“中国制造”破除国外光伏技术迷信

中国是世界光伏产业大国，但由于多晶硅制造技术落后，不得不从美国、德国等进口多晶硅，长期以来光伏产业背负着沉重的成本负担。为了突破国外的技术封锁，实现光伏强国之梦，宁夏发电集团独辟蹊径，大胆研发，用10026次实验掌握了冶金物理法多晶硅新技术，形成了世界上第一条冶金物理法太阳能产业链，找到了一条“投资省、能耗低、生产成本低、环境污染小、易治理”的新道路。从此，中国的太阳能有了自己做主的底气！

　　“中国制造”破除国外光伏技术迷信

近年来，我国光伏产业进入迅速扩张期，大量引进国外西门子法多晶硅制造技术，投资规模近千亿元，短时间内形成10万多吨的产能。“夸父逐日”不再是神话，我国大规模利用太阳能越来越成为可能。然而，绝大多数企业技术能耗高、成本高、转化率低，忽高忽低的市场价格让严重依赖海外市场的企业苦不堪言。

在2010冶金法太阳能多晶硅制备技术国际研讨会上，中国工程院院士张懿曾担忧地指出，目前制约我国光伏产业发展的瓶颈，是现有多晶硅制备工艺技术成本高、环境污染较重、缺乏自主知识产权。

西门子法技术主要被美、德等国垄断，如果没有自己的技术路线，我国只能沦为光伏产业的“世界工厂”！这时候，“中国风电先行者”、宁夏发电集团董事长刘应宽坐不住了，多晶硅制造难道就没有第二条路可走？

2006年12月，年过六旬的他毅然挂帅成立了九人攻关小组，带着突破国外技术封锁的决心，在一个租用的四面透风的简易工棚内，用土炼钢炉开始了科学实验。

然而，这个理想在当时成为业内人士的“笑谈”。很多企业和专家质疑，“发达省份投资几十亿元都搞不出来的东西，宁夏能搞出来？”“只有西门子法才行得通，如果冶金物理法能做出多晶硅，发达国家早就做了，还能轮到中国？”

刘应宽说：“说我们是门外汉的确不假，但是光伏产业涉及我国能源安全，如果没有核心技术我们只能做发达国家的"打工仔"。宁夏发电集团的多晶硅提炼实验，是在失败中找到出路的。”

实际上，攻关小组的一些科研人员以前连多晶硅都没见过一眼，一切都要从零开始。面对一个完全陌生的领域，从化硅、提纯、冶炼、除杂，不懂就看国内外多晶硅文献，没有设备就自己动手制造，宁夏发电集团攻关小组在刘应宽的带领下进行了上万次实验。

仅用一年半时间，他们就发明了“渣洗”“气洗”等新技术，不可思议地掌握了冶金物理法多晶硅提纯方法，获得了6N级（纯度达到99.9999%）太阳能级多晶硅和光电转换率达17.2%的太阳能电池片，超过了太阳能电池商业化生产效率15%的国际标准，建成了西北首座330千瓦太阳能光伏高压并网实验电站。

2008年，当宁夏发电集团第一次在国际会议上宣布冶金物理法太阳能多晶硅技术获得成功时，全世界光伏企业瞠目结舌，很多企业不相信：一个来自中国西北偏远地区的企业怎么能站在世界光伏产业的制高点，“中国制造”能打破国外的技术神话？然而，无可争辩的是：在世界光伏产业技术的竞技场上，宁夏发电集团已成为有力竞争者。

　　为太阳能发电提供更经济的“路线图”

从银川到太阳山，从红寺堡到高沙窝，到处都能看见宁夏发电集团太阳能电站。这些电站没用一块进口电池板，全部是靠自己研发的技术工艺以及制造的电池建成的，一排排电池板闪烁着“中国制造”的光芒。

宁夏发电集团正在用核心技术引领中国走向太阳能利用的春天。截至目前，宁夏发电集团已建成的太阳能电站有23兆瓦，其他在建的电站规模达到100兆瓦。其中，在一片荒漠上建起的红寺堡50兆瓦电站成为我国最大的一个太阳能电站。

