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文檔簡介

66/66年產100MW晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告

第一章總論

1.1項目概述

1.1.1項目名稱:年產100MW晶體硅太陽能電池片項目

1.1.2項目承辦單位1.1.3項目建設地址:

1.1.4可行性研究報告編制單位:

1.2承辦企業(yè)概況

1.3項目提出的背景及建設必要性

1.3.1項目提出的背景

由于世界范圍內的能源緊張和對環(huán)境保護的重視,一些新能源和可再生能源被不斷地開發(fā),在整個能源構成中的比例也將越來越大,而太陽能被認為是二十一世紀的最重要的能源,以太陽能為資源基礎的生產將是一種可持續(xù)的發(fā)展模式。目前全球光電能產業(yè)年均增長率高達30%,據(jù)預測,2050年世界人口將增至89億,屆時的能源需求將是目前的3倍,而可再生能源要占50%,確切地說,2050年可再生能源供應量將是現(xiàn)在全球能耗的2倍。中國能源界的權威人士預測,到

2050年,中國能源消費中煤只能提供總能耗的30~50%,其余50~70%將靠石油、天然氣、水電、核電、生物質能和其它可再生能源。由于中國自己的油氣資源、核電和水力資源都十分有限,直接地大量燃燒生物質能也將逐漸淘汰。因此如何評價中國自己的可再生能源與利用國外資源,對中國的能源發(fā)展戰(zhàn)略有舉足輕重的關系。

本公司鑒于對市場前景的認識和發(fā)展太陽能電池的要求,提出本項目的建設,使之成為企業(yè)的經濟增長點。從上述背景材料分析,項

目的定位是準確的,有利于消費者的利益,滿足當今和今后的市場發(fā)展需要,有利于我國能源工業(yè)實現(xiàn)“十一五”規(guī)劃,有利于企業(yè)自身的發(fā)展。

1.3.2項目建設的必要性

在能源短缺、環(huán)境保護問題日益嚴重的我國,低成本高效率地利用太陽能就顯得尤為重要。特別是在1992年聯(lián)合國召開的發(fā)展大會上,我國政府簽署了環(huán)境與發(fā)展的《里約宣言》,之后率先制定了中國

《21世紀議程》。把可持續(xù)發(fā)展作為國家的基本發(fā)展戰(zhàn)略,2002年8

月在南非召開的世界首腦峰會上,可再生能源成為主要議題之一。因此,走可持續(xù)發(fā)展道路已成為各國共同的長期發(fā)展戰(zhàn)略,發(fā)展新能源和可再生能源已成為一項緊迫的戰(zhàn)略性任務。

一百年來,全球能源消耗基本趨于穩(wěn)定態(tài)勢,平均每年呈3%指數(shù)增加。盡管許多工業(yè)化國家能源消耗基本趨于穩(wěn)定,但大多數(shù)發(fā)展中國家工業(yè)化進程加快(如中國),能耗不斷增加,因此預計全球未來能源消耗態(tài)勢仍將以3%的速度增長。能耗平均呈指數(shù)增長趨勢所帶來的后果是十分嚴重的:一方面伴隨著化石燃料消耗的增加,大氣中CO2

的含量相應增加,地球不斷變暖,生態(tài)環(huán)境惡化,自然災害及其造成的損失逐年增加,另一方面將愈來愈快地消耗掉常規(guī)化石能源儲量。有資料表明,世界化石燃料耗盡時間從現(xiàn)在開始只有幾十年的時間。能源的潛在危機和生態(tài)環(huán)境的惡化迫使世界各國積極開發(fā)可再生能源。在今后的20~30年里,全球的能源結構必然發(fā)生根本性的變化。專家預測,在下世紀50年代,新能源與可再生能源在整個能源構成中會占到50%。因此開發(fā)利用包括太陽能在內的可再生能源、實現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展更具有迫切性、更具有重大戰(zhàn)略意義。

太陽能光伏發(fā)電在太陽能熱發(fā)電、風力發(fā)電、海洋發(fā)電、生物質能發(fā)電等許多可再生能源中具有重要的地位,光伏能源被認為是二十一世紀最重要的新能源。這是因為光伏發(fā)電有無可比擬的優(yōu)點:充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、初步的實用性、資源的充足性及潛在的經濟性等,應用極其廣泛。世界光伏組件產量上世紀末最后10年的平均增長率為20%,在各國政府的推動下,目前全球光伏產業(yè)年均增長率已高達30%,多年來光伏產業(yè)一直是世界增長速度最高和最穩(wěn)定的領域之一,也成為全球發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。按各國的可再生能源發(fā)展計劃推算,2010年以前,光伏行業(yè)將持續(xù)30%以上的高速增長,2010~2040年,光伏行業(yè)的復合增長率將高達25%,可預見的高速增長將持續(xù)40年以上。光伏產業(yè)的發(fā)展前景已經被愈來愈多的國家政府所認識,特別是1997年以來許多發(fā)達國家和地區(qū)紛紛制定光伏發(fā)展規(guī)劃,如到2010年,美國計劃累計安裝4.6GW(含百萬屋頂計劃);歐盟計劃累計安裝6.7GW(可再生能源白皮書),其中3.7GW安裝在歐洲內部,3GW出口;日本計劃累計安裝5GW(NEDO日本新陽光計劃),預計其它發(fā)展中國家1.8GW(估計約10%),預計世界總累計安裝18GW。我國光伏產業(yè)近幾年發(fā)展也極其迅速,已成為我國新興朝陽產業(yè)。太陽能電池屬高技術光電產業(yè),是國家重點發(fā)展的高新技術產品。實施本項目將是高新技術產業(yè)發(fā)展的需要,項目建設是必要的。

1.3.3項目建設的政策依據(jù)

本項目符合國家發(fā)改委2005第40號令《產業(yè)結構調整指導目錄

(2005年本)》中第一類鼓勵類第十六條輕工中第13款“高技術綠色電池產品制造(無汞堿錳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、高容量密封型免維護鉛酸蓄電池、燃料電池、鋅空氣電池、太陽能電池)”條目,是當前國家和省重點鼓勵發(fā)展的產品,項目符合國家、地方相關產業(yè)政策。

1.4可行性研究報告的編制依據(jù)及研究范圍

1.4.1可行性研究報告編制依據(jù)

公司提供的有關基礎資料和委托編制項目可行性研究報告委托協(xié)議

1.4.2編制范圍

本報告的編制工作按照國家發(fā)展與改革委員會的有關精神,通過對該項目在技術上的可靠性、經濟上的合理性以及產品市場等方面的分析,論述項目的可行性情況。主要內容包括:對項目建設的必要性、產品市場需求預測、生產工藝流程、設備選型、建設工程方案及配套公用工程、環(huán)境保護、生產組織和勞動定員方面進行研究分析,并進行投資估算和財務評價評價分析。

1.4.3編制原則

(1)遵循技術進步原則,根據(jù)市場需求和企業(yè)實際情況,按經濟規(guī)模進行技術改造。

(2)采用先進的工藝技術及設備,力求產品高質量、生產低成本,使產品具有較強的市場競爭力,并盡量利用存量資產,節(jié)約投資,以取得最大的經濟效益和社會效益。

(3)合理布置廠房及生產設施,使其配置科學合理、物流順暢,滿足生產綱領的要求。

(4)合理配置公用工程及動力設施,并符合有關規(guī)定。

(5)嚴格執(zhí)行防治污染及其他危害的規(guī)定,在與主體工程“三同時”的原則下,堅持可持續(xù)發(fā)展的方針。

1.5可行性研究成果概要

1.5.1建設內容與規(guī)模

項目建設規(guī)模為:根據(jù)市場需求和企業(yè)實際現(xiàn)狀,本項目擬采用國內外先進的全自動太陽能電池片印刷設備、全自動太陽能電池片測試分選設備、燒結爐及測試儀等設備,配置相關輔助設備,以形成年產100MW晶體硅太陽能電池片生產能力。

