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              光伏產業邁入智能時代 面臨哪些挑戰?

              2021-06-07 來源: 《經濟參考報》
                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硅片智慧工廠將于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,今后光伏產業迎來高速發展,并且隨著信息技術和先進制造的深度融合,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
                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,并于2020年實現投產,這家工廠成為全球唯一的G12硅片智慧工廠。
                “智慧工廠擁有大數據和云計算功能,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硅片生產符合現代化無人化工廠要求,通過設備傳感器與機臺自動化控制、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年進入電站全生命周期數字化的3.0階段。在這一階段,全流程柔性設計軟件應用場景更多,設計周期更短,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。今后,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,可以采用綜合能源園區、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,一排排干凈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筑。”國網(天津)綜合能源服務有限公司項目負責人于波說,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于供電量”。
                
              光伏智能時代仍面臨多重挑戰
                光伏產業是基于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,完成混改后的中環股份將強化單晶硅和晶片優勢,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,半導體硅片產業國內領先的目標。
                但這并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,系統后臺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,制造過程產生的海量數據,如果單靠防火墻、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大中華區咨詢服務總經理徐聞天介紹說,智能時代涉及云、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。
                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。
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