淺析新能源設備管理與技術創新

英利能源（中國）有限公司 閆偉

淺析新能源設備管理與技術創新

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精細化設備與能源管理，運用新技術，新工藝，新設備，通過管理與技術創新，對進口設備引進、消化、吸收、改進創新等一系列研究與探索，找出適合光伏新能源制造領域設備管理與創新的道路與方法，打造真正的低碳綠色能源旗艦企業。

創新;節能減排;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多年的設備與能源管理先進經驗，對進口設備引進、消化、吸收、改進創新等一系列前人未涉足領域研究與探索，找出了一條適合中國特色的光伏新能源制造領域設備管理與創新的道路與方法，展示了取得的成就與對節能降耗的貢獻。

1 科技創新引領光伏產業健康發展

在公司十余年發展的過程中，公司高度重視技術創新，由千余項技術創新支撐和全體員工參與，實現全球行業最低單瓦耗硅5.6g，遠遠低于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節）制備過程耗電低于1000kWh，遠低于2905kW時行業平均水平。多晶硅電池平均效率達18.5%，N-型單晶硅電池平均效率20.6%等一系列行業領先關鍵技術指標，公司產品質量穩定提高，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，這項引領世界太陽能技術的項目，從2009年3月啟動到2010年6月全線投入生產僅用了16個月，創造了“英利速度”。2010年6月10日轉化率高達19.47%的高效電池下線，讓中國英利站到了世界太陽能技術的最前沿。

1.2 國家級實驗室的建立

2010年1月15日，以英利集團為依托的光伏材料與技術國家重點實驗室正式奠基，這標志著我國太陽能光伏行業有了集光伏技術研發、基礎研究于一體的綜合公共服務平臺，并將加快推動國內光伏行業標準的制定。實驗室主要從事完整產業鏈的晶體硅光伏材料、太陽能電池與光伏組件、光伏發電系統的應用及基礎研究，研發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、光伏發電系統的應用及基礎研究。

圖1 2006-2014年單位產品能耗

2 節能減排承擔社會責任

公司始終把節能減排作為企業的社會責任，從工藝技術不斷創新，選用節能的生產和動力設備，在各環節采用節能技術，強化全過程的節能管理等使節能目標落到實處，能耗指標不斷下降。

2.1 設備升級改造

通過研究最新的設備技術以及與設備供應商的技術合作，

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，單位產品的重量從270kg提高到400kg，此環節的單位重量產品的電耗從12.59kWh/kg下降到8.38kWh/ kg，節電率為33.4%，升級改造后單臺鑄錠爐年節約電量約11萬度。同時，新項目全部采用DSS400節能型鑄錠爐。根據公司2010年生產計劃，全年可節約用電約2500萬度。2014年后，又改造為800kg，成本大大下降。

圖2 2009年至2015年發貨量 (單位：兆瓦)

2.2 濃水回用改造

由于生產工藝的要求，公司不但對純水水質要求較高，而且用量也較大，每月用量達到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備，將原先制取純水過程中產生的濃水，全部收集后進行二次處理，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備產生的濃水，收集后用管道和硅片車間自來水管路連接起來，供硅片車間生產使用，實現了濃水的全部回收利用。每年可節約市政自來水100多萬噸。

2.3 其他節能減排項目

2009年公司還進行其他節能減排項目58項，節約資金365萬元。公司從設備選型、更新改造、技術創新等方面增強節能降耗，并且加大能源管理力度、實行能源消耗績效考核，公司單位產品的能耗呈現出逐年快速下降趨勢。

3 保護環境提供綠色清潔能源

2008年8月15日，公司被國家環境保護部授予“國家環境友好企業”稱號。這是全國光伏行業唯一一家。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光伏并網工程、西班牙Badajoz 11.52MW并網電站、德國慕尼黑1.088MW并網項目、德國凱澤斯勞騰球場1MW、德國屋頂系統應用、美國1.4MW Rutgers大學項目。英利產品遍銷全球 80多個國家和地區，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，占全球總裝機容量的7%左右。每年預計能夠為全球減少1100萬噸二氧化碳排放，相當于停駛220多萬輛小型汽車或植樹6億棵。

4 采用世界最先進的自動化生產設備不斷提高生產效率

公司選用日本、美國、德國、荷蘭等國最先進生產設備，并不斷消化吸收，使全產業鏈各個工序生產效率大幅提高。

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，將焊接機與敷設機整合成為一體機，機器人焊接代替人，免除了人工焊接、導串的工作，降低了碎片率、失誤率，保證了焊敷質量，其中焊接部分采用新型的混進混出混焊方式及敷設機與一體的180度自動旋轉機械手臂，避免人工接觸，避免隱裂的出現，提高了產品質量。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，總體節約了60%的人力。（見圖3）

4.2 硅片制造工序積極引進具有世界先進技術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，大大提高了生產效率。

在積極引進先進設備方面，硅片切割環節引進了自動化程度很高的阿諾德單晶滾圓工作站，以及具有業界首創的雙線網管理系統等多項領先技術的Applied HCT MaxEdge，它的切割能力已經達到切割120um薄片的程度。（見圖4）

5 進行精細化管理使企業做實做強

精細化管理是一種新興的管理理念，是一種文化。設備管理作為精細化管理的一個重要環節，通過全面推行TPM全員設備管理，大力倡導三級保養點檢定修制，最大限度提升公司光伏產業鏈上各個環節為企業提供優質服務和保障。

同時建立全新的設備管理體系，采用先進的SAP設備管理軟件，對設備的固定資產、備品備件、維修維護等進行全程監督和管理，細化并完善設備管理各項制度，完善設備維修作業指導書及維修手冊，主要設備故障率大大降低，為設備管理標準化、制度化、信息化、智能化打下了基礎。

6 結束語

低碳，綠色環保，可持續發展是中國未來發展之路，作為一家對社會和生態環境負責的可再生能源企業，英利正腳踏實地大步邁進，通過不斷的技術進步和管理創新，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，為人類奉獻清潔能源做出我們的貢獻。