光伏产业迈入智能时代 面临哪些挑战？
来源:中国半导体行业协会发布时间:2021-06-10
询问 AI日前在天津举办的光伏智能大会上，行业龙头企业天津中环半导体股份有限公司（简称“中环股份”）透露，全球第一家G12硅片智慧工厂将于6月达到设计产能25GW，光伏产业智能化生产时代全面来临。
此次大会上，工信部电子信息司电子基础处处长金磊判断，我国光伏产业基本完成从人工生产到自动化、智能化，从人工运维向数字运维的转变。智能光伏时代也为我国实现“双碳”目标提供了新的动力。业内人士认为，今后光伏产业迎来高速发展，并且随着信息技术和先进制造的深度融合，而不断提高智能化水平。作为我国在全球领先的产业领域之一，智能光伏还面临哪些挑战？记者进行了调研。
光伏产业迈入智能时代
近年来，我国光伏产业发展迅速。中国光伏行业协会发布数据显示，2020年全国光伏新增装机48.2GW，新增装机连续8年居全球首位，累计装机连续6年居全球首位。
“随着光伏产业与5G通信、人工智能、工业互联网、大数据等新兴技术的融合，智慧能源的时代已经来临。”金磊说。
早在2018年，工信部等六部门联合印发《智能光伏产业发展行动计划》，引导整个行业向智能光伏产业转型。三年多来，整个行业智能化水平不断提高。
以行业龙头中环股份为例，2016年，企业在无锡建立工业3.0的工厂，实现物流自动化和运营信息化的融合。2018年，中环股份建造智能工厂――天津环智G12工厂，并于2020年实现投产，这家工厂成为全球唯一的G12硅片智慧工厂。
“智慧工厂拥有大数据和云计算功能，具有智慧化分析决策能力。目前这个工厂达到工业4.0智能工厂的水平。”中环股份新能源晶片BU副总经理危晨说，人均劳动生产率提高3倍，人均年产值达到1000万元。
美国应材自动化总架构师廖述洋也认为，G12硅片生产符合现代化无人化工厂要求，通过设备传感器与机台自动化控制、无人搬运、智能派工等，建构起一个有感知意识的新型智能型自动化工厂。
光伏行业链条也整体向智能化发展。在光伏电站领域，阳光新能源开发有限公司负责人张彦虎认为，我国电站数字化经历了硬件阶段、数据阶段，到2020年进入电站全生命周期数字化的3.0阶段。在这一阶段，全流程柔性设计软件应用场景更多，设计周期更短，比如200MW电站设计时间仅需20分钟，而发电量则更多。
在光伏电池方面，电池芯片企业罗博特科在2014年建成第一个全自动化的电池片生产工厂。7年来，生产效率从4000片/小时发展到15000片/小时。“目前我们有27个智能化工厂项目。”罗博特科智能科技股份有限公司董事长、CEO戴军说。
智能光伏助力我国实现“双碳”目标
中国去年宣布，力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“‘双碳’目标的指引下，光伏行业被赋予新的历史使命，迎来一个新的春天。”天津中环半导体股份有限公司总经理沈浩平说。
中国可再生能源学会副理事长、光伏专委会主任赵颖介绍说，目前国家发电约60%来自煤炭，按照相关规划到2060年煤电比例降到10%，腾出来空间由光电和风电填补。今后，光电总装机容量将大大提高。
“如果把光伏作为一个主力能源，度电成本还要降低30%至50%。”天合光能全球产品战略与市场负责人张映斌分析说，智能化将是不二选择。比如，2010年生产电池和组件每GW需要2000人以上，到2020年只需200人左右，节省人力成本约90%。
中国电科院新能源研究所主任助理陈志磊也认为，为实现“双碳”目标，可以采用综合能源园区、综合能源小镇、综合能源城市等多种方式，“多种能源利用需要智慧大脑去管控，这是智能化发挥作用的地方”。
现实中，智能光伏应用逐步走进生活。日前，记者在中新天津生态城不动产登记服务中心看到，一排排干净整齐的太阳能光伏板在屋顶沐浴着阳光。光伏座椅、光伏垃圾桶、光伏路面、光伏玻璃等聚集在小院中。
“这是天津市第一家现实应用的零能耗建筑。”国网（天津）综合能源服务有限公司项目负责人于波说，以5月18日为例，登记服务中心发电1200多度，自用500多度，储存100多度，卖给电网600多度，“实现了自身发电量大于供电量”。
光伏智能时代仍面临多重挑战
光伏产业是基于半导体技术和新能源需求而融合发展的朝阳产业，也是我国在世界上的品牌与名片。
参与中环股份混改的TCL集团董事长李东生认为，完成混改后的中环股份将强化单晶硅和晶片优势，加强光伏产业链能力建设，增强全球化经营能力，从而实现光伏产业全球领先，半导体硅片产业国内领先的目标。
但这并不意味着前方一片坦途。业内专家指出，我国光伏产业保持领先地位仍然面临多重挑战。
一是信息安全风险。中环股份晶体BU数字化总监高润飞介绍说，系统后台显示企业仍会遭受黑客攻击。由此，每家企业都要做好信息安全系统，做好攻防演练，让信息系统更加稳固安全。
戴军也认为，制造过程产生的海量数据，如果单靠防火墙、杀毒软件来保障，会影响交换频率，需要探索新的信息安全方式。
二是相关人才不足。IBM大中华区咨询服务总经理徐闻天介绍说，智能时代涉及云、大数据、物联网等技术，人才争夺和培养将是企业必须着重解决的问题。但是，人才培养不是短期内可以完成的，随着智能化时代的到来，人才匮乏的现象将愈加突出，恐将影响企业的转型发展。
三是传统企业组织架构不适应新的数字化运行方式。多位专家反映，智能工厂不只是生产环境的智能化、数据化，更是对企业组织架构的重新定义，如何对企业的组织架构进行智能化改造，仍是全行业的新议题和新挑战。特别是光伏企业数据管理及数据应用能力较弱，一些企业缺乏底层数据管理，致使数据阻隔在烟囱式的组织中，无法产生应用价值。
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