“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)進入迅速擴張期，大量引進國外西門子法多晶硅制造技術(shù)，投資規(guī)模近千億元，短時間內(nèi)形成10萬多噸的產(chǎn)能。“夸父逐日”不 再是神話，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，忽高忽低的市場價格讓嚴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”！這時候，“中國風(fēng)電先行者”、寧夏發(fā)電集團 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(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(yīng)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。
2008年，當寧夏發(fā)電集團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，全世界光伏企業(yè)瞠目結(jié)舌，很多企業(yè)不相信：一個來自 中國西北偏遠地區(qū)的企業(yè)怎么能站在世界光伏產(chǎn)業(yè)的制高點，“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 集團已成為有力競爭者。
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(dān)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(yīng)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(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)電集團迅速將冶金法太陽能級多晶硅技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化推進。今年，寧夏發(fā)電集團整個產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)環(huán)節(jié)將完全打通，多晶硅產(chǎn)量可達到2000噸，光伏產(chǎn)業(yè)收入將達到22億元。
盛之林雄心勃勃地說：“我們的目標是通過技術(shù)進步，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。”
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(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(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。
寧夏發(fā)電集團旗下的上市公司——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國，完成由‘世界工廠’向‘世界市場’的華麗轉(zhuǎn)身。”
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