生態環境部：制定實施“雙碳”方案推動綠色發展
2021-09-07 09:08:14
日前在天津舉辦的光伏智能大會上，行業龍頭企業天津中環半導體股份有限公司（簡稱“中環股份”）透露，全球第一家G12矽片智慧工廠將於6月達到設計產能25GW，光伏產業智能化生產時代全面來臨。
此次大會上，工信部電子信息司電子基礎處處長金磊判斷，我國光伏產業基本完成從人工生產到自動化、智能化，從人工運維向數字運維的轉變。智能光伏時代也為我國實現“雙碳”目標提供了新的動力。業內人士認為，今後光伏產業迎來高速發展，並且隨著信息技術和先進製造的深度融合，而不斷提高智能化水平。作為我國在全球領先的產業領域之一，智能光伏還面臨哪些挑戰？記者進行了調研。
光伏產業邁入智能時代
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近年來，我國光伏產業發展迅速。中國光伏行業協會發布數據顯示，2020年全國光伏新增裝機48.2GW，新增裝機連續8年居全球首位，累計裝機連續6年居全球首位。
“隨著光伏產業與5G通信、人工智能、工業互聯網、大數據等新興技術的融合，智慧能源的時代已經來臨。”金磊說。
早在2018年，工信部等六部門聯合印發《智能光伏產業發展行動計劃》，引導整個行業向智能光伏產業轉型。三年多來，整個行業智能化水平不斷提高。
以行業龍頭中環股份為例，2016年，企業在無錫建立工業3.0的工廠，實現物流自動化和運營信息化的融合。2018年，中環股份建造智能工廠——天津環智G12工廠，並於2020年實現投產，這家工廠成為全球唯一的G12矽片智慧工廠。
“智慧工廠擁有大數據和雲計算功能，具有智慧化分析決策能力。目前這個工廠達到工業4.0智能工廠的水平。”中環股份新能源晶片BU副總經理危晨說，人均勞動生產率提高3倍，人均年產值達到1000萬元。
美國應材自動化總架構師廖述洋也認為，G12矽片生產符合現代化無人化工廠要求，通過設備傳感器與機台自動化控制、無人搬運、智能派工等，建構起一個有感知意識的新型智能型自動化工廠。
光伏行業鏈條也整體向智能化發展。在光伏電站領域，陽光新能源開發有限公司負責人張彥虎認為，我國電站數字化經歷了硬件階段、數據階段，到2020年進入電站全生命週期數字化的3.0階段。在這一階段，全流程柔性設計軟件應用場景更多，設計週期更短，比如200MW電站設計時間僅需20分鐘，而發電量則更多。
在光伏電池方面，電池芯片企業羅博特科在2014年建成第一個全自動化的電池片生產工廠。7年來，生產效率從4000片/小時發展到15000片/小時。“目前我們有27個智能化工廠項目。”羅博特科智能科技股份有限公司董事長、CEO戴軍說。
智能光伏助力我國實現“雙碳”目標
中國去年宣布，力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和。“'雙碳'目標的指引下，光伏行業被賦予新的歷史使命，迎來一個新的春天。”天津中環半導體股份有限公司總經理沈浩平說。
中國可再生能源學會副理事長、光伏專委會主任趙穎介紹說，目前國家發電約60%來自煤炭，按照相關規劃到2060年煤電比例降到10%，騰出來空間由光電和風電填補。今後，光電總裝機容量將大大提高。
“如果把光伏作為一個主力能源，度電成本還要降低30%至50%。”天合光能全球產品戰略與市場負責人張映斌分析說，智能化將是不二選擇。比如，2010年生產電池和組件每GW需要2000人以上，到2020年只需200人左右，節省人力成本約90%。
中國電科院新能源研究所主任助理陳志磊也認為，為實現“雙碳”目標，可以採用綜合能源園區、綜合能源小鎮、綜合能源城市等多種方式，“多種能源利用需要智慧大腦去管控，這是智能化發揮作用的地方”。
現實中，智能光伏應用逐步走進生活。日前，記者在中新天津生態城不動產登記服務中心看到，一排排乾淨整齊的太陽能光伏板在屋頂沐浴著陽光。光伏座椅、光伏垃圾桶、光伏路面、光伏玻璃等聚集在小院中。
“這是天津市第一家現實應用的零能耗建築。”國網（天津）綜合能源服務有限公司項目負責人於波說，以5月18日為例，登記服務中心發電1200多度，自用500多度，儲存100多度，賣給電網600多度，“實現了自身發電量大於供電量”。
光伏智能時代仍面臨多重挑戰
光伏產業是基於半導體技術和新能源需求而融合發展的朝陽產業，也是我國在世界上的品牌與名片。
參與中環股份混改的TCL集團董事長李東生認為，完成混改後的中環股份將強化單晶矽和晶片優勢，加強光伏產業鏈能力建設，增強全球化經營能力，從而實現光伏產業全球領先，半導體矽片產業國內領先的目標。
但這並不意味著前方一片坦途。業內專家指出，我國光伏產業保持領先地位仍然面臨多重挑戰。
一是信息安全風險。中環股份晶體BU數字化總監高潤飛介紹說，系統後台顯示企業仍會遭受黑客攻擊。由此，每家企業都要做好信息安全系統，做好攻防演練，讓信息系統更加穩固安全。
戴軍也認為，製造過程產生的海量數據，如果單靠防火牆、殺毒軟件來保障，會影響交換頻率，需要探索新的信息安全方式。
二是相關人才不足。IBM大中華區諮詢服務總經理徐聞天介紹說，智能時代涉及雲、大數據、物聯網等技術，人才爭奪和培養將是企業必須著重解決的問題。但是，人才培養不是短期內可以完成的，隨著智能化時代的到來，人才匱乏的現象將愈加突出，恐將影響企業的轉型發展。
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三是傳統企業組織架構不適應新的數字化運行方式。多位專家反映，智能工廠不只是生產環境的智能化、數據化，更是對企業組織架構的重新定義，如何對企業的組織架構進行智能化改造，仍是全行業的新議題和新挑戰。特別是光伏企業數據管理及數據應用能力較弱，一些企業缺乏底層數據管理，致使數據阻隔在煙囪式的組織中，無法產生應用價值。
