光伏產業高質量發展范文

導語：如何才能寫好一篇光伏產業高質量發展，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞:多晶硅 化工節能 生產技術

目前多晶硅生產面臨著降低能耗,減少污染,提高質量,擴大產量四大難題。目前我國太陽能硅材料行業絕大部分依賴進口,因此必須提高技術改變受制于人的局面。

太陽能光伏產業鏈包括晶體硅原料生產、硅棒與硅片生產、太陽能電池制造、組件封裝、光伏產品生產和光伏發電系統等環節。其中硅原料是最重要的生產環節,在業界曾有“擁硅者為王”的說法。目前,世界上太陽能光伏電池90%以上以是單晶硅或多晶硅為原材料生產的。目前擺在多晶硅生產中有四個主要的問題需要解決:降低能耗、減少污染、提高質量、擴大產量。我國太陽能硅材料行業目前絕大部分依賴進口,因此必須提高技術改變受制于人的局面。

一、技術尚有欠缺我國太陽能硅料主要依賴進口

在全球光伏產業鏈中,高純度硅料不僅要求硅的純度高達7～9.9,而且其中的硼、磷等雜質限制在幾十個ppt(萬億分之一),它是光伏企業生產太陽能電池所需的核心原料。因此,高純度硅料的合成、精制、提純、生產也就成為光伏產業集群中最上游的產業。目前,盡管中國的硅原料礦藏儲量占世界總儲量的25%,但是國內太陽能電池生產企業(如尚德、天威英利等)所需原材料絕大部分需要從國外進口。這是因為用于太陽能電池生產的硅料主要是通過不同的提煉方式從硅原料中提煉而成的單晶硅和多晶硅。在中國,現有的高純度硅原料生產技術與西方發達國家相比,在產量和能耗等方面尚有不足之處。如此一來,這不僅大大增加企業的生產成本,更成為制約當前我國光伏產業向上游環節發展難以逾越的“瓶頸”,使我們國家用很低的價格賣出高能耗、高污染的粗原料的同時,用極高的價格購回高純硅料。

據了解,雖然我國硅料工業起步較早(20世紀50年代),但由于生產規模小、工藝技術落后、環境污染嚴重、消耗大、成本高,絕大部分企業因虧損而相繼停產或轉產。到2004年我國只剩下峨眉半導體材料廠和洛陽單晶硅有限公司兩家生產企業,其生產能力僅為100噸/年,且能滿足太陽能電池生產需要的硅料實際產量只有80噸。專家預計,2010年我國用于太陽能電池生產的硅料需求量將達到4365噸,2015年為1.62萬噸。若不以自主知識產權改變國內多晶硅的生產現狀,我國硅料工業受制于國際市場的狀況將無法改變,這將危及我國光伏產業的進一步發展。

二、精餾節能技術降低能耗,減少污染

現代化工過程對節能工作非常重視,國外投入大量人力物力進行節能技術的開發,節能新技術、新工藝、新措施、新方法不斷問世。我國的多晶硅生產,在采用化工上已經成熟的先進技術后,將不再是“高能耗、高污染”產業,而是“綠色的陽光事業”。對多晶硅精餾過程進行研究,在運用精餾節能技術對其進行分析后,可以從以下幾個方面來實現節能:

第一,實行多效精餾,使能量得到充分利用。多效精餾是將原料分成大致相等的N股進料,分別送入壓力依次遞增的N個精餾塔中,N個塔的操作溫度也依次遞增。壓力和溫度較高塔的塔頂蒸汽向較低塔的塔釜再沸器供熱,同時自身也被冷凝,以此類推,這樣就節省了低壓塔再沸器的能耗和高壓塔冷凝器的水耗。在這個系統中,只需向第一個最高壓力塔供熱,系統即可進行工作,所需能量約為單塔能耗的1/N,如將三個塔串在一起采用三效精餾技術,其能耗僅用原來的1/3,節能幅度達到67%,節能效果非常明顯。

第二,提高分離效率,降低回流比,進一步實現節能降耗。分離過程中,分離效率的提高可以在很大程度上降低能耗、提高產品質量、減少排放、提高回收率、提高企業效益。在多晶硅精餾過程中,采用高效導向篩板、新型填料等新型分離設備,可以提高其分離效率,降低精餾塔的操作回流比,由于精餾塔的能耗與回流比呈線性關系,這樣就成比例地降低了能耗。提高分離效率也是提高多晶硅產品質量和降低四氯化硅排放的最有效方法。

第三,全面優化流程,實現節能。將多晶硅生產各股物料進行全面的物料平衡和能量平衡,考察其能耗的合理性,采用熱集成技術,將流程優化,最大限度地節能降耗。通過貫穿生產線的節能和清潔生產,并在生產過程中實現閉環清潔生產,達到降低能耗和Si(硅)、H2(氫氣)、Cl2(氯氣)等原料消耗,降低成本的目的,使產品具有國際競爭能力,質量符合目前和未來超大規模集成電路和太陽能電池的要求。

尾氣、副產物、余熱的回收綜合利用可以降低多晶硅項目對環境的污染,從而進一步達到節能減排的目的。國外多晶硅企業的建廠,大多是與化工企業結合,在“化工集團傘下”經營,容易實現集團內部的“循環經濟”,廢物可以做到“零排放”。例如德國瓦克公司就實現了多晶硅的全封閉循環生產,硅材料生產年銷售額在30億歐元以上,其中有10億歐元就是對多晶硅副產物進行深加工的有機硅產品所得。除了把四氯化硅氫化成三氯氫硅回收利用外,還可以利用四氯化硅、氯化氫等制成目前市場上需求的氣相白炭黑、硅酸乙酯、有機硅產品、人造石英等材料。

三、提高光電轉換效率,降低生產成本

提高光伏材料的轉換效率和降低太陽電池的制造成本是光伏工業一直追求的兩個目標。多晶硅硅片是太陽能光伏電池的核心部分,硅片的質量對于太陽能的光電轉化率起著至關重要的作用。一般情況下,普通太陽能光伏電池的光電轉化率為10%～14%,而高純度硅片的太陽能光伏電池轉化率可達16%,甚至更高,因此,對于太陽能電池的生產過程來說,多晶硅的生產更加至關重要。

四、多晶硅材料是整個光伏發電成本中最高的部分

在大多數國內光伏企業中,硅材料的成本占到了太陽能電池總生產成本的56.2%以上,約占并網光伏發電系統成本的30%。

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中國光伏產業快速崛起，通過規模、技術和產業鏈發展，極大地促進了光伏能源成本下降，為全球光伏應用普及做出了重大貢獻。

我國光伏產業在2001年以前幾乎是一片空白。從2004年開始，中國光伏產業的年增長率連續5年超過100%，從2007年開始，我國光伏產量連續4年位居世界第一，去年，我國光伏的產量已經超過全球總產量的50%。有數十家光伏企業在海外上市，行業年產值超過3000億元人民幣。目前，全國有500多家光伏企業，直接從業人數超過30萬人。

在短短的十年時間里就在國際上擁有了舉足輕重的地位光伏產業是我國唯一一個憑借自身發展優勢，在極短的時間內，趕超并引領世界同行的戰略性新興產業、高新技術產業和能源產業，是國際化程度最高的一個行業，呈現出“知名品牌綻放、主產業鏈完整、配套產業齊全、綜合技術水平世界領先”的特點。

由于中國光伏產業的崛起，全球光伏產品成本在十年里獲得了快速的下降，從原先的每瓦6美元，下降到現在每瓦1美元，光伏的平準化能源成本（LCOE）已經與持平，平價上網的愿景正在世界各地逐步實現。

經過十年的快速發展，中國光伏產業也面臨巨大的挑戰：主要是由于產能擴張的速度遠超于市場發展的速度。2010年，世界光伏保持高速增長勢頭，當年新增裝機達到18GW，較上年增長153%。去年，世界光伏市場需求增幅下降，據權威機構預測，2011年全年安裝量24GW左右，僅較上年增長33%左右。

與此同時，近年來，各地光伏產業發展風起云涌，產能急劇擴張。目前，我國光伏組件的產能已達到了30GW（估計全球40GW左右），以去年全球安裝量24GW計算，大約有近20GW組件無法消化。

由于這種產能與市場需求的不匹配，加上產業嚴重依賴歐美市場的特點，一旦遇到宏觀負面經濟因素如歐債危機的影響，就直接導致國內低端光伏產品積壓，引發價格下跌，擠壓中國產業的利潤率。在這種背景下，從上游晶材料到中游組件的價格都大幅度跳水。權威機構數據顯示，2011年組件價格下跌了40%以上。

目前，歐債危機愈演愈烈，德、意等光伏大國削減補貼，受其影響，2012年世界光伏市場不確定性增大，對以出口歐洲為主的我國光伏產業影響巨大。因此，中國光伏產業不得不進行調整，必須進行轉型、升級和整合。

去年10月19日，7家電池組件生產商向美國商務部和美國國際貿易委員會提起對中國光伏企業的“雙反”調查。今年3月2日，美國商務部將進行初裁。這無疑給中國光伏產業復蘇蒙上了一層陰影。

