【正文】 年產(chǎn) 1500 噸多晶硅項目可行性研究報告 概述 、項目概況 、 項目名稱 ： 年產(chǎn) 1500 噸多晶硅項目 、 項目 區(qū)域概況 **縣位于 **省東北部， ****???? 。全縣轄 *個省級開發(fā)區(qū)， *個旅游度假區(qū)， *個 鎮(zhèn)、 *個鄉(xiāng)， *個國營場圃， **個行政村， 人口 **萬，總面積 ** km2。 **縣水 、 陸 、 空交 通 順達 ， 通訊 便利 ，環(huán)境幽美。縣城距 **港口70 km， ???? **縣天然水晶 、石英 量豐 質(zhì)優(yōu) 。根據(jù) **省地質(zhì) **隊預測估算： **縣天然水晶儲量 約 ***萬噸（ SiO2 含量高達 ％ ）， 石英 儲量約***億噸 （ SiO2 含量高達 %） ，全縣 *** km2 面積 上有 ***km2 蘊藏著硅資源，分布廣 、埋藏淺、易開采 。 **縣天然水晶 、石英的開采歷史悠久， ********。 **縣硅產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。 ???? 。 、 項目所在地 擬選廠址位于 **省 **經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。 、 項目提出的背景，投資的必要性和意義 多晶硅材料作為半導體工業(yè)、太陽能電池等的主要原料，是發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)的重要基石。多晶硅是單晶硅的 主要原料，其深加工產(chǎn)品被廣泛應用于半導體工業(yè)，是 半導體器件和集成電路的基礎 材料，國際 集成電路芯片及各類半導體器件 95%以上是 用 多晶 硅材料制造的。半導體工業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎和核心。因此， 多晶 硅材料是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎。專家預計電子信息產(chǎn)業(yè)今后一段時期對多晶硅材料的需求量至少以每年 5%的速度遞增。 由于世界人口和發(fā)展中國家（例如中國）工業(yè)進程加快，全球能源消耗以 3%以上的 速度增長，并在今后較長的時間內(nèi)將可能維持這 個增長速度。在這種情況下，目前全球己經(jīng)探明的一次性能源的儲量預計在 100 年內(nèi)將會耗盡。因此，全球積極開發(fā)利用可再生能源勢在必行。太陽能作為最重要的可再生能源之一，由于其清潔、 衛(wèi)生、安全、資源豐富等多方面的優(yōu)勢，其發(fā)展越來越得到人們的重視。世界各國積極支持太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，包括日本、德國、美國在內(nèi)的許多發(fā)達國家都出臺了旨在鼓勵太陽能光伏 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策 （ 如 《 太陽能屋頂計劃 》 、 《 新能源法 》 等 ） 。 發(fā)展中國家也是如此， 中國不僅加入了 《 京都議定書 》 ，并且頒布實施了 《 可再生能源法 》 。因此，太陽能光伏產(chǎn)業(yè) 已 成為世界上發(fā)展最快的高新技術產(chǎn)業(yè)之一，過去 10年的年均增長速度達到 39％ ，并呈現(xiàn)加速增長的態(tài)勢。 太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈 中生產(chǎn) 太陽能電池所需要的核心原料 —— 高純 多晶硅材料， 目前供應短缺，成為制 約太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。2020 年全世界高純度多晶硅材料的消費量增長到了 35000 噸，而供應量僅 32020 噸，超過 10%的供需缺口要通過企業(yè)庫存的減少來彌補。