在太阳能应用行业摸爬滚打22年的“老兵”丁海兵,有一项绝活——他研发了三套标准化工程应用智能控制系统,解决了大规模太阳能安装应用智能控制的大部分难题,将困扰行业多年的“工程项目一户一设计”问题变成了80%可复制的场景,大大提高了太阳能标准化生产效率。
因此获奖无数,被北京市人力资源和社会保障局评为太阳能用户“北京技能大师工作室”带头人。浦田新能源科技有限公司技术部负责人丁海兵作为“北京市享受政府特殊津贴的技术人员”和大兴区领军人才,见证了太阳能产业从起步到在中国广泛应用的全过程。
“贯穿”太阳能产业的各个环节
说到太阳能的利用,可能首先想到的是很多挂在屋顶的太阳能热水器。丁海兵介绍,在中国,太阳能光热技术的应用起源于农村,后来慢慢走向城市,其起步也是从洗浴设备开始的。你为什么从农村开始?丁海兵透露,过去城市对屋顶设施的安装非常严格,小区物业一般不允许安装太阳能。在农村地区,没有这种限制,农民可以安装和使用它们,只要他们愿意。2013年前后,住宅建筑管理开启太阳能安装后,各城市逐渐兴起太阳能安装热潮。
太阳能利用工作者这一职业逐渐熟悉了人们对太阳能行业的认识。1996年,丁海兵考入河南农业大学能源开发与利用工程专业。然而,这并不是他最初的选择,而更像是一种无形的命运。“我当时就想学计算机,因为那时候计算机特别普及。”然而,他的人生却因为填报志愿时选择服从调剂而进入了另一个轨道。
“不小心”学了四年能源开发利用,毕业的时候,丁海兵又迷茫了。“当时我们专业的就业前景不是很明朗。大家都有点搞不清楚这个专业到底学了什么。”丁海冰说,最终,他选择了北京浦田太阳能产业有限公司,他曾在那里实习。
浦田的前身是一家中日合资企业,是当时太阳能行业数一数二的企业。“大三在这里实习的时候,我第一次真正接触到了太阳能,了解了这种新能源产品的使用、制作、安装等流程。那时候我才知道,原来能源开发项目和太阳能是对口的。”这是丁海兵第一次对自己的专业有了清晰的认识。2000年大学毕业后,丁海兵只身来到北京,从此开启了他与太阳能的不解之缘。
22年足以让一个行业发生波澜壮阔的变化。作为行业见证者,丁海兵将国内太阳能行业的发展分为三个阶段。“1998-2008年应该算是崛起期,各个太阳能厂商争锋相对,百花齐放,这是一个自由市场竞争的阶段。”在此期间,丁海兵的主要工作是市场推广、安装指导、技能培训和售后维护。
作为一个刚入职的年轻人,他基本上把产业链上的所有岗位都做了。虽然他做的工作很复杂,但正是这段经历帮助他基本打通了太阳能行业从生产到销售、安装、售后、研发的各个环节,让他了解了市场情况、客户需求、产品特点、行业难点和痛点,从而为后来的系统设计、标准化安装、技术创新等工作奠定了基础。
将多学科知识融入太阳能设计和安装
巧合的是,丁海兵从大学到毕业的发展,恰逢太阳能在中国的兴起。1996年左右,太阳能热水产品在国内刚刚起步,核心技术只掌握在两三家企业手中。到2000年,太阳能已经逐渐被国内市场接受,并开始畅销。
如果说,在第一阶段的发展中,国内太阳能产业主要是推动农村和城镇居民生活的应用,第二阶段2008-2013年是村镇太阳能应用推广的高速增长期,农村太阳能市场被大幅透支。2013-2021年第三阶段,太阳能的应用从农村走向城市,开始在建筑领域获得大规模的配套安装,也进入低价竞争阶段,短时间内完成了产业规模的快速发展。丁海兵认为,未来中国太阳能产业将向农业和工业应用延伸,太阳能热水利用将向采暖供热方向发展,单一太阳能热利用将向新能源综合应用方向发展,太阳能光热即将开启新一轮火力发电市场新机遇。
自2008年以来,丁海兵一直从事太阳能应用相关的系统设计、安装调试、运行维护、技术研发等工作。“太阳能是一种特殊的产品。出厂就不是100%完整的产品。大部分需要在现场组装。后期安装对使用效果影响很大。”丁海兵表示,每个应用场景不同,不同用户的需求也不同,包括建筑形式、用水方式、数量规模、气候资源条件等都不同。为了达到良好的使用效果,需要结合用户的实际情况。制定非常详细的系统设计方案和安装施工措施。
