《單晶爐熱平衡和熱效率及綜合能耗的計(jì)算方法》編制說(shuō)明

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《單晶爐熱平衡和熱效率及綜合能耗的計(jì)算方法》

（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明

一、工作簡(jiǎn)況

（一）任務(wù)來(lái)源

自2017年以來(lái)，國(guó)家光伏發(fā)電政策集中于提高裝機(jī)容量和發(fā)電量、規(guī)范產(chǎn)品

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、提高電網(wǎng)消納能力等方面展開(kāi)。2021年4月19日，國(guó)家能源局對(duì)《關(guān)

于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開(kāi)發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知(征求意見(jiàn)稿)》公開(kāi)征求意見(jiàn)，

提出為達(dá)成2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右、風(fēng)電太陽(yáng)能發(fā)

電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上等任務(wù)，需要堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向，完善發(fā)展機(jī)制，釋

放消納空間，優(yōu)化發(fā)展環(huán)境，發(fā)揮地方主導(dǎo)作用，調(diào)動(dòng)投資主體積極性，推動(dòng)風(fēng)

電、光伏發(fā)電高質(zhì)量躍升發(fā)展。2021年，全國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電量占全社會(huì)用電量

的比重達(dá)到11%左右，后續(xù)逐年提高，到2025年達(dá)到16.5%左右。

光伏產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，最為光伏組件的單晶硅片的需求量大幅提升，為滿(mǎn)足

硅片需求，各大單晶硅棒廠商紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能，行業(yè)能源消耗總量越來(lái)越大。單晶

爐作為生產(chǎn)單晶硅的重要設(shè)備，在惰性氣體（氮?dú)?、氦氣為主）環(huán)境中,用石墨

加熱器將多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生長(zhǎng)無(wú)錯(cuò)位單晶硅。隨著單晶爐的工

藝設(shè)計(jì)不斷進(jìn)步，單晶爐爐型尺寸不斷增大，籽晶提升機(jī)構(gòu)、水冷屏、熱場(chǎng)設(shè)計(jì)、

控制系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝、加熱方式、供電方式、爐襯材料等方面有了較大的技術(shù)進(jìn)

步，使得當(dāng)前的單晶爐能耗水平大幅度提高。

為了對(duì)單晶爐企業(yè)的工藝技術(shù)水平、能源利用效率等提出更高的要求，促使

單晶爐設(shè)備更加節(jié)能環(huán)保，引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)提升能效和節(jié)能管理水平。本項(xiàng)目由北

京北方華創(chuàng)真空技術(shù)有限公司提出，中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)?！秵?/p>

晶爐熱平衡和熱效率及綜合能耗的計(jì)算方法》主要起草單位：北京北方華創(chuàng)真空

技術(shù)有限公司，計(jì)劃應(yīng)完成時(shí)間為2023年12月。本立項(xiàng)號(hào)為CESA-2021-4-024，

標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目名稱(chēng)：?jiǎn)尉t熱平衡和熱效率及綜合能耗的計(jì)算方法，本標(biāo)準(zhǔn)是制定標(biāo)

準(zhǔn)，項(xiàng)目周期24個(gè)月（2021年12月至2023年12月）。項(xiàng)目牽頭單位：北京北方華

創(chuàng)真空技術(shù)有限公司，標(biāo)準(zhǔn)歸口單位：中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)。

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

（二）標(biāo)準(zhǔn)起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)由北京北方華創(chuàng)真空技術(shù)有限公司、中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、北

京賽西認(rèn)證有限責(zé)任公司等共同起草。

（三）主要工作過(guò)程

2021年1月-11月，北京北方華創(chuàng)真空技術(shù)有限公司、中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研

究院、北京賽西認(rèn)證有限責(zé)任公司等單位起草完成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《單晶爐熱平衡和

熱效率及綜合能耗的計(jì)算方法》草案稿。

2021年11月中國(guó)電子工業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)組織團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目立項(xiàng)論證會(huì)，對(duì)《單晶

爐熱平衡和熱效率及綜合能耗的計(jì)算方法》等五項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目建議進(jìn)行了論

證；

2023年9月，北京北方華創(chuàng)真空技術(shù)有限公司進(jìn)行《單晶爐熱平衡和熱效率

及綜合能耗的計(jì)算方法》標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)內(nèi)征求意見(jiàn)。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定主要內(nèi)容的論據(jù)及解決的主要問(wèn)題

1、標(biāo)準(zhǔn)編制的原則和依據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)編制遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”的原則，與現(xiàn)

