【文章內(nèi)容簡介】 網(wǎng)點，建立微機網(wǎng)絡(luò)，依靠名牌帶動，增加國際、國內(nèi)市場占有份額。 因本項目產(chǎn)品是利用 先進的生產(chǎn)方法生產(chǎn)出的多晶硅產(chǎn)品。具有成本低、能耗低、易于工業(yè)化生產(chǎn)等特點，因而其在未來的國際市場競爭中將站有較強的優(yōu)勢。 且本企業(yè)擁有較強的技術(shù)及資金實力，產(chǎn)品有可靠的技術(shù)、資金保證，因而本項目產(chǎn)品市場風險很小。 第三章 建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 新建 年產(chǎn) 1000噸太陽能多晶硅生產(chǎn)線 一條； 實現(xiàn) 年產(chǎn)太陽能多晶硅 1000噸的生產(chǎn)能力。 本項目需用地 ， 新增建筑面積 23500 平方米；具體建設(shè)內(nèi)容如下： 新建 純工業(yè)硅 制備車間 6900平方米； 濕法車間 7500平方米； 真空熔煉 車間 （絕對無塵室） 3400平方米； 庫房及輔助 車間等 4200平方米； 綜合辦公樓 1500平方米（含化驗、質(zhì)檢室 300㎡）； 需購置安裝 生產(chǎn)加工等 設(shè)備 269臺（套）； 完成廠區(qū)硬化、綠化、美化工作； 根據(jù)市場預測及企業(yè)目前的實際狀況，確定本項目產(chǎn)品方 案如下：項目建成達產(chǎn)后 年產(chǎn)多晶硅 1000 噸。具體生產(chǎn)綱領(lǐng)如下： 生產(chǎn)綱領(lǐng) 單位：噸 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)量 合計 原有 新增 多晶硅 0 1000 1000 第四章 場址選擇 .擬建地點 根據(jù)項目特點及企業(yè)未來發(fā)展的需要，確定白山市市郊鄉(xiāng)七道江村原白山市能源金剛砂有限公司所在地為項目建設(shè)地點。該地位于白山市市郊， 廠區(qū)距白山西站 2公里，距白山 通化一級公路 1公里 ，交通十分便利。 .擬建地點 描述 項目擬選廠址位于吉林省 白山市市郊鄉(xiāng)七道江村原白山市能源金剛砂有限公司所在地。 廠區(qū)占地面積 ，原有部分公用工程設(shè)施可以利用，建設(shè)條件良好，交通便利。 .地形地貌與工程地質(zhì)條 件 該廠區(qū)地勢平坦。基本地震烈度為Ⅵ度，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，上層為黑土，厚度為 ～ 米，下為粘土層，淺黃色，厚度 ～ ，下伏中園礫層，厚度為 ～ 米，基巖為 灰?guī)r全化帶，深度 ～ 米。中園礫層和礫砂層貯存地下水，承壓水頭 ～ ，水量豐富。 . 氣象、水文資料 平均氣溫 ℃ ； 平均最高溫度 ℃ ； 平均最低溫度℃ ； 極端最高溫度 ℃ ； 極端最低溫度 ℃ ； 平均相對濕度 73％ ； 降水量 ； 降水天數(shù) ； 最大積雪深度 39 cm； 最大凍土深度 170cm； 平均風速 。 . 場址建設(shè)條件 4. 白山市位于吉林省東南部自然風景秀麗的長白山西側(cè)，東經(jīng) 126176。 739。128176。 1839。，北緯 41176。 2139。42176。 4839。東與延邊朝鮮族自治州相鄰；西與通化市接壤；北與吉林市毗連；南與朝鮮民主主義人民共和國隔鴨綠江相望。東西相距 180 公里，南北相距 163 公里，國境線長 454公里，幅員 17485平方公里。市區(qū)面積 1388平方公里。 人口 132 萬。 白山市境內(nèi)山峰林立，綿亙起伏，溝谷交錯，河流縱橫。長白熔 巖臺地和靖宇熔巖臺地覆蓋境內(nèi)大部分地區(qū)，龍崗山脈和老嶺山脈斜貫全境。