從長遠來看，光伏產業發展的基本面沒有發生變化，人類賴以生存的地球正在面臨日益嚴重的能源危機和環境危機。世界人口的增加及全球經濟的增長對能源的需求越來越大，據國際權威機構預測，2015年需求將高達約21.7萬億千瓦時，如果這其中的5%是來自于太陽能光伏的話，這就需要安裝250GW的太陽能光伏發電系統才能實現，而按照目前光伏產業的規模和發展趨勢來看，還是遠遠不能滿足這一需求。傳統能源如、天然氣、、等不可再生，本世紀將面臨枯竭，且環境污染大、隱形成本高，而太陽能是地球上最豐富、無處不在、取之不盡用之不竭的能源，太陽能光伏作為零排放、零消耗、清潔、安全的能源，具有極大的發展前途。

正因為看到光伏產業對中國能源供應、保護環境將起到非常積極的影響，國家非常重視這一新興戰略性產業的發展，出臺的十二五能源規劃中提到要大力發展光伏應用。去年8月初，國家發展和改革委員會出臺了1元/kWh的光伏發電上網標桿政策，立即啟動了中國國內市場需求，最新數據顯示，2011年中國全年新增安裝量首次達到2.2GW220萬千瓦。

最近，能源局、財政部等相關部門，也再次明確了新的“金太陽計劃”，補貼標準雖有所調整，從8元／每瓦降低到7元／每瓦，我們認為這將極大地推進在東部地區發展商業樓宇的光伏屋頂項目。

隨著光伏發電成本的不斷降低，快速開拓市場應用，尤其是國內市場的應用，使之成為可持續發展的綠色經濟增長點。光伏“1元/度電”時代的到來，光伏將成為“”、應對的動力和源泉，光伏技術和傳統相結合，亦可實現未來能源結構的逐漸調整，以實現從化石能源向的穩步及時轉

孫紅林 文道遠

（中國人民大學學院北京100872）

關于建立證人宣誓制度的構思

[摘要]軟件危機是指在計算機軟件的開發和維護過程中所遇到的一系列嚴重問題。60年代出現的軟件危機導致了有關軟件復用的研究。軟件復用是指重復使用“為了復用目的而設計的軟件”的過程。通過軟件復用，在應用系統開發中可以充分利用已有的開發成果，消除了包括分析、設計、編碼、測試等在內的許多重復勞動，從而提高了軟件開發的效率。同時，通過復用高質量的已有開發成果，避免了重新開發可能引入的錯誤，從而提高了軟件的質量。

[關鍵詞]軟件復用技術 軟件危機 軟件復用

等基礎之上，已經成為新一代的軟件開發方法。而且CBSD方法在CORBA、EJB和DCOM等構件標準的支持下已經有了相當快的發展。

在CBSD中，一個應用系統是由一些標準的構件(通用的和專用的)組裝而成，這些構件可以通過商業采購、定制或自主開發獲得。不像傳統的軟件開發，基于構件的軟件開發重在軟件的集成，而不是軟件的編程。構件開發常常成為第三方的任務，他們定義了一組預制好的標準構件，以適應某些特殊需求。軟件開發人員只需將這些構件搭建起來，構成一個應用系統。構件模型(標準)、構件的生產(創建)、構件庫系統、構件的復用和組裝(集成)是CBSD研究的主要內容。圖1給出了基于構件的軟件開發過程。

目前，業界已存在了大量的CBSD概念、方法和工具，但是CBSD還未發展成熟，還需解決的關鍵問題有：必須建立一個完善的CBSD概念框架；必須有切實可行的構件描述方法和技術；建立一個合理的過程模型；支持描述技術和過程模型的輔助開發工具等。

[1] 林振榮， 李洪， 伍軍云. 軟件復用過程中構件技術的研究[J]. 科技廣場 ， 2005，(05)

[2] 向陽. 淺談軟件復用技術的發展[J]. 中國科技信息 ， 2005，(04)

[3]楊芙清，梅宏，呂建，金芝. 淺論軟件技術發展[J] .電子學報 ， 2002，(S1) .

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關鍵詞 全自動；組件；串焊；匯焊；層壓；組框；測試

中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）84-0155-02

0引言

伴隨著光伏行業的不斷發展，企業引進自動化生產線所帶來的優勢表現的越來越明顯，自動化生產線生產不僅提高了產品生產率，縮短生產周期，提高產品質量，更直接提高企業的經濟效益，在人員成本越來越高的今天，企業實現自動化生產更是刻不容緩，直接影響著企業的發展，企業的未來。

1 光伏發展在西部的特點及優勢

1.1資源優勢

材料、信息、能源是支持現代文明的三大支柱，現在能源問題日趨成為人類社會關注的焦點。隨著社會的發展，人口總數不斷增加，人類生活需要的能源也不斷增加，而且不可再生能源的儲蓄量也越來越少，并已日益枯竭。加之化石燃料的使用造成的環境污染、溫室效應等，對生態平衡和人類生存帶來嚴重的危害。由于能源短缺和環境污染的雙重壓力，因此尋找一種可替代的再生能源就顯得相當重要。

在太陽能、風能、潮汐能、等各類可再生能源中，不管從資源的可開發性、穩定性、分布的普遍性，還是從清潔性、技術的可靠性來看，太陽能都比其它可再生能源更具優越性。

2004年世界實際能耗 13TW

2050年世界實際能耗 30TW

2100年世界實際能耗 46TW

未開發水力

海洋能（潮汐、海浪、海流）

地熱能 12TW

可利用風力 2-4TW

全球總太陽能 120，000TW

經濟可利用600TW

表1 能源需求與可再生資源

注：1TW=109kW，數據來源：美國能源部Office of Science報告，2005。

據歐洲聯合研究中心預測，太陽能光伏發電在未來世界能源結構中占據的地位將越來越高，將成為未來世界能源的主體。預計到2030年可再生能源在總能源中將占到30％以上，而太陽能光伏發電在世界總電力供應中將達到10％以上。

我國西部地區幅員遼闊，廣大的草原、戈壁地區人煙稀少，光照時間長，太陽輻射強烈，太陽能資源相當豐富。其中青藏高原地區日照強度、平均日照時間均居全國首位。青藏高原平均海拔高度在4km以上，大氣相對稀薄，透明度好，日照時間長。以柴達木盆地為例，當地太陽輻射強烈，年均日照超過3 100h，每平方米的輻射量為 6950MJ。

且擁有成湟烏格等 330kV雙回路電網，便于光伏發電的上網和輸送。西部是我國太陽能資源最富集的地區，每年最高達2 333 kW·h/m2 （日輻射量6.4 kW·h/m2），位居世界第二，僅次于非洲撒哈拉沙漠。被人們稱為“日光城”的拉薩，1961年至 1970年的平均值，年平均日照時間為3 005.7h，年平均晴天數為108.5天，陰天數為98.8天，太陽總輻射為816kJ/cm2·a。

我國西部地區現有沙漠化土地面積100 多萬km2，且呈逐年擴大趨勢，主要分布在太陽能資源豐富的西北和西南地區，其中大部分為荒漠、戈壁灘，地勢平坦，適合大規模鋪設太陽能光伏列陣，用地成本低廉。在我國西部地區發展光伏產業有著三大有利因素：一是西部地區有著得天獨厚的地理優勢和資源優勢，尤其是青藏高原、西部等地區；

二是國家能源政策的支持，國家將開發利用新能源和可再生能源放到國家能源建設開發戰略的優先地位，這為發展光伏產業提供了巨大政策支持。國家發改委網站公布《關于完善太陽能光伏發電上網電價政策的通知》，明確 2011 年 7 月 1 日前后核準的光伏發電項目的上網電價分別為每千瓦時 1.15 元和 1 元，照此電價標準，由于不同的光照資源條件，西部地區相對于東部地區收益更大，現西部光伏發電成本能維持在每度 0.9 元左右的較低水平，相對于 1 元的標桿電價，意味著有 10% 的內部收益率；

三是光伏產業在西部的發展帶來的巨大經濟效益，對西部地區的和諧穩定、民族政策的落實、當地居民的長治久安、環境治理和水土保持、老百姓增收致富，促進我國經濟發展升級轉型、增長方式的轉變都具有重要意義。

1.2發電過程優勢

光伏發電系統是利用太陽能電池組件把光能轉換為電能的一種裝置。且在發電過程中不會對環境造成任何不良影響，且無人值守、維護成本低。另外太陽能資源分布區域較為廣泛且取之不盡、用之不竭，能與建筑結合，因此可節省大量的土地資源，且前期投資相對較少，不像水電、火電等前期投入成本較大。與水電相比，水電前期需要修建大壩蓄水，不僅投入大而且會產生不良的生態效應；與火電相比，火電的前期投入也相對較大，且在后期需要以原煤作為燃料在原煤的燃燒過程中會產生粉塵、二氧化碳等會對環境造成極大的污染；與風力發電相比，風力發電受到地域的限制，且發電過程相對穩定性較差。光伏發電的系統穩性較高，且晶硅光伏組件的使用壽命為25年，制硅原料在地球礦物質元素組分中的含量較大占到約25.8％，有相當大的開發潛能。

