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贝加莱发力光伏行业—快速进步的产业需要更好的技术

www.cechina.cn2021.06.03阅读 2411

  碳达峰与碳中和政策必然带来新能源行业未来的快速成长,作为战略行业,贝加莱持续加大在新能源领域的发展.作为ABB机器人与离散自动化领域机械自动化事业部,今年的SNEC,贝加莱带来众多的解决方案,以应对快速发展的行业应用需求。
  光伏行业的快速变化挑战
  光伏产业在过去的十年里,发生了巨大的变化,从早期依靠补贴的成长到市场的暴跌,经历了非常痛苦的转型,今天,通过中国产业的努力,光伏产业已经从早期的0.38USD/kWh的LCOE(度电成本)下降到0.05USD/kWh,已经领先欧美厂商,全球TOP10的光伏制造商几乎都在中国。

  图1-光伏行业成本快速下降提升产业竞争力

  与国内标杆企业共同进步
  在光伏的整体成本降低中,最为显著的技术归功于金刚线切割技术,在这个发展历程中,知名的晶硅切片设备制造商在金刚线切割方面投入大量研发资金,采用了更细的金刚线切割工艺,使得原来需要10余小时的切割周期缩短到1.5小时,而同时,单根晶棒的切片产出也从1100到了4-5000片的水平,这使得整个产出在过去的10年里提升了20余倍,这对于晶片的成本下降提供了最大的贡献。

  图2-多线切割系统

  通过ACOPOSmulti高精度控制技术,使得在加减速阶段也能提供高品质的张力与排线控制。并通过掉电停车技术、基于机器学习的预测性维护技术等为机器的可靠运行提供保障,降低非计划宕机造成的加工损失,mappAudit、mappUser、mappRepice、mappReport、mappTension等软件组件为机器的快速开发带来了便利。
  在单晶炉、扩散炉、PECVD设备的控制中,通过贝加莱高精度的温度控制模块,以及其非常高的温度曲线跟随能力,使得这些工艺设备的质量获得高度的稳定,开放的连接能力。

  图3-单晶硅炉

  深谙行业技术之需
  即便如此,光伏行业仍然是一个快速成长的行业,在大晶片、薄片、异质结工艺制程、双面等工艺路径下www.cechina.cn,该行业仍然有着巨大的产业发展空间,其LCOE还有进一步降低的空间,这本身就是一个不断进步的产业,但是这同样意味着更高的技术实现挑战,必须产业上下游协作。
  >> 如何更快的响应工艺变化?
  >> 如何提升机器开发效率?
  >> 如何发挥数据的价值?
  >> 如何构建集群管理?
  >> 如何让设备更便利的维护?
  >> 工艺不断迭代的方法?

  图4-光伏行业的未来挑战

  面向未来竞争力提升的解决方案
  作为一个在机器智能领域耕耘数十年的自动化企业,贝加莱业务覆盖印刷、包装、塑料等诸多领域,这里不仅积累大量工业Know-How,也形成了机器快速开发的工程方法与经验www.cechina.cn,以及专业的工程师团队,这是我们竞争行业的关键成功要素。
  不仅在过去,我们在光伏领域取得成功,贝加莱持续创新的技术,也为未来产业的快速发展提供支撑。
  1系统优化的产品设计

  图5-完整的产品线

  自2017年并入ABB集团,贝加莱进一步增强了在解决方案的集成能力,不仅在控制系统,同时在机器人、低压电柜、变频器、传感器等方面的解决方案输出能力。
  在新的集成方案中CONTROL ENGINEERING China版权所有,除了原有的控制系统,包括机器人中心的机器人技术(MCR)、ACOPOStrak柔性输送技术、机器视觉解决方案,APROL数字化平台,都为贝加莱支撑光伏行业的全集成解决方案打下基础。
  2建模仿真应对变化
  对于光伏行业来说,PERC,N-PERC,HJT,TopCon,IBC等各种工艺的发展需要不同的变化,如果无法快速响应市场变化,将被甩出赛道,因此,如果能够采用建模仿真的技术,那么,就可以让企业的机器快速根据市场的变化来变化,节省大量的物理测试验证成本与时间。

  图6-建模仿真快速应对变化

  贝加莱Automation Studio集成开发平台与MATLAB/Simulink有着直接的接口,在MATLAB/Simulink中所开发的工艺控制模型,可以虚拟的测试,并自动代码生成下载到贝加莱的控制器中,既可以是嵌入式的X20控制器CONTROL ENGINEERING China版权所有,也可以是基于Hypervisor技术的工业PC。
  3 通过mapp提升机器开发速度
  同样道理CONTROL ENGINEERING China版权所有,如果每次机器都要重新开发代码,对于任何机器来说都是难以应对快速变化的客户需求的,mapp技术是贝加莱积累多年的机器开发经验,将各种模块被复用,以直观的可视化方式进行机器的配置,而非大量编程。

  图7-mapp模块化编程用于PECVD设备

  mapp的模块涵盖机器的运动控制、基本操作、行业工艺库、专家库等,能够确保大部分的开发工作都被已有的模块配置完成,用户只需要关注于机器本身的工艺与流程组态,图7仅以PECVD为例,用到相关的mapp模块来提升机器开发效率。
  4提升数字化应用能力
  基于OPC UA的系统规范,为未来工厂提供更为便利的连接能力,这些体现在了产线的连接:

  图8-基于开放架构的数据应用能力

  愿与产业协同发展
  贝加莱祝愿光伏产业的快速发展,致力于持续健康的发展道路,与产业共建生态系统,推进光伏产业进步,欢迎各位来到SNEC 2021贝加莱展台N5馆318。
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