【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 萬(wàn) kW的太陽(yáng)能發(fā)電容量，使太陽(yáng)能成為我國(guó)最 主要 的可再生能源，并預(yù)計(jì)不到 10 年，太陽(yáng)能發(fā)電成本就會(huì)接近并低于煤電成本。能夠大規(guī)模地實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的材料 96％以上仍然是硅材料。正由于硅材料對(duì)信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)的特殊地位，各發(fā)達(dá)國(guó)家 才 將硅材料作為特殊的戰(zhàn)略材料，嚴(yán)格控制技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)艛嗳蚬璨牧鲜袌?chǎng)。 山東鼎昌 硅業(yè)科技發(fā)展 有限公司年產(chǎn) 200 噸多晶硅項(xiàng)目 節(jié)能評(píng)估報(bào)告 山東省工程咨詢(xún)?cè)? 編制 11 我國(guó)多晶硅原料 95％以上依賴(lài)進(jìn)口，我國(guó)的硅單晶材料快速發(fā)展，但關(guān)鍵的多晶硅原材料的自給能力卻很低， 2020 年國(guó)內(nèi)只生產(chǎn)了不到 80 噸的多晶硅，但卻消耗了近 2280 噸的多晶硅， 96％以上由國(guó)外高價(jià)進(jìn)口，致使我國(guó)半 導(dǎo)體硅單晶材料工業(yè)陷入了受制于外國(guó)的尷尬、被動(dòng)局面。進(jìn)口多晶硅原料價(jià)格飛漲，嚴(yán)重影響硅材料企業(yè)生存，由于國(guó)際半導(dǎo)體工業(yè)的迅猛發(fā)展，以及兩次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)造成的國(guó)際石油價(jià)格暴漲的能源危機(jī)，日、美、歐各國(guó)紛紛立法促進(jìn)硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)和應(yīng)用，造成了對(duì)半導(dǎo)體級(jí)高純多晶硅的巨大需求，也客觀上促使國(guó)際多晶硅短缺 、 緊俏及價(jià)格暴漲。與兩年前相比，區(qū)熔和直拉單晶硅用的多晶硅價(jià)格上漲了近一倍，太陽(yáng)能用多晶硅價(jià)格漲了 3 倍多。 雖然我國(guó)硅料工業(yè)起步較早 (20 世紀(jì) 50 年代 )，但由于生產(chǎn)規(guī)模小、工藝技術(shù)落后、環(huán)境污染嚴(yán)重、消耗大、成本高， 絕大部分企業(yè)因虧損而相 繼停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)。到 2020年我國(guó)只剩下峨眉半導(dǎo)體材料廠和洛陽(yáng)單晶硅有限公司兩家生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)能力僅為 100 噸 /年，且能滿(mǎn)足太陽(yáng)能電池生產(chǎn)需要的硅 料實(shí)際產(chǎn)量只有 80 噸。專(zhuān)家預(yù)計(jì)， 2020年我國(guó)用于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的硅料需求量將達(dá)到 4365噸， 2020年為 。若不以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)改變國(guó) 內(nèi)多晶硅的生產(chǎn)現(xiàn)狀，我國(guó)硅料工業(yè)受制于國(guó)際市場(chǎng)的狀況將無(wú)法改變，這將危及我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。 開(kāi)發(fā)利用綠色潔凈能源 —— 太陽(yáng)能已經(jīng)成為當(dāng)今世 界能源的主流，太陽(yáng)能是地球上取之不盡，用之不竭的綠色 潔凈能源， 是大自然賜于我們?nèi)祟?lèi)的無(wú)窮無(wú)盡的寶貴財(cái)富。地球上的所有能量，都來(lái)自于太陽(yáng)源源不斷的能量供應(yīng)，有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，太陽(yáng)向地球每秒鐘所送達(dá)的能量相當(dāng)于 500萬(wàn)噸煤。人們最早利太陽(yáng)能，是將它轉(zhuǎn)換成 熱 能加以利用，后來(lái)光電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，以致使太陽(yáng)能的利用領(lǐng)域得到了擴(kuò)展。早在 50 年代，第一個(gè)實(shí)用 性 硅太陽(yáng)能電池在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生。