1.5.2產品方案

根據(jù)市場調查和企業(yè)實際情況,本項目的產品方案如下:

年產100MW晶體硅太陽能電池片。

1.5.3原料方案

本項目所需的主要原、輔材料為硅基片、鋁漿、銀漿等以及輔材材料等。其年耗量見表3-1“原輔材料估算表”。

1.5.4配套條件

(1)土建

本項目土建面積8000平方米,分別為主車間和輔助車間。廠房內需配有通風、恒溫恒濕及吸塵等設備,以滿足潔凈車間的需要。主廠房呈長方形東西向布置。廠房內擬放置制絨機、擴散爐、等離子刻蝕機、PECVD、全自動印刷機、燒結爐、測試分選及生產配套設備。

(2)供電

項目的供電電源,由變電所110kV專線引入廠區(qū)高配屏,由高配屏分流到廠區(qū)內變電房內,配電電壓為380/220V,以滿足本項目的用電需要。本項目全年耗電約為1856×104kWh。

(3)給排水

本項目生產及生活用水由自來水廠供給,主要為生產生活用水,預計項目新增用水量約20萬立方米/年。廠區(qū)原供水能力完全能滿足本項目的需要。廠區(qū)內已布置完整的生產、生活、消防合用制供水系統(tǒng),給水管進入純水站后進入生產車間,廠區(qū)內排水采用雨污分流系統(tǒng)。

(4)壓縮空氣

根據(jù)生產工藝設備要求,項目生產過程中送料、自動分析等多道工序中需用到壓縮空氣。壓力要求0.5MPa,平均用氣量約為40立方米/分,壓縮空氣質量要求干燥、無油、無塵。廠區(qū)已建有空壓站,需購置安裝5套10立方米/分的螺桿空壓機,滿足本項目的需要。

(5)空氣凈化及調節(jié)

根據(jù)生產工藝的要求,廠房潔凈度:清洗制絨間、擴散間1萬級;其余10萬級,走廊30萬級的潔凈環(huán)境,環(huán)境溫度為18℃~25℃,因此需要采取空氣凈化和空氣調節(jié)措施。

1.5.5生產班制和勞動定員

(1)生產班制:年工作日300天,生產車間實行四班三運轉工作制,行政管理人員及輔助部門為單班工作制。

(2)勞動定員:項目定員初步設為400人。

1.5.6總投資及資金來源

(1)項目建設報批總投資26170萬元,其中新增建設資產投資

20912萬元,(含外匯402萬美元),全部由企業(yè)自籌,項目所需外匯通過購匯解決。

(2)新增鋪底流動資金5258萬元,由企業(yè)自籌解決。

1.5.7主要技術經濟指標

本項目主要技術經濟指標見下表1-1:

表1-1主要技術經濟指標匯總表

序號指標名稱單位數(shù)量備注

一生產規(guī)模及產品方案

1年產太陽能電池片MWp100

二公用工程及動力年用量

3

1水m200000

4

2電10kWh1856

三新增定員人400

四經濟數(shù)據(jù)

1項目報批總投資萬元26170

其中:建設投資萬元20912(含402萬美元)

鋪底流動資金萬元5258

2年銷售收入萬元100000含稅價

3年銷售稅金及附加萬元2731.2正常年

4年利潤總額萬元9467.9正常年

五財務評價指標

1投資利潤率%24.63

2投資利稅率%31.74

3投資內部收益率%27.57所得稅前

23.88所得稅后

4投資回收期(含建設期)年5.63所得稅前

6.09所得稅后

5盈虧平衡點%34.05

1.6可行性研究結論

1.6.1項目的建設是必要的

本項目采用國內外先進的全自動太陽能電池片印刷設備、全自動太陽能電池片測試分選設備、燒結爐及測試儀等設備,配置相關輔助設備,以形成年產100MW晶體硅太陽能電池片生產能力,從而實現(xiàn)企業(yè)構建新的利潤增長點,項目的實施能有效地提高產品的市場競爭能力,提高企業(yè)技術裝備水平,有利于企業(yè)調整產品結構,提高企業(yè)的經濟效益及市場競爭力,增強企業(yè)發(fā)展后勁。項目既切合實際又符合國家有關投資方向政策,項目的建設是必要的。

1.6.2項目的建設是可行的

本項目符合國家相關行業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃的發(fā)展重點類別及

產業(yè)結構調整指導目錄(2005年本)》的相關類別,項目受國家相

《關產業(yè)政策的支持。通過采用國內外先進的工藝技術和生產設備,利用企業(yè)現(xiàn)有的土地實施,建設條件較好。因此,本項目建設是可行的。

1.6.3項目具有良好的經濟效益

本項目經濟效益顯著。本項目報批總投資26170萬元,其中新增建設資產投資20912萬元,鋪底流動資金5258萬元。經分析,項目實施達產后正常年可實現(xiàn)銷售收入100000萬元(含稅價),銷售稅金及附加2731.2萬元,利潤總額9467.9萬元。所得稅后財務內部收益率

23.88%,投資回收期6.08(含建設期),經濟效益較好。項目盈虧平衡點為34.05%,抗風險能力相對較強。

1.6.4項目具有良好的社會效益

本項目實施后,不僅增強企業(yè)的應變能力和競爭能力,而且對推動我國太陽能電池產品的生產,擴大企業(yè)生產能力,擴大就業(yè)崗位,積極參與國內外市場競爭,都具有重大的現(xiàn)實意義。項目具有較好的社會效益。

綜上所述,本項目投資后的經濟效益和社會效益均十分顯著的特點,項目的建設是必要的也是可行的。

第二章市場預測及建設規(guī)模

2.1市場分析

光伏產業(yè)鏈包括硅料、硅片、電池片、電池組件、應用系統(tǒng)5個環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié);中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié);下游為應用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。從全球范圍來看,產業(yè)鏈5個環(huán)節(jié)所涉及企業(yè)數(shù)量依次大幅增加,光伏市場產業(yè)鏈呈金字塔形結構。光伏產業(yè)鏈的構成見下圖:

單晶硅以多晶硅為原料在單晶爐中被熔化為液態(tài)在單晶種(籽晶)上結晶而成(目前,發(fā)改委由于多晶硅材料行業(yè)低水平重復建設,被發(fā)改委點名限制投資),由于其晶體的原子和分子以同一方向(晶向)周期性地整齊排列所以成為單晶硅。晶隆太陽能是國內最大的單晶硅片生產企業(yè)。

單晶硅片通過清洗、制絨、擴散、刻蝕、去磷硅、PECVD、絲網(wǎng)印刷、燒結制成多晶/單晶電池片,公司投資的太陽能電池片就是這道工序。我國的電池片生產水平處于世界先進水平,從世界太陽能行業(yè)十大企業(yè)我國占有3個席位可以佐證。

近年,國家對太陽能行業(yè)的扶持在持續(xù)加大,如“金太陽工程”、

“太陽能屋頂計劃”等扶持政策相繼出臺。采用上網(wǎng)電價補貼、財政支持、審批支持等種種形式來推動新能源、尤其是太陽能行業(yè)的發(fā)展,最近中廣核集團、比利時EnfinityNV集團、蘇州百世德聯(lián)合體在幾十家投標方的激烈競爭中獲得敦煌兆瓦級電站項目也標志著我國光伏市場真正啟動。但是,國家的上網(wǎng)電價法何時出臺也成為一層迷霧籠罩在光伏行業(yè)頭上。

2.1.1世界光伏產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

隨著全世界環(huán)境保護意識的高漲,地球升溫所造成的自然災害日益嚴重,和全世界十億以上住在無電或缺電地區(qū)的人口用電量需求日益迫切,太陽電池市場將會繼續(xù)快速地成長。目前全世界太陽電池的發(fā)電量還不到傳統(tǒng)能源發(fā)電量的萬分之一,主要因為太陽電池發(fā)電的成本是傳統(tǒng)能源發(fā)電成本的2~3倍。如何降低成本是太陽能電池產業(yè)最重要的目標。降低成本已成為太陽能電池產業(yè)的最重要目標,無疑太陽能電池制造的重心將轉到亞洲低制造成本的地區(qū)。

