以科技创新引领光伏产业高质量发展

黄河公司新能源分公司员工正在进行DCS操作。青海日报记者 张鹏 摄

黄河公司新能源分公司员工正在进行电子级硅料清洗作业。青海日报记者 张鹏 摄

IBC电池组件生产车间。李龙 摄

　　红色足迹

　　2016年8月23日下午，在青海考察的习近平总书记来到国家电投黄河水电太阳能电力有限公司西宁分公司，了解该企业发展光伏全产业链及科技研发、生产经营等情况，到车间视察太阳能电池生产线，察看成品展示，了解制绒、刻蚀、镀膜、丝网印刷、高温烧结等生产工艺。他对青海依托日照充足、光热资源富集等优势发展清洁能源取得的成绩表示肯定。习近平总书记指出，发展光伏发电产业，要做好规划和布局，加强政策支持和引导，突出规范性和有序性。他希望国有企业带头提高创新能力，努力形成更多更好的创新成果和产品，在创新发展方面发挥更大引领作用。

　　奋进答卷

　　一个嘱托，激励一群人砥砺前行。

　　当时间的指针指向2016年8月23日，习近平总书记在视察国家电投黄河水电太阳能电力有限公司西宁分公司时指出，发展光伏发电产业，要做好规划和布局，加强政策支持和引导，突出规范性和有序性。

　　牢记嘱托，砥砺奋进。五年后的今天，黄河公司用一组数据回应习近平总书记的关切：

　　——电力装机规模达到2545.04万千瓦，清洁能源占比89.7%，资产总额1523.15亿元，是国家电投集团的骨干产业集群；

　　——拥有18座电站，水电装机超千万千瓦，是中国北方最大的水力发电企业，打造了黄河上游水电基地；

　　——在青海、甘肃、宁夏、陕西等地开发光伏电站和风电项目，已形成新能源装机规模1198.8万千瓦，是全球最大的光伏电站运营商；

　　——持续推进青海省两个千万千瓦级可再生能源基地建设；

　　——在西宁建成年产3300吨电子级多晶硅、1.2亿片硅片、60万吨电解铝和30万吨炭素项目；

　　——在西安、西宁两地建成年产太阳能电池1100兆瓦及组件625兆瓦生产线。

　　科技创新

　　纵横自有凌云笔，对黄河公司来说，这支笔是创新。创新的第一笔写在龙羊峡水光互补850MWp并网光伏电站。

　　从2012年塔拉滩上架起第一块光伏电板，到现在规划占地规模达到609平方公里的塔拉滩生态光伏园，黄河公司光伏维检公司生产技术部副主任宦兴胜就一直在守护着这片“光伏海洋”，他见证黄河公司通过一条大河、一片荒漠，建成了世界最大的水光互补光伏电站，在全球开创传统能源与新能源协调运行的先河。

　　光伏发电虽好，但也存在间歇性、波动性和随机性较大的问题。为此，黄河公司主导相关科研院所，共同研发了水光互补协调运行控制系统，将光伏发电转换为安全稳定的优质电源，提高了光伏发电电能质量，较好地实现了水力发电和光伏发电快速补偿的功能，解决了光伏发电的安全并网问题。

　　“水力发电与光伏发电联合控制，提高了电网送出线路的利用率和经济性，这一技术填补了国内大规模水光互补的关键空白，为我国清洁能源提供了互补的新型发展模式。不仅如此，通过水光互补，龙羊峡水电站送出线路年利用小时可由原来设计的4621小时提高到5019小时，极大地提高了水电站送出线路的经济效益。”宦兴胜说。

　　创新的第二笔写在2019年底建成投产的IBC高效电池组件生产线。

　　“你们看，公司停车棚上的光伏板用的就是我们生产的N型IBC电池组件。”6月9日，走进黄河公司西宁太阳能分公司，IBC研发主任工程师吴翔先带我们参观了该公司生产的IBC电池组件实际运用场所。吴翔说，相较于行业内的PERC、TOPCon等电池，它最大的优势就是转换效率高。

　　众所周知，提升光与电之间的转换效率，是确保光伏电站能够高效运转不可或缺的“秘钥”，而如今这把“秘钥”已被黄河公司牢牢握在了手里，并且其中所蕴藏的技术不仅已领跑全国，更在逐步赶超世界。

　　“我们生产的IBC电池正面十分平整，正负电极被完全隐藏在了电池背面，这样电池的面积就增大了，这是我们生产的IBC电池一个很大的优点。而且我们的IBC电池使用的是N型材质，这使得它在长期使用过程中功率衰减相对较低。”吴翔说。

　　据了解，目前全球量产IBC电池的企业只有三家，而黄河公司西宁太阳能分公司是国内惟一一家能够量产转换效率超过23%的IBC电池的企业，而且该公司批量生产的IBC电池平均转换效率已达到24%，研发效率达25%以上。今后随着新技术的不断投入，IBC电池的转换效率还会得到更进一步的提升。

