2018年安徽省運(yùn)會主場館——蚌埠奧體中心在建筑表面使用銅銦鎵硒薄膜太陽能組件,滿足場館的用電需要。
中安在線、中安新聞客戶端訊對清潔高效能源的追求,催促著人類不斷創(chuàng)新的腳步,這一次,安徽又一次走在了全國的前列。10月12日,中國首片銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組在安徽蚌埠下線,這一全球光伏領(lǐng)域的開創(chuàng)性成果,開啟了全線打通中國新一代薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)的序幕。
如今,銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組即將首次在國內(nèi)批量生產(chǎn),安徽將作為全國規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的薄膜太陽能電池研發(fā)與制造基地,為人類提供發(fā)電效率更高、生產(chǎn)更環(huán)保、成本更低的薄膜太陽能組件。
“它實(shí)現(xiàn)了我們的夢想”
科技的魅力,在于將人類的美好愿望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
在中國首片銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組的下線儀式上,中國建材集團(tuán)黨委書記、董事長宋志平激動地表示,這是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的里程碑事件,“它實(shí)現(xiàn)了我們的夢想”。當(dāng)天,來自海內(nèi)外的采購商、領(lǐng)域內(nèi)專家紛紛趕到蚌埠,見證這個(gè)將影響整條光伏產(chǎn)業(yè)鏈的時(shí)刻。
讓我們回到兩年前——這個(gè)夢想的起點(diǎn)。2015年10月,中建材所屬凱盛集團(tuán)發(fā)起成立凱盛光伏材料有限公司,計(jì)劃總投資100億元,采用全球領(lǐng)先的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池生產(chǎn)技術(shù),在蚌埠建設(shè)10條銅銦鎵硒薄膜太陽能組件生產(chǎn)線,項(xiàng)目全部建成后將達(dá)到年產(chǎn)1.5GW的生產(chǎn)能力,引領(lǐng)世界太陽能行業(yè)發(fā)展。
玻璃上的黑科技
說起太陽能電池,很多人都很熟悉,但說到銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組,很多人會望而生畏。這個(gè)拗口名字的背后,隱藏著怎樣的黑科技,為什么它被譽(yù)為“具有廣闊發(fā)展前景的新一代太陽能電池”?
其實(shí)從外觀看,銅銦鎵硒薄膜太陽能組件和普通玻璃沒什么區(qū)別,是玻璃上一層不到10微米的鍍膜,讓它具有了發(fā)電功能。據(jù)凱盛光伏材料有限公司副總劉翼介紹,“銅銦鎵硒”其實(shí)是研發(fā)人員在玻璃上鍍的四種化學(xué)元素,“跟傳統(tǒng)太陽能電池生產(chǎn)工藝不一樣,我們是直接用激光法在玻璃上鍍膜,一共要鍍八層,一次成型,工藝難度非常大。”
那銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組,跟我們所熟知的傳統(tǒng)晶硅電池相比,有哪些優(yōu)勢呢?劉翼說了幾個(gè)關(guān)鍵詞:發(fā)電效率高、污染小、成本低。
說到發(fā)電效率,研發(fā)人員打了一個(gè)有趣的比方,銅銦鎵硒薄膜太陽能組件具有“早起、貪黑、中午不打瞌睡”的特點(diǎn),這源于它弱光性能好和溫度系數(shù)小的特性。就是說,即使在早晚或者陰天光線很弱的時(shí)候,能發(fā)電。傳統(tǒng)晶硅太陽能電池在溫度高的時(shí)候,光電轉(zhuǎn)化率會急劇下滑,而銅銦鎵硒薄膜太陽能組件卻不會。
發(fā)電效率究竟有多高?研發(fā)人員說,同等裝機(jī)容量,考慮弱光性、溫度系數(shù)和封裝,銅銦鎵硒薄膜太陽能組件能比傳統(tǒng)晶硅太陽能電池發(fā)電量高出25%左右,加上抗腐蝕、抗紫外線,不衰減的特性,總體上可以高出30%。而且這只是在一般條件下,在沙漠等極端條件下,銅銦鎵硒薄膜太陽能組件的優(yōu)勢更為明顯,甩開傳統(tǒng)晶硅太陽能電池的距離也更大。目前,“安徽造”銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組的轉(zhuǎn)化率是15.2%,研發(fā)人員表示,將力爭在一兩年內(nèi),實(shí)現(xiàn)20%的轉(zhuǎn)化率目標(biāo),創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄。(為研發(fā)人員打call)