今年6月，由宁夏发电集团承担的我国首个农村屋顶光伏发电试点工程也将启动。宁夏中卫市永康镇1000户农民将在自家屋顶上装备完全自主产权的太阳能电池板，每年发电427万千瓦时，每户农民将因此多增收800多元。

目前，我国是太阳能电池生产的“世界工厂”，却不是“世界市场”，绝大部分产品装在了欧美国家的屋顶上，原因是太贵，我们用不起。宁夏发电集团最终要建立从硅石、工业硅、高纯硅、多晶硅、单晶硅、切片、电池生产、组件封装一直到太阳能电站的完整产业链，最大程度地实现太阳能发电的低成本化。

据宁夏发电集团副总工程师盛之林介绍，与改良西门子法相比，冶金物理法要经济、低耗和环保得多，成本低20%到30%，而且仍具有很大的下降空间；能耗仅相当于前者的一半不到；而且冶金法不产生有毒有害物质，属环境友好型。

刘应宽说：“我们要找到最经济的太阳能发电路线，让更多中国企业和家庭能够用得起，而冶金法使太阳能发电低成本成为可能。随着冶金法技术成熟，太阳能级多晶硅成本越来越低，可以带动太阳能发电的成本不断下降。据乐观地估计，在2015年到2020年太阳能发电将达到现有上网电价水平，那时太阳能将有可能成为主力能源。”

从能源发展的实际来看，缺电可能成为影响我国发展的一个重要因素。如果要保持我国经济的稳定增长，在2020年我国发电量需求可能超过8万亿千瓦时，核电、水电、风电等发电资源的潜能都处于有限的状态，只有太阳能发电资源潜力巨大。

光荣的使命召唤宁夏发电集团迅速将冶金法太阳能级多晶硅技术向产业化推进。今年，宁夏发电集团整个产业链生产环节将完全打通，多晶硅产量可达到2000吨，光伏产业收入将达到22亿元。

盛之林雄心勃勃地说：“我们的目标是通过技术进步，让冶金法生产的高质量、低成本的多晶硅，成为中国乃至世界太阳能光伏发电的主要材料，推动太阳能光伏发电事业发展，为人类提供取之不尽的清洁能源。”

　　技术输出让中国光伏产业少走弯路

冶金物理法的诞生，为我国太阳能发电带来了第二条技术路线，使昔日只能花大价钱引进国外西门子法生产多晶硅的历史一去不复返。

在2010年宁夏召开的冶金法太阳能多晶硅制备技术国际研讨会上，宁夏发电集团以开放的姿态，将科研成果“冶金法制备太阳能级多晶硅技术及产业化”向国内外企业公开，希望通过“技术输出”与其他企业展开广泛合作，使我国太阳能发电规模得以低成本迅速扩张。来自美国、意大利、日本等国家的十多个太阳能企业和研究机构参加研讨会，很多外国专家不再怀疑和否定，而是对宁夏发电集团竖起了大拇指。

据了解，为进一步扩大冶金法太阳能级多晶硅在我国的生产规模，提升太阳能发电水平，宁夏发电集团参与发起成立了中国冶金法太阳能多晶硅产业技术创新战略联盟，中国科学院过程工程研究所、上海普罗新能源有限公司、厦门大学等众多国内科研机构、生产企业和高等院校参与其中。

目前，由联盟企业所承担的冶金法多晶硅项目正在被科技部列入“863”计划的“十二五”规划，我国太阳能企业发展的内生动力正在逐步增强。

随着国际能源局势越来越紧张，世界各国都在寻找太阳能发电的低成本路线，谁先掌握性价比高的核心技术，谁就能站在新能源发展的制高点。宁夏发电集团的成功，在业内掀起了一股“冶金法热”，而他们对技术理论的开放，给众多企业指点了迷津。

宁夏发电集团旗下的上市公司宁夏银星能源股份有限公司总经理任育杰说：“我们制造的太阳能电池组件光电转换率最高值达到18.2%，丝毫不亚于西门子法制造出来的电池水平。下一步我们要建更多电站，不能再光靠出口太阳能电池赚钱，彻底改变中国光伏产业原料与市场"两头在外"的被动局面。未来我国必将成为世界上最大的光伏市场和消费国，完成由"世界工厂"向"世界市场"的华丽转身。”