【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5~8 美分 /（ ）。 光伏技術(shù)發(fā)展的另一特點(diǎn)是薄膜太陽(yáng)能電池的研究取得重大進(jìn)展和各種新型太陽(yáng)能電 池的不斷涌現(xiàn)。 新型太陽(yáng)能電池 主要包括： （ 1） 硒化銅銦（ CuInSe2 , 簡(jiǎn)稱(chēng) CIS）薄膜太陽(yáng)能電池 （ 2） 硅 硅串聯(lián)結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池 （ 3） 用化學(xué)束外延（ CBE）技術(shù)生產(chǎn)的多結(jié) Ⅲ Ⅴ 族化合物太陽(yáng)能電池 （ 4） 大面積光伏納米電池 多晶硅是太陽(yáng)能電池的主角 當(dāng)代 技術(shù)的進(jìn)步極大地推動(dòng)了光伏產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。 各種太陽(yáng)電池日新月異，但從 選用 材料來(lái)說(shuō)，多晶硅仍是太陽(yáng) 能 電池的主角，下表是 全球太陽(yáng)能 電池市場(chǎng)上各種材料所占份額： 19992021 年全球太陽(yáng)能電池市場(chǎng)上各種材料所占份額 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Mono cSi 4 3 3 3 3 3 3 Poly cSi 4 4 5 5 5 5 5 Sisheets 4.1 4.3 5.6 4.6 4.4 3.3 2.9 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 10 aSi 1 9.6 8.9 6.4 4.5 4.4 4.7 CdTe 0.5 0.3 0.5 0.7 1.1 1.1 1.6 CIS 0.2 0.2 0.2 0.2 0.6 0.4 0.2 由表可以看出，單晶硅太陽(yáng)能電池的市場(chǎng)份額變化不是很大，基本上維持在 40%左右；薄膜太陽(yáng)能電池的市場(chǎng)份額則因?yàn)檠芯窟M(jìn)展不大而使研究者的熱情下 降，其市場(chǎng)份額也逐步減??；非晶硅太陽(yáng)能電池同樣如此；碲化鎘和硫銦銅太陽(yáng)能電池的研究還不成熟，市場(chǎng)份額也非常小；與此相反，可以看到的是，多晶硅太陽(yáng) 能 電池的市場(chǎng)份額則是逐步增長(zhǎng)，已經(jīng)超過(guò)單晶硅太陽(yáng)電池的市場(chǎng)份額， 2021 年，其市場(chǎng)份額已經(jīng)達(dá)到 %，比單晶硅太陽(yáng) 能 電池的市場(chǎng)份額多出 14個(gè)百分點(diǎn)。這充分說(shuō)明，鑄造多晶硅太陽(yáng) 能 電池將是未來(lái)太陽(yáng)電池發(fā)展之方向，但是單晶硅同樣也占有很大很穩(wěn)定的市場(chǎng)比例。 本項(xiàng)目選擇 太陽(yáng)能級(jí) 多晶硅作為產(chǎn)品是基于 對(duì)太陽(yáng) 能 電池市場(chǎng)的分析和預(yù)測(cè)。 產(chǎn)品的市場(chǎng)情況 各國(guó) 的 應(yīng)用與 國(guó)際 市場(chǎng) 隨著太陽(yáng)能光電技術(shù)的日趨成熟和商業(yè)化發(fā)展，太陽(yáng)能光電技術(shù)的推廣應(yīng)用了長(zhǎng)足的進(jìn)展。目前， 世界各國(guó) 已建成多座兆 瓦級(jí)光伏電站， 位于美國(guó)加利福尼亞的光伏電站，容量為 。現(xiàn)正在希臘克里特島建造的一座陽(yáng)光電站，容量為 50MW。而在美國(guó)準(zhǔn)備建造的中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 11 另一座電站規(guī)模將達(dá)到 60MW，已與太陽(yáng)能熱發(fā)電站容量相匹敵。除此之外，一些國(guó)家推出的屋頂計(jì)劃將非常引人注目，顯示了陽(yáng)光發(fā)電的廣闊應(yīng)用前景和強(qiáng)大生命力。 1990 年，德國(guó)政府率先推出的 “千頂計(jì)劃 ”，至 1997 年已完成近萬(wàn)套屋頂光伏系統(tǒng)，每套容量 15KW，累計(jì)安裝量已達(dá) 33MW，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了當(dāng)初制定的計(jì)劃規(guī)模。日本政府從 1994 年開(kāi)始實(shí)施 “朝日七年計(jì)劃 ”，到 2021 年安裝了約 2 萬(wàn)套屋頂系統(tǒng)，總?cè)萘窟_(dá) 185MW，后又再次實(shí)施 “七萬(wàn)屋頂計(jì)劃 ”，每套容量擴(kuò)大到 4KW，總?cè)萘繛?280MW。意大利 1998 年開(kāi)始實(shí)施 “全國(guó)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃 ”，總投入 5500 億里拉，總?cè)萘窟_(dá) 50MW。印度也已于2021 年安裝 150 萬(wàn)套太陽(yáng)能屋頂系統(tǒng)。