天普新能源科技有限公司技術部負責人丁海兵：志在新能源 智用太陽能

攝影/本報記者  袁藝

在太陽能應用行業(yè)摸爬滾打了22年的“老兵”丁海兵，有一項絕活兒——他研究出三套標準化工程應用智能控制系統(tǒng)，解決了大面積太陽能安裝應用在智能控制方面的大部分問題，讓困擾行業(yè)多年的難題“工程項目一戶一設計”變成80%場景可以復制，大幅提升了太陽能標準化生產(chǎn)的效率。

他也因此屢獲殊榮，被北京市人力資源和社會保障局評定為太陽能利用工“北京市技能大師工作室”領辦人。作為“北京市享受政府特殊津貼技師”和大興區(qū)“新國門”領軍人才，天普新能源科技有限公司技術部負責人丁海兵見證了太陽能行業(yè)在我國從起步到廣泛應用的全過程。

(資料圖)

“跑通”太陽能產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)

一提到太陽能利用，可能大家最先想到的就是不少房頂上掛著的太陽能熱水器。丁海兵介紹，在我國，太陽能光熱技術應用最早起源于農(nóng)村，之后慢慢走向城市，其起步也是從洗澡設備開始的。為什么會從農(nóng)村起步呢？丁海兵透露，以前城市屋頂設施安裝管得很嚴，小區(qū)物業(yè)一般不讓安裝太陽能，而在農(nóng)村則沒有這個限制，只要農(nóng)民自己愿意就可以安裝使用。大概在2013年左右，住宅建筑管理方面對太陽能安裝開放后，城市才逐漸興起了太陽能安裝的熱潮。

太陽能利用工這個職業(yè)，也是伴隨著人們對太陽能行業(yè)的了解逐漸為人們所熟悉的。1996年，丁海兵考入河南農(nóng)業(yè)大學能源開發(fā)利用工程專業(yè)。不過，這并不是他的最初選擇，而更像是一種冥冥之中的緣分。“當時本來想學計算機的，因為那時候計算機特別熱門。”然而，由于填報志愿的時候選擇了服從調(diào)劑，他的人生由此進入了另一個賽道。

“意外”學了4年的能源開發(fā)利用，到了畢業(yè)的時候，丁海兵再次陷入迷茫。“那時候我們這個專業(yè)的就業(yè)前景不是很清晰。大家對于這個專業(yè)學出來到底干什么都有些迷茫。”丁海兵說，最終他選擇了自己曾去實習過的北京天普太陽能工業(yè)有限公司。

天普的前身是一家中日合資企業(yè)，當時在太陽能行業(yè)里是數(shù)一數(shù)二的，“大三在這邊實習時，我才第一次真正接觸到太陽能，對這個新能源產(chǎn)品的用途、生產(chǎn)、安裝等流程有了了解，那時候才明白原來能源開發(fā)工程和太陽能是對口的。”這是丁海兵第一次對自己所學專業(yè)有了比較清楚的認識。2000年大學畢業(yè)后，丁海兵只身來到北京，從此開啟了他與太陽能的不解之緣。

22年對一個行業(yè)來說，足以發(fā)生波瀾壯闊的變化。作為行業(yè)見證者，丁海兵把國內(nèi)太陽能行業(yè)發(fā)展分為三個階段。“1998-2008年應該算是興起，各個太陽能廠家百家爭鳴，百花齊放，是一個市場自由競爭的階段。”這個時期，丁海兵的主要工作是市場宣傳推廣、安裝指導、技能培訓，外加售后維修等。

作為剛?cè)肼毜哪贻p人，行業(yè)鏈條上的各個崗位他基本都干過。雖然干的活兒很雜，但也正是這段經(jīng)歷幫他基本打通了太陽能產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)，從生產(chǎn)到銷售、安裝、售后和研發(fā)等，讓他了解了市場狀況、客戶需求、產(chǎn)品特性、行業(yè)難點和痛點，從而為后期的系統(tǒng)設計、規(guī)范安裝、技術創(chuàng)新等工作打下基礎。