2 自動線跟手動線相比的優勢

2.1產品一致性更加可靠

勞動密集企業人為因素太多，多方面導致產品一致性很難控制：

1）員工素質不一，熟練度不一；

2）人員太多，導致工作環境很難達到要求；

3）產品精度難以控制。

2.2大幅提高勞動生產率

在單位時間內能夠制造更多的產品，每個勞動力的投入能夠創造更高的產值，而且可以將勞動者從常規的手工勞動中解脫出來，轉而從事更加有創造性的工作。

2.3產品質量具有高度重復性、一致性，能夠大幅降低不合格率

2.4產品精度高

機器設備上采用了各種高精度的導向、定位、進給、調整、檢測、視覺系統或部件，可以保證產品裝配生產的高精度。

2.5縮短制造周期，減少制品數量

機器自動化使產品的制造周期縮短，能夠使企業實現快速交貨，提高企業在市場上的競爭力，同時還可以降低原材料及制品的數量，降低流動資金成本。

2.6在對人體有害、危險的環境下替代人工操作

2.7部分情況下只能依靠機器自動化生產

目前，市場上的產品越來越小型化、微型化，零件的尺寸大幅減小，各種微機電系統迅速發展，這些微型機構、微型傳感器、微型執行器等產品的制造與裝配只能依靠機器來實現。

正因為機器自動化生產所具有的高質量及高度一致性、高生產率、低成本、快速制造等各種優越性，制造自動化已經成為今后主流的生產模式，尤其是在目前全球經濟一體化的環境下，要有效地參與國際競爭，必須具有一流的生產工藝和生產裝備。制造自動化已經成為企業提高產品質量、參與國際市場競爭的必要條件，制造自動化是執照也發展的必然趨勢。

3成本優勢

生產制造工藝人員 一班人員 三班兩運轉人員

工藝 4 12

質檢 5 15

設備 3 9

生產

工序 電池分選 4 12

玻璃EVA焊帶準備 7 21

電池片單焊 12 36

電池片串焊 10 30

組件排版 8 24

匯流條焊接

層疊 8 24

排版組件鏡面檢測 4 12

層壓 4 12

層壓后削邊 2 6

層壓后外觀檢 0

整板EL檢測 2 6

裝框 3 9

接線盒安裝 2 6

固化 4 12

清洗外觀檢查 8 24

電性能測試 6 18

包裝 4 12

合計 100 300

表2 50MW組件手動線生產制造工藝人員

機器自動化裝配生產的節拍很短，可以達到較高的生產率，同時機器可以連續運行，因而在大批量生產的條件下能大幅降低制造成本。

按照50MW組件線進行計算，通常手動線需要設備成本300萬，人工100人/班，按生產制造工藝人員做如上劃分。

設備折舊10年，人工平均工資5萬/年，人員要通常按三班兩運轉進行倒班生產，則年運行成本100×3×5+300/10=1530萬/年

自動線成本約2300萬，人工40人/班，按生產制造工藝人員做如下劃分：

生產制造工藝人員 一班人員 三班兩運轉人員

工藝 2 6

質檢 3 9

設備 3 9

生產

工序 電池分選 2 6

玻璃EVA準備 4 12

電池片串焊 1 3

單串EL檢測 1 3

組件排版 0 0

匯流條焊接 4 12

層疊 2 6

排版組件鏡面檢測

層壓 2 6

層壓后削邊 1 3

層壓后外觀檢 1 3

整板EL檢測 1 3

裝框 2 6

接線盒安裝 1 3

固化 2 6

清洗外觀檢查 3 9

電性能測試 2 6

包裝 3 9

合計 40 120

表3 50MW組件自動線生產制造工藝人員

同樣設備折舊10年，人工平均工資5萬/年，人員要通常按三班兩運轉進行倒班生產，加上自動線設備年維護成本約100萬，則年運行成本=40×3×5+2300/10+100=930萬/年。

4結論

全自動組件生產線在西部地區的應用更加具有優勢，在資源方面，青藏高原大氣層薄而清潔，透明度好，緯度低，日照時間長，全年日照時數3 200h～3 300h。

其次政策的開放，土地、光照資源豐富，適合開展大規模光伏電站建設，礦產資源充足、勞動力成本低，利于光伏企業提高利潤空間。并且全自動組件生產線的高質量及高度一致性、高生產率、低成本、快速制造等優勢在持續生產中也比傳統生產線明顯。

參考文獻

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【關鍵詞】光伏產業 光伏技術 太陽能電池 光伏并網

中圖分類號：D80 文獻標識碼：A 文章編號：1009―914X（2013）35―371―01

引言

近年來頻頻出現常規能源危機嚴重影響了國家的經濟發展和居民的日常生活，能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸。為了擺脫能源短缺的困擾，開發太陽能資源，尋求經濟發展新動力成為各國能源發展的主要課題。為了達到對清潔能源及電網可持續發展的要求，世界各國紛紛將目光聚焦在太陽能發電上。太陽能取之不盡、用之不竭，能緩解能源危機和減少環境污染，是理想的可再生能源。隨著近年來光伏發電效率的不斷提高和太陽能板造價的降低，太陽能光伏發電的應用前景空前廣闊。而光伏并網發電作為太陽能發電的主要形式之一，也受到越來越多的關注。

我國地處北半球，有著廣闊的土地，大多數地區年平均日輻射量在4kwh/m 以上，青藏高原日輻射量最高達7kwh/m。對太陽能這種可再生能源的開發和利用主要表現在太陽能光伏發電上，在我國西部發展光伏產業有著有利因素：光伏電站適合西部特殊的居住環境，特別是青藏高原有著得天獨厚的地理環境優勢。國家能源政策的支持，國家將開發利用新能源和可再生能源放到國家能源建設開發戰略的優先地位，這為發展光伏產業提供了巨大的政策支持。

1 光伏技術概述

太陽能光伏技術是將太陽能轉化為電力的技術，其核心是可釋放電子的半導體物質。最常用的半導體材料是硅，地殼中硅儲量豐富。太陽能光伏電池有兩層半導體，一層為正極，一層為負極，陽光照射在半導體上時，兩極交界處便產生電流。太陽能光伏系統中最重要的是電池，是收集陽光的基本單位。大量的電池合成在 起構成光伏組件，有時還用逆變器對電流進行轉換，以適合不同電器的使用要求或與電網相匹配。太陽能光伏電池主要劃分為：晶體硅電池（包括單晶硅、多晶硅、帶狀硅）、非晶硅電池、非硅光伏電池。此外，薄膜電池可大大節約原材料使用，成為太陽能電池的發展方向，但是其技術要求非常高，而非晶硅薄膜電池作為目前技術最成熟的薄膜電池…，成為目前薄膜電池中最富增長潛力的品種。

2 光伏產業現狀與分析

近些年，太陽能光伏產業形成了爆炸性增長，全球太陽能電池產量增加，而中國太陽能電池產量更是猛增，成為全球名列前茅的太陽能電池生產國。在國際市場和國內政策的推動下，中國的光伏產業正迎來了發展高峰期，太陽能電池和組件產量位居世界前列。

3 產能與市場分析

在世界光伏市場的拉動下，我國光伏產業得到了迅猛發展，我國太陽能電池產量己位居世界前列。

3.1光伏發電之所以能在有些國家迅速進入千家萬戶，主要得益于這些國家政府行之有效的引導與激勵措施。我國對太陽能發電項目有一定的鼓勵措施，在對太陽能發電項目，上網電價方面都有優惠政策和鼓勵措施。

3.2在全球能源緊張的狀況下，新能源產業的發展是大勢所趨，目前出現的產能過?，F象豐要受限于各國對太陽能光伏產品的推廠力度。

4 光伏產業發展前景分析

光伏首先是一個能源行業，而能源是無限量的行業，在全球能源緊張的狀況下，新能源產業的發展勢不可擋。新材料和新技術的進步是未來光伏產業最主要的發展動力。技術的進步將促使上游產品供給的穩定和價格的下調，使大規模生產和應用具備必要的條件；光能轉換率的不斷提高則意味著新型太陽能電池相對于傳統能源將具有更強的競爭力。隨著多晶硅供應瓶頸的解決及化合物薄膜電池技術的不斷發展，光伏發電成本不斷降低是必然的趨勢。

5 光伏并網系統

5.1光伏并網系統簡介

典型的光伏并網系統結構包括：光伏陣列、DC-DC變換器、逆變器和集成的繼電保護裝置。變換器將光伏電池所發電能逆變成正弦電流并入電網中。通過DC—DC升壓斬波變換器，可以在變換器和逆變器之間建立直流環，升壓斬波器根據電網電壓的大小來提升光伏陣列的電壓以達到一個合適的水平，同時DC—DC變換器也作為最大功率點跟蹤器?？刂破骺刂乒夥姵刈畲蠊β庶c跟蹤、控制逆變器并網電流的波形和功率，使向電網轉送的功率與光伏陣列所發的最大功率電能相互平衡。

