年产1500万片高效太阳能硅片新建项目可行性研究报告

学海无涯苦作舟! 年产1500万片高效太阳能硅片新建项目 可行性研究报告 1总说明 2项目提出的依据和必要性 3承办企业基本情况 4市场预测和产品方案 5物料供应及公用设施情况 6总体改造方案 7改造条件和厂址方案 8环境保护、消防、职业安全卫生 9节能效果分析 10企业组织、劳动定员和人员培训 11项目实施计划 12总投资估算和资金筹措 13结论及建议 1.1项目名称 1.1.1 项目名称 年产1500万片太阳能硅片新建项目 1.1.2 项目承办单位及法人 项目承办单位： 项目负责人： 项目建设性质：新建 项目实施地点：开化工业园区茶场片区 1.2可行性研究概论 1.2.1 改造目标 引进先进的硅单晶片多线切割机 8台、少子寿命测试仪1台，配套单晶炉、单晶棒带锯机、单晶棒液磨车 床、配滚磨定向仪、超清洗机、硅片甩干机、纯水站系统等国产先进设备，形成年产 1500万片太阳能硅片的 生产能力。该项目科技含量高，生产技术先进，购臵的生产设备自动化程度高，生产能力强，机械性能稳定可 靠，具有国内先进水平。 1.2.2 生产及配套条件 (1) 土建 该企业拟在开化县生态工业园区征地 30亩,新建厂房及辅助用房12000ml (2) 供电 本项目由浙江开化工业园区茶场片区变电所 10kV供电。项目装机总功率为 1600kW计算视在功率为 1077kW 新增1600kVA和2500kVA油浸式节能变压器各一台，年耗电 1600万kV〃 h。 (3) 给排水 本项目年用水量100000m3!,由开化自来水厂供给。 排水采用雨污分流制。生产、生活废水经处理至一级排放标准后排入市政污水管网。 (4) 环保、消防及劳动安全 环保、消防及劳动安全等严格执行国家有关规定，实行“三同时” 。 1.2.3总投资及资金来源 本项目总投资6200万元，其中固定资产投资5600万元，铺底流动资金600万元。 资金来源：银行贷款2000万元，企业自筹4200万元。 1.2.4经济效益 项目建成后，可年新增销售收入 22000万元，新增利润2500万元，销售税金900万元。 135技术经济主要指标 技术经济主要指标详见表1-1 表1-1 技术经济主要指标 序号 项目名称 单位 数量 备注 1 太阳能硅片 万片/年 1500 2 产品方案 6"太阳能硅片 万片/年 600 8"太阳能硅片 万片/年 900 5 年工作日 天 300 三班制 公用动力年耗量 6 水 吨/年 100000 电 万kV〃 h/年 1600 7 项目定员 人 180 总投资 万元 6200 8 固定资产投资 万元 5600 铺底流动资金 万元 600 1.3 可行性研究主要结论 经调查研究和分析论证，本报告认为，浙江 电子科技有限公司年产1500万片高效太阳能硅片新建项目 在技术和经济两方面都是可行的，其主要结论如下： (1) 本项目属于《产业结构调整指导目录(2005年本)》第一类鼓励类第二十四条信息产业中第 38款“ 6 英寸及以上单晶硅、多晶硅及晶片制造”国内投资项目。因此本项目符合国家产业政策和浙江省经济发展规划， 有利于应对WTO带来的机遇和挑战，促进开化县太阳能硅产业基地建设，有利于可持续发展战略，推动资源 节约、综合利用和环境保护。 (2) 本项目拟购臵的硅单晶片多线切割机、少子寿命测试仪、单晶炉、单晶棒带锯机、 、单晶棒液磨车床、 配滚磨定向仪是太阳能电池硅片制造先进设备。总体上看，本项目起步高，在国内处于领先地位。 (3) 本项目建设单位技术力量雄厚，这为本项目建设和今后生产提供了有利的技术和经营保证。 (4) 环保、消防及劳动安全等严格执行国家有关规定，实行“三同时” 。 (5) 本项目得到开化县有关部门的大力支持，建设单位也有坚强的领导班子，主要领导开拓进取精神强， 这为本项目的实施奠定了良好的基础。 2项目提出的依据和必要性 2.1可行性研究工作的范围 2.1.1 研究工作的指导思想 (1) 根据“依靠技术改造，促进技术进步”的精神，根据市场预测情况，并结合厂区实际进行可行性研究， 引进关键设备，购臵国产先进设备，提高产品质量和市场竞争力，努力节约投资，以取得最大的经济效益和社 会效益。 (2) 充分利用现有技术力量、设备和可用设施，尽可能减少投资费用。 (3) 米取积极有效的环境保护、工业卫生和消防安全等措施。 2.1.2 可行性研究范围 通过对本项目在工程技术上的先进性、可靠性和经济上合理性以及产品市场的全面分析，论述本项目的可 行性情况，主要内容有：对设备选型、市场需求分析、工艺技术、工程技术、配套公用工程、土建工程、环境 保护、生产组织和劳动定员等进行分析，并进行投资估算，对项目进行经济分析。 2.2建设必要性 一百年来，全球能源消耗基本趋于稳定态势，平均每年呈 3%指数增加。尽管许多工业化国家能源消耗基本 趋于稳定，但大多数发展中国家工业化进程加快(如中国) ，能耗不断增加，因此预计全球未来能源消耗态势 仍将以3%勺速度增长。能耗平均呈指数增长趋势所带来的后果十分严重：一方面伴随着化石燃料消耗的增加， 大气中CO的含量相应增加，地球不断变暖，生态环境恶化，自然灾害及其造成的损失逐年增加，另一方面将 愈来愈快地消耗掉常规化石能源储量。有资料表明，世界化石燃料耗尽时间从现在开始只有几十年的时间。能 源的潜在危机和生态环境的恶化迫使世界各国积极开发可再生能源。在今后的 20- 30年里，全球的能源结构 必然发生根本性的变化。专家预测，在下世纪 50年代，新能源与可再生能源在整个能源构成中会占到 50%因 此开发利用包括太阳能在内的可再生能源、实现能源工业的可持续发展更具有迫切性、更具有重大战略意义。 