將多學科知識融入太陽能設計安裝

巧的是，丁海兵從大學求學到畢業(yè)后的發(fā)展過程正好與太陽能在國內(nèi)的興起歷程相吻合。1996年左右，太陽能熱水產(chǎn)品在國內(nèi)剛剛起步，核心技術只掌握在兩三家企業(yè)的手里。到了2000年左右，太陽能已經(jīng)漸漸被國內(nèi)市場所接受，開始熱銷。

如果說在發(fā)展的第一階段，國內(nèi)太陽能產(chǎn)業(yè)是以在農(nóng)村及城鎮(zhèn)推廣居民生活應用為主的話，2008年到2013年的第二個階段，則是村鎮(zhèn)太陽能應用推廣迅猛增長的時期，并急劇透支了農(nóng)村的太陽能市場。從2013年到2021年的第三個階段，太陽能應用從農(nóng)村走向了城市，并開始在建筑領域獲得大面積配套安裝，也由此進入了低價競爭階段，短時間內(nèi)就完成了產(chǎn)業(yè)規(guī)模的高速發(fā)展。丁海兵認為，未來我國的太陽能產(chǎn)業(yè)將向農(nóng)業(yè)、工業(yè)應用領域延伸，太陽能熱水利用將向采暖供熱方向發(fā)展，單一太陽能熱利用將向新能源綜合應用發(fā)展，太陽能光熱也即將開啟新一輪的熱發(fā)電市場新機遇。

從2008年起，丁海兵開始從事太陽能應用相關的系統(tǒng)設計、安裝調(diào)試、運行維修、技術研發(fā)等工作。“太陽能這個產(chǎn)品很特殊，它出廠的時候并不是一個百分百完整的產(chǎn)品，大多都需要現(xiàn)場組裝，后期的安裝會對使用效果會有很大的影響。”丁海兵說，每個應用場景情況都不一樣，而且不同用戶的需求也不同，包括建筑形式、用水方式、數(shù)量規(guī)模、氣候資源條件等都不相同，要想達到很好的使用效果，就需要結(jié)合用戶實際情況做很細致的系統(tǒng)設計方案、安裝施工措施。

尤其是遇到學校、賓館、醫(yī)院等需要大面積安裝的場景，太陽能設備廠家在設計制造階段可能就需要根據(jù)客戶的需求進行定制化生產(chǎn)了，“基本一些比較大的項目都會讓廠家先去做方案設計，有時設計方案還需經(jīng)過專家評審或組織多部門方案會審，通過之后才能真正去按設計方案進行制造、安裝。”

“太陽能行業(yè)，看似是簡單的一個熱水系統(tǒng)，但其實十分復雜，涵蓋建筑方面的水、暖、電、建筑（空間和外形）、結(jié)構(gòu)（承重）五個專業(yè)和自動化控制等多學科知識，要想把整個系統(tǒng)都打通，至少要對四五個專業(yè)都很熟悉。”丁海兵說，尤其要對建筑領域要做到精通。這是為何呢？丁海兵舉例說，比如一個大面積的太陽能板和一個較大重量的儲熱水箱安裝到某個位置后，建筑結(jié)構(gòu)能不能承受得了這些重量呢，這就需要進行專門的結(jié)構(gòu)設計和承載力計算。此外，怎樣安裝才能不影響室內(nèi)采光，同時保證給排水管路、空調(diào)管道的合理排布等等，也都需要建筑領域的專業(yè)知識。

靠著常年工作實踐經(jīng)驗積累、跟建筑設計師們不斷交流以及專業(yè)自學，丁海兵逐漸將太陽能相關產(chǎn)業(yè)的知識學了個遍，并開始思考如何將這些知識融匯到太陽能設計領域，如何讓產(chǎn)品更好用、更耐用、更高效，怎樣才能達到最好的安裝使用效果等這些成為丁海兵主攻的方向。

