昆明太陽(yáng)能行業(yè)分析報(bào)告
作者：www.foresthomewellness.com 時(shí)間:2021-10-18 15:23??點(diǎn)擊:
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（一）. 國(guó)內(nèi)多晶硅企業(yè)狀況
目前國(guó)內(nèi)涉及多晶硅生產(chǎn)的上市公司有南玻A、天威保變（新光硅業(yè)）、川投能源、樂山電力、岷江水電、通威股份、東方電氣、特變電工、江蘇陽(yáng)光，其中天威保變、樂山電力、川投能源、岷江水電分別持有新光硅業(yè)的股權(quán)。非上市公司有洛陽(yáng)中硅和江蘇中能、四川峨眉。目前我國(guó)目前的一期建設(shè)單廠規(guī)模在1000噸以上的企業(yè)有南玻A、東方電氣、特變電工、江蘇陽(yáng)光、江蘇中能、新光硅業(yè)，其中前5家的單廠規(guī)模都在1500噸，為全國(guó)最大。
中投顧問能源行業(yè)研究部最新數(shù)據(jù)分析顯示，2009年我國(guó)多晶硅產(chǎn)能將逾4萬(wàn)噸，而在2008年這一數(shù)字僅為4000噸。這也就意味著在新一輪的投資狂潮下，我國(guó)多晶硅產(chǎn)能將實(shí)現(xiàn)一年翻十倍的壯舉。到目前為止，國(guó)內(nèi)有近50家公司正在建設(shè)、擴(kuò)建和籌建以西門子改良法為技術(shù)路線的多晶硅生產(chǎn)線，總建設(shè)規(guī)模超過10萬(wàn)噸，總投資超過1000億，其中一期規(guī)模超過4萬(wàn)噸，投資超過40億，在建項(xiàng)目多晶硅項(xiàng)目總數(shù)逾20個(gè),其中，在建最大的項(xiàng)目為南京大陸投資集團(tuán)、美國(guó)PPP、SCC、西圖等公司共同投資建設(shè)托克托縣多晶硅項(xiàng)目，總投資180億元，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)多晶硅18000噸。而云南愛硅信科技有限公司總規(guī)劃10000噸/年多晶硅項(xiàng)目，總投資也逾100億元, 一期建設(shè)基本上都在2006～2009年期間開始，在2007-2010年期間建成投產(chǎn)，其他的產(chǎn)能可能在2011-2012年左右實(shí)現(xiàn)。
1. 行業(yè)中的問題：
我國(guó)多晶硅生產(chǎn)工藝起步于上世紀(jì)五、六十年代中期，生產(chǎn)廠家達(dá)20余家，但因技術(shù)和
工藝不過關(guān)，這些企業(yè)均存在生產(chǎn)規(guī)模小、工藝技術(shù)落后、環(huán)境污染嚴(yán)重、能耗大、成本高等問題。在當(dāng)前的多晶硅生產(chǎn)公司中，絕大多數(shù)為后起之秀，原有的20多家生產(chǎn)廠家中僅剩峨眉山半導(dǎo)體廠與洛陽(yáng)中硅、新光硅業(yè)是從中保留或變身而成。目前，多晶硅生產(chǎn)的主流技術(shù)有三種，分別為西門子改良工藝法、硅烷法、流化床法，我國(guó)的多晶硅公司均采用西門子改良工藝。西門子改良法又稱三氯氫硅還原法，是否閉環(huán)生產(chǎn)是決定該工藝能耗高低和原料利用率的決定性因素，也是降低產(chǎn)品成本的關(guān)鍵。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，西門子改良法千噸級(jí)以下生產(chǎn)線一般沒有投入成熟的尾氣處理工藝，達(dá)不到閉環(huán)生產(chǎn)和循環(huán)利用物料，環(huán)境排放不過關(guān)，生產(chǎn)成本居高不下。
四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)中產(chǎn)生量最大的副產(chǎn)物，未經(jīng)處理回收的四氯化硅是一種具有強(qiáng)腐蝕性的有毒有害液體，對(duì)安全和環(huán)境危害很大四氯化硅是高危產(chǎn)品，遇空氣遇水會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的氯化氫氣體，四氯化硅作為多晶硅產(chǎn)品的副產(chǎn)物就國(guó)內(nèi)多晶硅工藝技術(shù)而言嚴(yán)重制約到多晶硅的產(chǎn)量。理論上每一噸多晶硅副產(chǎn)12噸四氯化硅，而實(shí)際中往往大于20噸。因此如何處理四氯化硅是國(guó)內(nèi)多晶硅企業(yè)面臨的嚴(yán)重制約因素。
