【文章內(nèi)容簡介】 產(chǎn)業(yè)規(guī)劃 2021 年 2021 年 2020 年 2030 年 2050 年 裝機容量 65 萬 KWp 30 萬 KWp 180 萬 KWp 1000 萬 KWp 10000 萬 KWp 年發(fā)電量 078 億 KWH 42 億 KWH 216 億 KWH 140 億 KWH 1500 億 KWH 發(fā)電比例 3 420 8 1460 2250 2 國內(nèi)光伏市場概況 我國光伏發(fā)電的市場主要集中在通信和工業(yè)應(yīng)用農(nóng)村電氣化和邊遠(yuǎn)地區(qū)的脫網(wǎng)獨立發(fā)電應(yīng)用等領(lǐng)域詳見表 27 其中偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)電氣化所占的比例最高 2021年的比例為 33與國外不同的是我國用于并網(wǎng)發(fā)電的比例相對較少僅占4相比政府補貼項目我國商業(yè)化市場所占份額相對較高 2021年達到 43包括通信與工業(yè)應(yīng)用 27 和太陽能光伏產(chǎn)品 16 表 27 我國光伏發(fā)電市場的構(gòu)成與預(yù)測 2021 2021 年 2020 年 領(lǐng)域 累計裝機 市場 累計裝機 市 場 累計裝機 市場 MWp 份額 MWp 份額 MWp 份額 農(nóng)村電氣化 33 4130 150 50 400 22 通信和工業(yè) 27 3380 45 15 300 11 光伏產(chǎn)品 16 20 32 1070 200 17 城市并網(wǎng)發(fā)電 38 480 53 1760 700 39 荒漠并網(wǎng)發(fā)電 02 030 20 670 200 11 合計 80 100 300 100 1800 100 根據(jù)《可再生能源法》和《可再生能源十一五規(guī)劃》中的有關(guān)內(nèi)容我國光伏市場的規(guī)劃路線初步形成 兩個階段 第一階段 20212021 年光伏重點領(lǐng)域為農(nóng)村電氣化我國新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃中強調(diào)加快農(nóng)村及邊遠(yuǎn)地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施 2021年全國有近 7000個農(nóng)村面臨基建改善和電氣化的政策扶持機遇因此加快農(nóng)電普及化是近五年輸配電領(lǐng)域的重點到 2021 年累計裝機達 150MWp 占光伏市場的 50 到 2020 年累計裝機達 400MWp 能夠解決相當(dāng)程度的農(nóng)電匱乏的問題 第二階段 20212020 年間城市并網(wǎng)發(fā)電及光伏消費品將成為重點發(fā)展領(lǐng)域尤其是并網(wǎng)發(fā)電年裝機容量將從 2021 年的 30 萬 KWp 攀升至 2020 年的 180萬 KWp 隨著 政府實質(zhì)性的上網(wǎng)發(fā)電成本補貼政策的出臺我國光伏市場有望在2021 年前后以驚人的速度啟動成為在全球具有影響力的光伏市場 隨著中國對能源的需求量日益增加環(huán)保壓力增大在國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電問題也得到了廣泛的關(guān)注隨著環(huán)境保護的理念的深入和化石燃料價格的波動以及我國和世界各國政府都紛紛制定了鼓勵太陽能光伏發(fā)電發(fā)展的政策并對太陽能光伏發(fā)電的建設(shè)進行補貼太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迎來了發(fā)展的良好機遇雖然金融危機對經(jīng)濟的影響依然存在但從長遠(yuǎn)來看太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)世界光伏市場的政策推動力依然存在光伏產(chǎn)業(yè)的市場成長依然強勁 太陽 能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會占據(jù)世界能源消費的重要席位不但要替代部分常規(guī)能源而且將成為世界能源供應(yīng)的主體預(yù)計到 2030 年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到 30％以上而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達到 10％以上到 2040 