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权威认证!国内光伏原材料领域首张碳足迹证书的动力

发布时间:2021-09-13 09:55:11 来源:科技日报 责任编辑:caobo

对于宁夏协鑫晶体科技发展有限公司(下称“宁夏协鑫”)来说,今年5月29日是个永远铭记的日子。

这一天,控股公司江苏中能硅业公司科技发展有限公司颗粒硅产品领到了国内光伏原材料领域首张碳足迹证书。证书显示,其生产每千克颗粒硅的碳足迹数值为20.74千克二氧化碳当量,大大刷新德国所创57.559千克的全球最低纪录。

统计显示,宁夏作为我国富煤省区之一,2019年经济总量不到全国0.4%,能耗和碳排放占比却达1.6%,碳排放强度全国最大、人均碳排放量全国第二。

“我们不断强化技术创新,推进工艺迭代,通过大胆试验和积极推广,最终形成产业竞争核心竞争力,拿到了这一官方权威认证,这将对宁夏如期实现‘碳达峰’‘碳中和’目标产生积极促进作用。”该公司生产总监王思锋告诉记者。

新工艺迭代,可降二氧化碳排放量约74%

宁夏清洁发展机制环保服务中心总工程师、副研究员柳杨,不止一次在重要场合强调宁夏“双碳”形势面临的严峻挑战。

“煤炭是宁夏能源消费和碳排放的主要来源,分别占总量的80%、86%。而‘十四五’期间要创建减碳零碳体系,首先离不开光伏、风能等可再生能源的发展。”前不久举办的第四届中国-阿拉伯国家技术转移与创新合作大会“清洁能源与绿色低碳转型关键技术对接会”上,他再次向中外来宾阐述这一理念。

位于黄河之滨中卫市的宁夏协鑫,就是一家专业致力于低成本、高效率、低减排光伏新材料研发和生产的上游企业。

直径只有2毫米左右,一袋10公斤装的颗粒硅,看起来更像真空包装的小绿豆。别看它个头小,这可是颠覆传统西门子工艺制备棒状多晶硅的高科技利器。

传统棒状硅,人工破碎后向炉内装填很容易引入杂质,且因为破碎不规则,过程中容易卡料,此时生产只能被迫中止。“颗粒硅完全不存在这个问题。它的流动性非常好,而且纯度高、体积密度大、使用成本低,使自动化生产变得可控,有效时间缩短约20%。”该公司生产总监王思锋介绍说。

最重要的是,相对于传统光伏原材料,颗粒硅效用于“双碳”的空间更大,成本更低。

据计算,相较传统西门子法,在生产过程使用同体量颗粒硅,二氧化碳排放量可降低74%左右,整体能耗可降低65%-70%。

高科技颠覆,企业近两年技改投入3个亿

“公司下大力气试验推广颗粒硅,为的就是解决行业能耗大幅降低问题,加快推进光伏发电从平价时代迈向低价时代。”王思锋如是说。

他透露,各地太阳能电站最开始都享受国家补贴,如果上游原材料制造成本降低,电站投资成本也随之降低。随着“5•31”光伏新政的实施,光伏产业将逐步退出补贴,“客观地说,协鑫颗粒硅的研发与量产加速了这一进程,在整个光伏制造行业具有极大的推广价值”。

为让下游客户尽快用上颗粒硅,江苏中能硅业科技发展有限公司大胆将具有自主知识产权的颗粒硅产品交予宁夏协鑫先行先试。该公司技术研发部门率先在两台ET炉上开始试验,取得一定效果后放量试用。

试用过程中,宁夏协鑫研发团队与母公司保持零时空沟通,生成了大量实用数据,助力颗粒硅品质不断改进提升。

根据颗粒硅自身特点,团队采用相应的二次加料器及加料工艺,进行不同颗粒硅投料比例验证。针对4种不同炉型,各自逐步摸索出一整套行之有效的生产工艺。

数据最有说服力。通过使用颗粒硅,企业生产经营中各项关键性指标持续向好,市场竞争力逐渐增强。其中,方棒日产量较比去年同期提升10.2%,生产成本较下降10.6%,营业收入增加22.53%。

尝到了技改甜头,宁夏协鑫愈发“变本加厉”起来,果断斥资数百万元购置高科技设备,专门供公司研发使用。据统计,该公司近两年投入的技改研发创新费用总计达3亿元。

发力破壁垒,院士加盟重大战略咨询项目

小小颗粒硅释放大能量,生动诠释了一个道理:要想破解“双碳”密码,技术创新与工艺迭代是不二法宝。

据了解,宁夏计划到2035年实现主要污染物排放强度达到全国平均水平,碳排放达峰后稳中有降,目前2030年前碳排放达峰行动方案的编制工作已经启动。然而不争的现实是,作为欠发达地区,宁夏尚处于工业化和城镇化快速发展阶段,产业发展依然依赖高碳产业结构。此情此景下,实现“双碳”目标,任务艰巨。

“必须依靠科技创新,做好战略谋划,才能兼顾经济社会可持续发展。”宁夏科技厅副厅长陈放指出。

7月7日,宁夏回族自治区党委举办“双碳”专题讲座,邀请中国工程院院士、生态环境部环境规划院院长王金南作报告。自治区党委书记陈润儿指出,“这是一场重大攻坚战役,要瞄准方向、坚决推进”。

科技人知责于心、履责于行。

次日,早在3月底就通过立项论证的“宁夏碳达峰碳中和与可持续发展战略研究”项目在银川正式启动。作为中国工程科技发展战略宁夏研究院顶层设计的2021年重大战略咨询项目,袁亮、彭苏萍、顾大钊等院士将提供锦囊妙计,中国矿业大学、宁夏科技厅等单位倾力执行。

“希望项目能够有力推动宁夏经济、能源、产业结构低碳转型升级。”陈放说。(科技日报记者 王迎霞 通讯员 张静 何媛媛)