(資料來源:PVNews,PaulMaycock,editor;YearlyFebruaryeditions)

從太陽能電池光電轉換效率來看,近幾年來,隨著工藝技術水平的不斷提高,也有重大的突破。目前,單晶硅太陽電池轉換效率已從

3年前的14%提高到17%,多晶硅太陽電池轉換效率也從3年前的10%提高到15%,超高效率的太陽能電池轉換效率已超過50%。

世界光伏組件產量上世紀末最后10年的平均增長率為20%,從

1991年的55兆瓦增長到2000年的287兆瓦。而進入新千年后,全球光伏組件的年均增長率更是高達30%以上,2003年全球的產量達到了

744兆瓦。光伏產業(yè)成為全球發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。太陽能電池需求年均增長率高達30%,可預見的高速增長將持續(xù)40年以上。

《京都協(xié)議》簽訂以后,西方發(fā)達國家為履行控制溫室氣體排放的義務,紛紛推出了雄心勃勃的可再生能源發(fā)展計劃,推動光伏工業(yè)的發(fā)展。日本通產?。∕ITI)第二次新能源分委會宣布了光伏、風能和太陽熱利用計劃,按照計劃,2010年日本光伏發(fā)電裝機容量將達到

5GW。美國能源部制訂了從2000年1月1日開始的新5年國家光伏計劃和保持光伏產業(yè)世界領導地位的戰(zhàn)略目標,按預計的發(fā)展速度,2010

年美國光伏系統(tǒng)將達到4.7GW。

歐盟計劃至2010年光伏發(fā)電總裝機容量達到3GW。澳大利亞計劃

2010年光伏發(fā)電總裝機容量達到0.75GW。中國政府對外承諾至2010

年光伏發(fā)電總裝機容量達到0.45GW。

按照日本新能源計劃、歐盟可再生能源白皮書、美國光伏計劃等推算,2010年全球光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機容量將達到15GW(1500萬千瓦,屆時仍不到全球發(fā)電總裝機容量的1%),2000~2010年光伏行業(yè)的復合增長率將高達30%以上。

而按照西方發(fā)達國家的規(guī)劃,至2030年全球光伏發(fā)電裝機容量將達到300GW(屆時整個產業(yè)的產值有可能突破3000億美元),至2040

年光伏發(fā)電將達到全球發(fā)電總量的15~20%。按此計劃推算,2010~

2040年,光伏行業(yè)的復合增長率將高達25%以上。

政府一系列有利政策為光伏產業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境和巨大的市場空間,使近年來世界光伏產業(yè)規(guī)模顯著擴大,光伏企業(yè)也逐步邁入規(guī)模經濟時代。

在太陽能電池生產方面,2007年全球太陽能電池產量達到

4000MWp,其中晶體硅太陽能電池占90%市場份額,薄膜電池占10%。從企業(yè)來看,太陽能電池生產主要集中在老牌生產企業(yè)中,但中國的新興企業(yè)增勢較猛,如保定英利2007年產量為142.5MWp,排名猛升到世界第八位;江蘇尚德2007年電池片產量為327MWp,排名從第四位上升到第三位(詳見表2-1)。從國家來看,2007年中國超過日本成為世界第一大太陽能電池生產國家,所占比例為27%,比2006年提高近10個百分點,德國受國內扶持政策的刺激也不同程度的增長,從

2006年的19.8%提高到2007年的20.3%(詳見表2-2)。預計隨著中國太陽能電池產能的進一步釋放,我國太陽能電池第一制造國的地位將進一步鞏固,也將推動全球太陽能電池供應邁上新臺階。

表2-12006、2007年全球太陽能電池前十大廠商單位:MWp

公司名稱2006年產量排名2007年產量排名

Q-Cell253.102389.201

Sharp434.401363.002

尚德157.504327.003

Kyocera180.003207.004

Firstsolar60.0013207.004

Motech102.007196.005

Sanyo155.005165.006

SunPower62.7011150.007

保定英利35.00-142.508

Solarworld86.009130.009

Misubishi111.006121.0010

上海晶澳25.00-113.2011

BPSolar85.7010101.6012

江蘇林洋25.00-88.0013

Isofoton61.001285.0014

SchottSolar93.00880.0015

南京中電54.001478.0016

其它580.80-1056.55-

總計2561.20-4000.05-

資料來源:中國光伏產業(yè)發(fā)展研究報告(2006-2007)

表2-22006、2007年不同國家和地區(qū)太陽能電池產量及份額

20062007

國家和地區(qū)

產量(MWp)比例(%)產量(MWp)比例(%)

日本926.936.9920.023.00

中國438.017.11088.027.20

中國臺灣169.56.62368.09.20

德國508.019.83810.020.25

歐洲其它172.36.73252.86.32

美國179.67.01266.16.65

世界其它166.96.52295.27.38

合計2561.21004000.05100

資料來源:中國光伏產業(yè)發(fā)展研究報告(2006-2007)

2.1.2世界光伏市場發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

根據(jù)EPIA發(fā)布數(shù)據(jù)測算,自2001年以來全球太陽能光伏發(fā)電年裝機增長率超過40%,2007年全球太陽能光伏發(fā)電裝機容量達到

2826MWp,其中德國裝機置達到1328MWp,占全球光伏發(fā)電市場的47%,為全球年裝機量最多的國家;西班牙由于實施了“皇家太陽能計劃”、購電補償法等政策,太陽能光伏發(fā)電裝機量增長速度最快,2007年年裝機容量達到640MWp,占全球市場的22.7%,同比增長達480%。日本朝日計劃補貼政策已經結束,近年安裝量有所下滑,其2007年年裝機容量為230MWp,占全球份額為8.1%,比上年減少12個百分點,預計

2008年基本維持2007年的安裝水平。目前,中國的光伏發(fā)電市場較小,2007年裝機容量僅為20MWp,僅占0.71%(詳見表2-3)。

表2-32007年世界主要國家和地區(qū)光伏市場及份額

國家和地區(qū)安裝量(MWp)份額(%)排名

德國132846.991

西班牙64022.652

日本2308.143

美國2207.184

意大利200.715

中國200.715

韓國200.715

法國150.536

世界其它33311.78-

總計2826100-

據(jù)國外多家研究機構分析,未來太陽能光伏市場將繼續(xù)保持高速增長,其中,EPIA根據(jù)目前現(xiàn)有各國政策發(fā)布的情況,預計到2010

年年裝機容量將接近7GWp,未來三年增長率依然超過30%。另外美國舊金山著名太陽能顧問公司SolarBuzz預計相對樂觀,認為2010年年裝機容量將達到12GWp,未來三年的增長率將達到60%以上。其中,歐盟(德國、西班牙)將繼續(xù)成為光伏存量和增量市場的絕對領導者,而美國光伏市場也將有顯著的增量空間(美國新一屆總統(tǒng)奧巴馬將推行新的能源計劃,大力開發(fā)包括太陽能在內的新興能源);發(fā)展中國家中,印度市場的增長較快,增速將超過全球平均增速,有望進入全球光伏市場的第三梯隊;而中國光伏市場的啟動仍有待時日(詳見表

2-4)。

表2-4光伏發(fā)電市場容量預測單位:MWp

國家20082009201020112012

德國15001750200022002400

西班牙500500600600600

意大利150300400540730

希臘20100200270360

法國150250300400540

葡萄牙2040507090

美國400800140019002550

中國3570100140180

日本300400500680910

韓國150300500680910

印度150300400540730

其它地區(qū)250350500680910

合計362551606950870010910

2.1.3國內光伏產業(yè)發(fā)展概況

1、國內光伏發(fā)電政策概況

為加快能源結構的優(yōu)化調整,我國近年來可再生能源方面的規(guī)劃和相關政策頻繁出臺,給光伏產業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策支撐和發(fā)展前景,但相比于德國、西班牙等國的政策,我國的太陽能光伏發(fā)電扶持政策相對缺乏實質性。