龍崗山脈海拔 8001200 米，相對高度在500－ 700米之間；老嶺山脈山體高大，海拔 1000－ 1300米， 相對高度 500－ 800米之間。鴨綠江沿岸地形起伏較大，溝谷切割較深，地勢較險峻。境內(nèi)最高點長白山主峰白云峰海拔 2691米，為東北地區(qū)最高峰；最低點靖宇縣的批州口子，海拔 米。主要河流有鴨綠江、頭道松花江、二道松花江、渾江等。 （ 1）氣象條件 白山市屬北溫帶大陸性季風氣候，是吉林省最寒冷地區(qū)。春季晝夜溫差大 ；夏季短，溫熱多雨；秋季涼爽，多睛朗天氣；冬季長，干燥寒冷。市區(qū)年平均氣溫 ℃，夏季最高氣溫歷史極值 ℃，冬季最低氣溫歷史極值 ℃，年平均降水量，日照時數(shù) 2259小時，無霜期 140天 。 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB500112020）中有關(guān)建（構(gòu)）物抗震設(shè)防烈度、設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計地震分組的規(guī)定，本工程所選場址的抗震設(shè)防烈度為 6度，設(shè)計基本地震加速度值。 （ 2）自然資源條件 白山市素有 “ 立體資源寶庫 ” 、 “ 長白林海 ” 、 “ 人參之鄉(xiāng) ” 之美稱。全 市現(xiàn)有林地面積 14761平方公里，境內(nèi)森林覆蓋率達 83%，人均森林蓄積量 167 立方米，相當于全國人均森林蓄積量的 19 倍，是中國的主要木材產(chǎn)區(qū)之一。聯(lián)合國 “ 人與生物圈 ” 長白山自然保護區(qū)有 60%的面積在白山市。古老茂密 的原始森林為野生動植物提供了優(yōu)越的繁衍生息的條件，是東北 “ 三寶 ”── 人參、貂皮、鹿茸角的故鄉(xiāng)。 白山市境內(nèi)有野生動物 350余種， 野生植物 2300余種， 2300多種野生植物中，經(jīng)濟植物 1500 余種。豐富的特產(chǎn)資源造就了一批 “ 名鄉(xiāng) ” ，撫松縣被國家評為 “ 中國人參之鄉(xiāng) ” 、靖宇縣被評為 “ 中國西洋 參之鄉(xiāng) ” 和 “ 中國長白山礦泉城 ” 、八道江區(qū)被評為 “ 中國林蛙之鄉(xiāng) ” 、臨江市被評為 “ 中國紅景天之鄉(xiāng) ” 。 白山地區(qū)已發(fā)現(xiàn)金屬和非金屬礦 100 多種，占全省發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)的 73%。目前已探明儲量的有 36 余種，礦產(chǎn)儲量大、品位高，成礦條件好。境內(nèi)臨江市硅藻土產(chǎn)品遠銷亞太地區(qū)，江源縣、八道江區(qū)列入全國 60 個重點產(chǎn)煤縣之列，白山礦產(chǎn)資源開發(fā)前景十分廣闊。 白山境內(nèi)有鴨綠江、松花江兩大水系，流域面積 100平方公里以上的鴨綠江、松花江、渾江等較大河流 55 條，著名的白山電站和云峰電站主要庫區(qū)座落在白山市境內(nèi)，全市多年 平均水資源總量 ，水資源人均占有量是全國人均占有量的 ，水能理論蘊藏量 ，可開發(fā)水能資源量 。 白山市有漢族、滿族、朝鮮族、回族等 24個民族。全市總 人口 ， 其中：農(nóng)村人口為 387212人，占總?cè)丝诒戎?；城鎮(zhèn)人口 932894人，占總?cè)丝诒戎?%； 2020年國民生產(chǎn)總值 ，全口徑財政收入 。 本項目將利用 原白山市能源金剛砂有限公司 部分公用工程設(shè)施。 （ 1）交 通運輸條件 原廠區(qū)外部基礎(chǔ)設(shè)施條件良好，廠區(qū)距白山西站 2公里，距白山 通化一級公路 1公里，交通便利。本項目將新建廠區(qū)內(nèi)部道路 6600㎡、綠化帶 200㎡。 （ 2）供水條件 原廠區(qū)供水可以滿足生活用水，本項目 擬新打深井 1眼并新建 300立方米儲水池 1座以滿足項目生產(chǎn)用水要求。 （ 3）供電條件 原廠區(qū)供電設(shè)施完全能滿足項目用電需求，本項目 只需新增 2020KVA變壓器 1臺，以滿足制備車間電熔爐生產(chǎn)用電要求。如新增 1000KVA變壓器 1臺，即可滿足項目其它生產(chǎn)用電要求。 （ 3）供暖條件 原廠區(qū)有鍋爐房 1座， 4噸鍋爐 2臺 ，原供 暖 設(shè)施能滿足廠區(qū)供暖要求，也完全可以 滿足項目生產(chǎn)用汽要求。 第五章 技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案 受市場趨動， 2020 年之前，多晶硅售價僅為 23 美元 /㎏，太陽能級多晶硅產(chǎn)量少，用量變化不大，基本保持穩(wěn)定的供求關(guān)系，因而研究多晶硅生產(chǎn)新工藝的研究單位和學者較少。自2020 年起，由于光伏及半導體材料行業(yè)的迅猛發(fā)展，多晶硅用量迅速提高，造成多晶硅成供不應(yīng)求之勢，世界庫存減少為零，價格迅速攀升，選擇投資低、產(chǎn)量大、易于制備、能耗低的制備多晶硅新工藝、新設(shè)備引起各 國極大關(guān)注。 國內(nèi)外新工藝和新方法接連出爐，有些成熟，有些進入工業(yè)試驗，有些尚在試驗室內(nèi)，本企業(yè)及東北大學的專家通過對近來收集到的工藝流程進行系統(tǒng)研究分析，經(jīng)過小試、工業(yè)試驗，研究出適合本地區(qū)并具有世界先進水平的工藝流程。 目前多晶硅的制備方法分類可分為化工法和冶金法二大類。 化工法主要包括西門子法和改良西門子法，其方法如下： 化工法主要流程包括工業(yè)硅的氯化生產(chǎn) SiHCl3 和 SiCl4，同時如 Fe， Si， Ca， P， B 等夾雜也被氯化成相應(yīng)的氯化物，由于其氯化物的熔點沸點相差較大，它們在汽相與液相的溶解度不同 ，采用蒸餾與精餾的辦法使 SiHCl3 和 SiCl4提純，提純后的 SiHCl3 和 SiCl4用氫還原，在加熱的金屬硅棒上沉積生成多 晶硅。這是傳統(tǒng)的生產(chǎn)多晶硅生產(chǎn)工藝，設(shè)備和技術(shù)逐漸改造與提高，如：工業(yè)硅的氯化采用沸騰氯化取代固定床，還原爐大型化，國外一爐可達 3 噸的產(chǎn)量，還原尾氣的回收利用等，使該技術(shù)成熟，多晶硅質(zhì)量穩(wěn)定，降低了生產(chǎn)成本，解決了環(huán)保問題，世界多晶硅 95%以上的產(chǎn)量是使用此法，世界上的 7— 8家生產(chǎn)廠家用此方法的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 90%以上。這些國家和企業(yè)對我國技術(shù)封鎖嚴重，只能引進俄羅斯二流的還有 保留的技術(shù)，并且固定資產(chǎn)投資額大，企業(yè)無法接受。 冶金法歸納起來有如下方法： 等離子回轉(zhuǎn)爐制備 SiC在電爐與 SiO2反應(yīng)的二步高溫碳熱還原法，該技術(shù)來源于 SOLSiLC，現(xiàn)已完成了工業(yè)試驗，試驗規(guī)模為 50— 100 噸 /年，該方法要求的條件是必須有超高純的材料，生產(chǎn)成本可低于 15 歐元 /㎏。該項技術(shù)的主體設(shè)備是專利產(chǎn)品，我們尚不能掌握，超高純原料的供應(yīng)我們尚不了解，因而無法采用該方法。 Eikem 的高純石英碳熱還原 — 濕法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的方法。這種方法和企業(yè)選擇的方法非常接近，與傳統(tǒng)的方法相比，能耗僅是 傳統(tǒng)方法的 20— 25%，用此方法生產(chǎn)的硅做成的電池光電轉(zhuǎn)化率可達 15— 16%以上，企業(yè)已于 2020 年建成一個小規(guī)模試驗廠，效果良好。 