太阳能光伏发电在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有重要的地 位光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。这是因为光伏发电有无可比拟的优点：充分的清洁性、绝 对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、初步的实用性、资源的充足性及潜在的经济性等，应 用极其广泛。世界光伏组件产量上世纪末最后 10年的平均增长率为20%在各国政府的推动下，目前全球光伏 产业年均增长率已高达 30%多年来光伏产业一直是世界增长速度最高和最稳定的领域之一，也成为全球发展 最快的新兴行业之一。按各国的可再生能源发展计划推算， 2010年以前光伏行业将持续30%以上的高速增长， 2010— 2040年，光伏行业的复合增长率将高达 25%可预见的高速增长将持续 40年以上。光伏产业的发展前 景已经被愈来愈多的国家政府所认识，特别是 1997年以来许多发达国家和地区纷纷制定光伏发展规划，如到 2010年，美国计划累计安装4.6GW（含百万屋顶计划）；欧盟计划累计安装6.7GW（可再生能源白皮书），其中 3.7GW安装在欧洲内部，3GW出 口；日本计划累计安装5G（NEDCH本新阳光计划），预计其它发展中国家1.8GW （估计约10%,预计世界总累计安装18GW/ 鉴于目前高速发展的光伏产业现状，致使 07年全球太阳能电池供不应求。 在能源短缺、环境保护问题日益严重的我国，低成本高效率地利用太阳能尤为重要。 在1992年联合国召开 的发展大会上，我国政府签署了环境与发展的《里约宣言》，之后率先制定了中国《21世纪议程》。把可持续发 展作为国家的基本发展战略，2002年8月在南非召开的世界首脑峰会上，可再生能源成为主要议题之一，会议 指出，如果在能源问题上不采取坚决的行动，推广使用清洁的、可再生的能源，全球将不会有可持续发展。代 表们呼吁，国际社会必须采取切实措施，加快再生能源的发展。因此，走可持续发展道路已成为各国共同的长 期发展战略，发展新能源和可再生能源已成为一项紧迫的战略性任务。 221实施本项目是太阳能光伏产业发展需要 太阳能光伏发电在可再生能源中具有重要的地位。光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。由于光 伏发电有无可比拟的优点：清洁性、安全性、广泛性、长寿命和免维护性、实用性、资源的充足性及潜在的经 济性等，应用极其广泛。世界光伏组件产量上世纪末最后 10年的平均增长率为20%在各国政府的推动下，目 前全球光伏产业年均增长率已高达 30%多年来光伏产业一直是世界增长速度最高和最稳定的领域之一，也成 为全球发展最快的新兴行业之一。按各国的可再生能源发展计划推算， 2010年以前光伏行业将持续30%以上的 高速增长，2010- 2040年，光伏行业的增长率将高达 25%可预见的高速增长将持续 40年以上。光伏产业的 发展前景已经被愈来愈多的国家政府所认识，特别是 1997年以来许多发达国家和地区纷纷制定光伏发展规划， 如到2010年，美国计划累计安装4.6GW（含百万屋顶计划）；欧盟计划累计安装6.7GW（可再生能源白皮书）， 其中3.7GW安装在欧洲内部，3GW出 口；日本计划累计安装5G（NEDC日本新阳光计划），其它发展中国家1.8GW （估计约10%。预计到2010年世界总累计安装18GW我国光伏产业近几年发展也极其迅速，已成为我国新兴 朝阳产业。 鉴于目前高速发展的光伏产业现状，致使全球太阳能光伏电池供不应求。为满足我国太阳能光伏电池的强 劲增长势头，特提出本项目，以适应我国新能源和可再生能源产业的发展。 3承办企业基本情况 浙江 电子科技有限公司是由浙江 钢结构有限公司老板 回乡创办的，新公司将位于浙江开化工业园区 茶场片区，成为一家专业从事单晶硅棒、单晶硅片、硅抛光片生产及销售为一体的单晶硅公司。 4市场预测和产品方案 4.1市场预测 4.1.1世界光伏产业发展现状及趋势 随着全世界环境保护意识的高涨，地球升温所造成的自然灾害日益严重，和全世界十亿以上住在无电或缺 电地区的人口用电量需求日益迫切，太阳能电池市场将会继续快速地成长。目前全世界太阳能电池的发电量还 不到传统能源发电量的万分之一，主要因为太阳能电池发电的成本是传统能源发电成本的 2〜3倍。如何降低 成本是太阳能电池产业最重要的目标。降低成本已成为太阳能电池产业的最主要目标，无疑太阳能电池制造的 重心也将转到亚洲低制造成本的地区。 从太阳能电池光电转换效率来看，近几年来，随着工艺技术水平的不断提高，也有重大的突破。目前，单 晶硅太阳电池转换效率已从 3年前的14%|高到16%多晶硅太阳电池转换效率也从 3年前的10%|高到15% 超高效率的太阳能电池转换效率已超过 50% 西方发达国家为履行控制温室气体排放的义务，纷纷推出了雄心勃勃的可再生能源发展计划，推动光伏工 业的发展。日本通产省（MITI）第二次新能源分委会宣布了光伏、风能和太阳热利用计划，按照计划， 2010年 日本光伏发电装机容量将达到 5GW美国能源部制订了从2000年1月1日开始的新5年国家光伏计划和保持光 伏产业世界领导地位的战略目标，按预计的发展速度， 2010年美国光伏系统将达到4.7GW 欧盟计划至2010年光伏发电总装机容量达到 3GW澳大利亚计划2010年光伏发电总装机容量达到 0.75GW 中国政府对外承诺至2010年光伏发电总装机容量达到0.45GW 按照日本新能源计划、欧盟可再生能源白皮书、美国光伏计划等推算， 2010年全球光伏发电并网装机容量 将达到15GW< 1500万千瓦，届时仍不到全球发电总装机容量的 1%, 2000〜2010年光伏行业的复合增长率将 高达30%以上。 