摘要: 在近20余年的能源裝備發(fā)展歷程中,基礎(chǔ)薄弱近乎為零的新興能源裝備的突飛猛進(jìn)無疑是最為耀眼的。
而在新興能源裝備發(fā)展史上,兩個節(jié)點廣為業(yè)界推崇:2005年《可再生能源法》正式頒布,自此新能源設(shè)備制造業(yè)進(jìn)入前進(jìn)的快車道;2011年國家能源局發(fā)布 《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》,新能源設(shè)備制造業(yè)步入跨越式發(fā)展的新階段。
“作為后來者,我國在包括風(fēng)電、太陽能等新興能源的裝備技術(shù)上的確落后于發(fā)達(dá)國家,而且走的也是引進(jìn)技術(shù)、消化吸收的道路。但不可否認(rèn)的是,這條道路走到后來,有了新的起點,就是再創(chuàng)新。在龐大市場的培育和滋養(yǎng)下,我國的新能源裝備企業(yè)完全超越了模仿、學(xué)習(xí)的階段,走上了具備創(chuàng)新、創(chuàng)造能力的新路子。也正因為這樣,才推動我國成為當(dāng)前世界上的新能源裝備大國,而不僅僅是裝機(jī)大國?!敝袊稍偕茉磳W(xué)會副理事長孟憲淦說。
風(fēng)電裝機(jī)世界第一,光伏發(fā)電裝機(jī)超過千萬千瓦。在這輝煌的成績背后,是快速崛起的新興能源裝備制造業(yè)提供的強(qiáng)而有力的支撐與推動。
新能源裝備這個“舶來品”正以蓬勃的發(fā)展態(tài)勢,在國際市場頻頻亮劍,炫出“中國制造”最響的名字。
一切從零開始
1976年的中華大地,正迎來劃時代的變遷?!笆旰平佟苯K結(jié),各行各業(yè)滿懷的是對百廢待興的期盼。這一年中,兩家并不起眼的小企業(yè)點燃了新能源產(chǎn)品制造的星火——浙江寧波太陽能電源廠和河南開封太陽能電池廠,兩個遙遠(yuǎn)卻又陌生的名字開啟了太陽能電池制造的發(fā)端?!爱?dāng)時,這兩家工廠不過只有很小的生產(chǎn)線,每年的產(chǎn)量也就500瓦。
而價格卻高達(dá)400元/瓦。”孟憲淦說,由于當(dāng)時市場需求量太小,且價格昂貴,兩家企業(yè)長期徘徊在比較小的生產(chǎn)規(guī)模,無論技術(shù)還是產(chǎn)量都裹足不前。而這一徘徊就是近10年的時間。
進(jìn)入上世紀(jì)80年代,改革的春風(fēng)吹拂著神州大地。新能源裝備制造也迎來了真正意義上的第一次發(fā)展高峰。
1986年,我國從丹麥購買的第一臺55千瓦的風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。兩年之后,又有6條太陽能電池生產(chǎn)線從國外引進(jìn)。除了此前寧波、開封的兩家企業(yè),云南、黑龍江哈爾濱、廣東深圳也都出現(xiàn)了太陽能電池的生產(chǎn)廠家?!斑@一輪的引進(jìn)掀起了新能源產(chǎn)品生產(chǎn)的一個高峰,使我國新能源產(chǎn)品的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平有了一定的提高。”孟憲淦說。
然而,雖然有了這樣的提高,卻也在一開始就使新能源行業(yè)留下了深深的“舶來品”的烙印。技術(shù)、裝備來自國外,自我研發(fā)能力欠缺。過度的對外依賴壓制了我們行業(yè)自身的創(chuàng)新活力,從上世紀(jì)80年代到21世紀(jì)初,即便曾有過“乘風(fēng)工程”、“雙加工程”等推動新能源產(chǎn)品國產(chǎn)化的積極舉措,但卻由于種種因素的束縛與制約,并未實現(xiàn)突破性的進(jìn)展。新能源裝機(jī)量略有增加,技術(shù)能力與裝備制造雖“師夷長技”,卻并未真正“自強(qiáng)”。
“在那段時間里,我們也做過一些研發(fā),包括不同功率風(fēng)機(jī)機(jī)型的開發(fā)。但基本都是跟國外合作,真正屬于我們完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品幾乎沒有。即使是個別的可以稱得上是我們完全獨立研發(fā)的產(chǎn)品,跟國外產(chǎn)品相比有著明顯的差距?!敝袊r(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會(風(fēng)力機(jī)械分會)秘書長祁和生說。