不久被山東鼎昌 硅業(yè)科技發(fā)展 有限公司年產(chǎn) 200 噸多晶硅項(xiàng)目 節(jié)能評(píng)估報(bào)告 山東省工程咨詢(xún)?cè)? 編制 12 用于人造衛(wèi)星發(fā)電系統(tǒng)上。迄今為止，太空中成千的飛行器，都裝備了太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。盡管如此，太陽(yáng)能電池在地面上的應(yīng)用，卻一直沒(méi)得到廣泛重視，在 70 年代， 世界出現(xiàn)了第 一 次 “石油危機(jī)”之時(shí)，地面大規(guī)模應(yīng)用太陽(yáng)能發(fā)電，才 被 列上許多國(guó)家的議事日程。當(dāng)初，太陽(yáng)能發(fā)電主要使用的是單晶硅太陽(yáng)能電池。進(jìn)入 80 年代中期，環(huán)境繼能源之后，又成為國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)之一，人類(lèi)又把目光集中到解決這兩個(gè)問(wèn)題的交叉點(diǎn) —— 太陽(yáng)能光伏發(fā)電上，從而大大加速了開(kāi)發(fā)利用 太陽(yáng)能的 工業(yè)步伐。近十幾年來(lái)，隨著人類(lèi)對(duì)單晶硅材料光伏效應(yīng)（使光能轉(zhuǎn)化為 電能 ）的發(fā)現(xiàn)，人們又將逐步將硅材料用于太陽(yáng)能發(fā)電，為 硅材料的應(yīng)用擴(kuò)大了范圍，成為硅材料的又一重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。用硅材料（單晶硅、多晶硅）制造太陽(yáng)能電池發(fā)電，是發(fā)展現(xiàn)代能源 工業(yè)的重要領(lǐng)域之一，且不產(chǎn)生任何污染，呈現(xiàn)出日益誘人的發(fā)展前景。 綜上所述，該項(xiàng)目的建設(shè)是必要的。 項(xiàng)目建設(shè)的可行性 （ 1） 符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策 《 中華人民共和國(guó)可再生能源法 》 第十七條 規(guī)定 ， “ 國(guó)家鼓勵(lì)單位和個(gè)人安裝和使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、太陽(yáng)能供熱采暖和制冷系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)等太陽(yáng)能利用系統(tǒng) 。 ” ，該項(xiàng)目的建設(shè)為太陽(yáng)能光伏電池的制造提供了產(chǎn)品原料。 根據(jù)國(guó)家發(fā)改委 《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄 (2020 年本 )》鼓勵(lì)類(lèi)“ 二十四 信息產(chǎn)業(yè) 第 38 條： 6 英寸及以上單晶硅、多晶硅及晶片制造” ，該項(xiàng)目產(chǎn)品為直徑 150mm 多晶硅棒，符合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展要求。 因此發(fā)展多晶硅產(chǎn)業(yè)是符合 國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求。 （ 2） 技術(shù)上可行 從國(guó)際多晶硅主要技術(shù)特征來(lái)看，多種生產(chǎn)工藝路線(xiàn)并存，產(chǎn)業(yè)化技山東鼎昌 硅業(yè)科技發(fā)展 有限公司年產(chǎn) 200 噸多晶硅項(xiàng)目 節(jié)能評(píng)估報(bào)告 山東省工程咨詢(xún)?cè)? 編制 13 術(shù)封鎖、壟斷局面不會(huì)改變。由于各多晶硅生產(chǎn)工廠所用主輔原料不盡相同，因此生產(chǎn)工藝技術(shù)不同；進(jìn)而對(duì)應(yīng)的多晶硅產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)、用途、產(chǎn)品檢測(cè)方法、過(guò)程安全等方面也存在差異，各有技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)秘密，總的來(lái)說(shuō)，目前國(guó)際上多晶硅生產(chǎn)主要的傳統(tǒng)工藝有：改良西門(mén)子法、硅烷法和流化床法。其中改良西門(mén)子工藝生產(chǎn)的多晶硅的產(chǎn)能、約占世界總產(chǎn)能的 80％ 。 改良西門(mén)子法多晶硅生產(chǎn)的西門(mén)子工藝，其原理就是在 1100℃ 左右的高純硅芯上用高純氫還原高純?nèi)葰涔?，生成多晶硅沉積在硅芯上。改良西門(mén)子工藝是在傳統(tǒng)西門(mén)子工藝的基礎(chǔ)上，同時(shí)具備節(jié)能、降耗、回收利用生產(chǎn)過(guò)程中伴隨產(chǎn)生的大量 H HCI、 SiCI4等副產(chǎn)物以及大量副產(chǎn)熱能的配套工藝。