年可再生能源將占總能耗的 50％以上太陽能光伏發(fā)電將占總電力的 20 ％以上到 21 世紀(jì)末可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到 80％以上太陽能發(fā)電將占到 60％以上這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位由此可以看出太陽能電池市場前景廣闊 23 建 設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 根據(jù)市場需求和企業(yè)實際現(xiàn)狀本項目擬采用國內(nèi)外先進的全自動太陽能電池片印刷設(shè)備全自動太陽能電池片測試分選設(shè)備燒結(jié)爐及測試儀等設(shè)備配置相關(guān)輔助設(shè)備以形成年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)能力 產(chǎn)品方案 根據(jù)企業(yè)實際情況和市場調(diào)查本項目的產(chǎn)品方案擬定為 太陽能電池片 100MW 年 產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo) 符合國家及行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求光伏太陽能行業(yè)主要的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括國家標(biāo)準(zhǔn) GBT95351998 地面用晶體硅光伏組件設(shè)計鑒定和定型相對應(yīng)的國際標(biāo) 準(zhǔn)是 IEC6121591993 標(biāo)準(zhǔn)目前晶體硅太陽能電池片的主要標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)《單晶硅太陽電池總規(guī)范》 GB1263290 該規(guī)范對單晶硅太陽電池的技術(shù)要求試驗方法和檢驗項目制訂了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)計劃 項目建設(shè)期為二年項目建成后第一年為投產(chǎn)年生產(chǎn)量達到設(shè)計能力的80 第二年后進入達產(chǎn)期年產(chǎn)量達到 100 的設(shè)計能力 第三章 原料及輔助材料供應(yīng) 31 原輔材料供應(yīng) 主要原輔材料用量 根據(jù)建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案本項目為年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片因此根據(jù)產(chǎn)品方案測算項目年需主要原輔材 料用量估算如下 表 31 項目主要原輔材料估算表 序號 名 稱 單 位 數(shù) 量 備注 河北晶龍實業(yè)有限公司 1 硅基片 萬片 3600 上海通用硅材料有限公司 2 鋁漿 噸 100 美國 3 銀漿 噸 8 美國 4 銀鋁漿 噸 65 美國 5 其他輔助材料 市場采購 主要原輔材料質(zhì)量要求 本項目所需原輔材料的質(zhì)量均必須符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的品質(zhì)指標(biāo)并且要滿足客戶要求以確保最終成品的質(zhì)量原輔料購入需進行各類指標(biāo)的檢測并按標(biāo)準(zhǔn)進行驗收質(zhì)量達到中華人民共和國太陽能電 池的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求 原輔材料來源 本項目中所用的主要生產(chǎn)原料硅基片鋁漿銀漿均為常規(guī)材料如遇國內(nèi)硅基片市場相對緊張也可采取進口原料其他原料國內(nèi)原料市場供應(yīng)充足企業(yè)可根據(jù)市場價格自行在專業(yè)市場采購解決項目的主要采購地為江蘇江西上海等地企業(yè)目前已建立了長期供貨協(xié)議以穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量和供應(yīng)數(shù)量來保障本項目的需要包裝材料等國際國內(nèi)供應(yīng)充足可在專業(yè)市場上直接采購 32 原料和成品的貯存 主要原材料入庫 