　　创新的第三笔写在量产并批量销售的电子级多晶硅。

　　电子级多晶硅是集成电路和分立器件的最基础原材料，但长期以来生产技术被国外垄断，只有突破电子级多晶硅生产核心技术，彻底打破国外多晶硅企业市场垄断，才能使我国摆脱集成电路关键基础材料长期进口受制于国外的局面，保障我国集成电路产业的战略安全。

　　如何才能打破瓶颈？黄河公司新能源分公司历经14年时间，从引进技术消化吸收到工厂设计、设备选型、投产运行、不断创新等艰难历程，经过科研人员无数次的研究和总结，终于攻克了影响电子级多晶硅材料生产的核心关键技术，成为国内惟一一家量产并销售电子级多晶硅的企业，国内市场占有率超过20%，真正实现了电子级多晶硅的中国制造。

　　“为攻克生产过程中遇到的技术瓶颈，达到安全生产、节能降耗、提升产品质量的目的，我们建立了精整、还原、氯化—精馏、电仪—动力、芯测五个技术员工作站，共计37名初、中、高级技术员参与了技术研发工作，工作站的建立充分调动了技术员攻克技术瓶颈的积极性和主动性，在实现电子级多晶硅量产化的过程中发挥了极大作用。”该公司质量保证部和科委会办公室主任李海霞说。

　　从2016年以来，黄河公司在科技创新方面的投入逐年递增，累计达到14.3亿元。如今，“科技创新”已然成为黄河公司引领企业发展、赢得竞争主动权的利器。

　　永恒记忆

　　瞬间即是永恒，黄河公司西宁太阳能分公司的魏蓉说，“五年前习近平总书记到公司视察，虽然我只是向习近平总书记递了一块硅片，但这个瞬间足以激励我的一生。”

　　时隔两年再次见到魏蓉，她正在办公室电脑前核对一些数据，与印象中的文静腼腆有些不一样，似乎开朗也更自信了。魏蓉2012年从学校毕业就到了公司，成了电池生产车间的一分子，先后从事制绒操作员、清洗设备技术员、工艺技术员，2014年担任清洗工艺工序负责人，现在是公司IBC电池清洗工序工艺主管。

　　“习近平总书记来公司考察时，我作为清洗工艺工序负责人负责在第一道工序呈递和讲解硅片，当时习近平总书记来到车间后主动和我们生产一线员工握手，我幸运地和习近平总书记握了手。这给我带来很大的鼓舞，也一直激励着我不断前行。”

　　同事评价，这几年在车间里，魏蓉是学习专业知识最刻苦也是进步最快的一个人，作为公司重点培养的专业人才，魏蓉已经从一般产线人员成长为一名清洗工艺工程师。

　　2019年底，黄河公司西宁太阳能分公司建成投产IBC高效电池组件生产线，作为全球仅有的三家、国内惟一一家量产的高效N型IBC电池组件生产线，每道工序的重要性不言而喻。在电池正式批量生产初期，研发工程师和车间一线工人都异常谨慎，但困难和挑战在所难免。

　　2020年1月下旬，生产出来的电池转换效率数据突然下降了将近1%，而且此后每天都在下降，这可急坏了所有人。在前期仔细排查每一道工序后，发现问题可能出在清洗环节。

　　“1月22日，我们开始对清洗槽内药液取样测试金属离子，我每天爬到设备顶上从槽内药液取样测试金属离子，发现1月29日槽内药液金属离子明显增多，我们开始查询IBC供应的氮气、氧气、特气、化学品的批次，发现除了集中供液站盐酸更换批次时间与效率偏低时间相对应，其他大宗气体均不能明显对应。”

　　“我们怀疑是集中供液站的盐酸存在杂质离子超标，于是采取了人工小桶手动倒酸。盐酸有强烈的腐蚀性，对人体的伤害非常大，为了做好防护，我和同事们身上穿着除了平时进车间要穿的洁净服之外，还穿了一层防酸碱服、戴着防酸碱手套、戴着防毒面罩、穿着防酸碱雨靴，全身上下里三层外三层包裹得严严实实。二十多个清洗槽，从每个门里出出进进，爬上爬下去倒酸。”

　　“经过反复排查和改进，电池的转换效率数据慢慢恢复了，我们确认是清洗工艺供液盐酸出了问题，找到症结后问题就迅速被解决了。”这一次紧急事件的处理给魏蓉带来的收获非常大，她说：“我们不能全程依赖设备，也要发挥主观能动性，这样才能把工作干得更好。”

　　“现在想想，我有点后怕。”我问魏蓉怎么啦，魏蓉说后来她去体检时医生说她已经怀孕快两个月了，但她根本就没有发觉。原来，我们见到魏蓉时，她才刚刚休完产假来上班不到一个月，提及在家里的孩子，自信的脸上又多了几分甜蜜和幸福。

　　“我只是一名很普通的一线工程师，做好本职工作是我的分内事，每当想起我将硅片双手递给习近平总书记，习近平总书记接过硅片仔细观看后又递还给我的那一幕场景，我就充满了力量，我要继续夯实和提升专业能力，增强分析和解决问题的能力，和同事们共同开创太阳能电池工艺新高度。”魏蓉说。