5.2光伏并網系統的優缺點

光伏并網發電的優勢有：能源效益。特別是夏季，光伏電能在用電高峰時段創造的價值可達平時的3～4倍。

光伏并網發電的不足有：光伏發電成本高。如果沒有相關政策支持，光伏發電難以推廣普及。光伏發電受地理位置、日照強度、光伏電池特性等因素的制約。

6 光伏并網策略

傳統配電網絡的設計往往是為了滿足“單點供電，多點用電”的運行模式。光伏發電等分布式發電系統的加入，使得電網中的供電源變得多而分散。對電網而言，分布式發電功率越大，其對電網的影響也逐漸增大。對于光伏發電系統的并網要求，國際上已經有了很多的標準。我國的標準主要分散在一些國家標準里，也正在制訂一些專用的標準。

6.1 網點選擇

根據光伏并網的容量不同，選擇相應的入網點：

容量幾兆至幾十上百兆的光伏并網系統一般都是大型光伏電站，和普通發電站不同，光伏電站占地面積大，且需要有充足的日照時間，因此，一般選擇在光照充足、土地面積充足的郊區。

6.2光伏并網效率

光伏并網的效率主要與兩個方面有關：一是光電轉換效率，二是將電能按電網電能質量要求傳輸到電網的效率。光伏器件的輸出功率是其所受日照強度、器件內部結溫的非線性函數。

6.3并網控制方案

電網必須將光伏發電站當作真正的“發電站”來對待，這就對光伏電站提出了更高的要求，不單是被動地滿足電能質量要求，而是主動地對電站進行調度和管理。

一般來說，電網對光伏發電輸入容量的控制模式有：

（1）正常運行。光伏并網系統傳輸盡可能多的電能，此時光伏電池工作效率最高，發出的電能不通過蓄電池，直接經過逆變器輸送給電網。

（2）受限運行。光伏發電站按照電網設置的預期輸入功率運行，從而達到削峰、主動負荷控制等目的。由于此時系統操作員可能會持續更改分配入網電量，光伏發電系統中電力波動不可避免。

（3）均衡運行。該模式用于緩解光伏電源的電力波動，即減輕與電網在公共耦合點的電壓和諧波不平衡，使其向電網傳輸更多高質量電能。

7 結語

我國是太陽能資源相當豐富的國家，在大力發展智能電網的背景下，光伏并網發電得到了前所未有的關注。而且隨著光伏器件價格的不斷下降和國家對光伏產業的政策扶持，光伏發電必將會成為能源結構中的重要組成因素。我們還要對電量預測技術。保證光伏電站和水電、火電等電站的配合發電，最大程度地減小由于光伏電站發電量波動對電網的影響。

參考文獻：

[1] 薛俊明，麥耀華，趙穎，等.薄膜非晶硅/微晶硅疊層太陽電池的研究[J].太陽能學報，2005，26（2）：166—169.

篇5

【關鍵詞】硅片；切割；質量；研究

引言

太陽能光伏行業是一個新興的綠色能源行業，隨著世界各國對綠色能源的重視，光伏行業迅速發展，高質量、低成本是企業發展的關鍵。隨著國家對可再生能源的扶持力度不斷加大，我國光伏產業駛入政策“快車道”，產能迅速膨脹。對于以硅片為基底的光伏電池來說，硅片是晶體硅光伏電池技術中最昂貴的部分，晶體硅原料和切割成本在電池總成本中占據了最大的部分，所以降低這部分的制造成本對于提高太陽能對傳統能源的競爭力至關重要。硅片切片作為硅片加工工藝流程的關鍵工序，其加工效率和加工質量直接關系到整個硅片生產的全局。

1.硅片切割技術

太陽能硅片的線切割機理就是機器導輪在高速運轉中帶動鋼線，從而由鋼線將聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂漿送到切割區，在鋼線的高速運轉中與壓在線網上的工件連續發生摩擦完成切割的過程。

在整個切割過程中，對硅片的質量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂漿的粘度、砂漿的流量、鋼線的速度、鋼線的張力以及工件的進給速度等。

由于線切割機可以根據用戶的要求進行單向走線和雙向走線，因而兩種情況下對線速的要求也不同。單向走線時，鋼線始終保持一個速度運行，這樣相對來說比較容易控制。雙向走線時，鋼線速度開始由零點沿一個方向用2-3秒的時間加速到規定速度，運行一段時間后，再沿原方向慢慢降低到零點，在零點停頓0.2秒后再慢慢地反向加速到規定的速度，再沿反方向慢慢降低到零點的周期切割過程。在雙向切割的過程中，線切割機的切割能力在一定范圍內隨著鋼線的速度提高而提高，但不能低于或超過砂漿的切割能力。如果低于砂漿的切割能力，就會出現線痕片甚至斷線；反之，如果超出砂漿的切割能力，就可能導致砂漿流量跟不上，從而出現厚薄片甚至線痕片等。

鋼線的張力是硅片切割工藝中相當核心的要素之一，張力控制不好是產生線痕片、崩邊、甚至斷線的重要原因。鋼線的張力過小，將會導致鋼線彎曲度增大，帶砂能力下降，切割能力降低，從而出現線痕片等；鋼線張力過大，懸浮在鋼線上的碳化硅微粉就會難以進入鋸縫，切割效率降低，出現線痕片等，并且斷線的幾率很大。

鋼線直徑、切割速度、采用雙向切割均會提高硅片的切割質量，降低成本。而細的切割線意味著更低的截口損失，也就是說同一個硅塊可以生產更多的硅片，降低切割線直徑還可以在同樣的硅塊長度下切割出更多的硅片，提升機臺產量，然而，切割線更細更容易斷裂。更高的切割速度將會提高生產效率，但是速度的增快會加大切割線的拉力，增加切割線斷裂的風險。由于同一硅塊上所有硅片是同時被切割的，只要有一條切割線斷裂，所有部分切割的硅片都不得不丟棄。雙向切割用線量為單向切割的一半，但是，鋼線經過一次切割后會磨損變形，多次切割就會對硅片表面造成影響，此時對鋼線的強度及韌性要求增加。

2.工藝優化方法

2.1 減少破方斷線、切斜工藝

目前破方采用金剛線的切割方式，利用水來對鋼線進行冷卻，由于在太陽能級高純硅的制備及破方切割過程中，除了得到硅塊外，中間環節也有大量晶體硅以小顆?；蚴俏m的形式存在，所以對滑輪的轉動靈活性及其保護以及添加適量的防垢劑，防止硅粉沉積影響切割質量，是相當有必要的。具體方案如下：

1）對機床所有轉動不靈活的滑輪進行維修或更換；2）對已維修好或已更換的滑輪，進行保護氣管檢查，如有已喪失保護功能的進行修復；3）添加適量的防垢劑，防止硅粉沉積在機床表面，影響切割質量。

2.2 優化開槽工藝

切割質量的好壞，導輪槽型起著關鍵性的作用，穩定而又先進的工藝是開出好槽型導輪的有力保證，只有使鋼線與導輪槽型相吻合，才會切出高質量的硅片，并且耐磨損，延長導輪更換周期。

通過對開槽工藝的調整，使導輪槽型與鋼線形狀更加接近，在切割高速運轉時，使線網更加穩定，實現機床切割狀態平穩，使用周期長，提高開機率，并使其符合硅片的各項檢驗標準?？傮w方案如下：

1）試切不合格晶棒，驗證各項質量標準是否合格；2）第一部分成功后，使用正常晶棒切割；3）調整工藝，使生產效率最大化，質量偏差最小化；4）確定最終工藝，可批量生產。

2.3 優化工藝解決出刀鋸痕

多線切割技術是以鋼線為載體，使用高硬度的碳化硅作為磨料，對硬脆材料切割的技術，主要應用于半導體和光伏硅片切割中。其優點是：加工表面損傷小、曲線變形小、切片薄、片厚一致性好。

車間使用工藝所切割出硅片，80%以上會有一道出刀鋸痕，嚴重影響著硅片的A級品率，同時也會使下一道工序電池車間的碎片率有所提高。優化工藝解決鋸痕，控制粘接用膠量，規范操作，調整出刀工藝，提高A級品率，減少電池車間造成碎片的隱患，并使其符合硅片的各項檢驗標準。

經過分析，鋼絲的明顯質量缺陷會引起線痕的發生，但在鋼絲無明顯缺陷時，切割工藝的適當優化可以降低線痕的出現機率，砂漿的過濾、線網的清理和膠量的控制能很大程度的減少線痕的產生。SiC的質量對硅片的切割有著重大的影響，一旦SiC的質量產生問題則會產生大量的均勻線痕片而造成具巨額損失。因此對輔料的監控和檢驗有著猶為重要的意義。同樣對于多晶的硬點線痕，控制硅原料質量和坩堝氮化硅涂層工藝比較重要。

2.4 鋼線優化

在以前由于受制作工藝的限制，鋼線越細價格越高，然而現在制作鋼線已不再受工藝的限制，鋼線粗細價格已基本相同，但對于我們來講，在使用其他原材料不變的情況下，鋼線越細，出片就越多，相應的成本越低。