四氯化硅目前的出路途徑有：即制備氣相法白炭黑技術(shù)、熱氫化制備三氯氫硅技術(shù)和氯氫化制備三氯氫硅技術(shù)以及SiCl4醇解，
（1）.氣相白炭黑技術(shù)：受制市場(chǎng)空間
氣相法白炭黑用途廣泛、附加值高，用四氯化硅制備氣相法白炭黑技術(shù)是有效利用四氯化硅的理想方式。四氯化硅在氫氧火焰中高溫水解可生成氣相法白炭黑(納米級(jí)白色二氧化硅粉末)，每噸四氯化硅可生成0.35噸白炭黑，我國(guó)已有少數(shù)多晶硅企業(yè)擬采用此技術(shù)解決副產(chǎn)四氯化硅問題。但該工藝存在一個(gè)難以回避的問題，那就是白炭黑有限的市場(chǎng)容量。2008年全球氣相法白炭黑的消耗量為11萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2012年消耗量為15萬(wàn)噸，屆時(shí)我國(guó)多晶硅企業(yè)將副產(chǎn)135萬(wàn)～180萬(wàn)噸四氯化硅，采用該工藝可轉(zhuǎn)化生產(chǎn)白炭黑47萬(wàn)～63萬(wàn)噸，遠(yuǎn)高于市場(chǎng)容量。
由此可見，單純采用氣相法白炭黑技術(shù)無法消化數(shù)量如此龐大的四氯化硅。此外，多晶硅生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的四氯化硅純度高，磷、硼以及金屬雜質(zhì)含量極低，將其用于生產(chǎn)氣相法白炭黑也是一種資源浪費(fèi)。
國(guó)內(nèi)只有吉必盛一家有技術(shù)（四川樂山有吉必盛的分公司），國(guó)外主要的多晶硅公司如德國(guó)瓦克、日本德山等采用的方法是利用四氯化硅生產(chǎn)高附加值的氣相法白炭黑。
（2）熱氫化技術(shù)：能耗高遭淘汰
熱氫化技術(shù)是將四氯化硅和氫氣在1250℃左右的溫度下反應(yīng)生成三氯氫硅和氯化氫。此技術(shù)必須輔以氣體分離裝臵和三氯氫硅合成裝臵以分離反應(yīng)產(chǎn)物和處理氯化氫，故其投資大、占地多。除此之外，熱氫化技術(shù)還存在以下缺點(diǎn)：反應(yīng)溫度高、工藝流程復(fù)雜、裝臵操作難度大；加熱器采用碳-碳復(fù)合材料，只能引進(jìn)，成本高；對(duì)原料純度要求高，無法解決多晶硅生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的二氯硅烷；轉(zhuǎn)化率低、能耗高。
由于存在上述缺點(diǎn)，尤其是能耗高，每生產(chǎn)1噸三氯氫硅耗電3200～3500千瓦時(shí)，目前發(fā)達(dá)國(guó)家已淘汰此技術(shù)。
（3）氯氫化技術(shù)：成功突破封鎖
利用四氯化硅生產(chǎn)三氯氫硅從技術(shù)路線上看，氯氫化(又稱冷氫化)技術(shù)比熱氫化技術(shù)更為理想和先進(jìn)。它是將四氯化硅、氯化氫、氫氣與硅粉在500℃溫度下反應(yīng)生成三氯氫硅。該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：裝臵單一、投資小、占地少；反應(yīng)溫度低、操作穩(wěn)定；對(duì)原料純度要求低，多晶硅生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的二氯硅烷可與四氯化硅發(fā)生歧化反應(yīng)生成三氯氫硅；轉(zhuǎn)化率高、能耗低，每生產(chǎn)1噸三氯氫硅耗電850～1000千瓦時(shí)。
氯氫化技術(shù)成功地將多晶硅生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的四氯化硅、氯化氫、二氯硅烷轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，實(shí)現(xiàn)了多晶硅生產(chǎn)的密閉循環(huán)，避免了污染物排放，是一種理想的生產(chǎn)技術(shù)。但其技術(shù)目前不是很成熟，氫化轉(zhuǎn)化率很低，一次性轉(zhuǎn)化率僅有百分之十幾，能夠運(yùn)用其技術(shù)的廠家不多。對(duì)于熱氫化一次轉(zhuǎn)化率報(bào)的最高的是新光硅業(yè)，為20%，這個(gè)轉(zhuǎn)換水平基本與國(guó)外持平。但是每天的處理能力有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于多晶硅副產(chǎn)量，且單程轉(zhuǎn)化率很低。德國(guó)瓦克已經(jīng)達(dá)到了全閉合工藝，還原后有大量的副產(chǎn)物四氯化硅氫化的轉(zhuǎn)化率理論上有20%(實(shí)際上可能還要低些)。