就這樣,中國的新能源產(chǎn)品制造業(yè)從引進(jìn)與模仿開始,在中國落地生根。然而這樣的“先天不足”限制了行業(yè)的健康發(fā)育,直至21世紀(jì)之初,在中國龐大的制造業(yè)領(lǐng)域,新能源產(chǎn)品也不過處于邊緣的角色。
十年磨一劍
時針走到了2004年,這是對我國新能源行業(yè)具有里程碑意義的一年。這一年的前后發(fā)生了太多讓業(yè)內(nèi)人士矚目與銘記的事件。風(fēng)電特許權(quán)項目和“光明工程”的推出使新能源產(chǎn)品的市場需求得到迅速擴(kuò)大。這幾年中,英利、尚德、金風(fēng)、華銳等企業(yè)相繼誕 生,并在迅速發(fā)展中成為行業(yè)靚麗的明星。
在孟憲淦和祁和生看來,2004年是我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個拐點。這一年中,我國首部《可再生能源法》開始醞釀并在次年公布?!斑@部法律的出臺強(qiáng)有力的推動了新能源產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展?!睋?jù)了解,2004年底,我國風(fēng)電裝機(jī)只有76萬千瓦。而到去年底,風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模增加到7021萬千瓦,增長了72倍。光伏裝機(jī)從當(dāng)時的6.2萬千瓦增長到去年的796萬千瓦,增長了120多倍。在政策導(dǎo)向的指引下,新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大,并為更多生產(chǎn)制造企業(yè)提供了舞臺。
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開企業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新,只有占領(lǐng)了技術(shù)的制高點,才能占領(lǐng)市場的制高點,最后才能占領(lǐng)經(jīng)濟(jì)與社會效益的制高點。隨著市場的擴(kuò)大及更多企業(yè)的涌入,越來越多的企業(yè)都把目光聚焦到了技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品質(zhì)量上來。
“何時才能讓我們的產(chǎn)品完全國產(chǎn)化”成為業(yè)界不斷努力的方向。即便是在近兩年里,新能源行業(yè)由盛轉(zhuǎn)衰,絕大多數(shù)制造企業(yè)面臨生存危機(jī)的時候,多數(shù)企業(yè)仍然咬緊牙關(guān),沒有在技術(shù)研發(fā)上松勁。
晶龍集團(tuán)董事長靳保芳至今還記著當(dāng)年研發(fā)時的一件事。2004年,許多企業(yè)開始擴(kuò)大產(chǎn)能,市場上的單晶爐一度斷貨。這一年里,該集團(tuán)陽光設(shè)備公司的兩臺單晶爐樣機(jī)試制成功,型號是CZ-110M,即可投料110千克。而當(dāng)時的主流型號是投料80千克。這意味著,兩臺試制機(jī)器在技術(shù)上已超前了四五年的時間。
這是一個八個月前還在從別人手里購買單晶爐的企業(yè)所做的“激進(jìn)”嘗試。
盡管困難重重,但單晶爐制造的研發(fā)攻堅仍在馬不停蹄地進(jìn)行著。為了提高單晶爐的穩(wěn)定性,陽光設(shè)備決定在行業(yè)內(nèi)第一個采用工業(yè)自動化控制。為此,他們光調(diào)試程序就花了六個月的時間,試驗過多少回已經(jīng)沒有人能記清。為了少走彎路,研發(fā)人員輾轉(zhuǎn)請來華北電力大學(xué)、河北科技大學(xué)等高校的教授聯(lián)手攻克技術(shù)難關(guān)……晶龍集團(tuán)的艱苦開拓正是我國新能源制造企業(yè)的一個縮影。2003年12月,英利多晶硅太陽能電池及應(yīng)用系統(tǒng)項目通過國家驗收,成為國內(nèi)唯一具備硅片、電池、組件及應(yīng)用系統(tǒng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè),填補(bǔ)了我國不能規(guī)?;a(chǎn)多晶硅太陽能電池的空白。
