奋斗不止 “硅”在创新——记中国化学华陆公司多晶硅技术专家陈维平
时间:2023-02-26 来源:陕西省科学技术厅 作者:佚名
陈维平,中国共产党党员,中国化学华陆公司“功勋员工”,教授级高级工程师,“国家科技专家库”专家,“国务院政府特殊津贴”获得者。从事化工工程设计和技术开发工作。38年来,他呕心沥血、辛勤耕耘,先后获得“西安市劳动模范”、“陕西省劳动模范”、石油和化工行业“工程勘察设计大师”、“陕西省勘察设计大师”、“新中国成立70周年·建筑工匠”等荣誉称号及“侯德榜化工科学技术奖”、石油和化学工业协会“科技进步二等奖”等行业大奖。
突破“卡脖子” 生产成本降低95%以上
多晶硅是太阳能光伏电池产业、半导体工业和电子信息产业中重要的功能性材料,被喻为“产业发展基石”。它是硅材料产业链中十分重要的中间产品,按照纯度可以分为太阳能级和电子级。2005年前后,由于多晶硅生产技术被少数发达国家掌握,国内95%以上多晶硅材料依赖进口,并且国内生产规模小、工艺技术路线不完整、环境污染重、消耗成本高,多晶硅行业一直戴着“高污染、高能耗”的帽子,成为制约信息产业和光伏产业发展的重要瓶颈。在国外实行严格的技术封锁下,中国多晶硅生产面临严重的“卡脖子”风险。如果不能实现多晶硅自主化国产化,那么,我国很难从一个光伏产业大国真正成为一个光伏产业强国。
为改变技术受制于人的被动局面,华陆公司凭借自身在有机硅、三氯氢硅合成方面积累的丰富经验,充分发挥企业自主研发技术工程化优势,由技术专家陈维平牵头组建多晶硅技术开发和工程设计团队,着手多晶硅核心工艺开发。在国外技术封锁、国内缺少资料,没有经验可借鉴的情况下,技术团队发扬“能啃、敢啃硬骨头”的精神,舍弃了几乎所有的休息时间,一头扎进研发工作中。他们反复钻研、仔细推敲,积极探索、大胆创新,攻克了还原炉高压启动、冷氢化、精馏、尾气回收等一个又一个技术难关,攀登上了一座又一座高峰。不到1年时间,成功掌握冷氢化核心技术,建立了更为节能完整的多晶硅生产工艺,填补了我国在多晶硅生产领域的多项技术空白,产品完全达到了太阳能级和高纯度电子级的国际水平。
技术创新永无止境。陈维平凭借着执着的信念和务实的作风,带领团队不断攻坚克难、砥砺奋进,华陆公司多晶硅产品从年产1500吨规模起步,不断追求卓越、精益求精,形成了3000吨级、6000吨级、10000吨级、15000吨、30000吨级等一系列完整的多晶硅技术工艺包,实现多晶硅产品由百吨级到万吨级的跨越,主要消耗指标优于国际先进水平,生产成本更是降低了95%以上,直接带动光伏发电成本大幅下降至火电先进水平,为我国多晶硅及光伏产业的快速发展提供了坚实保障。而后华陆公司升级后的第五代冷氢化技术及衍生专有设备,在新疆新特能源股份有限公司高纯多晶硅技术改造项目成功应用,并产出合格产品,转化率、能耗等关键指标均优于设计值。与第四代技术相比,反应处理能力提升40%,装置投资降低10%以上,技术先进性继续保持全球领先水平。
笃行实干 用拼搏谱写奋进篇章
在大家印象中,陈维平十分和蔼,但在面对技术问题时,他也会与人进行争论。他认为专业上的问题必须实事求是,必须要从制度上去约束和纠正员工们的思想和行为。陈维平的方式就是以自己认真负责的态度和严谨务实的言行潜移默化地影响着别人,并将自己的知识与经验倾囊相授,以身作则影响和带动了一大批员工,很大程度上提升了大家的工作执行力,保障了工程的顺利建设。近几年,虽然他已很少负责具体项目,但当现场遇到难题,他都会亲自前往现场实地考察、解决问题。回来后再带着抄了满满几大页纸的问题向全室职工召开讲座,分享经验。在指出问题关键点和通用设计误区的同时,启发员工思考更优秀的设计方案和更先进的设计理念,总结经验,避免相同的问题再次发生。
2008年左右,多晶硅作为国内还未大规模工程化的新兴产品,技术难度大,项目风险高。陈维平和他的团队在没有任何现成的经验可供借鉴的情况下,遇到新问题,只能凭借着有机硅项目经验,整合团队力量自主研发,创新攻关。在项目开车前的二十几个小时里,团队成员们不眠不休地守候在现场,随时准备应对突发事件。最终,凭借着大家的不懈努力,由华陆公司负责技术开发和工程设计的江苏中能硅业科技发展有限公司1500吨/年多晶硅项目成功投产,正式结束了国内多晶硅千吨级以上无法量产的历史。该项目创造了当时的“3项世界第一”,即同类规模项目建设施工周期最短、单位产品规模投资最少、技术创新水平最高。华陆公司冷氢化技术在江苏中能的首次成功应用,并不断在关键核心技术研发上取得突破,优于国外先进技术水平,一时间引起了全球多晶硅行业的关注,推动多晶硅格局发生重大变革。2009年,国外企业开始陆续向我国主动转让冷氢化技术,转让费迅速下跌。
除了承接多晶硅工程项目之外,陈维平团队在繁忙的工程开发设计之余,还积极参与国家标准和行业规范的制定工作,先后完成《多晶硅工厂设计规范》《化工建设项目环境保护监测站设计规定》等,为先进技术国产化和知识共享做出了重要贡献。近年来,华陆公司以冷氢化技术为代表的多晶硅工艺技术群,累计获得专有专利技术14项,获得国家、省级、行业级奖项8项。陈维平主持设计的江苏中能1500吨/年多晶硅项目荣获全国优秀工程勘察设计银奖,主持开发的“一种用于多晶硅生产提高还原沉积反应效率的方法”荣获中国氟硅行业专利一等奖,四氯化硅氯氢化法制取三氯氢硅技术荣获中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖,多晶硅生产技术应用获得陕西省科学技术二等奖、中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖。
目前,华陆公司承担的多晶硅设计产能占全国总产能的93%以上。据统计,近两年来,华陆公司承担的多晶硅装置达产后将新增多晶硅产能130多万吨,新增产能全部装机发电后,预计贡献清洁能源约500GW/年。与同等规模火电相比,每年可减少煤炭消耗约2.7亿吨标煤,降低碳排放近8亿吨,将为我国实现“双碳”目标作出积极贡献。陈维平表示,大力发展可再生清洁能源是实现碳达峰、碳中和的重要途径。他和团队将矢志不渝坚持技术创新,进一步提高多晶硅品质,努力降低能耗和生产成本,力争使生产成本再降低10%,为推动我国光伏产业健康发展作出积极贡献。
原文链接:https://kjt.shaanxi.gov.cn/kjzx/jckj/300024.html
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