在 35000 噸的消費量中，電子行業(yè)消費了 19000 噸，太陽能光伏發(fā)電行業(yè)消費了 16000 噸。隨著太陽能光伏發(fā)電行業(yè)的高速發(fā)展，對高純度多晶硅材料的需求量將很快超過電子行業(yè)的需求量。 由于多晶硅材料嚴重供不應求，太陽能級多晶硅國際市場價格2020 年上漲到了 4550 美元／公斤，目前國際市場長期供貨價格超過了 80 美元／公斤，預計 2020 年上漲會更多。目 前多晶硅材料 2020年全年的期貨已經(jīng)售完，這些材料的現(xiàn)貨價格近期超過了 140 美元／公斤。部分太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)搶購電路級多晶硅用于太陽能電池的生產(chǎn)，導致全世界電路級多晶硅材料也供應緊張，并且拉動了電路級多晶硅材料的價格上揚。 世界太陽能光伏發(fā)電市場的高速發(fā)展也帶動了我國太陽能光伏發(fā)電行業(yè)的巨大發(fā)展，尤其是產(chǎn)業(yè)鏈中勞動密集型的太陽能電池加工，正大量向我 國轉移，據(jù)不完全統(tǒng)計， 2020 年我國太陽能電池的生產(chǎn)能力已經(jīng)超過了 200MW，包括無錫尚德和保定英利等企業(yè)的在建生產(chǎn)規(guī)模超過了 800MW，而規(guī)劃中的產(chǎn)能合計超過 4000MW。預計 2020 年我國太陽能電池的生產(chǎn)能力將達到 l000MW，對多晶硅材料的需求將達到 800010000 噸，加上電子行業(yè)的需求，我國對多晶 硅材料的需求量將超過 10000 噸。而 2020 年我國的多晶硅生產(chǎn)能力僅為 400 噸，迫使我國企業(yè)不得不從國外大量進口多晶硅。但是，國外生產(chǎn)企業(yè)卻對我國采取高價限量的措施，大大制約了我國電子信息產(chǎn)業(yè)和太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 因此，中國急需建設 大型的多晶硅生產(chǎn)廠，以緩解國內(nèi)多晶硅原料需求供給嚴重不足的問題，并為我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)的健康蓬勃發(fā)展提供必要的基 礎保證。 根據(jù)目前的市場格局和發(fā)展趨勢，本項目采用立足電路級，主要面向太陽能市場，暫不參與高端市場的建設方案。既避免了高品質(zhì)多晶硅生產(chǎn)技術門檻高的難點，又能利用現(xiàn)有成熟技術在較短時間內(nèi)完成工廠建設，抓住市場時機，也能部分參與電路級市場競爭，具有風險小，見效快，適應性強的特點。 因此， 該產(chǎn)品 按中檔電路級 多晶硅進行設計，全部產(chǎn)品均滿足太陽能電池的要求。成品指標見表 11。 表 11 多晶硅質(zhì)量指標 項目 指標 N 型電阻率， Ω .cm 100— 300 P 型電阻率， Ω .cm 1000— 3000 碳含量， at/cm3 2 1016 N 型少數(shù)載流子壽命 181。s 100— 500 依據(jù)美國、日本及 中國的多晶硅廠 家的實踐經(jīng)驗， 從工藝和規(guī)模經(jīng)濟、以及市場容量而言， 本項目 建設一條 1500 噸／年的多晶硅生產(chǎn)線是比 較切合實際的規(guī)模 。 、項目目標 、 市場目標 隨著石油、煤等資源的逐漸匱乏，太陽能在世界能源中的地位越來越重要，太陽能 光伏發(fā)電行業(yè)得到世界各國前所未有的高度重視。美國 計劃到 2020 年累計 安裝太陽能發(fā)電裝機容量要 超過 4600MW，歐盟 計劃 到 2020 年 太陽能 發(fā)電裝機容量要達到 3700MW， 日本 提出2020 年 太陽能 光 電裝機容量要達到 5000MW。 