Eikem 強調(diào)該工藝的主要優(yōu)點是 低成本，低能耗和易于工業(yè)化等特點。 高純石英的高溫熔鹽電解法：這種工藝是 tubergh 在2020年提出的，主要受鋁電解的啟發(fā)生產(chǎn)的這種想法，在 10000C的含氟的熔鹽中電解分離石英成硅和氧，硅在陰極沉積，然后用酸沖洗硅達到純硅，熔化結(jié)晶成錠鋸成片。已完成了實驗室規(guī)模，尚無工業(yè)化的報道。 SiO2 在氟鹽中電解，查到的陰極反應(yīng)是 SiF6+4e=Si+6F，電位是－ ；比它正電位的金屬與非金屬都有析出的可能，因而原料要求也是非常純才行，由于尚無工業(yè)試驗的報導，因而也不予考慮，從能耗的角度分析，碳熱還原與熔鹽相比也不省電，且又產(chǎn)生氟的污染問題。 高純石英的真空熱還原：昆明理工大學和大連理工大學等單位正在進行試驗室研究，無進行工業(yè)化實驗，無法作為建工廠的依據(jù)。 綜上所述，冶金法的特點必須是選擇的硅石的純度盡量的高，熔煉完成僅能去掉部分雜質(zhì)，需與濕法配合起來才能做出純度高的硅，要想得到多晶硅，尚需要進行定向澆鑄與區(qū)熔結(jié)晶。 目前國內(nèi)外生產(chǎn)多晶硅 的主要生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)工藝的比較如下表 多晶硅生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)工藝比較分析表 生產(chǎn)廠家 生 產(chǎn)技 術(shù) 技術(shù)特性 優(yōu)點 缺點 Hemlovk Tokuyama Wacker Mitsrbishi SGS 西門子 技術(shù) Trichlorosilane 是熱沉積物的主要混合成分， U型硅棒也殘留在沉積物中，沉積物的溫度是 11000C— 12020C。 生產(chǎn)技術(shù)相對成熟，產(chǎn)品純度高能滿足半導體和光伏工業(yè)的需求。 大投資，高費用，沉積物溫度高，大量能量消耗，生產(chǎn)效率相對較低。 ASiMi 改進的西門子技術(shù) SiCl4是熱 沉淀物的主要成分，沉積物的溫度降到 8000C。 相比較西門子技術(shù)，產(chǎn)品純度更高，沉積物溫度較低。 大投資，高成本和相對較低的生產(chǎn)效率。 MEMC SGS Wacker 流化床 噴射推進氣體遇到流化床里的硅小顆粒引起硅可以的膨脹，沉積物的溫度是 6000C。 和西門子工藝比較，生產(chǎn)效率更高，能量消耗和成本更低。 生產(chǎn)技術(shù)不及西門子技術(shù)成熟，成本仍然很高。 EIKen 冶金硅凈化工藝 直接熔化冶金硅，定向結(jié)晶鑄造來提純太陽能級多晶硅。 和熱沉積工藝相比，大量減少能量消耗和生產(chǎn)費用。 生產(chǎn)技術(shù)不成熟，在將來的一個時期內(nèi)太陽能電池的研究仍受到限制。 ECN 碳熱還原加法 用純石英和碳作為原料直接生產(chǎn)太陽能級多晶硅 廉價的充裕的原料以及低成本。 技術(shù)不成熟，將成為未來的一個時期內(nèi)太陽能電池的制造技術(shù)的主流。 通過比較認為只有 Eikem 的高純石英碳熱還原 — 濕法生產(chǎn)太陽能級多晶硅法較為適宜本地生產(chǎn)，因此公司與東北大學的專家一道借鑒了 Eikem 的高純石英碳熱還原 — 濕法生產(chǎn)太陽能級多晶硅法研究出了適宜本地生產(chǎn)的多晶硅生產(chǎn)方法。該方法現(xiàn)已經(jīng)過小試及工業(yè)試驗，具有世界先進水平。 公司技 術(shù)人員與東北大學的專家一道借鑒了 Eikem 的高純 石英碳熱還原 — 濕法生產(chǎn)太陽能級多晶硅法研究出了適宜本地生產(chǎn)