尤其是学校、酒店、医院等需要大规模安装的场景,太阳能设备厂商在设计制造阶段可能需要根据客户的需求定制生产。“基本上一些大型项目都会让厂家先做方案设计,有时候设计方案需要经过专家评审或者多部门方案组织,才能真正按照设计方案制造安装。”
“太阳能行业看似简单的热水系统,其实很复杂,涵盖了水、暖、电、建筑(空空间与形态)、结构(承重)、自动控制等五大学科。要想打通整个系统,至少要熟悉四五个专业。”丁海兵说,精通建筑领域尤为必要。这是为什么呢?丁海兵举例说,比如在一定位置安装大面积的太阳能电池板和大重量的热水储水箱后,建筑结构能否承受这些重量?这就需要特殊的结构设计和承载力计算。另外,如何在不影响室内采光的情况下安装,同时保证给排水管道和空调节管道的合理布置等。,还需要建筑领域的专业知识。
依靠多年的实践经验、与建筑师的不断交流以及专业的自学,丁海兵逐渐学习到了太阳能相关行业的知识,并开始思考如何将这些知识融入到太阳能设计领域,如何让产品更好、更耐用、更高效,如何达到最佳的安装和使用效果,这成为了丁海兵的主要方向。
开发智能控制系统使大规模复制成为可能。
“太阳能的运作其实很复杂。它首先要有集热端,保证有太阳的时候吸收热量。它还必须有一个储热端来储存取之不尽的热量。还需要供水系统,不能缺热水。另外,太阳能设备需要太阳。下雨天该怎么办?还必须有安全可靠的辅助加热保障系统。”丁海兵说,类似这样的问题其实还有很多。比如北方室外温度一年四季变化很大,冬天必须有可靠的防冻措施;当夏季晴天出现过热现象时,还应考虑系统的防过热措施。
一个好的太阳能系统应该尽量减少人为影响。“任何产品最好的状态,就是人们买了之后,能够用最简单的方式使用,不需要太多的人工操控。”为了实现这个目标,丁海兵一直在系统端的智能控制上下功夫。目前,他已研发出三套面向工程应用的标准化智能控制系统,解决了大面积太阳能安装应用智能控制的大部分问题,将以往工程项目的一门设计变成了80%可复制的场景。
由于行业多,知识要求广,专业人才的缺乏可以说是阻碍我国太阳能光热产业发展的一大困境。如何整合各专业的知识,创新产品,优化产品体系,实现精准安装,实现可靠的能量计量,保证系统高效运行,实现智能精准控制,这不仅是行业的难点,也是丁海兵一直在研究的主要方向。也正是因为丁海兵在这些方面的突出综合能力,被北京市人力资源和社会保障局授予“北京技能大师工作室”称号。
挑战极端低温环境,拿出性价比最好的方案
近年来,丁海兵参与了众多重点项目。但参与2022年北京冬奥会高山滑雪场太阳能热水建设项目,却让他至今难忘。“当时的主要任务是为延庆高山滑雪中心的比赛端区域和集散广场安装太阳能设备,满足工作人员、运动员和观众的热水需求。”相比其他项目,高山滑雪场太阳能安装面临的最大问题是系统的高可靠性、防寒设计和高标准安装。延庆的冬天气温本来就低。国家高山滑雪中心平均气温在-15℃左右,海拔最高的雪飞燕最低气温达到了-40℃。
这对太阳能系统是一个巨大的挑战。“超低温运行对设备的耐寒性要求很高,我们必须保证整个系统的可靠性和稳定性。”丁海兵说,目前国内有很多相关产品和技术手段,但以绿色低碳为理念的设计单位希望找到兼顾经济性和实用性的最佳方案。
为此,丁海兵带领团队列出了系统的所有特点,包括经济性、可靠性、工程安装条件、应用场景以及自身产品的特点,最终拿出了两套方案,其中性价比最好的方案通过了评审。虽然只负责太阳能设备的安装,但丹特海兵的团队从2019年高山滑雪场建设开始就一直在跟进。一开始我们只是和设计师、施工人员一起观看场馆建设的进度和场地环境,然后在系统设计方案确定后进一步指挥工人进场施工。整个工程工期长,施工难度大,现场技术问题多,质量标准高…丁海兵和他的团队至今对此记忆犹新。