太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速崛起，對太陽能級多晶 硅的需求量迅速增加 。 據(jù)統(tǒng)計， 2020 年全世界共消費了 32020 噸高純度多晶硅材料， 其中電子行業(yè)消費了 18000噸，太陽能光伏發(fā)電行業(yè)消費了 14000噸；而 2020 年全世界高純度多晶硅材料的消費量增長到了 35000 噸，其中電子行業(yè)消費了 19000 噸，太陽能光伏發(fā)電行業(yè)消費了 16000 噸。隨著太陽能光伏發(fā)電行業(yè)的高速發(fā)展， 對高純 多晶硅材料的需求量將很快超過電子行業(yè)的需求量 。 2020 年我國的多晶硅需求超過 3000 噸，預計 2020 年我國太陽能光伏行業(yè)和電子行業(yè)的多晶硅 材 料需求量將超過 10000 噸 ，而目前國內(nèi)的生產(chǎn)能力只有 300 噸／年，因此適當引進國外先進技術工藝，通過集成和消化 吸收 創(chuàng)新，目前建設 1500 噸 /年太陽能級多晶硅生產(chǎn)廠，從工藝和規(guī)模經(jīng)濟，以及市場容量而言，是比較合適的規(guī)模 。 、 技術目標 本項目采用目前國外普遍采用的改良西門子工藝，即經(jīng)過精餾提純的三氯氫硅在純氫氣氣氛下，在 1080℃ 的硅芯表面沉積，生成多晶硅，產(chǎn)品為棒狀。還原反應后的“尾氣”通過低溫吸收法分離回收，分離出的氯硅烷到精餾提純，氫氣回還 原爐循環(huán)使用，氯化氫到氯氫化合成單元合成三氯氫硅。從精餾分離出的四氯化硅也回到氯氫化合成爐轉化為三氯氫硅，精餾的產(chǎn)品三氯氫硅則到還原爐生產(chǎn)多晶硅。該工藝是大部分物料在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)的相對封閉的系統(tǒng)，技術成熟，生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、可靠、產(chǎn)品質(zhì)量最穩(wěn)定 。 其工藝主要特點如下： 采用國際上先進的氯氫化技術，四氯化硅可實現(xiàn)全部工廠內(nèi)部消化，且 95%以上可以轉化為三氯氫硅，利用率高，降低了 多晶硅生產(chǎn)的單位電耗。使多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)的廢氣、廢液、廢渣排放量和 排放種類大大減少，環(huán)境保護從根本上得到了保證 。 采用高效、綜合回收 的精餾系統(tǒng)，物料消耗、能耗得到大幅度下降 。 采用大流量高沉積速度的 12 對棒進口還原爐工藝技術，大幅度提高了單爐年產(chǎn)量，降低了能耗 。 采用還原尾氣的干法回收技術，原料綜合回收率達 98%， 分離的氫氣、氯化氫產(chǎn)品質(zhì)量高，使混合氣中的各種有用物料得到最大限度回收利用，也提高了多晶硅產(chǎn)品品質(zhì)，減少了環(huán)境污染 。 采用雙相可控硅的還原電器自動控制技術，提高了還原的成 功率、產(chǎn)量和安全性；采用還原熱能綜合利用技術，降低了綜合能耗 。 在系統(tǒng)綜合回收減少原料損耗的基礎上，設計有完善的尾氣、殘液處理、廢水循環(huán)處理系統(tǒng)， 確保 各項指標均符合國家環(huán)保要求 。 采用先進的 DCS 自動控制系統(tǒng)，一過程產(chǎn)量、質(zhì)量更穩(wěn)定，并使全廠定員降到 212 人的較低水平 。 、 經(jīng)濟效果 本項目總投資為 150000 萬元，財務評價表明，稅后內(nèi)部收益率為 110%， 投資利潤率 50%， 稅后投資回收期 3 年，均高于行業(yè)平均指標，經(jīng)濟效益好；項目盈虧平衡點 33%，表明具有很好的抗風險能力。本項目的主要技術經(jīng)濟指標見表 12。 