昆明太陽能行業(yè)分析報告
作者：dzxfj.cn 時間:2021-10-18 15:23??點擊:
次
（一）. 國內(nèi)多晶硅企業(yè)狀況
目前國內(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。非上市公司有洛陽中硅和江蘇中能、四川峨眉。目前我國目前的一期建設單廠規(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年我國多晶硅產(chǎn)能將逾4萬噸，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，我國多晶硅產(chǎn)能將實現(xiàn)一年翻十倍的壯舉。到目前為止，國內(nèi)有近50家公司正在建設、擴建和籌建以西門子改良法為技術路線的多晶硅生產(chǎn)線，總建設規(guī)模超過10萬噸，總投資超過1000億，其中一期規(guī)模超過4萬噸，投資超過40億，在建項目多晶硅項目總數(shù)逾20個,其中，在建最大的項目為南京大陸投資集團、美國PPP、SCC、西圖等公司共同投資建設托克托縣多晶硅項目，總投資180億元，建設規(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/年多晶硅項目，總投資也逾100億元, 一期建設基本上都在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年左右實現(xiàn)。
1. 行業(yè)中的問題：
我國多晶硅生產(chǎn)工藝起步于上世紀五、六十年代中期，生產(chǎn)廠家達20余家，但因技術和
工藝不過關，這些企業(yè)均存在生產(chǎn)規(guī)模小、工藝技術落后、環(huán)境污染嚴重、能耗大、成本高等問題。在當前的多晶硅生產(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體廠與洛陽中硅、新光硅業(yè)是從中保留或變身而成。目前，多晶硅生產(chǎn)的主流技術有三種，分別為西門子改良工藝法、硅烷法、流化床法，我國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)品成本的關鍵。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，西門子改良法千噸級以下生產(chǎn)線一般沒有投入成熟的尾氣處理工藝，達不到閉環(huán)生產(chǎn)和循環(huán)利用物料，環(huán)境排放不過關，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腐蝕性的有毒有害液體，對安全和環(huán)境危害很大四氯化硅是高危產(chǎn)品，遇空氣遇水會產(chǎn)生對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)物就國內(nèi)多晶硅工藝技術而言嚴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，而實際中往往大于20噸。因此如何處理四氯化硅是國內(nèi)多晶硅企業(yè)面臨的嚴重制約因素。
四氯化硅目前的出路途徑有：即制備氣相法白炭黑技術、熱氫化制備三氯氫硅技術和氯氫化制備三氯氫硅技術以及SiCl4醇解，
（1）.氣相白炭黑技術：受制市場空間
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，我國已有少數(shù)多晶硅企業(yè)擬采用此技術解決副產(chǎn)四氯化硅問題。但該工藝存在一個難以回避的問題，那就是白炭黑有限的市場容量。2008年全球氣相法白炭黑的消耗量為11萬噸，預計2012年消耗量為15萬噸，屆時我國多晶硅企業(yè)將副產(chǎn)135萬～180萬噸四氯化硅，采用該工藝可轉化生產(chǎn)白炭黑47萬～63萬噸，遠高于市場容量。
由此可見，單純采用氣相法白炭黑技術無法消化數(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。
國內(nèi)只有吉必盛一家有技術（四川樂山有吉必盛的分公司），國外主要的多晶硅公司如德國瓦克、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：能耗高遭淘汰
熱氫化技術是將四氯化硅和氫氣在1250℃左右的溫度下反應生成三氯氫硅和氯化氫。此技術必須輔以氣體分離裝臵和三氯氫硅合成裝臵以分離反應產(chǎn)物和處理氯化氫，故其投資大、占地多。除此之外，熱氫化技術還存在以下缺點：反應溫度高、工藝流程復雜、裝臵操作難度大；加熱器采用碳-碳復合材料，只能引進，成本高；對原料純度要求高，無法解決多晶硅生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的二氯硅烷；轉化率低、能耗高。
由于存在上述缺點，尤其是能耗高，每生產(chǎn)1噸三氯氫硅耗電3200～3500千瓦時，目前發(fā)達國家已淘汰此技術。
（3）氯氫化技術：成功突破封鎖