2007年8月頒布的《可再生能源中長期規(guī)劃》指出要加快可再生能源的開發(fā)利用,提高可再生能源在能源結構中的比重;促進可再生能源技術和產業(yè)發(fā)展,充分利用水電、沼氣、太陽能和地熱能等技術成熟、經濟性好的可再生能源,加快推進風力發(fā)電、生物質發(fā)電和太陽能發(fā)電的產業(yè)化發(fā)展,力爭到2010年使可再生能源達到能源消費總量的10%,2020年達到15%。2008年3月《可再生能源發(fā)展“十一五”

規(guī)劃》對該目標進行階段性目標的細化與調整(詳見表2-5),在規(guī)劃

中明確指出風能和太陽能是未來10年發(fā)展的重點領域,累計近3200

億的市場容量;2006-2010年,預計太陽能光伏裝機容量的年均增長

率將達到80.86%;到2020年,我國光伏裝機容量將達到180萬KWp,

年發(fā)電量達21.6億KWH。(詳見表2-6)

表2-5國家有關光伏發(fā)電方面的政策

政策時間內容

《可再生能源2006.01明確鼓勵和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電;規(guī)定電網(wǎng)公司必

法》須購買區(qū)域內再生能源并網(wǎng)發(fā)電項目所發(fā)電力;鼓勵單

位及個人安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

國家中長期科技2006.02將高性價比太陽能光伏電池及利用技術、太陽能建筑一

發(fā)展規(guī)劃綱要體化技術列入了重點優(yōu)先研發(fā)領域;太陽能電池相關材

料及關鍵技術被列入重點研究領域

“十一五”規(guī)劃2006.03列入積極開發(fā)利用的再生能源行列,僅次于風能和生物

質能的發(fā)展優(yōu)先度

能源發(fā)展“十一2007.04明確發(fā)展重點為資源潛力大,技術基本成熟的風電、生

五”規(guī)劃物質能和太陽能利用等再生能源,以規(guī)?;ㄔO帶動產

業(yè)化;全面落實可再生能源法,并制定相關國家和地方中國應對氣候變2007.06的配套法規(guī)政策;積極發(fā)展太陽能發(fā)電,在偏遠地區(qū)推

化國家方案廣戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設小型光伏電站,在城市推廣

普及太陽能一體化建筑;重點研究低成本規(guī)?;母咝?/p>

價比光伏電池及利用技術、太陽能建筑一體化技術等

可再生能源中長2007.09規(guī)劃太陽能發(fā)電裝機總容量在2010年達到30萬千瓦,

期規(guī)劃2020年達到180萬千瓦

能源法(征求意2007.12對鼓勵發(fā)展的太陽能等新能源依法實行激勵型價格政

見稿)策;根據(jù)能源戰(zhàn)略、規(guī)劃的需要,設立可再生能源、農

村能源發(fā)展專項資金

可再生能源“十2008.03規(guī)劃太陽能光伏發(fā)電重點:開展無電地區(qū)電力建設,啟

一五規(guī)劃”動光伏發(fā)電城市應用工程,開展光伏電站試點;開展技

術研發(fā)和裝備制造、產業(yè)體系的建設

2-6我國太陽能裝機容量及發(fā)電量規(guī)劃

產業(yè)規(guī)劃2004年2010年2020年2030年2050年

裝機容量6.5萬KWp30萬KWp180萬KWp1000萬KWp10000萬KWp

年發(fā)電量0.78億KWH4.2億KWH21.6億KWH140億KWH1500億KWH

發(fā)電比例3%4.20%8%14.60%22.50%

2、國內光伏市場概況

我國光伏發(fā)電的市場主要集中在通信和工業(yè)應用、農村電氣化和邊遠地區(qū)的脫網(wǎng)獨立發(fā)電應用等領域(詳見表2-7),其中偏遠農村地區(qū)電氣化所占的比例最高(2006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,2006年達到43%(包括通信與工業(yè)應用27%和太陽能光伏產品16%)。

表2-7我國光伏發(fā)電市場的構成與預測

20062010年2020年

領域

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

農村電氣化3341.30%15050%40022%

通信和工業(yè)2733.80%4515%30011%

光伏產品1620%3210.70%20017%

城市并網(wǎng)發(fā)電3.84.80%5317.60%70039%

荒漠并網(wǎng)發(fā)電0.20.30%206.70%20011%

合計80100%300100%1800100%

根據(jù)《可再生能源法》和《可再生能源“十一五”規(guī)劃》中的有關內容,我國光伏市場的規(guī)劃路線初步形成兩個階段。

第一階段:2006-2010年,光伏重點領域為農村電氣化。我國“新農村建設”規(guī)劃中強調加快農村及邊遠地區(qū)的基礎設施,2008年全國有近7000個農村面臨基建改善和電氣化的政策扶持機遇,因此加快農電普及化是近五年輸配電領域的重點,到2010年累計裝機達150MWp,占光伏市場的50%,到2020年累計裝機達400MWp,能夠解決相當程度的農電匱乏的問題。

第二階段:2010-2020年間,城市并網(wǎng)發(fā)電及光伏消費品將成為重點發(fā)展領域,尤其是并網(wǎng)發(fā)電,年裝機容量將從2010年的30萬KWp攀升至2020年的180萬KWp。隨著政府實質性的上網(wǎng)發(fā)電成本補貼政策的出臺,我國光伏市場有望在2015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,在國內太陽能光伏發(fā)電問題也得到了廣泛的關注。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)電的建設進行補貼;太陽能光伏發(fā)電產業(yè)迎來了發(fā)展的良好機遇。雖然金融危機對經濟的影響依然存在,但從長遠來看太陽能光伏發(fā)電產業(yè)世界光伏市場的政策推動力依然存在,光伏產業(yè)的市場成長依然強勁。

太陽能光伏發(fā)電在不遠的將來會占據(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的主體。預計到

2030年,可再生能源在總能源結構中將占到30%以上,而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應中的占比也將達到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世紀末,可再生能源在能源結構中將占到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業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領域重要的戰(zhàn)略地位。由此可以看出,太陽能電池市場前景廣闊。

2.3建設規(guī)模及產品方案

2.3.1建設規(guī)模

根據(jù)市場需求和企業(yè)實際現(xiàn)狀,本項目擬采用國內外先進的全自動太陽能電池片印刷設備、全自動太陽能電池片測試分選設備、燒結爐及測試儀等設備,配置相關輔助設備,以形成年產100MW晶體硅太陽能電池片生產能力。

2.3.2產品方案

根據(jù)企業(yè)實際情況和市場調查,本項目的產品方案擬定為:

太陽能電池片:100MW/年

2.3.3產品主要質量指標

符合國家及行業(yè)有關標準要求。光伏太陽能行業(yè)主要的產品標準包括國家標準GB/T9535-1998:地面用晶體硅光伏組件設計鑒定和定型,相對應的國際標準是IEC6121591993標準。目前,晶體硅太陽能電池片的主要標準為國家標準《單晶硅太陽電池總規(guī)范》(GB12632-90),該規(guī)范對單晶硅太陽電池的技術要求、試驗方法和檢驗項目制訂了相應標準。

2.3.4生產計劃

項目建設期為二年,項目建成后第一年為投產年,生產量達到設計能力的80%,第二年后進入達產期,年產量達到100%的設計能力。

第三章原料及輔助材料供應

3.1原輔材料供應

3.1.1主要原輔材料用量

根據(jù)建設規(guī)模和產品方案,本項目為年產100MW晶體硅太陽能電池片。因此,根據(jù)產品方案測算,項目年需主要原、輔材料用量估算如下:

表3-1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6.5美國

5其他輔助材料市場采購

3.1.2主要原輔材料質量要求

本項目所需原輔材料的質量均必須符合國家相關標準的品質指標,并且要滿足客戶要求,以確保最終成品的質量。原輔料購入需進行各類指標的檢測、并按標準進行驗收,質量達到中華人民共和國太陽能電池的有關標準要求。

3.1.3原、輔材料來源

本項目中所用的主要生產原料——硅基片、鋁漿、銀漿,均為常規(guī)材料,如遇國內硅基片市場相對緊張,也可采取進口原料。其他原料國內原料市場供應充足。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)定產品的質量和供應數(shù)量,來保障本項目的需要。包裝材料等國際、國內供應充足,可在專業(yè)市場上直接采購。

3.2原料和成品的貯存

3.2.1主要原材料入庫

本項目所需的原材料均需驗收入庫,各類原材料的質量指標按中華人民共和國相關行業(yè)的有關標準及企業(yè)標準驗收,不合格原材料不得進倉入庫,應嚴把原材料質量關,以保證產品質量。

3.2.2原料的貯存

本項目原料的貯存量一般為10~20天的生產用量,貯存于企業(yè)各分類原料倉庫內。

3.2.3產成品的貯存

產成品的貯存為7~10個天左右的生產量,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。庫內的保管應按批號分存、建立嚴格的分發(fā)料制度、杜絕混批號等問題造成不必要的事故。各類倉庫應符合所存物品的存放條件、建立責任體系、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。第四章工藝技術方案和設備選擇

4.1生產工藝路線及工藝流程

4.1.1概述

根據(jù)本項目采用國內外先進的全自動太陽能電池片測試分選設備、燒結爐及測試儀等設備,以形成年產100MW晶體硅太陽能電池片生產能力的要求,公司在本項目中生產工藝流程和設備的選擇原則是:

(1)設備要先進、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“多品種、高質量、快交貨”的生產機制;

(3)滿足生產晶體硅太陽能電池片的生產要求。

本項目選擇的設備須成熟可靠、性價比高,結構先進合理、性能穩(wěn)定、生產能力配套性好,可形成高質高效具有先進性能的生產線,使產品達到優(yōu)質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)實際的生產工藝,充分利用先進設備具有較高精度的特點,在規(guī)模和技術方面提高企業(yè)的市場競爭能力。

4.1.2工藝路線選擇

本項目選擇的生產工藝可實現(xiàn)產品的大規(guī)格、多品種要求,達到產品生產靈活、工藝操作便利,產品質量控制方便,可提高產品質量,同時能減少占地。

4.1.3項目工藝流程

根據(jù)產品方案,本項目主要生產工藝的流程采用國內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結然后檢測、等離子體刻蝕周邊PN結及抽測效果、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,然后經過高溫燒結,最后經檢測車間檢測合格后入庫。太陽能電池硅片生產工藝流程圖如下:

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)燒結檢測包裝入庫

圖4-1太陽能電池生產工藝流程圖

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180μm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,主要是通過化學腐蝕,硅片化學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。擴散設備可用橫向石英管或鏈式擴散爐,進行磷擴散形成n型層。擴散的最高溫度可達到850-900℃。這種方法制出的結均勻性好,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式:

4POCL+3O(過量)→2PO+2CL(氣)2PO+5Si→5SiO2

3225225

+4P

背腐蝕去磷硅玻璃和邊緣P-N節(jié):用化學方法除去擴散層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)

6252

溶解,化學反應為:

SiO+6HF→H(SiF)+2HO

2262

④減反射:采用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD:Plasma

EnhancedChemicalVaporDeposition)技術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: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結構,以減小表面電子復合,印刷后高溫燒結。電池生產工序就完成了

⑥檢測分選:為了保證產品質量得一致性,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。

4.1.4產品質量

本項目建成投產后,生產的產品質量應符合國家有關標準進行檢測,國際客戶有要求的應按相關標準要求控制,要求成品出廠合格率達99%以上。力求使產品質量完全符合或超過國家及行業(yè)標準。

4.2工藝設備

4.2.1主要設備選型原則和理由

本項目在設備選用上,是從產品定位出發(fā),選用適用的國內外先進設備。對設備基本要求一是配備先進,自動化程度高,生產連續(xù)性好;二是性能可靠,環(huán)保節(jié)能;操作方便,適應性強;三是具有先進的檢測功能和網(wǎng)絡內外的雙向交流功能;四是在組裝生產線中,設計成全自動流水線,提高企業(yè)市場競爭力。在深入調研考察基礎上,擇優(yōu)選用。

選用的國外先進設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備及測試分選設備

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。該設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,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、負兩個電極。該生產線仍處于領先地位并已發(fā)展到由配置有集成直線電機的計算機來控制。P.V.太陽能電池兩側電極的生產、A.O.I.檢測、

充電、試驗和成品電池的分選都是在生產線上完成的。

①全自動太陽能電池片印刷設備技術指標

電池尺寸:125mmx125mm、156mmx156mm、210mmx210mm

電池厚度:0.15/0.2mm

每小時電池產量:1250-1440片

生產線產能:>95%

最大電池破片率:<0.5%

絲網(wǎng)印刷居中誤差:<±0.01mm

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:0-333mm/sec

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備技術指標

電池尺寸:125mmx125mm、156mmx156mm、210mmx210mm

電池厚度:0.15/0.2mm

每小時電池產量:1250-1440片

生產線產能:>95%

最大電池破片率:<0.5%

分檔:1-24檔

(3)燒結爐

美國BTU公司的燒結爐專用于太陽能電池電極和背場燒結,烘干和燒結工藝互適。其技術優(yōu)勢為:

快速升溫:在較短加熱區(qū)中密集安裝了紅外燈管來實現(xiàn)在400~

875℃之間的升溫,速率可達到75℃/秒以上。

快速降溫:由安裝在網(wǎng)帶上下的冷水壁來實現(xiàn)在875℃和400℃之

間的降溫速度可達65℃/秒以上。太陽能電池在爐子出口處的溫度不

超過40℃。

4.2.2新增主要設備一覽表

項目主要新增設備清單

序號設備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量制造廠

一引進設備

全自動太陽能電池片意大利

1臺2

印刷設備Baccini公司

全自動太陽能電池片意大利

2臺2

測試分選設備Baccini公司

3燒結爐PVD-614臺2美國BTU公司

二國產設備

1清洗制絨機SC-DC18400D臺4深圳捷佳創(chuàng)

2去磷硅玻璃清洗機SC-DC4400D臺4深圳捷佳創(chuàng)

3閉管擴散爐DS-300臺8深圳捷佳創(chuàng)

4等離子刻蝕機PRS臺12臺灣志圣

太陽能電池減反射膜

5PD-305(3)臺8深圳捷佳創(chuàng)

制造設備(PECVD

6甩干機AMT-6臺8奧曼特

太陽能電池片印刷機

7套2中電45所

及測試分選設備

8燒結爐RC11-2W臺2中電48所

9石英管清洗機SC-SY0201H臺4深圳捷佳創(chuàng)

10石磨電極清洗機SC-SM0202A臺4深圳捷佳創(chuàng)

氮氣罐、氧氣罐、有機

11套4市場采購

12檢測、試驗儀器套4市場采購

13其他輔助設備套4市場采購

4.2.4設備的最終定型

引進設備的最終定型,還需廠方與外商進行廣泛的技術交流和商

務談判,在技術性能優(yōu)越,滿足產品質量前提下,兼顧良好的售后服

務,做到“貨比三家”,以最小的投資,取得最大的效益。

4.3車間布置與車間環(huán)保

根據(jù)生產工藝流程的特點和企業(yè)現(xiàn)狀,車間內設備根據(jù)工藝流程的要求,既能滿足生產又便于管理,盡量使設備排列合理、流暢、操作方便、工藝路線無迂回。