而最雄心勃勃的屋頂計(jì)劃當(dāng)屬 1997 年 6 月美國(guó)總統(tǒng)克林頓宣布實(shí)施的美國(guó) “百萬(wàn)屋頂計(jì)劃 ”，計(jì)劃從 1997 年開(kāi)始至 2021 年，將在百萬(wàn)個(gè)屋頂上安裝 總量達(dá)到3025MW 的光伏系統(tǒng)，并使發(fā)電成本降到 6 美分 /（ ）。上述各國(guó)屋頂計(jì)劃的實(shí)施，將有力地促進(jìn)太陽(yáng)能光電的應(yīng)用普及，并使太陽(yáng)能光電進(jìn)入千家萬(wàn)戶。 當(dāng)前世界上實(shí)力雄厚的 10 家光伏公司與上述政府行為相呼應(yīng)，都有雄心勃勃的擴(kuò)展計(jì)劃。各公司年產(chǎn)目標(biāo)為： Kyocera 公司和夏普公司為 60MW， BP 太陽(yáng)能公司為 50MW，西門(mén)子公司為 Solarex 公司為 30MW，殼牌 /Pilington 公司和 ASE 公司為 25MW， Photowott公司、 AP 公司和三洋 /Solec 公司為 15MW。據(jù)美國(guó) Spire 公司預(yù) 測(cè)，2021 年世界光電池的生產(chǎn)能力將達(dá)到 350MW，而 2021 年的光電池組件交易量將達(dá)到 7004000MW/年。 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 12 太陽(yáng)能市場(chǎng)目前占全球能源市場(chǎng)的 1%，估計(jì)價(jià)值每年約 70 億美元。據(jù)歐洲可再生能源委員會(huì)研究報(bào)告，太陽(yáng)能工業(yè) 2030 年將占到全球能源市場(chǎng)的 8%。 那時(shí)，其產(chǎn)值可達(dá)千億美元以上，是一個(gè)前途無(wú)量的行業(yè)。多晶硅的世界產(chǎn)值以其 30%計(jì)可達(dá) 300 億美元之巨。 正在崛起的中國(guó)市場(chǎng) 與產(chǎn)業(yè) 當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問(wèn)題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時(shí)，越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始實(shí)行 “陽(yáng)光計(jì)劃 ”，開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。中國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的太陽(yáng)能資源，太陽(yáng)能利用前景廣闊。中國(guó)太陽(yáng)能利用進(jìn)入大規(guī)模實(shí)用階段的條件已經(jīng)成熟。中國(guó)已經(jīng)成為世界上產(chǎn)量最大的太陽(yáng)能消費(fèi)品生產(chǎn)國(guó)，形成了廣闊的農(nóng)村太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)，并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電站及建筑物屋頂并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電工程也已開(kāi)始啟動(dòng)。20212021 年間，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展最快的國(guó)家之一。為了迎接 2021 年世 博會(huì)上海提出 10 萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃，廣東提出 10 萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃，深圳 建起了 1MW光伏電站，許多省市都提出太陽(yáng)能光伏電站和各種陽(yáng)光計(jì)劃。 光伏技術(shù)的發(fā)展，近期將以高效晶體硅電池為主，如前所述，晶體硅太陽(yáng)能電池具有轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定、商業(yè)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在硅材料緊缺、制造成本高等問(wèn)題。光伏技術(shù)將逐步由農(nóng)村、偏遠(yuǎn)地區(qū)以及其它特殊應(yīng)用場(chǎng)合向城市推進(jìn)，伴隨著更多國(guó)家屋頂計(jì)劃的實(shí)施，光伏發(fā)電將走進(jìn)城市的千家萬(wàn)戶。另外，隨著 人 類(lèi)航天技術(shù)以及微波輸電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，空間太陽(yáng)能電站的設(shè)想可望得到實(shí)現(xiàn)。由于中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 13 空間太陽(yáng)能電站不受天氣、氣候條件的的制約，其發(fā)展顯示出美好的前景，是人類(lèi)大規(guī)模利 用太陽(yáng)能的另一條有效途徑。 