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我國光伏發電工程的建設自進入新世紀以來逐步走上正軌，融合建設全過程特點的項目管理理論成為其發展的指南，盡管我國光伏發電站的基礎工作已經順利開展，但多數建設部門就如何管理光伏發電工程的全過程經驗匱乏，甚至不少建設單位對光伏項目仍沿用以往的火電方式實施管理，使得無論是項目質量、建設速度還是所耗資金都距既定目標存在一定差距，這是目前光伏產業發展的根源性絆腳石，對此，本文將深入分析光伏發電工程全過程項目管理的應用研究。

關鍵詞：

光伏發電工程；項目管理；應用研究

1全過程項目管理內容闡述

新時期，項目管理的著重點正日益偏向對光伏發電工程全過程的重視，而所謂的全過程項目管理即由投資單位委托項目管理承包商或工程項目主辦方開始，根據實際情況，分階段或從整個過程管理與控制光伏發電工程的項目的活動總稱。這包括整個項目的可行性分析、設計活動流程、策劃項目并作出決定、做好施工準備工作、實施工程、投入運行、反饋與評價項目等一系列內容，是從多角度、多層次、立體化、全方位對工程項目實施管理工作。此類管理方式能夠避免以往項目信息在傳遞、接收時容易發生的流失現象，以便將全過程的項目信息進行集中化處理，在這一管理過程中的核心內容是項目責任制，各工程的項目經理應承擔全部責任，輔以合同化的管理措施，管理的主要內容為成本計算與投資控制。這一管理的宗旨主要是要求項目經理以身作則，不斷向社會公民提供合格且有效的項目產品，同時又要盡可能提高投資的整體效益。研究這種管理方式，旨在實時控制與監督工程實施過程中的進度、施工質量以及節約成本，在既定預算的指標下，確保如期、高質量完工，符合客戶提出的各項要求，推動決策朝著科學有序化的方向發展。

2全過程項目管理應用的特色分析

傳統工程的管理方式主要有監督管理與工程咨詢等，與監督管理進行比較的話，兩者都以業主為核心服務對象，在設計項目、開展工作時，代表業主控制投資額度、施工質量以及建設進度，朝著合同化與電子化的方式發展，從而促使光伏發電工程得以協調并順利實施；而與監督管理融合進行是項目管理的突出優勢，當兩種管理方式并存時，工程監督管理師的權限會受限，只能進行被動化的監督管理，其施展才能的主要領域為前期設計與后續施工環節。而全過程項目管理工程師則可憑借自身的權利對整個過程（從策劃與制定項目、具體方案設計、準備施工所需物品、展開建設、投入運行、分階段評估與反饋）進行控制，便被動管理為主動控制，可以實現管理目標與合同條例的高度統一，達到管理質量與項目所產生的經濟效益同步發展，并有效抵抗未來的突發性危險。如果將其與工程咨詢模式進行比較，兩種方式都屬于承包經營的方式，將服務客戶建立在所掌握的專業知識的積累的管理經驗上，但工程咨詢的獨立地位與中立能力更強，并以顧問型的提供服務為主要內容，而全過程項目管理不僅包含了這一內容，而且著重傾向于項目管理服務，其所涉及的領域更加廣泛。由此可知，普通化工程項目的協調性、整體化、建設時間長、具有穩固的產品等優勢，在全過程項目管理中均能夠發現其蹤跡，除此之外，還展現出了三個突出特色：①整體集成化。從全過程項目管理的內涵中可以推測出，該管理模式的運行過程是將工程的全過程，從前期計劃、決策，到中期的實施、運行，再到后期的驗收、檢驗與反饋，逐漸集成化為一個獨立的管理個體的集成化的方式。②組織集成化。在全過程工程項目管理中，從業主、設計人員、承包商、分包商、供貨商、材料供應商到與此相關的社會主體都隸屬其中，均可憑借此種管理模式，實現各個主體之間的快速融合，打破溝通障礙，保質高效完成項目計劃，從而獲得最佳利益。③管理諸因素集成化。施工周期、資金、人力與物力資源、建設隱患、主體之間的交流等都屬于全過程項目管理的因素，在項目管理實施中，必須要綜合考慮、衡量管理諸因素，以追求最優化的利益。

3光伏發電工程全過程管理的具體內容

3.1方案策劃管理

這一階段的管理核心是對工程項目進行投資的可行性、成功概率以及必要性做出分析，并闡述投資的原因、時間以及具體實施流程，通過與其他方案的對比，以可行性研究報告作為后續工作的理論指導，然后制定項目申請計劃書、確定選址地點、進行土地預審等附件的支持。這階段管理內容的量并不大但卻很重要。當地政府、咨詢主體、業主及其上級領導均可參與該階段。鑒于光伏發電工程項目的初期咨詢費用少，可以直接確定相應的咨詢公司，并呈送方案決策委托書以明確設計的范圍與具體的深度指標。

3.2初期設計管控

上一階段所通過的可行性研究報告是初期設計管控的指導書，其目標是明確光伏電站的設計宗旨、規格、方案以及所需的重要技術等問題，一旦實施了項目工程管理后，光伏電站便成為項目工程進行大規模承包招標以及評標文件擬定的參考依據。這一階段管理的另一內容為保護全體公眾的環境利益、勞動安全衛生保障以及消防安全保障等，維護廣大群眾的根本利益。

3.3光伏發電工程全過程項目實施階段的管理活動

設計環節工作的質量水平直接影響光伏發電工程項目實施的效益、所用資金以及建設速度，其重要性不言而喻，其主要涵蓋以下幾個方面：第一，確定設計范圍。一般分為三個層次，第一層次是參考招標文件、項目工程合同條例明確業主與總承包公司的相應范圍；第二層次為參照承包合同的規定，合理劃分總承包商與各分承包商的施工范圍；第三層次則是根據既定的設計規格與原有的設計慣例，合理界定各專業之間的管轄范圍。第二，管理設計速度狀況。這一環節主要是實現具體設計步驟、物資采購以及后期施工流程的統一。第三，做好設計質量核查。包括各專業所提供材料的審查、圖紙的專業會簽情況以及后期實施校對與審批等。

4結語

光伏發電工程全過程項目管理作為新型管理方式，既兼具傳統管理的特色又突出了新時期整體化與系統化的要求，對此，本文從內涵、特色、內容三個角度進行了論述，具有一定的參考價值。

作者：薛劍超 單位：中廣核太陽能開發有限公司

參考文獻

[1]鄧忠平.關于建筑工程竣工驗收備案管理的若干思考[J].福建工程學院學報，2010(S1).

[5]王濤.風電工程全過程項目管理策劃研究[D].華北電力大學（北京），2009.

篇7

【關鍵詞】硅片；缺陷控制

引語

在光伏產業中，硅片的質量在很大程度上影響到成品太陽能電池的短路電流、和斷路電壓等參數，決定了太陽能電池的發電效率和使用壽命。在現有技術允許的范圍內，最大限度地減少硅片中的缺陷，提高硅片的純度和質量，是提升太陽能電池性能的必然途徑。目前硅片的缺陷包括點缺陷和晶體原生凹坑缺陷以及金屬雜質缺陷等。本文就這些硅片缺陷的控制闡述了一些觀點。

1、硅片中點缺陷控制

硅中的點缺陷包括本征點缺陷和非本征點缺陷。其中，硅的本征點缺陷是指空位和自間隙原子；而硅中的雜質原子則是非本征點缺陷。所謂空位和自間隙原子，均是由于硅原子的熱運動產生的。硅中的原子在熱運動的作用下，脫離了晶格格點，游離在晶格間隙中間，就形成了自間隙原子；而因硅原子脫離而留下的空的格點，即是空位。很明顯，硅的本征點缺陷的濃度主要受溫度的影響。而硅的非本征點缺陷，也就是雜質原子缺陷是指雜質原子占據了硅晶體中的晶格位置。硅片的電學性能乃至成品率都在很大程度上受到金屬雜質的影響。點缺陷的凝聚會生成更多更嚴重的缺陷。

對于SOI硅片中的點缺陷控制方法主要是注氧隔離（SIMOX）技術。即通過向高能狀態下的硅片中注入高劑量的氧離子。然后將硅片進行退火處理以在硅片中形成連續的埋層，而埋層之上則形成單晶體硅層。該技術是利用氧離子與硅原子的化學反應產生的應力，向外發射硅片中的自間隙原子，并使得自間隙原子擴散到硅層表面，形成表面的原子。這種方法可以顯著得降低硅片中自間隙原子和空位的濃度。

2、硅片中晶體原生凹坑缺陷的控制

硅片在清洗液中清洗后，可以發現有小的凹坑。這種來自于硅晶體內部的缺陷，即所謂晶體原生凹坑缺陷（COP）。太陽能電池板的性能與COP缺陷有著密切的關系。

目前的研究表面，COP缺陷是空位點缺陷聚集而成的，主要決定于拉晶速率V和固液交界的溫度梯度G有關。當V/G等于某個臨界值時，硅片中只會產生較低濃度的插入型原子和空位。空位的濃度會在V/G大于這個臨界值時大幅增加；而如果V/G小于這個臨界值，插入型原子的濃度會明顯升高。另外，研究表明氧沉淀的形成也與原生COP的濃度有著緊密聯系。

