实现了国有资产的保值增值。

    不仅如此,龙羊峡水光互补光伏电站还创造了良好的社会生态环境效益:一年可发电14.94亿千瓦时,对应到火力发电相当于一年节约标煤49.3万吨,减少二氧化碳排放约123.2万吨,二氧化硫约419.1万吨,氮氧化合物364.87万吨。

    科技支撑,驱动光伏全产业链

    登上曾经不毛之地的塔拉滩,成片成片的太阳能板一直蔓延到天际线,一眼望去,宛如一片蓝色的海洋,而这便是海南州生态太阳能发电园区所在地……

    而今,光伏电站都建设在风沙裹挟的荒漠化土地之上,黄河水电公司也在积极促进能源与环境协调发展,开展大型光伏生态产业发展研究,种植披碱草、固沙草、针茅等荒漠化草原植被,使子阵区的风速和晴天天气下的蒸发量都减小了50%以上。

    在黄河水电公司的共和光伏产业园,国家电投黄河水电海南新能源发电部副总经理刘启栋介绍,黄河水电公司从单一的光伏发电企业,到率先在国内实现了从多晶硅——切片——太阳能电池及组件——太阳能光伏发电为一体的垂直、协同光伏全产业链。

    经过长期努力,黄河水电公司在光伏产业领域已接近或达到世界先进水平,某些领域甚至成为全球光伏行业的“领跑者”。黄河水电公司按照省委省政府打造最大的光伏发电基地的要求,已成为中国乃至全球最大的光伏电站运营商。

    目前已建成光伏电站35座,光伏电站总装机容量286万千瓦,占青海光伏电站装机规模的35.85%,占全国光伏装机总量的5%。已建成风电项目11座,装机55万千瓦。智能光伏电站群建设,在业界率先建设了拉西瓦12兆瓦、格尔木三期200兆瓦智能光伏电站,建设光伏电站大数据应用中心,是公司自建的35座光伏发电站群实现“集中控制、远程诊断、实施维护”功能。

    应用4G网络、智能手持终端、手机APP软件、数字信息等技术,实现“互联网+光伏”的智能光伏电站与大数据分析,光伏电站实现“集中监控、远程诊断、实施维护”的智能管理模式。

    多晶硅产能2500吨/年,在国内集成电路用多晶硅市场占有率约10%,是国内唯一一家量产并批量销售电子级多晶硅的企业。承担了国家科技重大专项《极大规模集成电路制造装备及成套工艺》(02专项)半导体级多晶硅材料研发项目,完全打破了中国电子级多晶硅完全依赖进口的局面。

    黄河水电公司已建成单晶切片产能200兆瓦,年产5000万片。项目技术路线为金刚线切割技术,在全国率先推广70微米金刚线切割工艺,目前成品率已达95%,处于行业领先。该项目可直接为后续高效N型电池配套,技术水平达到国际先进水平。

    黄河水电公司已建成电池产能400兆瓦,组件产能300兆瓦,生产的单晶电池转换效率最高达到20.558%,多晶电池转换效率最高达到19.5%,常规P型单晶电池平均转换效率最高达到20.13%,电池及组件转换效率处于全国领先水平,成为国内第一批可量产满足国家能源局“领跑者”计划要求产品的企业。项目被列入国家工信部第三批光伏行业准入名单。

    而今的黄河水电公司正进一步深入研究光伏发电的特点、难点和创新重点,在业界率先使用“互联网+光伏”模式,建成智能光伏电站及光伏电站大数据应用中心,还拥有全球单体最大的85万千瓦水光互补光伏电站,使中国的光伏电站建设和运营走到了世界前列。

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