研發(fā)智控系統(tǒng)讓大規(guī)模復制變成可能

“太陽能的運行其實很復雜，它首先得有集熱端，保證有太陽的時候把熱量吸收過來，還得有儲熱端，把用不完的熱量儲存起來，還需要有補水系統(tǒng)，不能出現(xiàn)熱水不夠用的情況。此外，太陽能設備是需要有太陽的，遇上陰雨天怎么辦？還得有一套安全可靠的輔助加熱保障系統(tǒng)。”丁海兵說，類似這樣的問題其實還有很多，比如北方一年四季里的室外溫度變化很大，冬天還得有可靠的防凍措施；夏天晴好天氣下熱量過剩時還要考慮系統(tǒng)的防過熱措施。

一套好的太陽能系統(tǒng)，要盡可能減少人為影響。“任何產(chǎn)品最好的狀態(tài)就是老百姓買過來后可以以最簡單的方式使用，而不用過多人工操控。”為了實現(xiàn)這個目標，丁海兵一直在系統(tǒng)端的智能控制方面下功夫。目前，他已經(jīng)研究出了三套標準化的工程應用智能控制系統(tǒng)，解決了大面積太陽能安裝應用在智能控制方面的大部分問題，讓以前的工程項目一戶一設計變成80%場景可以復制。

由于跨行業(yè)多、要求知識面廣，專業(yè)人才缺乏可以說是目前阻礙我國太陽能光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大困境。如何把各個專業(yè)的知識融會貫通，創(chuàng)新產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)品系統(tǒng)，做到精細化安裝，實現(xiàn)能量可靠計量，保證系統(tǒng)高效運行，實現(xiàn)智能化、精準化控制，這既是行業(yè)難點，也是丁海兵一直在研究的主攻方向。也是因為在這些方面的綜合能力突出，丁海兵被北京市人力資源和社會保障局評為“北京市技能大師工作室”領辦人。

挑戰(zhàn)極端低溫環(huán)境拿出性價比最優(yōu)方案

近年來，丁海兵參與的重點項目不勝枚舉。但參與2022年北京冬奧會高山滑雪場場館太陽能熱水建設項目讓他至今難忘。“當時主要的任務是給延慶高山滑雪中心競技結(jié)束區(qū)和集散廣場安裝太陽能設備，滿足工作人員、運動員和觀眾的熱水使用需求。”與其他項目相比，高山滑雪場的太陽能安裝面臨的最大難題是系統(tǒng)的高可靠性、耐高寒防凍設計和高標準安裝。延慶的冬天氣溫本來就低，國家高山滑雪中心平均氣溫在-15℃左右,海拔最高處的“雪飛燕”，最低氣溫曾達到-40℃。

這種極端低溫，對太陽能系統(tǒng)而言是一個極大的挑戰(zhàn)。“超低溫運行需要設備具有較高的耐寒性，我們必須保證整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。”丁海兵說，目前國內(nèi)相關產(chǎn)品和技術手段并不少，但以綠色、低碳為理念的設計單位希望找到兼顧經(jīng)濟性和實用性的最佳方案。

為此，丁海兵帶領團隊把系統(tǒng)的各類特點全部羅列出來，包括經(jīng)濟性、可靠性、項目安裝條件、應用場景以及自家產(chǎn)品的特點等，最終拿出了兩套方案，其中性價比最優(yōu)方案通過評審。雖然只負責太陽能設備安裝，但丁海兵的團隊從2019年高山滑雪場建設的時期就開始跟進。最初只是跟著設計、建設方一起看場館建設的進度和現(xiàn)場環(huán)境，等系統(tǒng)設計方案確定后又進一步指揮工人入場施工。整個工程項目歷時周期長，施工難度大，現(xiàn)場技術問題多，質(zhì)量標準要求高……對此，丁海兵和團隊至今仍記憶深刻。

那幾年，正是全國各地建設工程遍地開花的時候，丁海兵每年負責主管的項目大大小小有四五十個，每個項目他都會在方案會審、施工組織、重點難點上嚴格把關，施工組織方案通過項目批準后，再安排相應的團隊骨干帶領工人去實施。實在分身乏術不能盯到每個項目，他就去各項目施工現(xiàn)場組織技術攻關，反復進行巡檢查缺，為施工質(zhì)量把關。

