淺析新能源設(shè)備管理與技術(shù)創(chuàng)新

英利能源（中國）有限公司 閆偉

淺析新能源設(shè)備管理與技術(shù)創(chuàng)新

英利能源（中國）有限公司 閆偉

英利能源（中國）有限公司通過TPM精細(xì)化設(shè)備與能源管理，運用新技術(shù)，新工藝，新設(shè)備，通過管理與技術(shù)創(chuàng)新，對進(jìn)口設(shè)備引進(jìn)、消化、吸收、改進(jìn)創(chuàng)新等一系列研究與探索，找出適合光伏新能源制造領(lǐng)域設(shè)備管理與創(chuàng)新的道路與方法，打造真正的低碳綠色能源旗艦企業(yè)。

創(chuàng)新;節(jié)能減排;綠色能源；TPM

引言

本文通過紐交所上市的英利綠色能源控股有限公司YGE多年的設(shè)備與能源管理先進(jìn)經(jīng)驗，對進(jìn)口設(shè)備引進(jìn)、消化、吸收、改進(jìn)創(chuàng)新等一系列前人未涉足領(lǐng)域研究與探索，找出了一條適合中國特色的光伏新能源制造領(lǐng)域設(shè)備管理與創(chuàng)新的道路與方法，展示了取得的成就與對節(jié)能降耗的貢獻(xiàn)。

1 科技創(chuàng)新引領(lǐng)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展

在公司十余年發(fā)展的過程中，公司高度重視技術(shù)創(chuàng)新，由千余項技術(shù)創(chuàng)新支撐和全體員工參與，實現(xiàn)全球行業(yè)最低單瓦耗硅5.6g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于7.5g的世界平均水平 ，每千瓦多晶硅組件（硅料制備到組件制造環(huán)節(jié)）制備過程耗電低于1000kWh，遠(yuǎn)低于2905kW時行業(yè)平均水平。多晶硅電池平均效率達(dá)18.5%，N-型單晶硅電池平均效率20.6%等一系列行業(yè)領(lǐng)先關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，公司產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提高，效率大幅增長。

1.1 “熊貓計劃”的實施

“熊貓計劃”是與荷蘭ECN研究所、TEMPRESS公司合作研制單晶高效電池的科研項目，這項引領(lǐng)世界太陽能技術(shù)的項目，從2009年3月啟動到2010年6月全線投入生產(chǎn)僅用了16個月，創(chuàng)造了“英利速度”。2010年6月10日轉(zhuǎn)化率高達(dá)19.47%的高效電池下線，讓中國英利站到了世界太陽能技術(shù)的最前沿。

1.2 國家級實驗室的建立

2010年1月15日，以英利集團(tuán)為依托的光伏材料與技術(shù)國家重點實驗室正式奠基，這標(biāo)志著我國太陽能光伏行業(yè)有了集光伏技術(shù)研發(fā)、基礎(chǔ)研究于一體的綜合公共服務(wù)平臺，并將加快推動國內(nèi)光伏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。實驗室主要從事完整產(chǎn)業(yè)鏈的晶體硅光伏材料、太陽能電池與光伏組件、光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用及基礎(chǔ)研究，研發(fā)方向包括硅材料制備及特性、高性能太陽能電池及組件研究、光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用及基礎(chǔ)研究。

圖1 2006-2014年單位產(chǎn)品能耗

2 節(jié)能減排承擔(dān)社會責(zé)任

公司始終把節(jié)能減排作為企業(yè)的社會責(zé)任，從工藝技術(shù)不斷創(chuàng)新，選用節(jié)能的生產(chǎn)和動力設(shè)備，在各環(huán)節(jié)采用節(jié)能技術(shù)，強化全過程的節(jié)能管理等使節(jié)能目標(biāo)落到實處，能耗指標(biāo)不斷下降。

2.1 設(shè)備升級改造

通過研究最新的設(shè)備技術(shù)以及與設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)合作，

公司自行將原有的幾十臺DSS240型多晶硅鑄錠爐改造為DSS400型多晶硅鑄錠爐，單位產(chǎn)品的重量從270kg提高到400kg，此環(huán)節(jié)的單位重量產(chǎn)品的電耗從12.59kWh/kg下降到8.38kWh/ kg，節(jié)電率為33.4%，升級改造后單臺鑄錠爐年節(jié)約電量約11萬度。同時，新項目全部采用DSS400節(jié)能型鑄錠爐。根據(jù)公司2010年生產(chǎn)計劃，全年可節(jié)約用電約2500萬度。2014年后，又改造為800kg，成本大大下降。

圖2 2009年至2015年發(fā)貨量 (單位：兆瓦)

