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1、能耗计算公式：光伏发电前景毋庸置疑 能耗计算边界条件。以原料硅砂为起点，到制成晶体硅光伏发电系统，全部能量消耗 EP 表达式： 如果仅从单一的多晶硅生产来看，耗能确实不低。但在我国，几乎所有的大型企业都不只生产多晶硅，而将产业链一直延伸到太阳能电池组件。2009 年 光伏发电前景毋庸置疑 能耗计算边界条件。以原料硅砂为起点，到制成晶体硅光伏发电系统，全部能量消耗 EP 表达式：如果仅从单一的多晶硅生产来看，耗能确实不低。但在我国，几乎所有的大型企业都不只生产多晶硅，而将产业链一直延伸到太阳能电池组件。2009 年，全世界光伏发电组件产量为 10.5GW，其中晶体硅太阳能电池产量为 8.5GW，
2、薄膜太阳能电池 1.6GW，晶体硅太阳能电池占总产量的84.16%；2010 年全球光伏电池产量达到 21GW，与 2009 年的 10.5GW 相比，翻了一番。晶体硅太阳电池仍然是当今市场主流。 多晶硅和石油、煤炭等产品的属性一样，是关系到未来一个大国竞争力的核心产业。值得注意的是，目前国外多晶硅产品在中国多晶硅发展的幼稚期间，低价进口到中国，与中国本土多晶硅企业争抢客户，竞争已异常激烈。 我国已经向国际社会承诺到 2020 年单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 40%-45%，非化石能源占一次能源消费的比重达到 15%左右。这其中，继风电、核电大发展之后，太阳能光伏发电是最具
3、潜力的。 多晶硅耗能不应单纯比较 多晶硅生产消耗工业硅原料：1.5kg，即每生产 1kg 高纯多晶硅需要 1.5kg 冶金硅； 其中：EP1 为“硅砂-冶金硅”的能耗：13kwh/kg； 全产品链的多晶硅能耗不高 拉制硅棒或浇铸硅锭消耗高纯多晶硅：1.2kg，即 1kg 硅锭/硅棒需要 1.2kg 高纯多晶硅； EP1=13kWh/kg12.5g/Wp/1000=0.1625kWh/Wp 关于多晶硅污染高的说法，严大洲表示，这与其生产技术和工艺密切相关，改良的技术完全可以实现达标排放，甚至做到零排放。多晶硅可以实现充分的循环利用，其生产以金属硅为原料，与氯化氢反应合成三氯氢硅，三氯氢硅经过精馏
4、提纯后，用高纯氢气还原得到多晶硅产品。还原过程中，产生大量尾气，采用干法回收系统将尾气中的成份分离，其中：SiCl4、SiHCl3 混合液送精馏提纯，得到高纯 SiHCl3 还原生产多晶硅，SiCl4 送氢化系统转化为三氯氢硅，提纯后再返回还原系统使用；HCl 气体送三氯氢硅合成工序；氢气返回还原工序生产多晶硅。整个多晶硅生产系统是一个理想的物料循环、能量回收利用的闭路循环系统。 目前，国内生产的太阳能组件的使用寿命 25 年，以此推算，生产出的太阳能组件在实现生产能耗回收后，几乎不用再消耗电量，即可发电约 22 年，并且没有任何污染物排放。事实上，即使 25年之后，太阳能组件的发电效率大约相
5、当于 25 年之前的 80%，仍可使用很长一段时间。 全部能量消耗：EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP5+EP6=2.545kWh/Wp EP2 为“冶金硅-多晶硅”的能耗 200kwh/kg（改良西门子法国内平均水平）； 1kg 硅棒或硅锭可以切 60 片 125125mm 的硅片（薄片可切 7090 片），每片平均制造 2.4Wp太阳电池，合计为：144Wp/kg； 计算结果为： EP4 为“多晶硅片多晶硅光伏电池”的能耗 0.2kwh/Wp； “晶硅太阳能电池寿命 30 年，基本免维护，寿命期内平均发电量 1.530=45kWh，折标煤为19.73 克标准煤/kWh，仅煤电的 1