目前世界上絕大部分廠家均采用改良西門(mén)子法生產(chǎn)多晶硅。 本項(xiàng)目采用 改良西門(mén)子工藝生產(chǎn)多晶硅，從技術(shù)上是可行的。 （ 3） 當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)條件滿(mǎn)足項(xiàng)目 建設(shè) 要求 本項(xiàng)目選址在日照市莒 縣城北工業(yè)園 區(qū) 山東鼎昌鐵塔制造有限公司廠區(qū) 內(nèi) ，東臨新亞歐大陸橋堡 日照港，西靠國(guó)家級(jí)旅游風(fēng)景區(qū)浮來(lái)山，膠新鐵路相伴， 206國(guó)道為臨，交通 便利，土地平整，視野開(kāi)闊，緊靠 110KV變電站 ， 電源接入方便 。交通方便，原輔材料、水、電供應(yīng)條件好，環(huán)境適宜，有利于多晶硅生產(chǎn)。 本項(xiàng)目生產(chǎn)所需原料為三氯氫硅，市場(chǎng)供應(yīng)充足。 綜上所述，山東鼎昌 硅業(yè)科技發(fā)展 有限公司年產(chǎn) 200 噸多晶硅項(xiàng)目，可發(fā)揮原料、技術(shù)、公用工程、場(chǎng)地等方面的諸多優(yōu)勢(shì)，能為企業(yè)增加新的產(chǎn)品，增加企業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 山東鼎昌 硅業(yè)科技發(fā)展 有限公司年產(chǎn) 200 噸多晶硅項(xiàng)目 節(jié)能評(píng)估報(bào)告 山東省工程咨詢(xún)?cè)? 編制 14 項(xiàng)目投資及分析 如表 21 所示， 本項(xiàng)目總投資 21087 萬(wàn)元， 其中建設(shè)投資 19142 萬(wàn)元，流動(dòng)資金為 1945 萬(wàn)元； 年均凈利潤(rùn) 22361 萬(wàn)元，所得稅后項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為 %，稅后投資回收期為 年（含建設(shè)期）。 表 21 主要財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)指標(biāo)匯總表 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 備注 一、 基本數(shù)據(jù) 其中外匯 20 萬(wàn)美元 1 總投資 萬(wàn)元 21087 建設(shè)投資 萬(wàn)元 19142 建設(shè)期利息 萬(wàn)元 流動(dòng)資金 萬(wàn)元 1945 2 報(bào)批投資 萬(wàn)元 19726 3 項(xiàng)目資本金 萬(wàn)元 19726 4 年均營(yíng)業(yè)收入 萬(wàn)元 44638 5 年均總成本費(fèi)用 萬(wàn)元 14242 6 年均增值稅 萬(wàn)元 5822 7 年均營(yíng)業(yè)稅金及附加 萬(wàn)元 582 8 年均利潤(rùn)總額 萬(wàn)元 29814 9 年均息稅前利潤(rùn)（ EBIT） 萬(wàn)元 29851 10 年均所得稅 萬(wàn)元 7454 11 年均凈利潤(rùn) 萬(wàn)元 22361 二、 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo) 1 項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅前） % 基準(zhǔn)值 12% 2 項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后） % 3 項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（稅前） 萬(wàn)元 170825 4 項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（稅后） 萬(wàn)元 125501 5 項(xiàng)目投資回收期（稅前） 年 6 項(xiàng)目投資回收期（稅后） 年 7 項(xiàng)目資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 % 基準(zhǔn)值 13% 8 總投資收益率（ ROI） % 9 資本金凈利潤(rùn)率（ ROE） % 本項(xiàng)目各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均好于行業(yè)基準(zhǔn)值，有很好的經(jīng)濟(jì)效益，而且有很大的利潤(rùn)增值空間，投資回報(bào)好，因此在經(jīng)濟(jì)上是可行的 ，且符合國(guó)家項(xiàng)目資本金有關(guān)政策 。 山東鼎昌 硅業(yè)科技發(fā)展 有限公司年產(chǎn) 200 噸多晶硅項(xiàng)目 節(jié)能評(píng)估報(bào)告 山東省工程咨詢(xún)?cè)? 