四川永祥在試驗(yàn)用四氯化硅做為原料生產(chǎn)多晶硅。據(jù)說已經(jīng)具有一定的經(jīng)驗(yàn), 18對(duì)棒沒爐還是能出個(gè)2T多。
（4）. SiCl4醇解，生產(chǎn)硅酸酯SiCl4 + 4HO-R ----Si(OR)4 + 4HCl；如果醇含有少量的水，則生成聚酯，如果是無水醇類，則生成正硅酸酯，其中正硅酸甲酯和正硅酸乙酯應(yīng)用比較廣泛，
尤其是作為室溫硫化硅橡膠的交聯(lián)劑。硅酸乙酯可用于精密鑄造，作為砂型的粘結(jié)劑；也可用來對(duì)金屬表面滲硅，處理光學(xué)玻璃可提高透光度；完全水解后產(chǎn)生的極細(xì)氧化硅粉可用于制造熒光粉；還可用于制造耐熱、耐化學(xué)品的涂料；用硅酸乙酯蒸氣處理的金屬表面可防腐防水。
（5）另外的用途是生產(chǎn)MQ樹脂，MQ樹脂的用途也比較廣泛，只是市場(chǎng)不大而已。
2. 行業(yè)內(nèi)公司處理情況：
（1）洛陽(yáng)中硅 (氣相法和氯氫化)
為解決多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物SiCl4的出路問題，進(jìn)一步增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力，洛陽(yáng)中硅高科技有限公司擬在偃師市高龍鎮(zhèn)高龍工業(yè)園建設(shè)四氯化硅綜合利用項(xiàng)目，該工程包括2000t/a氣相SiO2生產(chǎn)線和7500t/a SiCl4氫化生產(chǎn)線，氫化采用多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物SiCl4加氫、加硅生產(chǎn)SiHCl3，SiHCl3全部用做多晶硅生產(chǎn)原料，氣相SiO2是利用SiCl4生產(chǎn)納米級(jí)氣相SiO2。項(xiàng)目主要生產(chǎn)設(shè)施為SiCl4氫化車間、氣相SiO2制備車間和鹽酸解析車間，公輔設(shè)施有氫氧站、循環(huán)水泵站、鍋爐房等，其他如純水站、廢水處理站等利用洛陽(yáng)中硅高科技有限公司現(xiàn)有設(shè)施。運(yùn)行期環(huán)境污染因素主要為工藝尾氣、鍋爐煙氣、設(shè)備噪聲、生產(chǎn)廢水、廢渣等，評(píng)價(jià)單位將對(duì)此提出針對(duì)性的防范措施，盡量減輕工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響。
（2）江蘇中能 ( 氯氫化)
2008年2月，江蘇中能光伏發(fā)展有限公司采用氯氫化技術(shù)建成的氯氫化試驗(yàn)裝臵一次開車成功，可年處理四氯化硅20000噸，年產(chǎn)三氯氫硅24000噸。2008年12月，該公司投資建設(shè)的氯氫化放大裝臵也已開車成功，可年處理四氯化硅60000噸，年產(chǎn)三氯氫硅72000噸，目前裝臵運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo)。中能現(xiàn)有6套氯氫化來處理四氯化硅，但其穩(wěn)定性依然不好，出過些故障，這使中能的四氯化硅只能被處理一部分，前兩天又出了點(diǎn)麻煩，現(xiàn)在處理系統(tǒng)不得不暫時(shí)停了下來，也證明了它的處理有一定的難度和可靠性很惱火
（3）新光硅業(yè)（熱氫化）
新光1000噸中的四氯化硅處理采取的工藝是熱氫化技術(shù)。系統(tǒng)運(yùn)行十分穩(wěn)定，它的轉(zhuǎn)化
篇三：太陽(yáng)能調(diào)研報(bào)告
儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院
本科生科技學(xué)術(shù)實(shí)踐“六個(gè)一”工程
調(diào) 研 報(bào) 告
未來的空間太陽(yáng)能發(fā)電
姓 名：侯洋
學(xué) 號(hào)：65130318
時(shí) 間：2014.8.1~2014.8.30
未來的空間太陽(yáng)能發(fā)電
姓名：侯洋 專業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器 學(xué)號(hào)：65130318