不容置疑隨著再生能源法的實(shí)施 太陽(yáng)能電池的用量會(huì)大大增加，多晶硅的市場(chǎng)會(huì)高速上升。 與國(guó)際上蓬勃發(fā)展的光伏發(fā)電相比，我國(guó)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家 10－15年，甚至明顯落后于印度。但是，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)正以每年 30%的速度增長(zhǎng)， 2021 年底國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力已達(dá) 200MW 以上。預(yù)測(cè)2021 年我國(guó)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力將超過(guò) 300 兆瓦。在今后的十幾年中，太陽(yáng)電池的市場(chǎng)走向?qū)l(fā)生很大的改變，到 2021 年以前中國(guó)太陽(yáng)電池多數(shù)是用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，從 2021 年到 2020 年，中國(guó)光伏發(fā)電的市場(chǎng)主流將會(huì)由獨(dú)立 發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。在國(guó)家各部委立項(xiàng)支持下，目前我國(guó)實(shí)驗(yàn)室太陽(yáng)能電池的效率已達(dá) 21%，可商業(yè)化的光伏組件效率達(dá) 14－ 15%，一般商業(yè)化電池效率 10－ 13%。目前我國(guó)太陽(yáng)能光伏電池生產(chǎn)成本已大幅下降，太陽(yáng)能電池的價(jià)格逐漸從 2021 年的 40 元 / 瓦降到 2021年的 33 元 /瓦， 2021 年已經(jīng)降到 27元 /瓦。這對(duì)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能市場(chǎng)走向壯大與成熟起到了決定作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)與國(guó)際光伏市場(chǎng)接軌具有重要意義。 由此可見(jiàn)， 作為 21 世紀(jì)最有潛力的能源，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮?。太?yáng)能產(chǎn)業(yè) 是新興的朝陽(yáng)行業(yè)，再加上良好的政策環(huán)境、行業(yè)本身的特性，使得太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)具有較高的投資價(jià)值和發(fā)展?jié)摿?。目前，太?yáng)能電池及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)性好，是非常好的投資機(jī)會(huì)，中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 14 但要注意控制客觀存在的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)等以取得良好的投資收益。 第三章 生產(chǎn)工藝與設(shè)備 生產(chǎn)工藝 采用改良西門(mén)子法生產(chǎn)多晶硅原料，該技術(shù)工藝為國(guó)際上最成熟的多晶硅生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)技術(shù)路線為： 外購(gòu)工業(yè)硅，篩粉后加入料倉(cāng)，密封后加氮?dú)馑土线M(jìn)入合成塔內(nèi)與氯化氫氣體進(jìn)行化學(xué)熱反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體進(jìn)入重力除塵器除塵后，再進(jìn)入布袋除塵器除塵， 送往冷凝器冷凍成液體，進(jìn)入提純塔提純冷凍后進(jìn)入儲(chǔ)存罐，通過(guò)管道送到原料車(chē)間原料罐 。 經(jīng)精細(xì)提純到 合格品后與高純氫氣相混合，送入反應(yīng)器，在高溫下 還原 出多晶硅。還原尾氣經(jīng)加工處理后重復(fù)利用其中的有價(jià)值成分 。 生產(chǎn)工藝流程 ： 回收的 HCL↓ 工業(yè)硅 →硅粒→ 合成反應(yīng)塔 →重力布袋除塵→冷凍器→原料提純→ → SiHCL3罐→ 原料車(chē)間 SiHCL3提純→還原車(chē)間 SiHCL3還原→多晶硅 ↑ 干法回收 ↓ 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 15 工藝設(shè)備 經(jīng)精心設(shè)計(jì)和調(diào)研本項(xiàng)目初選設(shè)備 如下： 新 增 設(shè) 備 明 細(xì) 表 （ 1）、原料車(chē)間 序號(hào) 設(shè) 備 名 稱(chēng) 型 號(hào) 規(guī) 格 單 位 數(shù)量 備 注 1 2 3 4 5 6 7