表4-1 各国光伏发展计划 单位：GW 美国 欧洲 日本 澳洲 中国 全球 2000 年 0.14 0.15 0.200 一 0.02 1 2010 年 5 3 4.7 0.75 0.45 15 （资料来源：欧洲光伏工业联合会） 而按照西方发达国家的规划，至2030年全球光伏发电装机容量将达到 300G（届时整个产业的产值有可能 突破3000亿美元），至2040年光伏发电将达到全球发电总量的 15〜20%按此计划推算，2010〜2040年，光 伏行业的复合增长率将高达 200%以上。 根据国际能源委员会的统计，2003年全球太阳能电池硅片的产量约为 615兆瓦，而当年全球电池片的产能 咼达934兆瓦。 未来几年，全球光伏电池出货量将保持年均 40%以上的增长速度，到2010年总量将达10.4Gp。原材料的 供应按照目前现有的产能以及扩产计划， 至2008年仍将维持供不应求的局面，至2010年基本上达到供需平衡。 而在光伏系统中，硅原料电池占主导地位的状况在未来 10年时间内也难以改变。 表4-2 最新全球光伏电池产量及收入预计 年度 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 产量(GW) 1.2 1.7 2.4 3.4 5.0 7.0 10.4 增长率(％YOY) 44 44 43 48 51 37 平均组件价格($/Wp) 3.200 3.70 4.30 4.50 4.50 4.200 4.00 增长率(%YOY) 14 16 5 0 -6 -6 平均安装价格($/Wp) 7.200 7.50 7.91 7.93 7.76 7.35 6.94 增长率(%YOY) 3 5 0 -2 -5 -6 收入($b n) 8 12 19 27 39 56 72 增长率(%YOY) 49 51 43 45 43 30 资料来源：Phot on Intern ati onai 目前光伏产业已向百兆瓦级规模和更高技术水平发展。光伏组件的生产规模已达 200MW年。许多公司在 计划扩建和已建年产100〜200MW级光伏组件生产厂。同时自动化程度、技术水平也将大大提高、蓄能效率将 由现在的水平(单晶硅13%- 15%多晶硅11%〜13%向更高水平(单晶硅16%-18% 多晶硅15%〜17%发展。 4.1.2 我国光伏产业发展现状及趋势 每年中国陆地接收的太阳辐射总量， 相当于2.4万亿吨标煤，全国总面积2/3地区年日照时间都超过2000 小时。中国太阳能光照资源丰富、有近 6000万无电人口，光伏工业发展前景十分广阔。 在“九五”(1996年至2000年)期间，国家科委将太阳能电池列入国家攻关计划，要求进一步提高太阳能 电池转换效率，降低成本，使单晶硅太阳能电池转换效率从 12%提到14%以上，同时建成了我国第一条兆瓦级 太阳电池多晶硅片生产线，填补了我国多晶硅硅片产业的空白。 我国当前的光伏市场主要由两部分组成，一部分是通信领域，包括通信、卫星接收等，另一部分是国家示 范项目和国际合作项目，如“西藏无电县的建设” 、“西藏阿里地区太阳能应用工程”、“光明工程”、“GEF、 “UNDP、“日本NED、“荷兰、以及我国在津巴布韦的“太阳能村”等一批光电建设和合作项目，这些项目的 实施有力地推动了中国光伏发电的大规模推广应用。 “十一五”期间，科技部又将太阳电池的研究开发和推进产业化发展列入了相应的国家计划。国家的投资 力度较以前有了大规模的增加。与此同时，在中小企业创新基金计划、火炬计划以及西部大开发科技专项计划 中，可再生能源也是重点支持的内容。 目前国内具备成熟的光伏科技商业生产技术，并且已经投产的有天威英利、无锡尚德、新疆新能源、上海 新能源、力诺集团等少数几家公司（详见表 4-3 ）。 表4-3 国内光伏生产企业状况 公司名称 光伏项目 光伏工业的发展规划 天威英利 硅片、电池片、 电池组件 70MW硅片、50MV电池片、100MV组件 无锡尚德 电池片、 电池组件 2005年电池片计划达到80MW，组件达到100MW 新疆新能源 2005年计划扩建硅片、电池、封装生产线 上海太阳能科技 电池组件 10MWk产能力 力诺集团 计划2005年开始建设硅片、电池、封装生产线 我国政府于04年4月在德国柏林召开的全球可再生能源发展会议上对外承诺，至 2010年中国可再生能源 将达到总发电装机容量的10%其中光伏系统为450MW截至2003年，我国光伏累计安装容量为45MW。至2020 年中国可再生能源将达到总发电装机容量的 20%以此推算，光伏系统的安装容量将达到 4〜8GW/欧盟报告认 为，08年奥运会（绿色奥运）在北京的召开以及 2010年世博会在上海的召开将促使中国政府加快可再生能力 利用的步伐。 表4-4 中国光伏企业发展规划 公司名称 生产项目 发展规划 天威央利 硅片、电池片、 电池组件 70MW硅 片、50MW电池片、100MWE 件 新疆新能源 2005年计划扩建硅片、电池、封装生产线 上海太阳 能科技 电池组件 5MW生产能力 无锡尚德 电池片、电池组 件 2005电池片计划达到 80MVy组件达到100MW 云南半导体 电池片、组件 2005年扩建到40〜50MW/单晶、多晶电池牛产线，封装线。 