表 12 主要技術經(jīng)濟指標 項目 項目名稱 單位 數(shù)量 備注 一 產(chǎn)品方案 1 太陽能級多晶硅 t/a 1500 二 原料消耗 1 硅粉 t/a 1650 主要原料 2 四氯化硅 t/a 2250 主要原料 3 氫氟酸 t/a 15 4 硝酸 t/a 60 5 氫氧化鈉 t/a 1305 6 生石灰 t/a 1770 7 包裝物 個 /a 600000 三 公用工程消耗量 1 新鮮水 t/a 3126000 2 電 KWh/a 360000000 3 蒸氣 t/a 525000 4 裝置空氣（正常） NM3/h 45（最大） 5 儀表空 氣（正常） NM3/h （最大） 6 氮氣（正常） NM3/h 1932 2317（最大） 四 三廢排放量 1 廢氣 NM3/h 109 2 廢水 M3/h 110 不含初期雨水 3 廢渣 t/a 225 五 運輸量 1 運入量 t/a 3900 2 運出量 t/a 1950 3 總運輸量 t/a 5850 六 全廠定員 人 212 七 建筑面積 M2 46800 八 項目總投資 萬元 150000 1 固定資產(chǎn)投資 萬元 120200 九 財務評價指標 1 年均銷售收入 萬元 109080 2 年平均利潤 萬元 41081 3 內(nèi)部收益率 稅前 % 稅后 % 4 投資回收期 稅前 年 含建設期 2 年 稅后 年 含建設期 2 年 5 投資利潤率 % 投資利 稅率 % 35 6 盈虧平衡點 % 、 社會 效果 目前，國內(nèi)外多晶硅供不應求，多晶硅價格一路攀升，因此投資多晶硅生產(chǎn)項目會有理想的經(jīng)濟效益，并對我國 多晶硅材料行業(yè)的發(fā)展 和太陽能光伏發(fā)電行業(yè)的高速發(fā)展 將起到積極的推進作用。 本項目擬建在 **省 **經(jīng)濟 開發(fā)區(qū) ，將享受國內(nèi)同等技術開發(fā)區(qū)的優(yōu)惠政策包括土地、稅收、貸款、電價及市政優(yōu)質(zhì)服務。原料供應和產(chǎn)品運輸十分方便，是理想的投資環(huán)境 。 同時，將給地方提供勞動就業(yè)機會和稅收，帶動地方經(jīng)濟及相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 。 、 環(huán)境 效果 本項目采用目前國際先進的工藝技術，以四氯化硅、硅粉、氫氣為原料，氯氫化合成三氯氫硅，污染物排放量少，所有的廢水、廢氣均采取了可行的處理方法進行處理，處理后的廢水、廢氣可以達到國家標準規(guī)定的排 放指標。本項目的大部分固體廢物可綜合利用，需要進行堆放的廢渣中不含有毒有害物質(zhì)，可以直接堆放。因此本項目符合清潔生產(chǎn)的要求 。 充分考慮工廠總體布置的安全性，順應生產(chǎn)流程布置，嚴格執(zhí)行有關標準、規(guī)范，并考慮各類工藝生產(chǎn)裝置之間的防火間距，以及工藝生產(chǎn)裝置與重要輔助設施、罐區(qū)、道路、行政設施等的防火間距。 項目內(nèi)容 、建設規(guī)模 引進國外先進技術、工藝設備 （ 部分 ） ，通過集成、 消化 吸收、創(chuàng)新，建設 1500 噸／年太陽能級多晶硅 （ 產(chǎn)品質(zhì)量按中檔電路級設 計 ） 生產(chǎn)廠，從工藝和規(guī)模經(jīng)濟，以及市場容量而言，是比較合 適的規(guī)模。 1500 噸／年一條生產(chǎn)線，不僅具備規(guī)模效應，且技術成熟可靠，系統(tǒng)主工藝及公用工程的配置都不存在工程技術障礙，能量及物料的綜合利用等更平衡合理 。 、工藝技術 、 工藝技術概況 本項目采用目前國外普遍采用的改良西門子工藝，即經(jīng)過精餾提純的三氯氫硅在純氫氣氣氛下，在 1080℃ 的硅芯表面沉積，生成多晶硅，產(chǎn)品為棒狀。還原反應后的“尾氣”通過低溫吸收法分離回收，分離出的氯硅烷到精餾提純，氫氣回還原爐循環(huán)使用，氯化氫到氯氫化合成單元合成三氯氫硅。從精餾分離出的四氯化硅也回到氯氫化合成爐轉化為三氯 氫硅，精餾的產(chǎn)品三氯氫硅則到還原爐生產(chǎn)多晶硅 ，解決 了國內(nèi) 多