車間根據(jù)潔凈及環(huán)保要求,為保證產品質量、改善工人勞動環(huán)境,降溫加濕。并加強車間內空氣流通,車間內需配套組合式空調機組一套,附空氣凈化設備,并配有加濕送風換氣裝置,車間保持潔凈廠房要求,換氣次數(shù)大于5次/小時。以滿足項目生產的需要。

第五章工程技術方案

5.1建設地點

5.1.1廠址概況

項目選址在工業(yè)區(qū),用地面積約12000平方米,為公司建設留用地,交通便利。

5.2建設條件

5.2.1自然條件

屬亞熱帶季風氣候,四季分明,濕潤多雨,主要氣象數(shù)據(jù)如下:

年平均氣溫17.1℃

極端最高氣溫41.0℃

極端最低氣溫-10.3℃

年平均降雨量1301.2mm

日最大降雨量330.2mm

全年主導風向、頻率ESE,11.93%

年平均風速1.22m/s

年最大速度18m/s

年平均氣壓005.9mbar

年平均相對濕度77%

地震基本烈度<6度,不設防

2

基本雪壓0.4kn/m

2

基本風壓0.4kn/m

5.2.2地質條件

根據(jù)建設單位提供的現(xiàn)廠區(qū)原有建筑物工程地質勘測報告,該場地地質巖土分布為耕植地,砂質粉土,全風化沉泥質粉沙土,弱微風化沉泥質粉沙土,地基土試驗承載力標準值微240kpa。

5.2.3地震設防

根據(jù)國家地震局1990年的《中國地震烈度區(qū)劃圖》,該地區(qū)地震基本烈度為6度,按國家GB50011-2001建筑抗震設計規(guī)范考慮抗震措施。

5.3平面布置及運輸

5.3.1平面布置

本項目土建面積8000平方米,分別為主車間和輔助車間。廠房內需配有通風、恒溫衡濕及吸塵等設備,以滿足潔凈車間的需要。主廠房呈長方形東西向布置。廠房內擬放置制絨機,擴散爐,等離子刻蝕機,PECVD,全自動印刷機,燒結爐及生產配套設備。

公司廠區(qū)道路適合大型運輸車輛進出?,F(xiàn)有廠區(qū)設有東西10米寬的主道路,車間、倉庫四周設有8~10米道路,所有道路呈環(huán)狀布置,便于消防和運輸要求,采用混凝土路面。

5.3.2廠內外運輸

因公司地理位置優(yōu)越、交通方便、廠區(qū)外運輸主要以汽車為主。本地的原輔材料均采用汽車運輸。部分需外來的原料市場采購的,需長途運輸可由當?shù)亟煌ㄟ\輸部門解決,短途駁運用工廠自備車解決,本項目不再新增運輸車輛。

生產區(qū)內運輸,由于生產車間相對獨立,主要是生產過程中原料、成品的搬運,采用電瓶車、鏟車等為主,區(qū)內小型運輸工具根據(jù)實際需要逐步添置,本項目暫不考慮配置生產運輸車輛。

5.4土建工程

5.4.1本項目土建面積8000m2。詳見表5-1。

表5-1廠區(qū)建(構)筑物一覽表

序占地建筑面積層備

建筑物名稱22結構類型

號(m)(m)數(shù)注

1主車間670067001鋼結構

2輔助車間130013001鋼結構

合計80008000

5.5給水排水

5.5.1給水工程

本項目在公司廠區(qū)內組織實施。公司現(xiàn)有的生產、生活、消防用水均由自來水廠供給,水源充裕,水質良好,符合國家衛(wèi)生要求。由市政供水干管接入廠區(qū),供水管徑為DN200,壓力不小于0.25MPa。供水管沿廠區(qū)四周敷設環(huán)狀給水管網(wǎng),各部門進水管設水表進行考核,水表后為枝狀供水至各用水點。廠區(qū)內建有供生產、生活、消防的管網(wǎng)給水系統(tǒng),供水系統(tǒng)完善合理。

用水量測算:本項目生產用水主要是硅片清洗制絨、去磷硅用水,平均小時用水量25噸,日用水量為576噸,其余為循環(huán)冷卻水補充水,其他(綠化、道路清洗)用水約3.33噸/天,生活用水暫按100升/人.天估算,本項目新增職工400人,日生活用水40.0立方米。具體用水量詳見表5-2。

表5-2項目用水量估算表

用水量

序號用水部門最大平均全天備注

333

(m/h)(m/h)(m/d)

1生產車間3025576制絨、去磷硅

2生活用水1.5140.010L/人

3循環(huán)冷卻補充水144

道路、綠化等3.33

不可預見水量3.33消防等

合計962

本項目按全年300天估算,則全年新增用水量約為20萬立方米。廠區(qū)內現(xiàn)有的供水系統(tǒng),完全能滿足本項目的用水要求。

5.5.2排水工程

根據(jù)工藝方案,本項目投產后產生的廢水主要為職工生活污水、硅片清洗廢水和地面沖洗水等。初步估算項目新增排水量約為960立方米/天的污水,職工生活污水為一般性質的生活污水,而硅片廢水中主要污染因子為COD和F。因此,生產廠區(qū)內的生產及生活污水經處理達標后,經污水總管排入污水廠。

5.6供電

5.6.1供電要求及電源

根據(jù)國家有關規(guī)定和標準,本項目的負荷等級為三類負荷。

工藝要求供電電壓為380/220伏,電壓波動不超過額定電壓的±

5%,電源頻率為50±0.5Hz。

公司已建立起比較完善的供電系統(tǒng)?,F(xiàn)有供電電源由橫店供電局

110kV專線引入廠區(qū)配電屏,由配電屏分流到車間變配電房內,配電電壓為380/220V。供電電源完全可以供應本項目的用電需要。

5.6.2用電負荷計算

根據(jù)項目設計的產品方案,本項目組織生產所需的主要用電設備

為太陽能電池減反射膜噴涂爐、全自動太陽能電池印刷設備、硅片清

洗機、等離子刻蝕機等,以及配套工程設備,總裝機容量約為5933kW,

采用需要系數(shù)法進行計算用電負荷,經計算:本項目有功功率

P=3819.1kW,補償前無功功率Q=2864.3kvar,視在功率為4773.9kVA,

jj

自然功率因素為0.8,由于自然功率因素不足0.9,宜采用低壓靜電電

容器柜,在低壓配電室集中進行補償。補償后視在功率為3437.2kVA。

補償后的功率因素為0.93以上,變壓器容量4200KVA。本項目用電量

按年工作日300天、四班三運轉估算,則全年耗電為1856×104kWh。

變電所負荷計算表

計算負荷

序設備需要功率

號用電設備容量系數(shù)因數(shù)有功無功視在

功率功率功率

(kW)(Kx)COSΦ(kW)(kvar)(kVA)

1工藝設備4358.00.700.803050.62288.0

2制冷空調915.00.700.80640.5480.4

3水處理系統(tǒng)1600.80.8128.096.0

4車間照明2000.90.70180.0183.6

5其他3000.650.80195.0146.3

共計5933.000.803819.12864.34773.9

同時系數(shù)0.90.803437.22577.94296.5

若補償-1200

共計5933.000.933437.21377.93703.1

考慮變壓器損耗2070

0.923457.21447.93748.1

5.6.3生產配電

本項目車間動力電源均為三相四線制加PE線,即TN-S系統(tǒng)。電壓為380/220V。供電方式一般采用放射式與樹干式相結合。配電所到車間動力箱和成套設備控制箱的動力干線采用VV-1kV電力電纜,采用電纜沿橋架或電纜溝敷設。