編制 15 第三章 能耗指標(biāo)及分析 能源消費(fèi)構(gòu)成 該項(xiàng)目 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) 為電力 和水。 電力：該公司所用的電力全部為外購(gòu)，主要用于生產(chǎn)系統(tǒng)及所屬配套辦公、生活設(shè)施使用。 電耗年綜合用電 kWh，由當(dāng)?shù)毓╇姽倦娋W(wǎng)供給。 水：該公司的 生產(chǎn)用 水全部來(lái)源于該公司的自備 水井，經(jīng)深井泵輸送到各車(chē)間，辦公、生活用 水由 自來(lái)水 公司供給 。 本項(xiàng)目年綜合用水量 50000噸，其中生產(chǎn)用水 42800 噸。生產(chǎn)用水主要來(lái)源于廠區(qū)內(nèi)的自備水井 。 項(xiàng)目能源消費(fèi)狀況 供 配電 項(xiàng)目設(shè)備 新增電氣容量 為 17250kW， 考慮該項(xiàng)目生產(chǎn)的連續(xù)性和易燃易爆特點(diǎn)，需新建 2 回 110kV 架空供電線(xiàn)路，在廠區(qū)新建 110kV/10kV 變電站一座， 10kv/ 變電所三 座 。 由于系統(tǒng)采用還原爐導(dǎo)熱油熱量回收技術(shù)，回收余熱能滿(mǎn)足生產(chǎn)用熱需要并有富余，因此本項(xiàng) 目?jī)H需考慮非正常生產(chǎn)工況下的用熱需要，需設(shè)一臺(tái)開(kāi)工用導(dǎo)熱油加熱器 ，擬 用電力加熱 作為裝置開(kāi)工用 。 供 水 新增項(xiàng)目由于采用干法還原尾氣回收和還原爐導(dǎo)熱油冷卻余熱利用技術(shù)，使水的消耗量大大降低， 項(xiàng)目建設(shè)所在地地下水資源豐富， 擬新建取水量 1000m3/h水井兩口，足以滿(mǎn)足生產(chǎn)和 消防等用水需要。 由于還原尾氣回收后尾氣中的氯硅烷遇水 即水解為二氧化硅和氯化氫，成為酸性水溶液，需要用石灰水中和，中和處理后成為無(wú)害廢水，實(shí)山東鼎昌 硅業(yè)科技發(fā)展 有限公司年產(chǎn) 200 噸多晶硅項(xiàng)目 節(jié)能評(píng)估報(bào)告 山東省工程咨詢(xún)?cè)? 編制 16 現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。雨水和生活污水可經(jīng)收集過(guò)濾后進(jìn)入石灰水中和池，作為自然蒸發(fā)補(bǔ)充用水。 生產(chǎn)工藝、設(shè)備 （ 1）生產(chǎn)工藝的選擇 本項(xiàng)目采用目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的改良西門(mén)子土藝，也就是三氯氫硅與純氫的還原條件下，在 1050℃硅芯發(fā)熱體表面沉積、生長(zhǎng)多晶硅。該工藝成熟、生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、可靠，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的多晶硅生產(chǎn)工藝。 “改良西門(mén)子法”還原尾氣回收過(guò)程中物料不接觸水，相對(duì)于“傳統(tǒng)西門(mén)子法”的“濕法回收”而言，稱(chēng)之為“干法回收” 。干 法回收主要是利用還原尾氣中氫氣、氯化氫、三氯氫硅、四氯化硅、二氯二氫硅等各組分物理化學(xué)性質(zhì)的差異，通過(guò)溶解吸收，吸收 — 脫吸，吸附 — 脫附等化工操作實(shí)現(xiàn)各組分的分離，并重新利用。 采用干法回收工藝，還原尾氣中的各組分幾乎可以 100％分離回收，由于整個(gè)系統(tǒng)是閉路循環(huán)，不引入新的污染源，故回收各組分品質(zhì)穩(wěn)定，可直接返回系統(tǒng)重新利用，從而提高了收率，減少了消耗。 采用改良西門(mén)子法，其特點(diǎn)為閉路循環(huán)系統(tǒng)，采 用節(jié)能型大還原爐、干法回收等技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量高，原輔材料及電力消耗大為降低，每生產(chǎn) 1公斤多晶硅的單耗與國(guó)內(nèi)目前水平相比，各項(xiàng)單耗都大幅度降低。 （ 2） 主要用能設(shè)備 本項(xiàng)目主要裝置有：主裝置和輔助裝置二部分。 主裝置包括三氯氫硅提純系統(tǒng)、干法回收系統(tǒng)、多晶硅還原系統(tǒng)。 輔助裝置包括制氫站、制氮站、制冷站、循環(huán)水站、 純水站、 熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。 本項(xiàng)目核心設(shè)備為還原爐，選用 12 對(duì)棒還原爐。 其他設(shè)備包括塔類(lèi)：提純塔為篩板塔，吸收塔、脫吸塔為填料塔。 山東鼎昌 硅業(yè)科技發(fā)展 有限公司年產(chǎn) 200 噸多晶硅項(xiàng)目 節(jié)能評(píng)估報(bào)告