本項目所需的原材料均需驗收入庫各類原材料的質(zhì)量指標(biāo)按中華人民共和國相關(guān)行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)驗收不合格原材料不得進倉入庫應(yīng)嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)以保證產(chǎn)品質(zhì)量 原料的貯存 本項目原料的貯存量一般為 10～ 20 天的生產(chǎn)用量貯存于企業(yè)各分類原料倉庫內(nèi) 產(chǎn)成品的貯存 產(chǎn)成品的貯存為 7～ 10 個天左右的生產(chǎn)量貯存于企業(yè)專用成品倉庫成品按用戶的要求包裝 本項目的成品原料及包裝材料貯存于各分類倉庫內(nèi)庫內(nèi)的保管應(yīng)按批號分存建立嚴(yán)格的分發(fā)料制度杜絕混批號等問題造成不必要的事故各類倉庫應(yīng)符合所存物品的存放條件建立責(zé)任體系保證存放安全企業(yè)已建立成熟的管理體系和檢驗手段項目所需 的物品存放可納入這一體系統(tǒng)一管理 第四章 工藝技術(shù)方案和設(shè)備選擇 41 生產(chǎn)工藝路線及工藝流程 概述 根據(jù)本項目采用國內(nèi)外先進的全自動太陽能電池片測試分選設(shè)備燒結(jié)爐及測試儀等設(shè)備以形成年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)能力的要求公司在本項目中生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備的選擇原則是 1 設(shè)備要先進實用自動化程度高維修方便節(jié)水節(jié)能符合環(huán)保要求 2 適應(yīng)多品種高質(zhì)量快交貨的生產(chǎn)機制 3 滿足生產(chǎn)晶體硅太陽能電池片的生產(chǎn)要求 本項目選擇的設(shè)備須成熟可靠性價比高結(jié)構(gòu)先進合 理性能穩(wěn)定生產(chǎn)能力配套性好可形成高質(zhì)高效具有先進性能的生產(chǎn)線使產(chǎn)品達到優(yōu)質(zhì)水平參與國際市場競爭同時本項目在吸收其他同行業(yè)企業(yè)工藝技術(shù)的先進性和可靠性的同時靈活選擇適合本企業(yè)實際的生產(chǎn)工藝充分利用先進設(shè)備具有較高精度的特點在規(guī)模和技術(shù)方面提高企業(yè)的市場競爭能力 工藝路線選擇 本項目選擇的生產(chǎn)工藝可實現(xiàn)產(chǎn)品的大規(guī)格多品種要求達到產(chǎn)品生產(chǎn)靈活工藝操作便利產(chǎn)品質(zhì)量控制方便可提高產(chǎn)品質(zhì)量同時能減少占地 項目工藝流程 根據(jù)產(chǎn)品方案本項目主要生產(chǎn)工藝的流程采用國內(nèi)較為成熟的工藝路線基本上是 從硅片的開箱檢測與裝盒開始然后在加工車間去除油污及制絨擴散制作表面 PN結(jié)然后檢測等離子體刻蝕周邊 PN結(jié)及抽測效果二次清洗然后在表面處理車間完成制備表面減反射層印刷背面電極背電場正面電極然后經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)最后經(jīng)檢測車間檢測合格后入庫太陽能電池硅片生產(chǎn)工藝流程圖如下 硅片 清洗 制絨 甩干 擴散 刻蝕 烘干 印刷 鋁 烘干 印刷 銀 減反射 印刷 銀 燒結(jié) 檢測 包裝入庫 圖 41 太陽能電池生產(chǎn)工藝流程圖 主要工藝流程說明 ① 清洗制絨首先用堿或酸腐蝕硅片以去除硅片表面機械損傷而后 進行硅片表面絨化現(xiàn)在常用的硅片的厚度 180μ m 左右去除硅片表面損傷層是太陽電池制造的第一道常規(guī)工序主要是通過化學(xué)腐蝕硅片化學(xué)腐蝕的主要目的是消除切片帶來的表面損傷同時也能起到一定的絨面效果從而減少光反射 ② 甩干清洗后的硅片使用離心甩干機進行甩干 ③ 擴散刻蝕多數(shù)廠家都選用 p 型硅片來制作太陽電池那么一般用POCL3 液態(tài)源作為擴散源擴散設(shè)備可用橫向石英管或鏈?zhǔn)綌U散爐進行磷擴散形成 n型層擴散的最高溫度可達到 850900℃這種方法制出的結(jié)均勻性好方塊電阻的不均勻性小于 10％少子壽命大于 10 微秒擴散過 程遵從如下反應(yīng)式 4POCL ＋ 3O 過量→ 2PO ＋ 2CL 氣 2PO ＋ 5Si → 5SiO 2 3 2 2 5 2 2 5 4P 背腐蝕去磷硅玻璃和邊緣 PN 節(jié)用化學(xué)方法除去擴散層 SiO2 2與 HF 生成可溶于水的 SiF 從而使硅表面的磷硅玻璃摻 PO 的 SiO 6 2 5 2 溶解化學(xué)反應(yīng)為 SiO ＋ 6HF → H SiF＋ 2HO 2 2 6 2 ④ 