上海阳光科 技 电池片、组件 2005年扩建30MW电池 生产线、封装线/ 天津京瓷 （Kyocera） 组件 2005年计划扩建组件生产线/ 南京中电 光电 2005年建成投产，30MW勺多晶、单晶，一期一条生产线/ 中轻光电 （北京） 2005年建成投产，30MW的多晶、单晶，一期一条生产线/ 力诺科技 （山东） 计划2005开始建设硅片、电池和封装线/ 埃索菲通 （Isofot on） 中国 计划2005年在中国建设封装线/ 由上述产业发展情况分析可见，目前太阳能电池具有很大的市场潜力 4.1.3太阳能光伏电池市场前景 由于西藏、青海和内蒙的牧民们远离国家电网，建立火力发电厂相当昂贵，相比之下太阳能 （电池）发电便 成为一种比较经济实惠的手段。自1998年以来由政府资助约6000万元在西藏自治区7个县城建成150kW的太 阳能总发电量。从2001年开始我国政府将再筹集6000万元到8000万元为西藏自治区阿里地区的1万户藏民 和近20个乡镇安装1个兆瓦以上的太阳能发电系统。我国政府还公布了在西北部地区资助居民安装太阳能发 电系统的计划，每一个安装 500W以上的用户可享受政府5000元左右的补贴。随着我国政府对发展边远地区太 阳能发电的应用日益重视，太阳能光伏电池的市场应用将更加广阔。 世界能源组织和世界银行也在大力支持太阳能发电在中国的应用，以鼓励中国边远地区的居民使用太阳能 来改善他们的日常生活。 可见，我国太阳能光伏电池市场广阔。 4.2 项目规模及产品方案 421 项目规模及产品方案 根据市场调研，引进先进的硅单晶片多线切割机 8台，配套单晶硅炉32台，切断机、开方机、滚磨机等 国产先进设备，形成年产1500万片太阳能硅片的生产能力。 4.2.2 产品主要质量指标 符合国家及行业有关标准要求。 4.2.3 生产计划 计划项目建设期分为三期。第一期先投入单晶炉 8台，线切割机3台，年内达到设计生产能力的30%第 二年后进行第二期建设，年底达到设计能力的 70%第三年进行第三期建设，达到100%的设计能力。 5物料供应及公用设施情况 5.1 原材料消耗 本项目原辅材料消耗按年产 1500万片太阳能硅片计算。本项目主要原材料有多晶硅、辅助材料等。在成 本核算中，均以平均价格进行估算。 本项目主要原辅材料消耗量（已计损耗）如表 5-1。 表5-1 主要原辅材料消耗表 序号 原辅材料名称 规格 用量 来源 1 多晶硅 吨 100 进口为主 2 辅助材料 吨 90 衢州、开化 5.2原、辅材料供应 为保证产品高质量，本项目多晶硅主要采用进口料，辅助材料由国内市场供应。 5.3 所需公用设施的平衡情况 本项目建设地电力供应充足，供水条件良好。电力由浙江开化工业园区茶场片区变电所专线供给，项目新 增1600kVA和2500kVA节能变压器各一台。水源来自开化自来水厂，水压、水量均能满足本项目需要 6总体改造方案 6.1 设计基本原则 (1) 严格执行国家和浙江省现行的有关设计规范、规程，以及有关消防、环保和职业卫生方面的方针政策。 (2) 根据技改规模进行详细计算，并结合企业多年的生产实践经验，确定生产工艺及其它配套设备。 (3) 设备选型以先进、高效、实用、节能、可靠为原则，引进关键设备，选用国产先进设备，尽可能在保 证产品质量的前提下减少投资、降低成本。 (4) 厂区总平面布臵力求人流、物流合理安排，整体布局符合当地规划的要求。 (5) 土建设计按照现代企业形象的要求，在满足使用功能的情况下尽可能兼顾美观，做到经济合理、安全 适用。 (6) 考虑公用各系统的配套。 6.2生产工艺 6.2.1技术特点 本项目主要技术特点：通过快速升温，直拉法，拉制成大尺寸硅单晶。然后头尾切割、破边、滚磨、切片 制成太阳能硅电池片。本项目生产的太阳能硅电池片产品尺寸大、成本低、光电转换率高 本项目主要技术创新点是： (1) 引晶和成晶控制技术上创新。现行硅单晶生产中引晶后直到产品出炉不加控制，因此出炉后的产品往 往单晶成品率较低，既耗时又耗能，这也是造成硅单晶产品成本较高的原因之一。本项目采取严格的引晶和成 晶控制技术，当引晶过程中发现未成晶，立即停止引晶过程，然后重新引晶，这样出炉后的产品成品率高，降 低了时耗、能耗、材耗，最终有利于降低成本。 (2) 掺杂配方创新。本项目在配方中增加了边角料和废料回用量，这样有利于进一步降低生产成本。但又 不能影响产品质量，尤其是光电转换率，为此我们通过回用料特定的清洗技术和精确掺杂配方的改变，以控制 回用料达到新料的指标，也确保了产品有足够高的光电转换率。 (3) 加热技术创新。本项目通过单晶炉加热元器件、保温结构和控制技术创新，加热速度加快，有较好的 温度稳定性和热工性能。这样有利于缩短单晶产品生产时间，提高生产能力，减少能耗。 6.2.2关键技术和关键工艺 本项目关键技术和关键工艺是： (1) 大直径直拉硅单晶晶体生长技术； (2) 大直径直拉硅单晶杂质掺杂技术； （3）大直径单晶硅片 623工艺技术路线 本项目主要技术路 片。本项目工艺比较复 晶前预处理主要是 氧化物，并用纯水清洗干 拉晶采用坩埚直拉 熔融，然后拉制单晶硅。 精密加工及高纯清洗技术。 线从多晶制成单晶，再加工成太阳能光伏产业直接需要的单晶 杂，工序较多，一般分为晶前预处理、拉晶和单晶后加工。 通过硝酸和氢氟酸的腐蚀作用，除去多晶表面的有机物、碳及 净，烘干后供拉晶用。 法（CZ法），将干净的多晶硅装入坩埚，放进单晶炉（见图6-1 ） 单晶炉内温度控制在1450C以上，并用真空泵抽真空，同时采 用氩气保护。检验合格后单晶棒进入下道后加工工序。单晶后加工是根据太阳能硅电池片需求，将单晶棒切头 尾、破边、滚磨、切片（多线切割）、清洗、检测、包装出厂。 图6-1 单晶炉 太阳能硅电池片生产工艺流程详见图 6-2。 