硅單晶的空位富集區是截面中心區域，而自間隙原子富集區則位于邊緣區域。通過對拉晶速率和固液界面的軸向溫度梯度進行適當的控制，可以實現對于空位富集區以及自間隙原子富集區大小的調整，從而實現降低硅中微缺陷濃度的目的。

目前相關科研人員對于硅片中原生凹坑缺陷的控制有著較多的研究，提出的方法也不盡相同，主要有如下幾種：（1）利用氬或氫元素，在退火過程中消除晶體原生凹坑缺陷；（2）通過調整拉晶速率，或者溫度梯度，來實現對于晶體原生凹坑缺陷的控制；（3）在硅晶體生長過程中摻入氮。

由于硅片中晶體原生凹坑缺陷在900～1100℃范圍內生長最快。所以通過控制熱場梯度的方式來使硅單晶在成長中迅速通過這一溫度范圍，可以有效降低晶體原生凹坑缺陷的數量和大小尺寸。實驗證明，通過屏蔽熱場對單晶輻射的方式以改善熱場溫度梯度，可以明顯地減少硅片中COP缺陷的數量和大小。另外，采用減少上部保溫的方法，也可以實現對于熱場溫度梯度的控制，從而達到控制COP缺陷的目的。而通過控制拉晶速率的方法來實現COP缺陷的減少，卻難以取得較好的效果。這主要是因為拉晶速率的調整范圍較小，不能夠明顯地縮短硅單晶通過900～1100℃溫度范圍的速度，進而也就不能有效遏制COP缺陷的生長。

3、硅片中金屬雜質缺陷的控制

隨著光伏產業的井噴式發展，為了改善太陽能電池的性能，人們對于半導體硅材料的純度要求也直線上升。以前可以忽略不計的微小缺陷現在卻對于太陽能電池片的性能有著決定性的影響。隨著太陽能電池板的設計線寬向著亞四分之一微米級發展，硅片中的少量金屬雜質已經嚴重影響到了整個太陽能電池的電學性能。在硅片的生長加工過程中引入少量雜質是在所難免的。為了提高硅片的質量，就必須要對硅片的金屬雜質缺陷進行控制。

目前在太陽能電池生產工藝中對于金屬雜質缺陷的控制方法主要是利用吸除工藝和引入氮雜質。傳統的吸雜技術包括內吸雜和外吸雜兩種。外吸雜的原理是利用在硅片背面引入位錯等缺陷，或是形成重摻層，來吸引雜質和其他缺陷在應力區發生沉淀，從而實現吸除的目的。內吸雜則是利用在硅片中引入濃度較高的氧沉淀和誘生缺陷，將硅片中的金屬雜質吸附到缺陷區。此外還有所謂的硅本征吸除（IG）技術。相比于其他吸除技術，本征吸除工藝的特點就在于它不是單純的追求晶片的純度，而是在保留硅晶體完整性的前提下，對于硅片中的缺陷加以控制和利用，而不是一概消除。

實驗表明，在直拉硅中摻入氮雜質對于氧沉淀有著促進作用，同時也可以抑制硅片中的其他微型缺陷。在低溫下退火時，氮元素會優先與間隙氧原子結合，形成N—O復合體，從而有效的抑制了其他雜質元素可能形成的缺陷的產生。

結語

半導體硅是光伏產業最重要的基礎材料。人們對于高性能太陽能電池性能的迫切需求使得要光伏產業對于硅片質量的要求也越來越苛刻。硅片中的各種微型缺陷對于太陽能電池板性能的影響不容忽視。在這種形勢下，研究采用怎樣的工藝和技術對硅片的缺陷進行有效的控制，以獲得更高質量的硅片和硅基材料，無疑有著重要的意義。

參考文獻

[1] Li Y X，Ju Y L.The effect of metal impurities on the oxygen precipitation in silicon [A]International conf.Materials process characterizationfor VLSI （ICMPC） [C].Shanghai：National Microanalysis Center for ElectronicsMaterials &Devices，1997.458-460.

篇8

【關鍵詞】光伏 逆變器 STC51單片機

隨著農業科學技術與信息技術的不斷發展，具有規?；瘷C械化的大面積示范區域木耳養殖成為農民致富途徑之一，同時大規模的木耳養殖也衍生出相應技術問題，大面積集中灌溉時農村基礎電網電力負載差，嚴重影響農民經濟效益和生活質量，甚至引起火災等不安因素。由于北方農作物生長周期短，重新鋪設電網成本高、操作復雜。所以急需尋找一種容易安裝成本低穩定性好的新的能源灌溉手段，本文針對北方氣候，以木耳生長周期灌溉水量為基礎，為此選擇了太陽能為灌溉系統提供能源。本系統具有成本低，安裝方便，穩定性強，易于擴展等優點，滿足農民種植需要。

1 光伏灌溉系統概述

光伏灌溉系統是由太陽能電池板及充放電控制器、蓄電池、1000瓦水泵、逆變器、控制系統組成。系統的工作過程為太陽能轉化為電能，再由電能轉化為機械能。根據計算單位面積單位時間內木耳灌溉所需要的能量來確定本系統選擇器件的主要參數。

太陽能電池板的作用是將太陽能轉化電能，太陽能電池板分為多晶硅太陽能電池板和單晶硅太陽能電池板。根據木耳灌溉面積及周期，計算得出每天需要能量，再根據太陽能電池板的壽命周期，尺寸，能量轉化率，選擇兩塊250W的單晶硅的太陽能電池板。

太陽能充放電控制器是協調太陽能電池板、蓄電池、負載工作的重要部件，主要為更高效率的太陽能充電，以及對蓄電池的過充過放保護。由于控制器24小時工作，為此選擇低功耗的控制器是必要的。

蓄電池和水泵選擇24V100AH的膠體電池和1000W 揚程4.5m的水泵。逆變器是將24V蓄電池的直流電轉化為交流220V，供給水泵使用。控制系統是根據需要來智能控制水泵的通電時間。

2 逆變器系統

逆變電源的主要作用是為負載提供高質量電能，如何降低輸出電壓中的諧波含量是研制逆變電源時所考慮的一個重要問題。在逆變電源中，負載特性在很大程度上決定了電源輸出電壓的調制方式。為了獲得比較理想的正弦波輸出，逆變器通常采用正弦脈寬調制方式 （SPWM）。由于本逆變器的負載為水泵，是感性負載，為此本逆變電路利用EGS002驅動模塊產生四路帶有死區時間的SPWM控制信號分別控制構成H橋電路上的四個N溝道場效應管，從而輸出純正弦波的信號。系統圖如圖1所示。

3 逆變器驅動信號結構

由EG8010產生四路SPWM為本系統的驅動信號，SPWM為正弦波脈寬調制波形就是與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形。它的原理是把正弦波分成等分，然后把每一等分的正弦曲線與橫軸包圍的面積用一個與此面積相等的矩形脈沖來代替，矩形脈沖的幅值是不變的，各脈沖的中點與每一等分的中點重合。這樣，由若干個等幅不等寬的矩形脈沖組成的波形稱作SPWM波。SPWM技術能夠極有效地減少輸出波形的諧波含量，它不僅動態響應快，而且在頻率、效率等諸多方面有著明顯的優點，所以被廣泛的應用在逆變電源的各個部分進行諧波的消除和電壓的調節。由于產生的四路SPWM信號驅動能力不足以直接驅動MOS管，為此選用了IRF2110S驅動芯片進行驅動。IRF2110S具有2A的驅動能力，并且還具有隔離強弱信號的能力，它大大提高了電路的穩定性。結構圖如圖2所示。

4 逆變器保護電路

逆變器保護包括過壓和欠壓保護、過流保護、過溫保護。過壓保護是防止輸出電壓過高導致用電器負載燒毀，欠壓保護是防止輸出電壓過低導致用電器不能正常工作，EG80101芯片內部設定過壓保護閾值為3.15V，欠壓保護閾值2.75V，延時采樣時間為300ms，當外部發生過壓或欠壓保護時，EG8010 芯片控制SPWM模塊輸出低電平，關閉所有功率MOSFET管，此時輸出低電平，延時8S后SPWM模塊輸出高電平重新打開功率 MOSFET管，再判斷此時輸出電壓情況，若在100ms內仍然欠壓或過壓，EG8010芯片再次控制SPWMOUT輸出低電平關閉MOSEFT，如果欠壓和過壓次數累積到5次仍然出現欠壓或過壓事件，則EG8010將徹底關斷 SPWM模塊的輸出，要想正常工作需要系統重新上電。

EG8010管腳（14） 是測量逆變器輸出電流大小的管腳，電流流經采樣電阻會產生采樣電壓，芯片內部基準電壓設定0.5v過流檢測延時時間為 600mS，若出現過流事件，EG8010會使SPWM模塊輸出低電平。從而使負載輸出低電平，保護功率 MOSFET 和負載。