減反射采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積 PECVD Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition 技術(shù)在電池表面沉積一層氮化硅減反射膜不但可以減少光的反射由于在制備 SiNx 減反膜過程中大量的氫原子進入能夠起到很好的表面鈍化和體鈍化的效果這對于具有大量晶界的多晶硅材料而言由于晶界的懸掛健被飽和從而降低了復(fù)合中心的作用由于具有明顯的表面鈍化和體鈍化作用因此可以用比較差一些的材料來制作太陽電池由于增強對光的吸收性的同時氫原子對太陽電池起到很好的表面和體內(nèi)鈍化作用從而提高了電池的短路電流和開路電壓 ⑤印刷燒結(jié)為了從電池上獲取電流一般在電池的正背兩面制作電極正面柵網(wǎng)電極的形式 和厚度要求一方面要有高的透過率另一方面要保證柵網(wǎng)電極有一個盡可能低的接觸電阻背面做成 BSF 結(jié)構(gòu)以減小表面電子復(fù)合印刷后高溫?zé)Y(jié)電池生產(chǎn)工序就完成了 ⑥ 檢測分選為了保證產(chǎn)品質(zhì)量得一致性通常要對每個電池測試并按電流和功率大小進行分類可根據(jù)電池效率進行分級 ⑦包裝入庫將分選好的電池片進行包裝并入庫 產(chǎn)品質(zhì)量 本項目建成投產(chǎn)后生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行檢測國際客戶有要求的應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求控制要求成品出廠合格率達 99 以上力求使產(chǎn)品質(zhì)量完全符合或超過國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 42 工藝設(shè)備 主要設(shè)備選型原則和理由 本項目在設(shè)備選用上是從產(chǎn)品定位出發(fā)選用適用的國內(nèi)外先進設(shè)備對設(shè)備基本要求一是配備先進自動化程度高生產(chǎn)連續(xù)性好二是性能可靠環(huán)保節(jié)能操作方便適應(yīng)性強三是具有先進的檢測功能和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的雙向交流功能四是在組裝生產(chǎn)線中設(shè)計成全自動流水線提高企業(yè)市場競爭力在深入調(diào)研考察基礎(chǔ)上擇優(yōu)選用 選用的國外先進設(shè)備在性能方面主要有以下特點 1 全自動太陽能電池片印刷設(shè)備及測試分選設(shè)備 意大利 Baccini 股份有限公司在 80 年代初期開創(chuàng)性地將絲網(wǎng)印刷用于制造太陽能電池并率先實 行全流水線生產(chǎn)該設(shè)備由電池背面銀鋁漿印刷電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成其工作原理為利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透過漿料用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力同時朝絲網(wǎng)另一端移動油墨在移動中被刮刀從圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上由于漿料的粘性作用使印跡固著在一定范圍內(nèi)印刷中刮板始終與絲網(wǎng)印版和基片呈線性接觸接觸線隨刮刀移動而移動從而完成印刷行程在電池表面上制作出正負(fù)兩個電極該生產(chǎn)線仍處于領(lǐng)先地位并已發(fā)展到由配置有集成直線電機的計算機來控制 池兩側(cè)電極的生產(chǎn) 檢測 充電試驗和成品電池的分選都是在生產(chǎn) 線上完成的 ①全自動太陽能電池片印刷設(shè)備技術(shù)指標(biāo) 電池尺寸 125mmx125mm156mmx156mm210mmx210mm 電池厚度 01502mm 每小時電池產(chǎn)量 12501440 片 生產(chǎn)線產(chǎn)能 95 最大電池破片率 05 絲網(wǎng)印刷居中誤差 177。 001mm 絲網(wǎng)印刷最大規(guī)格 380x460mm 最大印刷面積 170x170mm 刮刀最小和最大速度 0 333mmsec 刮刀最小和最大壓力 0 – 150N ②全自動太陽能電池片測試分選設(shè)備技 術(shù)指標(biāo) 電池尺寸 125mmx125mm156mmx156mm210mmx210mm 電池厚度 01502mm 每小時電池產(chǎn)量 12501440