摘要：本次調(diào)研主要介紹了未來的空間太陽(yáng)能發(fā)電及其應(yīng)用與研究，通過現(xiàn)象觀察，拜訪請(qǐng)教，網(wǎng)絡(luò)查詢，文獻(xiàn)資料檢索等方式研究空間太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展前景和未來規(guī)劃，針對(duì)目前空間太陽(yáng)能發(fā)電知識(shí)的匱乏和技術(shù)的不普及提出有力的意見和建議，從而加速對(duì)空間太陽(yáng)能發(fā)電的調(diào)研和研究，為成功的利用新型能源發(fā)電做準(zhǔn)備，更好地造福于社會(huì)，造福于子孫后代。
關(guān)鍵字：空間太陽(yáng)能，發(fā)電，月球，太陽(yáng)，未來，前景。
0、引言
空間太陽(yáng)能發(fā)電，是指在地球外層空間利用太陽(yáng)能發(fā)電，然后通過微波或激光將電能傳輸給地球上的接收裝置，再將所接收的微波或激光能束轉(zhuǎn)變成電能供人類使用。太陽(yáng)是一個(gè)取之不盡、用之不竭的潔凈能源寶庫(kù)，但由于大氣吸收、散射和晝夜交替等原因，地面利用太陽(yáng)能的各種措施很難成為人類的主體能源。為了充分利用太陽(yáng)能，在空間利用太陽(yáng)能發(fā)電供應(yīng)地球能源就變成了一個(gè)可能的研究方向。
1、調(diào)研介紹
1.1調(diào)研內(nèi)容
空間太陽(yáng)能發(fā)電已有的研究發(fā)展、空間太陽(yáng)能發(fā)電的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，發(fā)展空間太陽(yáng)能發(fā)電的意義、挑戰(zhàn)、機(jī)遇。如何利用空間太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電。
1.2調(diào)研目標(biāo)
通過對(duì)空間太陽(yáng)能發(fā)電的調(diào)查與研究，了解空間太陽(yáng)能發(fā)電的重要性及其與發(fā)電的關(guān)系，利用空間太陽(yáng)能發(fā)電的基本知識(shí)，研究能源與電之間的轉(zhuǎn)換，達(dá)到利用新能源發(fā)電的目的。
1.3調(diào)研方案與途徑
由于我國(guó)社會(huì)上空間太陽(yáng)能發(fā)電處于剛剛發(fā)展?fàn)顟B(tài)或者說思想萌芽狀態(tài)，所以通過網(wǎng)絡(luò)信息、文獻(xiàn)資料、以及現(xiàn)象觀察的方式調(diào)查空間太陽(yáng)能發(fā)電的應(yīng)用和前景?？赏ㄟ^個(gè)別案例了解空間太陽(yáng)能發(fā)電的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)資料進(jìn)行整理研究，最后得到有
關(guān)空間太陽(yáng)能和發(fā)電的信息。
2、調(diào)研信息來源與調(diào)研過程的紀(jì)實(shí)
現(xiàn)象觀察：
1. 如圖片1所示，自地球形成以來，生物就主要以太陽(yáng)提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽(yáng)光曬干物件，并作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽(yáng)能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽(yáng)能的利用有被動(dòng)式利用（光熱轉(zhuǎn)換）和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，太陽(yáng)能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽(yáng)能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。
圖片1
2.圖2為“月環(huán)計(jì)劃”的效果模擬圖
地球上的化石燃料儲(chǔ)備正迅速走向枯竭，很明顯，未來城市需要依靠更清潔的可再生能源。有什么能夠比無限的太陽(yáng)能更為理想的能源嗎？根據(jù)“月環(huán)”計(jì)劃，永久性陽(yáng)光收集器將部署到月球赤道周圍，形象地說，就好像為月球戴上一條腰帶。
月環(huán)的絕大多數(shù)太陽(yáng)能電池將始終朝向太陽(yáng)進(jìn)而獲取大量太陽(yáng)能，隨后通過微波能傳輸天線將能量傳回地球。月環(huán)建造工作主要靠地球上的操作人員遠(yuǎn)程操控機(jī)器人完成，與此同時(shí)，一批宇航員也要在現(xiàn)場(chǎng)充當(dāng)“監(jiān)工”，監(jiān)督機(jī)器人的工作。