如圖3所示 NTC 熱敏電阻 RT1 和測量電阻 RF1 組成一個簡單的分壓電路，能進行過溫保護，分壓值隨著溫度值變化而變化數值，這個電壓的大小將反映出 NTC 電阻的大小從而得到相應的溫度值。NTC 選用 25℃對應阻值 10K（B 常數值為 3380）的熱敏電阻，TFB引腳的過溫電壓設定在 4.3V，當發生過溫保護時，EG8010 根據引腳（9）PWMTYP 的設置狀態將輸出 SPWMOUT1～SPWMOUT4 到“0”。從而保護功率 MOSFET 和負載。

5 51單片機控制系統

本系統需要自動控制灌溉時間和灌溉時間間隔，并且人為可控制灌溉時間與灌溉間隔。為此設計了基于51單片機的控制系統如圖4所示：

按鍵S1、S2、S3是設定灌溉時間與灌溉時間間隔的，單片機內部開始定時，當需要灌溉時單片機P13腳輸出高電平控制水泵轉動，高電平時間由灌溉時間控制，當需要人為的控制灌溉時間控制開關K2即可。

6 結束語

通過對尚志市葦河鎮木耳養殖基地現場測試分析，本套系統完全滿足木耳生長環境下使用，不僅節約了電能，而且科學的對木耳進行了灌溉。提高了木耳產量，進而提高了農民的效益。

（通訊作者：張鍔，教授。）

參考文獻

[1]鮑健強.低碳經濟：人類經濟發展方式的新變革[J].中國工業經濟，2008（04）.

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[3]趙爭鳴.劉建政.孫曉瑛.太陽能光伏發電及其應用[M].北京：科學出版社，2005.

[4]王兆安.楊君.劉進軍.諧波抑制和無功功率補償[M].北京：機械工業出版社，2004.

作者簡介

唐雪（1989-），女，黑龍江省人?，F為哈爾濱師范大學碩士研究生在讀。

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從起步到融合

精功科技是全國電子信息行業優秀創新企業，公司定位于專用裝備的引領者與產業升級的推動者，主要從事太陽能光伏專用裝備、新型建筑節能專用設備、輕紡專用設備等高新技術產品。集中主導產品光伏專用裝備、建筑建材專用設備市場占有率達40%，輕紡專用設備市場占有率達65%以上。擁有國際先進的核心技術和40余年的專用設備生產制造經驗。龐大的生產線和復雜多樣的市場變化讓精功科技對于信息技術的創新與提升絲毫不敢怠慢。

精功科技自信息化建設啟動以來，通過制定企業中長期信息化發展戰略規劃，統領信息化工作的全局，立足實際需要、堅持整體規劃、突出關鍵應用先后引進了CAD計算機輔助設計、Solidworks三維設計軟件、新中大國際ERP管理系統、SCM采購供應鏈管理系統、PDM產品數據管理系統、CRM客戶資源管理系統以及泛微協同辦公平臺等信息化系統，全面提升了公司內部生產運營質量和管理水平，大幅度改善了顧客體驗提高顧客滿意度，與供應商形成供應和諧的合作平臺，依靠信息化支撐掌握了發展的主動權，主營業務與盈利能力持續保持行業領先地位。

在這一過程中精功科技的兩化融合實現了以數據庫為系統集成核心，應用了信息技術及先進制造技術，以實現產品開發、工程設計、經營管理、質量控制與制造自動化的集成制造系統，成為企業技術創新和管理創新的重要平臺和手段，其功能涵蓋了企業產品研發設計、生產經營管理、車間制造執行等全部業務，極大地增強了企業的核心競爭力。在信息技術與工業技術融合的支撐下，公司不僅在傳統產業中取得了不俗的成績，在新型產業中也有了重大突破。公司研發生產的太陽能多晶硅鑄錠爐是制造大批量、高品質多晶硅鑄錠的必備設備，是專為太陽能工業設計的。在研發設計階段，公司充分利用信息平臺的優勢，結合先進的計算機控制技術，率先在工藝技術和制造技術領域取得了創新突破。有了信息技術與工業技術的融合，太陽能多晶硅鑄錠爐從最初的型號不斷實現升級優化，各項技術指標均達到世界先進水平。

此外，從紡織業整體產業鏈上來看，設備提供商屬于裝備制造業，其在研發領域的進展卻大大影響著紡織業的整體業務水平。公司在紡織專用裝備的全自動轉杯紡紗機、全新一代錦綸加彈機都大大境地了人力成本和能耗，最近著力研發的加彈與包覆絲一體機，把兩機合一，真正做到“機器換人”。精功科技相關負責人表示，中國是世界上紡織機械品種最全、產量最大、產值最高的生產大國，尤其是近幾年，在發展戰略性新興產業的大環境下，相關產業對紡織品的需求持續增長，國內企業通過技術引進、消化吸收和自主創新，采用機電一體化技術，使新型紡織機械開發能力逐年提升，技術水平有了較明顯的提高，已形成了較為完善的整機制造和零部件生產配套體系，取得了較大成績。但與國際先進水平相比仍存在較大差距，主要體現在自主創新能力、專用件和配套件生產水平、兩化融合水平及紡織機械設計制造集成化、模塊化、自動化、信息化的應用等方面。

軟硬都要強

精功科技認為，信息化是支撐高端制造業從“制造”走向“智造”的跳板，是創新發展、轉型升級的現實途徑。如果依靠企業多年在行業中拼搏贏得了硬實力，那么信息化的支撐作用則是企業背后的軟實力，而今天無論在哪個行業中，軟硬實力都是不可小覷的競爭要素。

在公司的“十二五”規劃中提出：根據企業自身發展的特點和階段性需求，要結合裝備制造業智能制造、綠色制造、服務型制造的發展趨勢，突出以科技進步和創新為重要支撐，大力推進裝備制造業兩化深度融合，進一步加強信息技術與設計技術、制造技術、管理技術和服務技術的融合，促進高端裝備制造業產品創新、流程優化、軟實力增強。通過有效的應用，推動產品研發模式和設計理念的創新，產品制造模式和制造方法的創新、企業業務模式和業務流程的再造，在制造環節實現制造過程自動化，充分利用信息技術和智能化設備，實現生產制造環節的自動化控制，穩定產品質量、提高勞動效率，降低生產成本，從而全面提高企業的核心競爭力。

精功科技下一步將繼續秉承在兩化融合中獲得的經驗，大力推進產品與裝備設計、檢測、制造過程的數字化。設計數字化，實現快捷多學科、多目標的優化，設計出最佳的方案；制造數字化、可望實現“零工裝”“零庫存”，使異地多場所生產并行、透明、柔性，大大提高集成性和生產效率。

推進產品與裝備的智能化。產品與裝備的智能化是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，是先進技術，包括制造技術、信息技術和智能技術的集成和深度融合。推進產品智能化，通告產品與裝備的信息技術含量、網絡化、智能化水平，從而提高產品的附加值。

推進產品與裝備的精密化與綠色化。要積極引導公司產品向高精度、高質量、稿可靠性方向發展，不斷強化綠色意識、節能意識、環保意識，中式成熟可靠的物聯網技術在裝備中的應用，努力構建綠色集成功能的供應鏈和服務鏈，通告可持續發展的能力，從根本上實現由“精功制造”向“精功智造”的轉變。

篇10

關鍵詞：西安高新區產業；電子信息；集成電路；先進制造；生物醫藥；總部經濟；光伏與LED

西安高新區于1991年3月經國務院批準成立，經過24年發展主要經濟指標增長迅速，居全國國家級高新區第三位。如今，西安高新區已成為關中-天水經濟區中最大的經濟增長極、中西部地區投資環境好、市場化程度高、經濟發展最為活躍的區域之一，規劃總面積已達到307平方公里，成為陜西、西安最強勁的經濟增長極和對外開放的窗口，成為我國發展高新技術產業的重要基地。

近年來，西安高新區以發展高新技術產業為主導，建設形成了電子信息、先進制造、生物醫藥、現代服務業四大主導產業和通信、光伏與半導體照明、電力設備與能源技術、電子元器件、汽車、軟件與服務外包、生物制藥、創新型服務業等產業集群。

一、電子信息產業

2012年4月10日，電子信息行業最大外商投資項目三星電子一期投資70億美元的存儲芯片項目落戶高新區，發揮產業帶動效應，現今已形成以三星電子、中興、華為、神州數碼、上海龍旗、摩比天線、西門子、海天天線、西電捷通、宇龍酷派等300多家電子信息類企業為代表，以NEC、富士通、電信十所、電信四所等研究機構為支撐的通訊產業集群。

電子信息產業集群模式的發展在我國珠江三角洲、長江三角洲、環渤海灣地區的形成有著很強的政策扶持的原因。電子信息產業是最具活力的新興高科技產業，并逐步發展成首要地位。隨著世界上信息浪潮的興起，世界性的信息互聯的建設，電子信息產業發展及電子信息技術對制造業和服務業的融合已經成為國際競爭力的標志，發達國家把電子信息產業的發展作為振興經濟的重要戰略措施。高新區應在西部發揮電子信息產業的規模效應，帶動產業鏈的發展。

