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“重”裝“清”說②丨清潔能源裝備發展如何“後來居上”?

論壇現場。

四川線上記者 袁城霖

“要實現‘雙碳’目標,能源是主戰場,電力是主力軍,電力裝備是根本保障。”8月27日,站上分享臺,國家制造強國建設戰略諮詢委員會委員、中國工程院戰略諮詢中心製造業研究室主任屈賢明開宗明義亮出觀點。

在當天下午舉行的2022世界清潔能源裝備大會清潔能源裝備先進製造工藝與技術創新發展分論壇上,屈賢明以《製造工藝和裝置創新,推動中國清潔能源裝備走向世界》為題發言,從我國已取得的成果中為清潔能源裝備發展提供可借鑑的經驗與做法。

論壇上,屈賢明講述了三個故事,和大家一起分享了我國太陽能光伏發電裝備、大型水電裝備、特高壓交直流輸變電裝備處於世界領先地位的歷程和啟示。

故事一:太陽能光伏發電裝備換道超車之路

講故事開始,屈賢明首先拿出一組資料:2021年,我國多晶矽產量約50。5萬噸,佔全球產量的70%以上;矽片產量227GW,佔全球96%;電池片產量為198GW,佔全球93%;電池元件產量為82 GW,佔全球91%。

“除多晶矽外,其餘產品佔比全球均在90%以上,可以說我國光伏發電裝備佔據全球主導地位。”屈賢明說。

此長彼消。在我國光伏製造業的強大競爭力下,國外主要矽料、電池片等生產商多數已退出前述光伏產業領域,我國企業已完全掌握了全球光伏產業的定價權。

光伏充電站屋頂。資料圖

然而完成這種蝶變,我國光伏發電裝備產業僅用10餘年時間。是什麼導致逆襲發生?屈賢明以行業領軍企業西安隆基為例介紹。

首先是換道超車。屈賢明說,西安隆基2000年創業以來,摒棄了當時國內外普遍採用的多晶矽片技術路線,另闢新路專注於光電轉換效率高的單晶矽片技術路線。

其次是工藝創新和製造裝備創新。10多年來,西安隆基攻克了兩大工藝難題——用金剛線切單晶矽代替傳統的砂漿切割,用多次裝料拉單晶工藝和連續拉單晶工藝代替一次只能拉一根單晶棒的傳統工藝。此外,西安隆基與裝置製造商合作,共同研發多次裝料拉單晶裝備和金剛砂切割等數字化儲備,形成了100%自主化的產業鏈佈局。

屈賢明介紹,西安隆基目前在陝西、江蘇、安徽等地建設的26家光伏裝置數字化工廠,均採用自主國產裝備。2020年,西安隆基已將矽片價格從2006年的200元/片降至3元/片,光伏發電成本降至0。1元/千瓦時,低於煤電價格,完成了單晶矽片對多晶矽片的全面替代。

另一個讓屈賢明讚賞的是,西安隆基發展過程中帶動了一批配套企業,其中已有14家公司上市。配套企業的成長也反哺隆基發展,2021年隆基實現銷售收入809。32億元,淨利潤90。86億元。

放眼整個光伏產業,我國在光伏領域的專利申請數量居全球首位,佔全球光伏發電專利總申請量的75。88%。商業化光伏電池的光電轉換效率已達到23。7%,實驗室N型Topcon和HJT光伏電池的轉換效率已超過26%,處於全球最高水平。

故事二:大型水電裝備從“跟隨”到“引領”

“從跟隨到引領的發生地,就在四川,就在德陽。”屈賢明的一席話把與會人員的視野從全球拉回到“腳下”——四川是全國水電第一大省,廠址位於德陽的東方電機、東方鍋爐、國機重灌等公司具備世界領先水平,多款產品為全球獨有。

屈賢明接著從時間軸說起,我國在三峽工程建設中掌握了700MW大型水電機組的設計製造技術,並且在水力模型上超過了國外大公司;1000MW白鶴灘水電站建設完成,說明我國在大型水電站建設技術和水電裝置技術上已經步入世界水電“無人區”。

白鶴灘水電站大壩。三峽集團供圖

攻堅繼續向“深水區”挺進,屈賢明介紹,“十三五”期間我國持續推進白鶴灘等重大水電工程建設,重點開展了高寒高海拔高地震烈度複雜地質條件下築壩技術、高壩工程防震抗震技術、高寒高海拔地區特大型水電工程施工技術、超高壩建築材料等技術攻關。“水電裝備技術從設計、製造到機型電站的執行管理,我國都處在世界領先地位。”

從技術到運用,依然處於領先。目前我國水電裝機、水電發電量、大壩數量位居世界第一,已建和在建的特高壩和梯級水庫群、壩工技術及相關基礎理論研究引領全球。

故事三:特高壓輸變電裝置的標準成為國際標準

“我國已建成投運33項特高壓工程,線路總長5萬公里。”屈賢明用一組資料說明我國特高壓發展之“快”,他話鋒一轉說,特高壓不僅成為我國經濟發展的電力輸送主動脈,還給世界提供可借鑑的電力輸送解決方案。

這套解決方案的底氣何在?屈賢明介紹,我國已掌握從特高壓理論、標準、裝備及工程建設、具備自主智慧財產權的特高壓輸電技術,率先建立了完整的技術標準體系,並讓中國標準成為世界標準。當電網電壓從500千伏提高到1000千伏,其輸送容量可提高到原來的4倍,輸電損耗可降低到原來的四分之一。

在屈賢明看來,特高壓裝備代表了電工裝備的最高水平。目前,我國交流特高壓工程使用的開關、變壓器、測量保護等裝置的設計、製造已達世界領先水平,技術領先優勢還在進一步擴大;直流特高壓工程使用的換流閥、換流變、套管、濾波器組斷路器、金具等裝置的設計、製造水平整體處於世界先進水平,部分達到國際領先水平。

屈賢明最後說,作為後發國家,發展清潔能源裝備應扭住三點:走開放合作之路,積極引進國外先進技術,善於學習、進行改進和再創新;重視技術路線選擇,“換道超車”是後發國家“後來居上”的有效途徑;重視工藝創新及工藝物化載體制造裝備的創新和自主化,“這是清潔能源裝備走在世界前列的普遍規律。”

【來源:四川線上】

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