2005年7月,晶龍集團(tuán)賽美港龍電子材料有限公司的重?fù)紺ZSI單晶硅項目、昌隆石英制品有限公司的16英寸坩堝制品項目被列入當(dāng)年度國家火炬計劃。光伏企業(yè)開啟了研發(fā)之路。
太陽能是這樣,風(fēng)電設(shè)備的國產(chǎn)化道路同樣艱辛,所取得的成就也同樣讓人驚嘆。
在2004年以前,我國在運(yùn)和各大設(shè)備企業(yè)在建的風(fēng)機(jī),絕對大部分為400千瓦、600千瓦,而同時期國外風(fēng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)入兆瓦級時代。很顯然,這些先進(jìn)水平的風(fēng)機(jī)技術(shù)是不可能引進(jìn)給中國的。自主創(chuàng)新是唯一的道路。
為此,2004年我國啟動了國家863計劃課題—— “兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其關(guān)鍵部件研制”,擔(dān)綱課題主要負(fù)責(zé)人的正是金風(fēng)科技的領(lǐng)導(dǎo)人武鋼。經(jīng)過三年的鉆研,金風(fēng)人終于成功研發(fā)出了1.2兆瓦直驅(qū)式永磁風(fēng) 電機(jī)組。自此,中國有了自己的兆瓦級風(fēng)電機(jī)組。
從中國制造到中國創(chuàng)造
2012年,我國取代美國成為世界第一風(fēng)電大國;2006年起,我國太陽能光伏產(chǎn)品連續(xù)七年產(chǎn)量居世界第一,國際市場占有率曾在2011年達(dá)到60%;風(fēng)機(jī)部件產(chǎn)量近90%出口海外市場……快速的發(fā)展在使我國成為了新能源產(chǎn)品的制造大國之后,如何繼續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力,提高產(chǎn)品的國產(chǎn)化率和關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力,都是整個產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
在2011年出臺的《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》中,也為我國風(fēng)電、太陽能自主創(chuàng)新劃定了方向:掌握6~10兆瓦風(fēng)電機(jī)組整機(jī)及關(guān)鍵部件的設(shè)計制造技術(shù),實現(xiàn)?;完懟L(fēng)電的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。提高太陽能電池效率,實現(xiàn)低成本、大規(guī)模模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
很顯然,僅僅具備一些新能源設(shè)備的制造能力是不夠的,跟上世界潮流,創(chuàng)造出屬于中國的具有世界先進(jìn)水平的新能源裝備才是真正的占據(jù)了新興能源發(fā)展的制高點。
2004年以后,在國家能源主管部門的推動下,瞄準(zhǔn)新能源高精尖方向的行動在全國快速展開。
上海電氣風(fēng)能公司,2006年9月成立。雖然起步較晚,但在2008年與國外短暫合作開發(fā)出國內(nèi)第一臺2兆瓦風(fēng)機(jī)以后,依托上海電氣強(qiáng)大的設(shè)計制造能力,就確定了走自主創(chuàng)新的發(fā)展道路,而且目標(biāo)直接瞄準(zhǔn)了當(dāng)時國內(nèi)單機(jī)容量最大的3.6 兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組。
“2008年我們決定開發(fā)3.6兆瓦大型海上風(fēng)機(jī)時,國內(nèi)最大投入運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組是1.5兆瓦;其他風(fēng)機(jī)制造企業(yè)都在開發(fā)1.5~2兆瓦陸上機(jī)型,還沒有任何一家整機(jī)制造廠開始啟動該等級單機(jī)容量機(jī)組的開發(fā)。當(dāng)時在國際市場上只有西門子的3.6兆瓦和GE的3.6兆瓦已投入試運(yùn)行。