說到污染,這是傳統(tǒng)太陽能電池頗受爭議的地方,雖然為人類提供了清潔能源,但硅晶電池卻存在生產(chǎn)過程并不環(huán)保的污點(diǎn)。除了制作硅碇時(shí)的高耗能、高污染,在生產(chǎn)晶硅電池的過程中還要加入大量酸堿,最后的固廢降解時(shí)間也非常長。與此對應(yīng),銅銦鎵硒薄膜太陽能組件不僅原材料環(huán)保,物理方法的生產(chǎn)過程還讓它從頭至尾不產(chǎn)生工業(yè)廢水、廢氣,環(huán)境效益顯而易見。
省運(yùn)會場館嘗鮮使用
你也許想不到,銅銦鎵硒薄膜太陽能組件不僅“好用不貴”,還“顏值頗高”,柔和、均勻的黑色外觀,讓它不僅可以用來建造地面電站,還可以用作建筑外墻。
你可以在建筑表面貼上組件,或者直接將銅銦鎵硒薄膜太陽能組件用作玻璃幕墻,真正實(shí)現(xiàn)光伏與建筑的一體化。畢竟從外觀看,銅銦鎵硒薄膜太陽能組件就是一塊玻璃。
我們一般說的綠色建筑是指節(jié)能環(huán)保,而用銅銦鎵硒薄膜太陽能組件做建筑外墻不僅不耗能,還能為房屋提供能源,因此研發(fā)人員給這種新型房屋模式起了一個(gè)好聽的名字叫“+能源”。
如今,“近水樓臺先得月”的蚌埠已經(jīng)開始在自家的建筑上應(yīng)用,正在建設(shè)的蚌埠奧體中心就使用了銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組,不僅可以滿足運(yùn)動場館的用電需要,看起來還非常具有“未來感”。蚌埠奧體中心更為知名的身份是明年省運(yùn)會的主場館,屆時(shí),觀眾可以在體驗(yàn)運(yùn)動激情的同時(shí),感受場館的綠色科技。
除了光伏建筑一體化,銅銦鎵硒在智慧農(nóng)業(yè)、新能源汽車、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域,都有廣泛的應(yīng)用。
工業(yè)4.0生產(chǎn)線
除了“中國首片”的突破性意義,還有一個(gè)好消息,就是銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組即將首次在國內(nèi)批量生產(chǎn)。項(xiàng)目一期年產(chǎn)300MW,項(xiàng)目全部投產(chǎn)后總產(chǎn)能將達(dá)到1.5GW。
據(jù)研發(fā)人員介紹,規(guī)模生產(chǎn)降低成本之后,家庭也可以使用。銅銦鎵硒薄膜太陽能組件的1W裝機(jī)成本大概6-7塊錢,一般家庭使用2000-3000W足夠了,這樣算下來,1.5萬元左右就可以安裝,使用壽命在25年,比用電更劃算。
這么充滿科技含量的產(chǎn)品,是怎么生產(chǎn)出來的呢?在研發(fā)人員帶領(lǐng)下,記者參觀了銅銦鎵硒薄膜太陽能模組生產(chǎn)線,這條具備工業(yè)4.0水平的生產(chǎn)線,全程只有裝箱打包一個(gè)工序需要人工,其余全部都是機(jī)器人作業(yè)。據(jù)說,員工坐在家里也能看見生產(chǎn)線,一旦出現(xiàn)問題,技術(shù)人員無論是在出差,還是旅游都能隨時(shí)連線。這真是一個(gè)“科技讓生活更美好”、“未來已來”的友愛畫面。
一切源于創(chuàng)新發(fā)展
中國首片銅銦鎵硒薄膜太陽能模組誕生的背后,其實(shí)還有一個(gè)轉(zhuǎn)型升級的故事。凱盛集團(tuán)原本做的是傳統(tǒng)建材——玻璃,在建筑玻璃過剩的大環(huán)境下,企業(yè)主動轉(zhuǎn)型,開始布局光伏、顯示兩個(gè)更具前景的領(lǐng)域??萍奸T檻的提高,讓企業(yè)得以實(shí)現(xiàn)幾何倍數(shù)的增長。這也是我們這個(gè)時(shí)代典型的企業(yè)崛起故事——創(chuàng)新,才有競爭力。
通過創(chuàng)新發(fā)展,蚌埠以“玻璃”為核心,實(shí)現(xiàn)了新玻璃、新材料、新能源、新裝備的齊頭并進(jìn);安徽以“創(chuàng)新”為底色,譜寫著新時(shí)代五大發(fā)展美好安徽的全新篇章。