那些年,正是全国各地建设项目遍地开花的时候。丁海兵每年负责大大小小四五十个项目。严格控制方案会审、施工组织和重点难点。施工组织方案获批后,他会安排相应的班组骨干带领工人实施。每一个项目都盯着太忙了,于是他到每个项目的施工现场组织技术攻关,反复进行巡视检查,检查施工质量。
挨家挨户去解释,让老百姓接受清洁能源。
《北京市2013-2017年清洁空燃气行动计划》实施后,2018年,政府开始在农村投入资金,鼓励民众做煤改清洁能源的示范工程,希望通过示范推广,让清洁能源得到民众的认可。
“普通人接受新事物有一个过程。仅仅说是不够的。有必要向大家说明真相。操作简单方便,使用省钱保暖,后期维护成本低是重点。人民群众了解之后,才能慢慢接受。”丁海兵记得当时很多人都有一个误解。比如政府推荐三种清洁能源设备给大家选择,老百姓往往会选择成本最低的设备。事实上,看似花费最少的设备,在后期的供暖应用中往往是最贵的,而那些第一次看似较贵的,省事又省钱,效果还不错。
“在2017年到2018年期间,我带着我的团队去了大兴安定、、于等几个镇,挨家挨户和大家交流,给他们做工作,教他们如何选择清洁能源设备,新东西在哪里,如何使用,如何节能,如何省钱。”在专业和通俗的解释下,一些人逐渐同意安装太阳能或热泵。为了不辜负村民的信任,丁海兵后来对这些乡镇的用户进行了大量的回访。“当时我们大概说服了一两百个村民,等我们回去的时候,老百姓基本上都满意了。”京郊农村安装清洁能源供暖设备也慢慢打开了闸门,越来越顺畅。
这两年,丁海兵开始带徒弟。他带徒弟的方式很传统,真的可以称之为“牵手”带。他不仅让他们学习了很多相关领域的知识,还带着他们跑工地,上工地,勤于测量,算数据,做方案,实实在在做,搞维修。“我希望我带出来的徒弟不仅会操作设备,会安装施工,会维护,会设计计算,更重要的是不断学习创新,要求他们不脱离实际,对现场情况非常熟悉。所以,有问题和维修需求的时候,我让他们一起去。只有你完全掌握了整个行业的相关链条,你才能成为真正的专家。”
内存储器
3月份,太阳能发电量同比增长13.9%。
随着传统能源消耗和排放的增加,全球气候变化已经成为现实。面对这一挑战,世界各国开始积极应对,发展可持续能源,倡导低碳生活方式。在这种背景下,太阳能被广泛认为是未来最有潜力的可再生能源之一。在中国,大力发展新能源是推动绿色低碳发展、加快生态文明建设的重要支撑,也是应对气候变化、履行中国国际承诺的重要举措。
太阳能光伏发电作为一种清洁可再生能源,是解决我国能源供应短缺的有效途径,具有广阔的发展前景。经过多年的发展,太阳能光伏发电在我国的应用范围逐渐扩大,从家庭用户的太阳能供电到通信/通讯,以及石油、海洋、气象等诸多领域。据统计,2021年,我国太阳能发电量1836.64亿千瓦时,同比增长29.25%。
2023年4月18日,国家统计局发布的3月份能源产量显示,3月份火电由降转增,核电、太阳能增速加快,风电增速放缓,水电降幅扩大。其中,火电同比增长9.1%,1-2月下降2.3%;核电增长4.6%,增速比1-2月份加快0.3个百分点;风电增长0.2%,增速比1-2月回落30.0个百分点;太阳能发电量增长13.9%,增速比1-2月份加快4.6个百分点;水电下降15.5%,比1-2月份回落12.1个百分点。(赵婷婷)
(北京青年报)
免责声明:本站所有文章内容,图片,视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成,不代表本站观点,不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益,请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。