6、/17，凡本网注明“来源的所有文章，版权均属，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的 3G 门户 ，应在授权范围内使用，并注明来源。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。 多好的能源！”洛阳中硅高科技有限公司副总经理严大洲向记者分析说。 根据上述参数计算，得到各环节电力消耗情况如下： 可以说，目前我国的多晶硅生产，在“三废”处理方面基本没有技术难题，国内千吨级规模的工厂都有“尾气干法回收”系统，环保评估和检测体系完善，需达标才能获得生产许可，工厂洁净，环境优美，不存在“高排放”。 严大洲告诉记者，国内有些专家和政府官员，将多晶硅生产与钢铁和电解铝比较，
7、认为多晶硅耗电 200kWh/kg（折标煤 68.4kgce/kg）；电解铝耗电 14kWh/kg（折标煤 4.788kgce/kg）；理所当然是高能耗！“但是，两者的用途不同、两者的价值不同、技术附加值和总能源消耗规模不同，对国家的贡献和战略意义不同，不宜简单处置。”严大洲分析说。 以江西赛维公司为例，声明:为了保护个人财产安全起见 最好不要到不知名网站输入个人信息以及下载文件。该公司年月投产的万吨高纯硅料一期项目，通过不断对最新一代的改良西门子工艺进行优化和创新，从精馏、氢化、还原、尾气回收，形成了一个全闭环的、全回收的系统，每生产一千克多晶硅的电耗不超过kWh，物耗水平也控制在行业标准的
8、以下，产品纯度远高于目前国内精炼纯化度行业标准，达到国际先进技术水平。“目前这一项目在运行时，对所有废弃物进行回收，真正做到了对环境无污染无危害。”赛维公司董事长兼首席执行官彭小峰表示。 晶体硅太阳能电池产业链示意图 多晶硅生产可做到零排放 多晶硅生产“三废”处理。多晶硅生产的“三废”：废气：主要成份 N2，含少量H2、HCl、Si2HCl2、SiHCl3、SiCl4 等；废水：废气淋洗水、纯水制备排水等，呈酸性；废渣：硅粉、二氧化硅、石灰石渣等，无害、不溶，属一般固体废物。处理办法：将系统产生的废气通过管道汇集至三废处理站中的废气处理塔，利用氯硅烷极易水解和酸碱中和的原理，在废气处理塔内用碱
9、性水对废气进行喷林洗涤，从废气处理塔顶排出中性气体，主要成分是氮气和少量的氢气；氯硅烷水解产生的盐酸和二氧化硅，盐酸与碱反应形成中性水，进一步处理后达标排放；二氧化硅通过压滤固化后运至政府指定垃圾场。 图为 赛维 LDK 太阳能有限公司的定向生长多晶硅铸锭车间。（本报记者姜小毛摄） 2010 年以来国外多晶硅企业扩产迅速。其中德国瓦克公司的产能将在今年底达到 2.2 万吨以上；美国的海姆洛克公司也宣布将产能扩大一倍；日本的德山曹达公司也忙着扩产。 严大洲介绍说，近年来，我国多晶硅产量扩大，质量提高，为晶硅太阳能光伏发电提升转化率、降低成本、延长寿命创造了良好条件。原创专家力证：多晶硅“两高”是
10、误解国内已有光伏企业将晶硅太阳能电池寿命目标调整为 40 年，同时发电效率有所提高，多晶硅光伏发电效率为18%20%，单晶硅光伏发电效率为 20%22%，发电成本介于 1.31.5 元/kWh，并有望进一步降低。在多晶硅生产过程中，四氯化硅是多晶硅生产的副产物，每生产 1 吨多晶硅产生 1020 吨四氯化硅，如不妥善处理，将直接影响生产并导致环境污染。主流处理工艺是氢化转变为三氯氢硅，成为多晶硅原料，返回系统使用。辅助工艺包括生产气相白碳黑、硅酸乙酯、高纯石英、光纤预制棒、有机硅等产业链其它产品。 EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP5+EP6 多位专家表示，应当从我国多晶硅行业的实际出
11、发在忙碌的工作中，要注意休息，关注社会，关注中国，关注世界，做中国有用的人才，回报社会是我们年轻人的义务，从国家能源战略的角度出发，在光伏产品的整个产业链中，多晶硅生产过程可以做到绿色环保，完全可以实现达标排放甚至通过循环利用达到零排放。前不久，中国光伏产业联盟已经联合国内主要多晶硅生产企业向国家发改委、工信部、商务部、环保部、安监总局等有关部门递交了一份报告，指出多晶硅生产不存在“高能耗、高排放”。那么，多晶硅行业到底是不是“两高”行业呢？记者就此进行了一番深入调查。 中化新网讯编者按去年年底以来，业界就盛传商务部拟将多晶硅纳入高能耗、高排放的“两高”名单，此说法有俞演俞烈之势。但记者在采访