挨家挨戶上門講解讓老百姓接受清潔能源

《北京市2013-2017年清潔空氣行動計劃》實施后，2018年政府開始在農(nóng)村地區(qū)出資鼓勵百姓做煤改清潔能源示范工程，希望通過示范推廣，讓清潔能源得到老百姓的認可。

“老百姓對新鮮事物的接受有一個過程，光說好是不行的，得給大家講清楚道理，操作簡單方便、使用省錢暖和、后期維護費用低是關鍵，老百姓理解了之后才能慢慢接受。”丁海兵記得，當時很多百姓有一個誤區(qū)，比如政府推薦三種清潔能源設備讓大家去選，老百姓往往選的就是花錢最少的，其實這種看似花錢最少的設備，到后期采暖應用當中費用往往是最高的，而那些看上去第一次投入比較貴的，后期反倒省事兒又省錢，效果又好。

“2017到2018年的那段時間，我就帶著團隊到大興安定、采育、榆垡等幾個鎮(zhèn)，挨家挨戶去跟大家交流，給他們做工作，教他們?nèi)绾芜x用清潔能源設備，新東西好在哪兒，怎么使用、怎么節(jié)能、怎么省錢。”有了專業(yè)又通俗的講解，一些百姓漸漸同意安裝太陽能或者熱泵。為了不辜負村民的信任，丁海兵后來還對這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的用戶做了大量回訪，“當時我們大概說服了有一兩百戶村民，后來回訪的時候基本上老百姓都很滿意。”京郊鄉(xiāng)村的清潔能源采暖設備安裝也由此慢慢打開了閘門，越做越順了。

這兩年，丁海兵開始帶起了徒弟。他帶徒弟的方式非常傳統(tǒng)，真的可以稱作“手把手”帶。他不僅要求他們學習很多相關領域的知識，更多的是帶著他們一起跑工地、去現(xiàn)場、勤測量、算數(shù)據(jù)、出方案、實際做、搞維修。“我希望我?guī)С鰜淼耐降懿粌H要會操作設備、能安裝施工、懂維修保養(yǎng)、會設計計算，更重要的是不斷學會創(chuàng)新，要求他們不能跟現(xiàn)實脫節(jié)，要對現(xiàn)場的情況都非常了解，所以有了問題和需要維修的時候我都要求他們一起上，你只有把整個行業(yè)的相關鏈條完整地掌握以后，才能成為真正的行家里手。”

內(nèi)存

3月太陽能發(fā)電量同比增長13.9%

隨著傳統(tǒng)能源消耗和排放物增多，全球氣候變化已經(jīng)成為現(xiàn)實。面對這一挑戰(zhàn)，世界各國開始積極應對，發(fā)展可持續(xù)能源并推廣低碳生活方式。在此背景下，太陽能被廣泛認為是未來最具潛力的可再生能源之一。在我國，大力發(fā)展新能源是推動綠色低碳發(fā)展、加快生態(tài)文明建設的重要支撐，也是應對氣候變化、履行我國國際承諾的重要舉措。

太陽能光伏發(fā)電作為一種清潔的可再生能源，是解決中國能源供應不足的有效途徑，具有廣闊的發(fā)展前景。經(jīng)過多年發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電在我國的應用范圍逐漸擴大，從家庭用戶太陽能電源到通訊/通信以及石油、海洋、氣象等眾多領域都可以見到太陽能光伏發(fā)電的應用。據(jù)統(tǒng)計，2021年我國太陽能發(fā)電量1836.64億千瓦時，同比增長29.25%。

2023年4月18日，國家統(tǒng)計局發(fā)布的3月份能源生產(chǎn)情況顯示：3月份，火電由降轉(zhuǎn)升，核電、太陽能發(fā)電增速加快，風電增速回落，水電降幅擴大。其中，火電同比增長9.1%，1至2月份為下降2.3%；核電增長4.6%，增速比1至2月份加快0.3個百分點；風電增長0.2%，增速比1至2月份回落30.0個百分點；太陽能發(fā)電增長13.9%，增速比1至2月份加快4.6個百分點；水電下降15.5%，降幅比1至2月份擴大12.1個百分點。

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