車間內動力配電箱到各用電設備一般采用BV-500型銅芯塑料絕緣導線,采用穿管埋地、沿墻、樓板等方式暗敷。

(1)工廠照明

照明光源一般有:白熾燈、日光燈、熒光高壓汞燈等。生產車間一般照明采用高壓光效金屬鹵化物燈具,車間局部照明與辦公室照明一般均選用熒光燈。其它輔助生產車間辦公通道等一般選用日光燈和吸頂燈等,廠區(qū)道路照明采用高壓鈉燈。照明標準按國家有關規(guī)定及工藝要求進行設計。生產車間一般照明75lx,局部照明為150~200lx;辦公室150lx,廠區(qū)道路20lx。在車間重要場所和主要入口設置事故應急照明和疏散誘導燈,照明線與電力支線一樣敷設。

(2)防雷與接地

本廠按國家有關規(guī)范進行防雷接地系統(tǒng)設計,并盡量利用建筑物屋面、柱內、圈梁及基礎內主鋼筋做防雷與接地設施。生產線接地保護采用TN-C-S接地系統(tǒng)。廠區(qū)已按三類建筑物考慮防雷設施,采用沿四周山墻設置避雷帶,變壓器中性點接地,接地電阻小于4Ω;車間電纜進戶處要做重復接地,接地電阻小于10Ω,其它特殊設備的工作接地電阻應按滿足相應設備的接地電阻要求。

(3)消防設計

消防設備的電源均實現(xiàn)雙回路末端自動切換。生產車間在主要通道,走廊電梯前室,樓梯間及主要入口等均設應急照明和疏散指示燈。

5.7輔助工程

5.7.1空氣凈化及調節(jié)

根據(jù)生產工藝的要求,廠房潔凈度:清洗制絨間、擴散間1萬級;其余10萬級,走廊30萬級的潔凈環(huán)境,環(huán)境溫度為18℃~25℃,因此需要采取空氣凈化和空氣調節(jié)措施。

空氣凈化:根據(jù)工藝設備布置及建筑面積,需配置附有空氣凈化設備的組合式空調機組4套,風機風量為36萬立方米/時。含風機段及初效和中效過濾段、混合段,通過風道向操作區(qū)送風,在風道出口處再安裝普通型過濾器。經凈化處理后的空氣可以滿足生產工藝對潔凈廠房的要求??照{機組選用40STD-E670WS四臺,40STD-E180WS八臺。

冷源采用冷水機組制冷。制冷量:720KW,水溫控制范圍10~25

℃。

5.7.2氣體動力

①空壓站

空壓站設在各動力站房。

空壓站系統(tǒng)組成:空壓機、儲氣罐、預過濾器、無熱再生干燥器、終過濾器、管道及閥門附件。②冷凍站

冷凍站設在各動力站房。

冷凍站系統(tǒng)組成:離心式冷水機組、冷凍水循環(huán)泵、閉式膨脹罐、加藥裝置、管道及閥門附件、保冷材料等。③冷凍機用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

循環(huán)水泵置于冷凍站內,冷卻塔則置于其屋面上。

系統(tǒng)概述:為開式循環(huán)系統(tǒng),以自來水為補水。管路上裝有智能全自動刷式過濾器,以清除系統(tǒng)中的懸浮物。④真空系統(tǒng)

為滿足工藝生產過程中硅片傳遞等對真空的需求而設置。真空系統(tǒng)設在各動力站。

系統(tǒng)組成:真空泵、真空緩沖罐、管道及閥門附件等。

⑤大宗氣體系統(tǒng)

大宗氣體氮氣、氧氣及氬氣由設在廠區(qū)的儲罐提供并設減壓裝置。氣體管道經管架或埋地配送到各用氣廠房。各廠房的氣體分配系統(tǒng)由主配管系統(tǒng)及分支管系統(tǒng)組成。⑥特種氣體系統(tǒng)

特種氣體供氣系統(tǒng)分類如下:

氨氣(NH3)傳輸系統(tǒng)。

硅烷(SiH4)傳輸系統(tǒng)。

/

特種氣體均由各廠房內特氣室的氣體柜氣體盤將特種氣體分配

/至各廠房支管閥門箱分支管。

2

在各特氣室設有毒性及可燃性氣體柜(只工藝氣瓶)、吹洗氣體

12

柜(只氣瓶)及存儲氣體柜(只氣瓶)。

氣體柜具有自動切換、自動吹洗的功能,能連續(xù)為生產設備供氣。

5.7.3給水排水

①給水

水源:本工程自來水由橫店自來水管網(wǎng)接入。

工程所用自來水包括生活用自來水、純水制備、循環(huán)冷卻水補水等。②純水

≥18M?.cmSiO≤1mg/L0.5μm≤150PCS/ml

純水電阻率,2,顆粒(>),

細菌數(shù)≤5cfu,溫度22±2℃,水壓3kg/cm2,(均為使用點參數(shù))。采用RO+EDI+混床方式。③工藝設備冷卻水

工藝冷卻水夏天所需冷量來自空調冷凍水系統(tǒng),冬天用冷卻塔制備的冷水供給板換熱,提供工藝冷卻水所需的冷量,以達到節(jié)能的目的。

RO

工藝設備冷卻水系統(tǒng)概述:該系統(tǒng)為閉式循環(huán)系統(tǒng),水作為補水,換熱器、循環(huán)泵、定壓罐均設于動力廠房內,配水管道設計采用同程式系統(tǒng),各使用點壓力波動較小。

溫度控制:以測量到的供水溫度為反饋信號,調節(jié)冷凍水電動調節(jié)閥的開度,來實現(xiàn)對供水溫度的控制。循環(huán)水泵采用變頻泵,由供回水壓差控制水泵的轉速。④冷凍機用循環(huán)冷卻水

冷凍機用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)概述:為開式循環(huán)系統(tǒng)采用方形橫流式玻璃鋼冷卻塔,每臺冷凍機對應一臺冷卻塔;循環(huán)冷卻水系統(tǒng)以自來水為補水。循環(huán)水泵置于冷凍站內,冷卻塔則置于其屋面上。冷卻塔進出水管間設旁通管,并采用變速風機,以使系統(tǒng)過渡季節(jié)時可節(jié)能運行。冷凍機用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)上設置加藥系統(tǒng)和過濾系統(tǒng)以保證循環(huán)水質的穩(wěn)定。⑤生活生產污廢水

生活污廢水系統(tǒng):生活污水經廠區(qū)內的化糞池處理后,達一級排放標準后排入市政污水管道,其他生活廢水直接排入廠區(qū)內的污水管道。食堂操作間的含油污水經隔油池處理后排入廠區(qū)污水管道,集中在廠區(qū)內的污水處理站處理,達到《污水綜合排放標準》(GB8978-

96)一級排放標準后排入市政污水管道。

本項目在硅片清洗、表面制絨等生產工藝中會產生一定量的普通酸性廢水、堿性廢水、氫氟酸廢水。擬在廠區(qū)建設一個集中式污水處理站,各廠房排出的生產廢水經收集后輸送至污水處理站集中處理,酸堿廢水及含氟廢水經過處理后達到《污水綜合排放標準》(GB8978

-96)一級排放標準后通過污水管道進入橫店污水處理廠。⑥雨水排放系統(tǒng)

雨水系統(tǒng)簡述:屋面雨水經雨落管排入廠區(qū)雨水管道,廠區(qū)內路面雨水匯集后經雨水口排入廠區(qū)雨水管道。

第六章環(huán)境保護、衛(wèi)生及消防

6.1環(huán)境保護

6.1.1環(huán)保方針

(1)根據(jù)中華人民共和國《環(huán)境保護法》的規(guī)定,本著“消除污染、保護環(huán)境、綜合利用、化害為利”的方針,對生產過程中排出污染物質采取必要處理措施,使其達到規(guī)定排放標準,以實現(xiàn)凈化環(huán)境的目的。