12、中了解到，业内对此另有看法。 国外积极扩产多晶硅 美国是多晶硅产量最大的国家，2009 年，美、日、德、韩四国多晶硅总产量 84500 吨，较 2008年 57400 吨增长 47.2%。其中美国 4 家公司 5 家多晶硅厂的总产 48000 吨，占世界总产量的 45.8%。其中，黑姆洛克公司 2009 年多晶硅产量 27500 吨/年，位列世界首位；先进硅（REC）材料公司的产量 11000 吨/年，列世界第三；MEMC 的多晶硅产量 9000 吨/年，列世界第五。美国的多晶硅企业中，国外股份占多数，黑姆洛克的股份分布：道康宁 63.25%、日本信越 24.5%、日本三菱占 12.25%；先
13、进硅（REC）材料公司 2005 年时是全日资企业，当年在多晶硅市场兴起之时，将全部股份售给挪威，并更名为 REC 公司；三菱（美国）也是全日资企业。世界多晶硅项目集聚美国，得益于美国给多晶硅厂优惠电价，长期以来，电价 23 美分/kWh，具备明显优势，还有税收的优惠。 全部能量消耗：2.545/0.98=2.597kWh/Wp 制造每瓦太阳电池需要的高纯多晶硅：1200g/144Wp=8.3g/Wp（国内先进水平：6g/Wp）； 对多晶硅来说，根据业内测算，即使多晶硅的价格从高峰时的每千克 400 美元掉到目前约 65 美元的水平，每吨多晶硅电耗折算 68.4 吨标煤，P 产值 656.83
14、1000=44.395 万元/吨本网站内容由个人和地方各级企业网站以及相关单位提供。任何媒体、互联网站和商业机构不得利用本网站发布的内容进行商业性的原版原式地转载，也不得歪曲和篡改本网站所发布的内容。本网站所涉及到的版权归本网站所属。本网站提供的资料如与相关纸质文本不符，以纸质文本为准。 任何媒体或互联网站不得擅自转载本网站由其他单位提供的信息和服务内容，如需转载，必须与相应提供单位直接联系获得合法授权。，其万元 P 产值值耗指标：68.4/44.395=1.54tce/万元，不到铝电解万元 P产值能耗一半，低于全国 2008 年万元 P 工业产值耗能指标 2.189，同时可以减少二氧化碳排放
15、量30%。 2008 年 4 月 28 日，国内光伏行业上下游联合，在洛阳宣言，要在 2012 年使中国光伏发电成本降低到 1 元/kWh，按此要求多晶硅 2008 价格降低到 700 元/kg，2009 年价格降低到 600 元/kg，2010 价格降低到 500 元/kg，多晶硅生产企业想方设法降低成本、提高质量，已全部按要求提前达到。光伏组建的价格也由 3.55 美元/Wp 降低到目前的 1.52 美元/Wp，效果显著。另外：根据光伏产业的学习曲线，光伏发电装机容量每增长一倍，通过本站的学习希望大家更加进步，希望大家更加健康，希望大家更加热爱生命，更希望大家活出人生的灿烂来。光伏发电成本
16、降低20%，2009 年全世界装机容量与比列见下表。 3g t 值对电解铝来说，目前售价 1.46 万元/吨，其万元 P 产值耗能指标：4.788/1.46=3.279tce/万元。2009 年全国电解铝消费量 1439 万吨，耗电 1.4 万 kWh/t1439 万吨=2014.6 亿 kWh，2009 年全国电力消费量 36973 亿 kWh，占总用电量的 5.45%。 尽管国内对多晶硅“两高”的质疑声不断，但资料显示，国外大型企业仍在积极新建、扩建多晶硅项目。 EP5 为“光伏电池光伏组件”的能耗 0.15kwh/Wp，含封装材料的生产能耗； EP2=200kWh/kg8.3g/Wp/1000=1.66kWh/Wp 光伏发电系统的能量回收期 TP（年）制造光伏系统的全部能耗/光伏发电系统年发电量，即光伏发电的增值效应。根据示意图上面的测算，可以得到光伏发电从硅石到系统的总能耗为2.597kWh/Wp。中国西部的太阳能资源丰富，光伏发电系统的年平均利用小