行的法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；同時(shí)突出行業(yè)特征特性，涵蓋單晶硅制造業(yè)生

產(chǎn)的全過(guò)程、全鏈條和全要素，依據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和理論分析準(zhǔn)確計(jì)算單晶硅棒單周

期制造過(guò)程的熱平衡熱效率及綜合能耗，確保標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。

2、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

a)范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了單晶爐熱平衡、熱效率和綜合能耗的計(jì)算方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于單晶硅棒生產(chǎn)工序的單晶爐熱平衡、熱效率及綜合能

耗的計(jì)算。對(duì)于其它類(lèi)型的電阻爐熱平衡、熱效率及綜合能耗的計(jì)算可

參照采用本標(biāo)準(zhǔn)。

b)規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，

僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版

本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2589綜合能耗計(jì)算通則GB/T2587

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

c)熱平衡測(cè)試與計(jì)算基準(zhǔn)

給出物料平衡和熱平衡計(jì)算單位。

給出基準(zhǔn)溫度與基準(zhǔn)壓力定義。

給出熱平衡測(cè)試范圍、熱平衡測(cè)試工況及測(cè)試頻次。

d)測(cè)定項(xiàng)目及測(cè)定方法

給出測(cè)定前準(zhǔn)備事項(xiàng)，繪制熱平衡框圖，定義單晶爐熱平衡體系，

規(guī)定測(cè)定時(shí)間和測(cè)定項(xiàng)目。

e)物料平衡計(jì)算方法

繪制物料平衡圖，給出收入項(xiàng)和支出項(xiàng)計(jì)算公式，給出物料平衡計(jì)

算公式。

f)熱平衡計(jì)算方法

給出詳細(xì)的熱平衡計(jì)算方法。

g)熱效率計(jì)算方法

給出熱效率計(jì)算公式

h)綜合能耗計(jì)算方法

定義綜合能耗計(jì)算方法

三、主要試驗(yàn)[或驗(yàn)證]情況分析

本標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于光伏行業(yè)中單晶硅制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)，計(jì)算單晶爐熱平衡和熱

效率及綜合能耗，為單晶爐能源消耗水平提供計(jì)算方法和評(píng)判依據(jù)，為企業(yè)分析

能源消耗、開(kāi)展能源管理以及發(fā)掘節(jié)能潛力等提供了依據(jù)，引導(dǎo)和規(guī)范企業(yè)進(jìn)一

步降本增效，2020年是光伏行業(yè)平價(jià)上網(wǎng)的元年，各項(xiàng)成本都在不斷的降低中。

在技術(shù)進(jìn)步，規(guī)模經(jīng)濟(jì)形成和競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈的背景下，光伏項(xiàng)目的總成本和平準(zhǔn)

化度電成本持續(xù)下降。

四、知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況說(shuō)明

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專(zhuān)利問(wèn)題

五、產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應(yīng)用論證和預(yù)期達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果

預(yù)計(jì)到2030年，光伏的發(fā)電成本將呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，“十四五”期間優(yōu)先

推動(dòng)風(fēng)電，光伏發(fā)電持續(xù)保持穩(wěn)定可期的發(fā)展目標(biāo)，促進(jìn)新能源和可再生能源高

比例發(fā)展并使之成為未來(lái)能源消費(fèi)增量的主體。

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)

六、轉(zhuǎn)化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況

目前國(guó)際上尚未有同等標(biāo)準(zhǔn)。

七、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

為充分發(fā)揮工業(yè)節(jié)能與綠色標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和引領(lǐng)作用，促進(jìn)工業(yè)企業(yè)能效提升

和綠色發(fā)展，工信部發(fā)布了《工業(yè)節(jié)能與綠色標(biāo)準(zhǔn)化行動(dòng)計(jì)劃》，本標(biāo)準(zhǔn)屬于該

文件中提到的重點(diǎn)任務(wù)之一，并結(jié)合單晶爐的發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)行制定。

《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》也提到要進(jìn)一步提高能耗、環(huán)保等準(zhǔn)

入門(mén)檻，本標(biāo)準(zhǔn)符合其規(guī)定的制定要求。

國(guó)家及地方頒布的法律、法規(guī)是本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容遵循的基礎(chǔ)；

本標(biāo)準(zhǔn)與GB/T2587《熱設(shè)備能量平衡通則》、GB/T3484《企業(yè)能量平衡通

則》、GB/T12723《產(chǎn)品單位產(chǎn)量能源消耗定額編制通則》及GB17167《用能

單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。

八、重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)

不適用，本標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中無(wú)重大分歧意見(jiàn)。

九、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

建議作為推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)