利用四氯化硅生產(chǎn)三氯氫硅從技術路線上看，氯氫化(又稱冷氫化)技術比熱氫化技術更為理想和先進。它是將四氯化硅、氯化氫、氫氣與硅粉在500℃溫度下反應生成三氯氫硅。該技術具有以下優(yōu)點：裝臵單一、投資小、占地少；反應溫度低、操作穩(wěn)定；對原料純度要求低，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)生歧化反應生成三氯氫硅；轉化率高、能耗低，每生產(chǎn)1噸三氯氫硅耗電850～1000千瓦時。
氯氫化技術成功地將多晶硅生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的四氯化硅、氯化氫、二氯硅烷轉化為三氯氫硅，實現(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。但其技術目前不是很成熟，氫化轉化率很低，一次性轉化率僅有百分之十幾，能夠運用其技術的廠家不多。對于熱氫化一次轉化率報的最高的是新光硅業(yè)，為20%，這個轉換水平基本與國外持平。但是每天的處理能力有限，遠遠小于多晶硅副產(chǎn)量，且單程轉化率很低。德國瓦克已經(jīng)達到了全閉合工藝，還原后有大量的副產(chǎn)物四氯化硅氫化的轉化率理論上有20%(實際上可能還要低些)。
四川永祥在試驗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, 18對棒沒爐還是能出個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，作為砂型的粘結劑；也可用來對金屬表面滲硅，處理光學玻璃可提高透光度；完全水解后產(chǎn)生的極細氧化硅粉可用于制造熒光粉；還可用于制造耐熱、耐化學品的涂料；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，只是市場不大而已。
2. 行業(yè)內(nèi)公司處理情況：
（1）洛陽中硅 (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，進一步增加企業(yè)經(jīng)濟實力，洛陽中硅高科技有限公司擬在偃師市高龍鎮(zhèn)高龍工業(yè)園建設四氯化硅綜合利用項目，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)納米級氣相SiO2。項目主要生產(chǎn)設施為SiCl4氫化車間、氣相SiO2制備車間和鹽酸解析車間，公輔設施有氫氧站、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中硅高科技有限公司現(xiàn)有設施。運行期環(huán)境污染因素主要為工藝尾氣、鍋爐煙氣、設備噪聲、生產(chǎn)廢水、廢渣等，評價單位將對此提出針對性的防范措施，盡量減輕工程建設對環(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建成的氯氫化試驗裝臵一次開車成功，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，目前裝臵運行穩(wěn)定，各項指標達到或超過設計指標。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，前兩天又出了點麻煩，現(xiàn)在處理系統(tǒng)不得不暫時停了下來，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。系統(tǒng)運行十分穩(wěn)定，它的轉化
篇三：太陽能調(diào)研報告
儀器科學與電氣工程學院
本科生科技學術實踐“六個一”工程
調(diào) 研 報 告
未來的空間太陽能發(fā)電
姓 名：侯洋
學 號：65130318
時 間：2014.8.1~2014.8.30
未來的空間太陽能發(fā)電
姓名：侯洋 專業(yè)：測控技術與儀器 學號：65130318
摘要：本次調(diào)研主要介紹了未來的空間太陽能發(fā)電及其應用與研究，通過現(xiàn)象觀察，拜訪請教，網(wǎng)絡查詢，文獻資料檢索等方式研究空間太陽能發(fā)電的發(fā)展前景和未來規(guī)劃，針對目前空間太陽能發(fā)電知識的匱乏和技術的不普及提出有力的意見和建議，從而加速對空間太陽能發(fā)電的調(diào)研和研究，為成功的利用新型能源發(fā)電做準備，更好地造福于社會，造福于子孫后代。
關鍵字：空間太陽能，發(fā)電，月球，太陽，未來，前景。
0、引言
空間太陽能發(fā)電，是指在地球外層空間利用太陽能發(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變成電能供人類使用。太陽是一個取之不盡、用之不竭的潔凈能源寶庫，但由于大氣吸收、散射和晝夜交替等原因，地面利用太陽能的各種措施很難成為人類的主體能源。為了充分利用太陽能，在空間利用太陽能發(fā)電供應地球能源就變成了一個可能的研究方向。
1、調(diào)研介紹
1.1調(diào)研內(nèi)容
空間太陽能發(fā)電已有的研究發(fā)展、空間太陽能發(fā)電的優(yōu)勢、特點、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，發(fā)展空間太陽能發(fā)電的意義、挑戰(zhàn)、機遇。如何利用空間太陽能進行發(fā)電。