2.2 濃水回用改造

由于生產(chǎn)工藝的要求，公司不但對純水水質(zhì)要求較高，而且用量也較大，每月用量達(dá)到9萬多噸，自來水消耗在十幾萬噸左右，自來水利用率50%左右。為了增加水的利用率，投入使用一套反滲透設(shè)備，將原先制取純水過程中產(chǎn)生的濃水，全部收集后進(jìn)行二次處理，再回用到純水的制備中。每月回收再利用的水量在4.5萬噸左右。并將這套濃水回用設(shè)備產(chǎn)生的濃水，收集后用管道和硅片車間自來水管路連接起來，供硅片車間生產(chǎn)使用，實現(xiàn)了濃水的全部回收利用。每年可節(jié)約市政自來水100多萬噸。

2.3 其他節(jié)能減排項目

2009年公司還進(jìn)行其他節(jié)能減排項目58項，節(jié)約資金365萬元。公司從設(shè)備選型、更新改造、技術(shù)創(chuàng)新等方面增強節(jié)能降耗，并且加大能源管理力度、實行能源消耗績效考核，公司單位產(chǎn)品的能耗呈現(xiàn)出逐年快速下降趨勢。

3 保護(hù)環(huán)境提供綠色清潔能源

2008年8月15日，公司被國家環(huán)境保護(hù)部授予“國家環(huán)境友好企業(yè)”稱號。這是全國光伏行業(yè)唯一一家。英利在國際上提供清潔能源的代表項目：葡萄牙茂拉46MW、西班牙9.55MW光伏并網(wǎng)工程、西班牙Badajoz 11.52MW并網(wǎng)電站、德國慕尼黑1.088MW并網(wǎng)項目、德國凱澤斯勞騰球場1MW、德國屋頂系統(tǒng)應(yīng)用、美國1.4MW Rutgers大學(xué)項目。英利產(chǎn)品遍銷全球 80多個國家和地區(qū)，如今，在全球已有超過17GW的英利光伏組件為各類用戶提供著源源不斷的綠色電力，占全球總裝機(jī)容量的7%左右。每年預(yù)計能夠為全球減少1100萬噸二氧化碳排放，相當(dāng)于停駛220多萬輛小型汽車或植樹6億棵。

4 采用世界最先進(jìn)的自動化生產(chǎn)設(shè)備不斷提高生產(chǎn)效率

公司選用日本、美國、德國、荷蘭等國最先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，并不斷消化吸收，使全產(chǎn)業(yè)鏈各個工序生產(chǎn)效率大幅提高。

圖3 組件自動化封裝車間

圖4 阿諾德單晶滾圓工作站

4.1 焊敷工序，將焊接機(jī)與敷設(shè)機(jī)整合成為一體機(jī)，機(jī)器人焊接代替人，免除了人工焊接、導(dǎo)串的工作，降低了碎片率、失誤率，保證了焊敷質(zhì)量，其中焊接部分采用新型的混進(jìn)混出混焊方式及敷設(shè)機(jī)與一體的180度自動旋轉(zhuǎn)機(jī)械手臂，避免人工接觸，避免隱裂的出現(xiàn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。組件自動化封裝車間相比原來需要1500人的手工車間，減少到目前的600個人，總體節(jié)約了60%的人力。（見圖3）

4.2 硅片制造工序積極引進(jìn)具有世界先進(jìn)技術(shù)水平的金剛線切割工藝，代替了原有普通鋼線攜砂漿切割的老工藝，使得加工時間縮短為原來的1/3，大大提高了生產(chǎn)效率。

在積極引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備方面，硅片切割環(huán)節(jié)引進(jìn)了自動化程度很高的阿諾德單晶滾圓工作站，以及具有業(yè)界首創(chuàng)的雙線網(wǎng)管理系統(tǒng)等多項領(lǐng)先技術(shù)的Applied HCT MaxEdge，它的切割能力已經(jīng)達(dá)到切割120um薄片的程度。（見圖4）

5 進(jìn)行精細(xì)化管理使企業(yè)做實做強

精細(xì)化管理是一種新興的管理理念，是一種文化。設(shè)備管理作為精細(xì)化管理的一個重要環(huán)節(jié)，通過全面推行TPM全員設(shè)備管理，大力倡導(dǎo)三級保養(yǎng)點檢定修制，最大限度提升公司光伏產(chǎn)業(yè)鏈上各個環(huán)節(jié)為企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)和保障。

同時建立全新的設(shè)備管理體系，采用先進(jìn)的SAP設(shè)備管理軟件，對設(shè)備的固定資產(chǎn)、備品備件、維修維護(hù)等進(jìn)行全程監(jiān)督和管理，細(xì)化并完善設(shè)備管理各項制度，完善設(shè)備維修作業(yè)指導(dǎo)書及維修手冊，主要設(shè)備故障率大大降低，為設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、信息化、智能化打下了基礎(chǔ)。

6 結(jié)束語

低碳，綠色環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展是中國未來發(fā)展之路，作為一家對社會和生態(tài)環(huán)境負(fù)責(zé)的可再生能源企業(yè)，英利正腳踏實地大步邁進(jìn)，通過不斷的技術(shù)進(jìn)步和管理創(chuàng)新，實踐著自己的諾言，努力使太陽能成為老百姓用得起的綠色電力，為人類奉獻(xiàn)清潔能源做出我們的貢獻(xiàn)。