多晶硅t挑选t清洗t装炉t抽真空加热t拉晶t切头尾t取样 检验t破边t线切割t硅片清洗t甩干t检验包装t入库 图6-2工艺技术流程图 6.3生产设备选型 631 设备选型原则 (1) 贯彻新能源产业装备政策，调整产品结构，依靠科技进步，采用先进适用的工艺技术，使企业产品在 原有水平的基础上再上一个台阶。 (2) 所选设备要适应不断扩大的市场需求，并能在企业开发新的市场领域和国际市场中求发展。 (3) 所选设备的技术装备水平达到国内领先水平，在同行业中处于领先地位。 (4) 在组成生产线的设备中，计划设计成生产流水线，提高企业市场竞争力。 6.3.2 主要工艺设备选型 设备是保证产品质量的首选条件，由于本项目产品是大尺寸太阳能硅片，必须选择品质优良的生产设备， 并应满足生产工艺和生产能力的要求，且技术上要先进，价格上要经济合理，生产上要实用。同时也要符合节 能、安全可靠、维护方便、环境污染小等等方面的要求。 日本NTC是国际上知名的多线切片机供应商，其生产的多线切割机代表着国际多线切割机主流产品，其主 要技术指标如下： (1) 最大可加工工件的尺寸：156=长300mm 同时可切2根 125=长300mm 同时可切2根 (2) 钢丝行走方式：具有往复(双向)走线和单向走线的功能 ⑶ 钢丝线速度：最大1000m/min (4) 切片方式(进给)：下切方式 (5) 切片进给速度：0.1〜2.5m/min (6) 快速进给、快速退回速度：50〜500m/min ⑺ 最大钢丝线存储量：© 0.12mnS 300km/每卷 (8) 主机尺寸：约2700m(宽)=1750 (进深)=2530mm(高) (9) 主机重量：约5000kg (10) 噪音：80分贝以下 新增生产设备及测试设备清单详见表 6-1。 由表6-1可见，本项目新增设备投资 6200万元。 序 号 设备名称 型号 台/套 单 价 总价 产地 万元 万美元 万元 万美元 1 多线切割机 NTC 8 260 1768 日本 2 少子寿命测试仪 WT-1000 1 6 6 匈牙利 3 单晶炉 TDR-90 32 80 2560 浙江 4 主真空泵 2H70 32 12 384 国产 5 副真空泵 2H30 32 3 96 国产 6 单晶棒带锯机 GF1046 6 21 126 国产 7 单晶棒液磨车床 GM600-12〃 8 22 170 国产 8 配滚磨定向仪 YX-2 2 35 70 国产 9 多晶清洗系统 十工位 4 10 40 国产 10 磨片机 X61-1335B 8 15 120 国产 11 退火炉 Gk-25 3 15 45 国产 12 超声清洗机 十工位 3 15 46 国产 13 水循环系统 3 10 30 国产 14 纯水站系统 2 20 40 国产 15 硅片甩干机 6 3 18 国产 16 硅片厚度测试仪 ADE6034 2 20 40 国产 17 硅片自动分选仪 ADE7200 2 15 30 国产 18 X射线晶体定向仪 YX-2 2 21 42 国产 19 电阻率测试仪 2 1.5 3 国产 20 硅片寿命仪 2 3 6 国产 小计 170 5600 6.4总图运输方案 641总平面布臵 6.4.1.1 布臵原则 (1) 总平面布臵要做到功能分区明确，动力负荷集中，工程管线顺畅，人货分流，环境安全卫生，生产管 理方便，符合城市规划要求。 (2) 在满足生产工艺、符合消防安全、卫生要求前提下尽量合并建筑，认真贯彻节约土地的基本国策。 (3) 建筑物的布臵尽量结合地形、风向、地质、地貌，工艺生产和施工等条件，合理布局，节约投资，同 时为生产、生活创造有利条件。 641.2 总平面布臵 本项目位于开化工业园区茶场片区。项目租赁原宏晟电子科技有限公司厂房、附属用房、门卫等，总建筑 面积12000平方米。 整个厂区分为厂前区、生产区。厂前区布臵门卫，并配绿化带，生产区布臵生产车间、附属用房及污水处 理池。厂区道路通畅，消防设施、管线布臵合理。 641.4 绿化 利用厂区所有的空地种植绿树、观赏树木、四季花卉、草皮，并在厂前区布臵大片绿化带，以改善生产环 境绿色质量，美化厂区环境。 6.4.2 运输 本项目运输主要是各种原辅材料、产品、包装物、废料等。 本项目厂外运输主要通过公路来完成，货物运输由社会运力承担。厂内货物运输车间内各工序采用叉车搬 运。 6.5公用工程 6.5.1供电 6.5.1.1供电设计 (1) 负荷等级：根据生产工艺要求，单晶生产用电设备、冷却循环水系统、有害气体处理设备、消防水泵 为二级负荷，其余为三级负荷。供电系统由两个独立电源双回路供电。 (2) 供电电源及电压：电源引自浙江开化工业园区茶场片区变电所 10kV出线回路，专线供电，用直埋式电 缆引入变配电所的高压配电室进线柜。 (3) 变配电所 厂区变配电所一座。 经估算，本项目装机功率为1600kW 经计算，本项目经补偿后，设备用电指标为： 视在功率 补偿前1299kVA 补偿后1077kVA 无功功率 补偿前858VAR 补偿后458kVAR 功率因素 补偿后 0.92 有功功率 975kW 设计选用1250kVA油浸式节能变压器二台，年新增用电量为 1600万kW〃 h。 (4) 继电保护与计算 10kV 进线采用定时限保护，出线采用反时限保护，电度计量按电力部门要求设专用高压计算柜 (5) 控制电源与信号 控制电源采取直流操作，信号屏及继电器屏放臵在值班室。 (6) 功率因素补偿方式 本系统功率因素采取低压集中补偿方式，补偿后 COS)=0.95。 6.5.1.2 电力设计 (1) 配电系统：低压配电系统原则上采用放射式方式配电。 (2) 配电设备选择：高压开关柜采用 KYN手车式开关柜，低压开关柜采用 GG［固定式开关柜，动力配电 电箱采用XL-21就地补偿箱。 (3) 导引、电缆选择及敷设方式 引进设备的配电采用电缆沿地下管道的方式敷设，国内配套部分采用导线穿钢管埋式暗敷和电缆沿地下管 道敷设相结合的方式。电缆采用 YJV型。用于生产线的仪表电缆、控制电缆由外商提供和敷设。 (4) 设备安装 低压开关柜GG［离墙安装，动力箱靠墙安装，照明箱嵌墙安装。 6.5.1.3照明设计 照明电压选用220V,电控室及开关室根据外商要求的照度配臵灯具，主车间采用金属卤素灯，局部照明采 用荧光灯。每个出口配臵应急指示灯，变电所、电控室及开关室设臵事故照明灯。 6.5.1.4安全接地 根据设备供应商提供的资料，本工程采用 TN-S接地保护系统，并且各个用电设备采取电位联结。 6.5.2给排水 6.5.2.1 给水 (1) 供水系统 本项目用水由 浙江开化工业园区茶场片区 自来水管网统一供给，设计 从市政给水干管上引出 DN100的给 水管进入厂区，并在厂区内形成环状布臵，各用水点再用支管接到位，支管管径根据用水量大小确定。 本项目全年用水量约为100000t。 (2) 供水水压 厂区内建筑最高三层，可由市政供水网直接供水。 (3) 消防 消防用水与生活用水同一系统，消防水压采用低压制，根据规范要求每个不大于 120米距离安排一个 室外地上式消火栓。 (4) 超净水 根据项目对硅片冲洗的需要，将自来水经加压后先后送机械过滤器、 活性碳过滤器，然后进入反渗透装臵、 混和离子交换柱生产纯化水， 该纯水制备系统的供应能力为 5mVh，完全能满足本工程对净水的需要。 6.522 排水 根据清污分流的原则，工厂排水系统划分为生产废水、生活污水、雨水及清下水的清污分流排水制。 (1) 生活污水 生活污水经化粪池处理后排入市政污水管网。 (2) 清下水管系统 生产工艺过程中产生的设备冷却水和车间雨水均通过排水暗渠汇集后直接排入厂区及市政雨水管网。 (3) 生产污水系统 生产工艺过程产生的污水主要是废酸液、废酸水。 设备清洗污水和地面冲洗水经收集后，通过厂区污 水管网，排入厂区的污水处理站，处理方法采用三级沉淀、加药凝聚、末端过滤的方法处理。处理达标后 最终排入市政污水管网。 6.6 土建工程 浙江 电子科技有限公司位于浙江开化工业园区茶场片区，厂区占地面积 30亩，新建厂房，总建筑面积 12000用。 7改造条件和厂址方案 7.1建设条件 本项目建设条件良好，具体体现在以下几方面： (1) 企业优势：浙江 电子科技有限公司拥有雄厚的经济实力，可安排出自有资金用于本项目建设。 (2) 技术优势：公司与浙江大学、杭州电子大学等高校保持紧密联系，并聘请了多名国内硅材料专家担任 长期技术顾问。 (3) 产品优势：6〃〜8〃太阳能单晶硅产品科技含量高，技术处国内先进水平。 (4) 市场优势：“十一五”期间，我国又将太阳能电池的研究开发和推进产业化发展列入了相应的国家计划。 国家的投资力度较以前有了大规模的增加，市场前景广阔。 (5) 政策优势：本项目属于《产业结构调整指导目录 (2005年本)》第一类鼓励类第二十四条信息产业中第 38条“6英寸及以上单晶硅、多晶硅及晶片制造”国内投资项目，符合国家产业政策。 (6) 管理优势：公司注重现场管理，在全公司范围内开展 5S定臵管理，生产现场达到了状态清、标识明， 使产品质量得到了有效保证。 7.2厂址选择 7.2.1 厂址概况 本项目选址于浙江开化工业园区茶场片区。该园区为省级开发区，距县城以南 3公里，华埠以北14公里, 东临马金溪，东傍205国道，交通便利。工业园区有配套水、电设施，同时也享受国家有关优惠政策，选址在 浙江开化工业园区茶场片区，有利于企业的发展。 722 自然条件 722.1 地理位臵 开化县位于浙江西部边境，衢江上游马金溪流域，地形属中低山丘陵区，有海拔千米以上山峰 46座，是 浙江林业重点县，全国用材林、茶叶、油茶、蚕茧生产基地之一。 全县有林山208万亩，活立木蓄积量518.5万立方米，居全省第三位。有国家珍稀动植物多种。名茶“龙 顶茶”获第25届世界优质食品博览会金质奖。县西古田山是国家级自然保护区，保存有较完整的亚热带常绿 阔叶林群落，近年建有古田山庄，为避暑旅游佳地。 7.2.2.2 地形、地质、地貌 项目建设地地势平坦，地基承载力在 15t/m 2以上。 地震烈度小于6度。 722.3 气象特征 开化县属亚热带季风气候区，四季分明，冬夏长、春秋短，光照充足，雨量充沛，气候温暖湿润，无霜期 长。 根据开化气象台多年气象要素资料统计，开化县主要气候参数如下: 年平均气温 17.3 C 年极端最高气温 40.5 C 年极端最低气温 -10.4 C 最冷月（一月）平均气温 5.2 C 最热月（七月）平均气温 28.9 C 年平均日照 1713.2hr 年平均雾日 18.1d 无霜期 254d 年平均降雨量 1600mm 年平均蒸发量 1405.1mm 年平均相对湿度 80% 年平均风速 2.7m/s 全年地面主导风向 ENE ，占 24% 静风频率 6.94% 全年主要大气稳定度 D （ 频率54.60%） 722.4 水文特征 开化县经济开发区由县城自来水厂供水，生产用冷却水也可直接取自马金溪，排水去向为马金溪，马金溪 为该园区的纳污水体。马金溪全长 104.17公里，流域面积975.14平方公里，自北向东南贯穿全县，为我省钱 塘江的源头，山溪型河流源短流急，河床比降大，洪枯水位变化明显，水量充沛。河流水位主要决定于降水的 季节变化，梅雨期、台风期雨量集中，暴雨洪水过程短、峰量大、暴涨暴落。 