1.2調(diào)研目標
通過對空間太陽能發(fā)電的調(diào)查與研究，了解空間太陽能發(fā)電的重要性及其與發(fā)電的關系，利用空間太陽能發(fā)電的基本知識，研究能源與電之間的轉換，達到利用新能源發(fā)電的目的。
1.3調(diào)研方案與途徑
由于我國社會上空間太陽能發(fā)電處于剛剛發(fā)展狀態(tài)或者說思想萌芽狀態(tài)，所以通過網(wǎng)絡信息、文獻資料、以及現(xiàn)象觀察的方式調(diào)查空間太陽能發(fā)電的應用和前景?？赏ㄟ^個別案例了解空間太陽能發(fā)電的應用，同時對資料進行整理研究，最后得到有
關空間太陽能和發(fā)電的信息。
2、調(diào)研信息來源與調(diào)研過程的紀實
現(xiàn)象觀察：
1. 如圖片1所示，自地球形成以來，生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，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。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉換）和光電轉換兩種方式，太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能也包括地球上的風能、化學能、水能等。
圖片1
2.圖2為“月環(huán)計劃”的效果模擬圖
地球上的化石燃料儲備正迅速走向枯竭，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能更為理想的能源嗎？根據(jù)“月環(huán)”計劃，永久性陽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)太陽能電池將始終朝向太陽進而獲取大量太陽能，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程操控機器人完成，與此同時，一批宇航員也要在現(xiàn)場充當“監(jiān)工”，監(jiān)督機器人的工作。
圖2
拜訪請教：
1：什么是空間太陽能發(fā)電？
答：空間太陽能發(fā)電技術是一種新能源技術，是人類擺脫對礦物能源的依賴，尋求無污染、可持續(xù)利用能源的重要途徑。
問題2：什么是空間太陽能發(fā)電站？
答：在固定軌道上利用宇宙中沒有氣候影響達到更高的利用率、應用空間優(yōu)勢集中設置極其巨大的太陽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。
問題4：我國發(fā)展空間太陽能電站的必要性？
答： 盡管我國地域廣闊但目前探明而又能開采的礦物資源已很有限。目前我國人均
能源消耗水平也很低僅為發(fā)達國家人均能耗1/10—1/5[2]。 我國東西部經(jīng)濟發(fā)展的差距日益擴大資源分布不平衡的矛盾日益突出我國東部特別是沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展很快但資源儲量很少供應緊張。我國的絕大部分資源分布在經(jīng)濟發(fā)展相 對落后的西部及北方地區(qū)由于技術交通及經(jīng)濟等因素未能充分開發(fā)利用即使有計劃開采出的大量煤炭也不能及時運出。一些邊遠山區(qū)、牧區(qū)、高原、海島人口稀少居住分散交通不便經(jīng)濟落后那兒缺乏常規(guī)能源又遠離大電網(wǎng)嚴重影響我國現(xiàn)代化建設與國民經(jīng)濟的展。 由于技術基礎差管理水平低等因素使得本已有限的能源資源浪費很大利用率低。我國能源總效率只有30%左右單位國民生產(chǎn)總值能耗比發(fā)達國家高6—10倍生產(chǎn)單位產(chǎn)品能耗比國外高50—100% [3] 。 由于礦物能源的大量使用造成環(huán)境嚴重污染。我國每年CO2的排放量占世界總量的10%還多,僅次于美國,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)濟一方面要充分高效利用現(xiàn)有能源資源避免浪費降低消耗提高技術水平與管理水平另一方面必須加快能源開發(fā)建設克服因礦物資源嚴重不足帶來的潛在危機同時還必須承擔對全球環(huán)境保護的義務。因此開發(fā)利用潔凈的可再生能源資源是世界各國的必然選擇。 我國在發(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。今后應大力發(fā)展地面和空間太陽能發(fā)電技術解決太陽能的大規(guī)模利用問題。 為了從實質(zhì)上解決能源需求問題作者認為發(fā)展空間太陽能電站應成為主要目標。在地球附近的宇宙空間太陽能具有能流密度大、連續(xù)穩(wěn)定、不占用耕地等優(yōu)點通過控制微波束空間太陽能電站可向任何一個地點供電它比地面光伏電站更具開發(fā)價值。目前許多發(fā)達國家通過大量論證[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)我國的特點作者認為空間太陽能電站也應是我國發(fā)展的主要方向。
下一篇：沒有了