二、先進制造產業

西安高新區在電力機械、制冷設備、石油設備、儀器儀表、汽車等先進制造領域有著產業優勢。西安的大學及研究所中分布著25家國家級相關實驗室，已誕生一批在全國有一定影響的大中型裝備類企業和產品，160多家企業以電力控制和傳輸、互感設備為主導業務穩步發展。在人才方面，西安機械工業行業擁有員工10萬余名，相關專業畢業生數量僅次于上海。西安吸納上海、深圳等地汽車產業技術和資本的優勢，現已經形成了民營企業比亞迪以自主品牌轎車生產為主，集汽車電子、重要汽車零部件和整車在內的汽車產業集群。

截止目前， 高新區已引進了先進制造類企業2000余家，有美光公司的存貯芯片測試線項目、韓國SIMMTECH印刷電路板生產項目、蘭德新能源汽車項目、比亞迪汽車二廠項目、荷蘭亨特集團的西部區域制造中心項目等。先進制造業位于制造業價值鏈的最高端，具有技術先進、知識密集、附加值大、成長性好、帶動性強等特征，是一個地區核心競爭力的重要體現，也是未來經濟發展的主導力量。

三、生物醫藥產業

西安高新區著力大力發展生物醫藥產業，近年來，園區生物醫藥產業在在人才儲備、平臺建設、產業聚集、創新環境等方面取得了一系列成績，具備了實現產業發展的條件。在發展生物醫藥產業上西安具有地理優勢，西安鄰近蘊含著3000種高質量中藥資源被喻為“天然植物基因庫”的秦嶺以及中藥材基地商洛。西安的醫療資源豐富，第四軍醫大學、交大醫學院和其他院校每年提供1200名醫學專業畢業生，僅四醫大就有7家國家級研究實驗室從事醫療和藥物方面的研究。

西安高新區發展生物醫藥產業已經擁有良好支撐服務體系和產業基礎。擁有國家級生物醫藥孵化器，園區產業基礎雄厚，有楊森、步長、利君等400多家較有規模的知名制藥企業。2013年強生供應鏈生產基地項目落戶西安高新區，更是吸引了多家跨國制藥企業和研發機構，推動了生物產業規?；陌l展。西安高新區通過提升生物醫藥創新能力，加速推動西安生物醫藥產業集群形成，促進西安產業結構調整，對加快西安高新區成為世界一流科技園區和建設西安國際化大都市都具有深遠的意義。

四、現代服務業

軟件和信息服務業方面，2014年共引進13家海內外龍頭軟件企業。在高端研發領域，引進了三星電子研究所等多家世界500強項目。在電子商務領域，引進了五八信息技術有限公司、奇虎三六零軟件有限公司、阿里巴巴集團等知名企業?；ヂ摼W領域，中國最大的汽車互聯網企業易車集團進駐園區。目前，區內擁有軟件與服務外包企業1620家，產業規模進入全國開發區前5強。

創意產業方面，西安高新區大力發展數字出版、移動互聯網、游戲及動漫等高附加值的文化創意產業，2014年底入區創意企業已達2300家，其中動漫游戲、影視制作企業200家，聚集了西安85%的動漫、游戲企業及萬名相關從業人員。高新區注重培育特色產業和差異化發展，先后在文化部認定了西安高新區創意產業綜合服務平臺、西安高新區傳統文化動漫基地等6家國家級動漫企業，3家重點文化產品出口企業。為打造形成西安高新區的創業硅谷，激活西安市的創業風氣，由西安高新區管委會設立的專業服務小微創業項目的預孵化基地――“創途在XIAN” 于2014年10月13日正式啟用，致力成為具有完善創業生態鏈的項目聚集區、商業資源匯集地和政策凹地。

現代服務業著力打造兩大產業帶，以高新路科技路唐延路錦業路-西太路為發展軸，以金融商務、總部經濟、現代商業、文化娛樂為核心的現代服務產業帶。高新技術產業帶縱貫南北，以戰略性新興產業為核心的高新技術產業帶。

五、集成電路產業

借助西安優勢的高校資源，每年有2000余名微電子專業高材生，再借助40多家集成電路設計公司的科研優勢，以國家集成電路設計產業化基地和西工大、西交大、西電、771所等處于全國前列的微電子專業研究所為依托，以應用材料、美光科技、英飛凌等企業為代表，西安高新區形成了從設計、制造、封裝測試到半導體材料及設備制造較為完整的產業鏈。在西安形成了從材料、設計、3～6寸芯片制造到封裝測試的完整的產業鏈。

在集成電路產業集群中，西安高新區取得了一項又一項的豐碑。全球第二大半導體企業美國美光公司在西安高新區設立半導體封裝測試基地。世界最大的納米制造設備企業、世界半導體產業的領軍企業美國應用材料公司在西安高新區設立全球開發中心。信泰電子西安項目制造的計算機存儲模板PCB將占全世界市場的33%。

六、光伏與LED產業

在資源儲備上，陜西礦產資源豐富、有礦產種類近50種。其中制作太陽能電池的主要材料硅材料在陜西的儲藏量十分豐富，是發展光伏產業重要的基礎。陜西省、西安市集中了大多數發展光伏產業鏈的技術環節企業，陜西省具備上游硅材料的強勢加工制造能力。西安的科研能力強，人才供給充裕，完全滿足了光伏產業對技術和人才的需要。在政策上，陜西省已出臺了“太陽能光伏和半導體照明產業振興規劃”。

西安高新區聚集了60多家從事太陽能及LED各環節的生產制造企業，以美光科技、應用材料、華新麗華、陜西電子信息集團等企業為主導，以國家集成電路設計西安產業化基地、西安半導體產業園和相關企業為依托，西安高新區半導體光伏產業實現大發展。光伏產業重點是發展硅材料加工及單晶體爐、多晶爐等設備的制造，利用陜西的地理優勢和技術優勢，在發電領域加大資源整合和開發力度，促進光伏產業高端優勢區域的形成。LED產業重點發展新型器件的封裝制造，加大大功率半導體及其配套電源的研發，推動企業之間協作和聯合，按照專業化原則，分別在交通、市政、煤礦、賓館、地鐵領域進行市場拓展。按照建設世界一流科技園區的宏偉目標，高新區將在未來幾年內建成光伏產業技術研究院和光伏產業園，培育3家以上具有行業影響力的龍頭企業；半導體照明產業實現營業收入150億元，培育5～10家具有核心技術、產值過10億元龍頭企業。成為初具規模的具備完整產業鏈的光伏產業聚集區，力爭成為世界領先的光伏技術研究和產業基地。

七、發揮總部經濟產業優勢

西安高新區通過建設現代服務型政府、優化商務發展環境和改善生活配套服務，西安高新區已聚集了包括美國應用材料、美光科技、高通、法國施耐德、IBM、德國西門子、英荷殼牌、臺灣友立資訊等國外知名企業在區內投資設立研發總部。西安高新區吸引了匯豐銀行、渣打銀行、人民銀行、證監會、保監會等80多家區域性金融機構總部和近400家風險投資機構、300多家中介服務機構。隨著科技金融聚集區的初步形成，西安高新區已逐步成為西部最大的科技金融要素聚集區。

截至目前，西安高新區聚集了100多家大型企業總部和100多家大型研發中心，成為中西部總部經濟最為聚集區域之一。西安高新區域聚集了大批企業的總部，說明園區的商務環境、綜合條件優越。這使西安高新區的知名度、美譽度和國際地位得到了提升，并促使園區得到長足的發展。

八、加強國際經濟技術合作吸引境外投資

在西安高新區內創辦外商投資企業現達1000多家，有130余家世界500強和著名跨國公司入駐園區。2014年，西安高新區引進世界500強項目10個，行業龍頭企業累計127家。世界最大的醫藥企業美國強生一期投資3億美元的的項目將建設為國內生物醫藥領域單體建筑面積最大的工廠，成為亞洲最大的疫苗生產基地。

西安高新區以完善半導體產業上下游、發展產業集群為核心，借助三星帶動效應，閃存儲芯片項目實現正式投產，帶動74家三星配套企業落戶，全年累計完成投資210億元，高新區半導體產業集群優勢日益顯現。西安高新區引進10家比亞迪高端手機配套生產項目、中興通訊智能終端生產項目等智能終端產業的鏈配套企業，智能手機產業聚集度得到發展，把智能手機“西安造”變為現實。境外投資的項目90%以上集中在高新技術領域，主要涉及電子信息、先進制造、生物醫藥、半導體和新材料新能源等。

目前，西安高新區已經完成戰略性新興產業布局，并逐漸形成四個千億級產業布局，分別是以三星為龍頭的千億級的半導體產業鏈，以三星、華為等為龍頭的千億級的通信產業，以IBM、Intel、NEC等23家世界500強企業形成的千億級的軟件與信息服務產業以及以強生為代表的千億級生物醫藥產業。

園區產業結構調整和戰略性新興產業集群聚集取得明顯成效，所規劃的四個千億元產業集群雛形初現。產業轉型取得新進展，全區生產總值增長13.2%，高出全市2個百分點以上，帶動全市收入增長達3個百分點。

參考文獻：

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