(2)本項目涉及的環(huán)境治理工程,均與生產裝置同時設計、同時施工、同時建成投產。

6.1.2環(huán)保法規(guī)和標準

(1)《中華人民共和國環(huán)境保護法》

(2)《中華人民共和國大氣污染防治法》

(3)《中華人民共和國固體污染防治法》

(4)《建設項目環(huán)境保護條例》中規(guī)定的“三同時”原則

(5)《污水綜合排放標準》GB8978-1996

(6)《環(huán)境空氣質量標準》GB3095-1996

(7)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB3096-93

(8)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》GB12348-1990

(9)《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》GBZ1-2002

(10)《地表水環(huán)境質量標準》GB3838-20026.1.3“三廢”治理措施

(1)廢水

1.1生活污廢水系統(tǒng)

生活污水經廠區(qū)內的化糞池處理后,達一級排放標準后排入廠區(qū)污水管道,其他生活廢水直接排入廠區(qū)內的污水管道,集中在廠區(qū)內的污水處理站處理,達到《污水綜合排放標準》(GB8978-96)一級排放標準后排入污水管網(wǎng)。

6.6.2生產污廢水系統(tǒng)

本項目在硅料清洗、硅片清洗、表面制絨等生產工藝中會產生一定量的普通酸性廢水、堿性廢水、氫氟酸廢水等。生產廢水的排放量

88/

噸時。擬建設一個集中式污水處理站,各廠房排出的生產廢水經收集后輸送至污水處理站集中處理,生產廢水經過處理后達到《污水綜合排放標準》(GB8978-96)一級排放標準后排入污水管網(wǎng)?!釅A廢水處理系統(tǒng)

pH<7800m3/dTSS50PPM

酸堿廢水水質為:,,<。酸堿廢水采用中和法進行處理。首先在均衡槽進行PH值調整,再依次通過混合槽、一次中和槽、二次中和槽,自動投入HCL或NaOH,在強力攪拌下進行混合、反應,使廢水的PH值達到6-9范圍內,TSS<50ppm。每個反應池內設置pH儀,并配有酸堿加藥裝置。被處理的廢水水質達到污水排放標準后排入再生水回用裝置,如果水質達不到排放標準,再返回預中和池進行二次處理,經再生水回用裝置處理后排入生產水池再利用。—含氟廢水處理系統(tǒng)

含氟廢水采用投藥、絮凝和沉淀分離的方法進行處理。氫氟酸廢液經收集池,再送到含氟廢水處理系統(tǒng)進行處理。

廢水水質:pH=2,1313m3/d,F(xiàn)<1000ppm

→→Ca(OH)→

含氟廢水調節(jié)池一次反應槽(加2)一次反應槽(加

PAC→PAM→→

混凝劑)一次凝聚槽(加混凝劑)一次沉淀槽二次反

Ca(OH)→HCl→

應槽(加2)二次反應槽(加)二次反應槽(加混凝劑

PAC→PAM→→→

)二次凝聚槽(加混凝劑)二次沉淀槽收集水池中和排放槽?!勰嗵幚硐到y(tǒng)

污泥→污泥濃縮池(上清液回流至含氟廢水調節(jié)池)→污泥泵→板框壓濾機(濾液回流至含氟廢水調節(jié)池)→泥餅(含CaF2)作為特種垃圾由專業(yè)公司處理。

—有機廢液處理

生產排出的少量有機廢液經收集后送至污水處理站。

(2)廢氣

硅片清洗、表面制絨等工藝中會產生一定量的普通廢氣、酸堿廢氣等。

磷擴散及表面選擇性腐蝕、SiN化學沉積等工藝中會產生普通廢氣、酸堿廢氣、可燃性廢氣和少量有機廢氣等。

硅片表面印刷及燒結等工藝中會產生一定量的熱廢氣和有機廢氣。

對設備產生的一般廢氣和高溫廢氣,采用直接排放方式排入大氣。

對含酸、含堿廢氣,經廢氣洗滌塔處理,達到國家排放標準后排放。

對設備排出的有機廢氣,經活性碳吸附處理,達到國家排放標準后排放。

對可燃性廢氣,經廢氣燃燒處理,再經過水淋,達到國家排放標準后排放。

工藝尾氣經過工藝設備附帶的處理裝置處理,再經廢氣洗滌裝置處理達到排放標準后排放。

(3)噪聲

建設項目新增的主要噪聲設備及源強見表6-1。

表6-1建設項目新增設備噪聲源強匯總

序號設備名稱噪聲源強(dB)

1風機80~90

2水泵70~80

3空壓機75~85

(4)固體廢物

①廢品

項目采用電腦控制,加工精度高,廢品產生量較少,廢品由原材料廠家回收處理。

②生活垃圾

員工生活垃圾人均0.5公斤/日計,項目新增員工400人,則生活垃圾產生量約為60噸/年,收集后由環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一清運處理。

6.1.6環(huán)保投資

本項目環(huán)保投資為1100萬元。其中酸霧處理塔120萬元,硅烷燃燒塔220萬元,污水處理站土建190萬元,酸堿、廢水處理設備530

萬,綠化等40萬元。

6.2勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生

6.2.1安全生產

本項目投產后在生產過程中會產生一定的噪聲等,因此廠區(qū)、車間會考慮安全生產、工業(yè)衛(wèi)生方面會出現(xiàn)的具體問題,通過對生產車間等的合理布局,使其達到國家標準,規(guī)范考慮防火、防雷、采光、通風,三廢處理,做到文明、安全生產。

6.2.2勞動保護

(1)電氣設備、線路均按《設計規(guī)范》設計有可靠的接地和接零。照明按《設計標準》配置有足夠的照度,并設有事故照明。

(2)建筑物有可靠防雷接地。

(3)廠區(qū)內設置了廁所、更衣室、浴室等可供員工生活、休息的空間;

(4)廠房四周外墻上設置了可開啟的窗戶,使廠房內具有良好的通風條件;

(5)生產車間設置了機械補、排風裝置;

(6)生產車間區(qū)域內的照明及辦公區(qū)采用節(jié)能燈,其照度均達到規(guī)范要求;

(7)新上崗員工必須事先經操作規(guī)程培訓及安全教育;

(8)發(fā)放勞動防護用品。

6.3消防

根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006要求,項目生產性質屬丙類火災危險等級。本項目利用的生產廠房及倉庫,設計的耐火等級不低于二級。廠區(qū)生產車間符合國家防火規(guī)范要求,廠房擁有六個以上出入口,周圍道路寬暢,適合消防車通行及人員疏散;車間內設有多個消防栓和固定滅火器;委派專職防火人員進行日常維護、檢查及管理,制訂了嚴格的禁止煙火規(guī)章制度,力求做到徹底消除火災隱患。

本項目實施時,需對原有消防設施進行檢查、落實。建立嚴格的防火管理制度,同時在室內按照《建筑滅火器具配置設計規(guī)范》

(GB50140-2005)要求配備化學滅火器材,廠區(qū)設置醒目“禁火”標志,經常對員工進行防火安全教育。廠區(qū)布局、道路布置均可保證消防暢通,確保生產安全。

(1)各車間布置及占地面積均符合防火規(guī)范化要求,車間內外已采用了水消防、化學滅火器材等。

(2)由于潔凈廠房多為全封閉廠房,故車間主要出入口都裝有應急照明燈及安全門,以便人員及時安全疏散。

(3)設置防火門,以便及時控制火災范圍,防止火災擴散。

(4)空調系統(tǒng)在火災發(fā)生時自動切斷風機電源,以防止火勢蔓延。

第七章節(jié)能及綜合利用

7.1能耗指標及分析

7.1.1設計采用的標準和依據(jù)

(1)《中華人民共和國節(jié)約能源法》中華人民共和國主席令第

90號公布(1997年11月1日)。

(2)《國務院關于加強節(jié)能工作的決定》國發(fā)[2006]28號。

(3)《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》中華人民共和國建設部令第143

7.1.2能耗指標及分析

本項目采用國內外先進設備,生產工藝先進,生產中主要能耗為電、水,其消耗量如下

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