因此上海電氣將目標(biāo)定在3.6兆瓦大型海上風(fēng)機(jī),其主要目的就是對標(biāo)西門子和GE。希望今后在國內(nèi)市場甚至國際市場上能與世界列強(qiáng)同臺競爭?!鄙虾k姎怙L(fēng)能公司總經(jīng)理金孝龍說。
海上風(fēng)電是風(fēng)電行業(yè)最前沿的領(lǐng)域,同時也是設(shè)備企業(yè)設(shè)計、制造技術(shù)水平的。
據(jù)金孝龍介紹,當(dāng)時國外同行對上海電氣的這一行為是不理解的,認(rèn)為上海電氣僅靠自身的能力和資源很難開發(fā)出質(zhì)量可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、性價比高,并具強(qiáng)大競爭力的大型海上風(fēng)電機(jī)組。況且建設(shè)海上風(fēng)電場是個龐大的系統(tǒng)工程,必需同時擁有海上吊裝和運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)。
但就是這樣一塊連當(dāng)時國際風(fēng)電巨頭都不相信中國人能造出來的硬骨頭,被上海電氣啃下來了。
2010年7月,上海電氣3.6兆瓦機(jī)組研制完成,并在陸上、海中各安裝一臺樣機(jī)試運(yùn)行。
據(jù)金孝龍介紹,3.6兆瓦陸上風(fēng)機(jī)運(yùn)行3年來,性能達(dá)到設(shè)計要求,可利用率超過98%。海上樣機(jī)2011年安裝在東海大橋海上風(fēng)電場,基本上無故障運(yùn)行,于2012年12月2日通過240小時運(yùn)行試驗,并得到用戶的驗收報告,機(jī)組平均可利用率超過99%。
“兩臺樣機(jī)3年多運(yùn)行情況表明,3.6兆瓦各項指標(biāo)均達(dá)到/優(yōu)于設(shè)計指標(biāo),機(jī)組整體性能達(dá)到國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先水平。標(biāo)志著上海電氣已掌握了大容量風(fēng)電機(jī)組設(shè)計核心技術(shù),填補(bǔ)了國內(nèi)海上風(fēng)機(jī)獨立研制的空白?!苯鹦堈f。
后起之秀的上海電氣,敢于挑戰(zhàn)3.6兆瓦的海上風(fēng)機(jī),老牌風(fēng)機(jī)制造巨頭金風(fēng)、華銳又怎會甘于落后?2010年10月,華銳風(fēng)電、湘電風(fēng)能分別下線自主研發(fā)制造的5兆瓦海上風(fēng)機(jī);2011年10月,華銳具有完全知識產(chǎn)權(quán)的6兆瓦風(fēng)機(jī)完成吊裝;2013年初,金風(fēng)科技自主研發(fā)的6兆瓦直驅(qū)永磁海上風(fēng)機(jī)裝配完成。
而在光伏領(lǐng)域的自主研發(fā)道路上,英利、保利協(xié)鑫、天合光能等企業(yè)自主生產(chǎn)的光伏電池轉(zhuǎn)換效率都突破了20%,引領(lǐng)著我國甚至世界光伏制造業(yè)的發(fā)展水平。
2013年8月20日,晶龍集團(tuán)旗下的晶澳太陽能公司研發(fā)的“博秀”P型單晶太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)20.5%,獲得德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所的獨立認(rèn)證,成為156P型單晶硅電池片的業(yè)界新標(biāo)桿。
也是在今年,英利集團(tuán)“熊貓”N型單晶硅高效電池平均轉(zhuǎn)換效率在去年最高達(dá)20%的基礎(chǔ)上提高到了20.5%,且成本低、制造工藝簡單,具有了更強(qiáng)的市場競爭力。
從簡單的“小作坊”到今天具備強(qiáng)大自主研發(fā)能力的新興能源裝備全產(chǎn)業(yè)鏈,新能源裝備已經(jīng)從“中國制造”穩(wěn)步走入了“中國創(chuàng)造”的新階段。