7.2.3 交通运输条件 厂区距县城3公里，205国道贯穿园区南北，南距衢州火车站及飞机场 70公里，北距黄山火车站及飞机场 100公里，是浙、皖、赣三省毗邻地区的人流、物流的集散地和中转站，交通运输十分便利。 8 环境保护、消防、职业安全卫生 8.1环境保护 8.1.1环境和生态现状 本项目建设地位于浙江开化工业园区，大气质量达到空气环境质量二级标准，因此在本项目实施过程中， 必须严格执行相关的环保法律法规，坚持经济效益与环境效益相统一的原则，加强环境保护。认真执行防治污 染和其他公害的设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”原则。积极选用节能环保型的先 进生产设备，采用循环利用和综合回收技术，严格遵守国家和地方污染物排放标准，把工业污染减少到最低限 度。 8.1.2设计采用的环境保护标准 8.121环境质量标准 (1) 地表水质量标准 按地表水功能区划分，本项目区域水体执行《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002中皿类标准。 (2) 空气环境质量标准 按空气环境质量功能区划分，本评价区执行《空气环境质量标准》 (GB3095-1996中二级标准。 (3) 噪声环境标准 项目所在区域噪声执行《城市区域环境噪声标准》 (GB3096-93 3类标准，即昼间65dB,夜间55dB 8.1.2.2污染物排放标准 (1) 废水排放标准 目前，废水排放执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996中一级标准；以后有接管条件时，则预处理达 三级接管标准后接管。 (2) 废气排放标准 废气执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996二级标准。 (3) 食堂油烟执行《饮食业油烟排放标准》(GB18483-2001)。 ⑷噪声 厂界执行《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90皿类标准，即昼间65dB,夜间55dB 8.1.3主要污染工序污染物排放点位及排放情况 (1) 废气 本项目生产线大气污染物主要有多晶硅化学腐蚀废气、清洗废气、干燥废气及无组织废气 。另外油烟废气 主要由食堂烹饪、加工食物时产生。 (2) 废水 本项目生产过程产生的废水包括多晶硅清洗废液和清洗污水。清洗污水主要是各种冲洗水和废气处理系统 排水。另外还有洗涤、冲洗厕所等的生活污水。 (3) 固体废弃物 本项目产生的固体废弃物主要有废硅片、废渣等，此外生活垃圾。 ⑷噪声 噪声主要由空压机、循环水泵等产生。 车间的噪声声级范围在70〜85dB之间。 8.1.4污染防治措施 8.141 污水治理 生产线所产生的多晶硅清洗废液先经过中和沉淀预处理，除去氟化物后，再排入废水集中处理系统。另外 的生产清洗污水也排入废水集中处理系统。生活污水采用地埋式无动力生活污水厌氧处理设施处理后，排入污 水集中处理系统；废水集中处理系统采用二级生物处理工艺，出水达到一级排放标准后排放 。污水纳入城市污 水处理系统。 污水处理工艺流程如下所示： 加药设备氯化钙氢氧化钠 生产废水一水调节池 废水泵f中和池—沉淀池 A * 投加碱式氯化铝 投加聚丙烯酰铵 污泥干化池 过滤器 一管道泵一气浮池 生物接触氧化池 活性炭过滤器 一排放 8.142废气治理 收集工业废气，通过二级喷淋塔洗涤，达标后经排气筒高空排放 。 食堂油烟废气经油烟净化装臵净化后达到《饮食业油烟排放标准》 (GB18483-2001后排放。 8.143固废治理 污水处理系统产生的污泥含有废氟化钙渣和废硅粉，为了防止可能二次污染水体，对污泥采用水泥固化处 理后进行填埋，填埋场由环卫部门统一安排。生活垃圾由环卫部门定期清运、指定点填埋。废硅片、辅助材料 等固废全部回收，综合利用。 8.1.4.4噪音治理 (1) 重视整体设计 在平面布臵时，尽量将高噪音设备布臵在厂区中央，通过构筑物及建筑物的阻隔，加速噪音衰减。厂区四 周加强绿化，种植高大乔木，促使噪声最大限度地随距离自然消减。 (2) 低噪音型设备选购 在满足生产条件的要求下，尽量选用低噪音型设备。对于设备运行时振动产生的噪声，采取设备基础的隔 振、减振措施。 (3) 吸声、消音措施 对空压机等因空气动力而产生的噪声，在气流进出口上加装消声器，安装相应的减振消声装臵减除其它的 噪声源。此外，加强设备维护保养，防止设备故障产生非正常噪音；加强职工环保意识，防止人为噪音。 8.2消防 8.2.1设计依据 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 《建筑内部装修设计防火规范》(2001年版)GB50222-95 《建筑灭火器配臵设计规范》 GB50140-2005 《火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-98 《爆炸和火灾危险环境电力装臵设计规范》 GB50058-92 《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50057-94 822 总平面布臵与建筑消防设计 8.2.2.1 总平面布臵 建筑物间距符合国家规定的消防安全间距。厂内主干道 8m次干道5m并形成环状，道路内缘转弯半径 大于6m,满足防火规范的要求。 822.2 建筑消防设计 厂区的生产车间及仓房火灾危险性分类为丁类，建筑耐火等级为二级，生产车间按防火规范的规定设防火 分区、疏散通道。 