圖2
拜訪請(qǐng)教：
1：什么是空間太陽(yáng)能發(fā)電？
答：空間太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)是一種新能源技術(shù)，是人類擺脫對(duì)礦物能源的依賴，尋求無污染、可持續(xù)利用能源的重要途徑。
問題2：什么是空間太陽(yáng)能發(fā)電站？
答：在固定軌道上利用宇宙中沒有氣候影響達(dá)到更高的利用率、應(yīng)用空間優(yōu)勢(shì)集中設(shè)置極其巨大的太陽(yáng)能電池陣的專門用于發(fā)電的宇宙空間站。
問題3：空間太陽(yáng)能發(fā)電的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在哪些方面？
答：第一：不占地。第二：接受的能量同比地面上的要多。第三：穩(wěn)定。第四：省時(shí)。
問題4：我國(guó)發(fā)展空間太陽(yáng)能電站的必要性？
答： 盡管我國(guó)地域廣闊但目前探明而又能開采的礦物資源已很有限。目前我國(guó)人均
能源消耗水平也很低僅為發(fā)達(dá)國(guó)家人均能耗1/10—1/5[2]。 我國(guó)東西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差距日益擴(kuò)大資源分布不平衡的矛盾日益突出我國(guó)東部特別是沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快但資源儲(chǔ)量很少供應(yīng)緊張。我國(guó)的絕大部分資源分布在經(jīng)濟(jì)發(fā)展相 對(duì)落后的西部及北方地區(qū)由于技術(shù)交通及經(jīng)濟(jì)等因素未能充分開發(fā)利用即使有計(jì)劃開采出的大量煤炭也不能及時(shí)運(yùn)出。一些邊遠(yuǎn)山區(qū)、牧區(qū)、高原、海島人口稀少居住分散交通不便經(jīng)濟(jì)落后那兒缺乏常規(guī)能源又遠(yuǎn)離大電網(wǎng)嚴(yán)重影響我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的展。 由于技術(shù)基礎(chǔ)差管理水平低等因素使得本已有限的能源資源浪費(fèi)很大利用率低。我國(guó)能源總效率只有30%左右單位國(guó)民生產(chǎn)總值能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高6—10倍生產(chǎn)單位產(chǎn)品能耗比國(guó)外高50—100% [3] 。 由于礦物能源的大量使用造成環(huán)境嚴(yán)重污染。我國(guó)每年CO2的排放量占世界總量的10%還多,僅次于美國(guó),居世界第二位[4] 。目前很多城市特別是一些北方重工業(yè)城市上空,經(jīng)常彌漫著煙霧環(huán)境污染問題突出。 上述狀況表明要發(fā)展經(jīng)濟(jì)一方面要充分高效利用現(xiàn)有能源資源避免浪費(fèi)降低消耗提高技術(shù)水平與管理水平另一方面必須加快能源開發(fā)建設(shè)克服因礦物資源嚴(yán)重不足帶來的潛在危機(jī)同時(shí)還必須承擔(dān)對(duì)全球環(huán)境保護(hù)的義務(wù)。因此開發(fā)利用潔凈的可再生能源資源是世界各國(guó)的必然選擇。 我國(guó)在發(fā)展可再生能源方面做了大量的工作[5,6] ,但利用規(guī)模還十分有限。今后應(yīng)大力發(fā)展地面和空間太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)解決太陽(yáng)能的大規(guī)模利用問題。 為了從實(shí)質(zhì)上解決能源需求問題作者認(rèn)為發(fā)展空間太陽(yáng)能電站應(yīng)成為主要目標(biāo)。在地球附近的宇宙空間太陽(yáng)能具有能流密度大、連續(xù)穩(wěn)定、不占用耕地等優(yōu)點(diǎn)通過控制微波束空間太陽(yáng)能電站可向任何一個(gè)地點(diǎn)供電它比地面光伏電站更具開發(fā)價(jià)值。目前許多發(fā)達(dá)國(guó)家通過大量論證[10～12],已將它作為解決未來能源需求的主要發(fā)展方向。根據(jù)我國(guó)的特點(diǎn)作者認(rèn)為空間太陽(yáng)能電站也應(yīng)是我國(guó)發(fā)展的主要方向。
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