钢结构厂房按消防规范承重梁涂防火涂料。 8.2.3 消防给水及灭火设备 8.2.3.1 概述 消防给水设计按《建筑设计防火规范》 GB50016-2006设计生产和储存的火灾危险性属丁类，建筑物耐火 等级为二级。 823.2 消防给水 (1) 室外消防给水 该厂区设计采用合用的消防给水系统。设计从市政给水管网引入直径 DN150的消防干管，在厂区内沿车 间、仓库敷设环状管网，按间距不大于 120m设臵SS100室外地上式消火栓。 (2) 室内消防给水系统 车间、仓库、办公楼等单体内按间距不大于 30m设臵SN65室内消火栓，配SN65长25m麻质水龙带，QZ © 19水枪，保证有两股充实水柱同时到达任一着火点。 823.3 建筑灭火器设臵 车间、办公楼等单体按《建筑灭火器配臵设计规范》设臵磷酸胺盐干粉灭火器。每具灭火器的最小灭火级 别为5A，保护面积为15m2/A，最大保护距离为20m。 8.2.4 电气 8.2.4.1 消防电源 消防电源由变电所引来，消防配电设备采用单独的供电回路，并采用阻燃电缆，按规范敷设。 8.242 应急照明 在车间、办公楼、仓库等各主要出入口上方设出口指示灯，在走道墙上设疏散方向指示灯，在通道处设疏 散照明灯，上述灯具均自带应急电源。 应急照明回路均单独由配电箱引出，应急照明线中均采用阻燃导线穿金属管保护。 8.3 职业安全卫生 831设计依据和设计采用的标准规范 831.1有关国家法律法规 (1)《中华人民共和国安全生产法》国家主席令第 70号 ⑵《中华人民共和国职业病防治法》国家主席令第 60号 (3) 劳动部第3号令(1996)《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》 (4) 劳部发[1996]140号《压力管道安全管理与监察规定》 (5) 《压力容器安全技术监察规程》1999年版 8.3.1.2标准规范 (1) 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006 (2) 《工业企业厂界噪声标准》 GB12348-90 ⑶《建筑物防雷设计规范》GB50057-94, 2000年版 ⑷《工业企业设计卫生标准》 GBZ1-2002 (5) 《爆炸和火灾危险环境电力装臵设计规范》 (GB50028-92 (6) 《生产设备安全卫生设计总则》(GB5083-85 (7) 《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85) 8.3.2防火防爆 (1) 各车间布臵及占地面积均符合防火规范化要求，车间内外已采用了水消防、化学灭火器材等。 (2) 车间主要出入口都装有应急照明灯及安全门，以便人员及时安全疏散。 (3) 设臵防火门，以便及时控制火灾范围，防止火灾扩散。 (4) 空调系统在火灾发生时自动切断风机电源，以防止火势蔓延。 8.3.3 电气安全 所有建筑物按国家规定应设臵避雷系统。所有电气设备金属外壳均妥善接地。要求电气设备和线路绝缘良 好。 8.3.4 防机械伤害 生产车间应有足够的安全通道，设立必要的照明装臵，留足安全间距及安全操作位臵，危险部位设臵标志及危险警告指示。 835 防腐蚀 (1) 根据腐蚀物品的性质，严格采用相应的防腐措施，操作人员必须佩带劳动保护用品，清洗腐蚀工作间 设紧急洗淋装臵，可及时处理酸对人身的危害。 (2) 作业台设通风罩以便酸雾及时排出，同时设事故排风系统，当发生事故或定期向槽内注酸时可开启排 风系统。 836 安全教育 制定各工序的安全操作规程，设立专门机构进行检查监督，定期对全厂职工进行安全教育。 9节能效果分析 9.1项目节能量 本项目年产1500万片太阳能硅片，加工成太阳能电池片功率为 1.3MW 太阳能电池片主要技术指标详见表 9-1。 表9-1 太阳能电池片主要技术指标 序号 项目 描述 指标 1 材料 单晶硅片 2 尺寸 平面尺寸 125= 125 〒 0.5(mm) 156 = 156 〒 0.5(mm) 对角线尺寸 150〒 0.5(mm) 178 〒 0.5(mm) 硅片厚度 200〒 20(卩 m) 3 电学特性 转换效率 > 16.5% 最大功率Ppm > 2.5W 最优电压Vr(mV) 515 最优电流lm(A) 4.84 开路电压Voc(mV) 612 短路电流Isc(A) 5.308 4 表面 止面 蓝色氮化硅减反射膜，银电极 背面 背铝电极、电场 ,求出 太阳能系统发电量受当地的太阳辐射量、太阳电池组件的总功率、系统的总效率等多种因素影响。根据太 阳辐射量、温度等气象资料以及地理位臵信息等资料 ，专用的光伏发电系统设计软件可以进行仿真计算 系统的年总发电量、各月的日平均发电量，甚至某时刻的发电功率。 以下是根据开化县近10年平均太阳辐射状况等相关气象资料估算的发电量数据： 太阳 RB ――倾斜方阵面上的太阳总辐射量； D一一散射辐射量，假定D与斜面倾角无关； S――水平面上的太阳直接辐射量； B——方阵倾角； a――正午时分的太阳高度角。 应用公式【RB =S= sin( a - B )/sin a +D】和专业软件计算可以得到不同倾角下光伏阵列太阳能辐射数据。 根据计算，本项目中太阳板的最佳倾角为 31°，在这一倾角下，太阳板全年接收的太阳能辐射量为最大。 1、光伏发电系统损耗和效率 光伏阵列效率n 1：光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括：组件匹配损失、表面尘埃遮挡损失、 不可利用的太阳辐射损失、温度的影响、最大功率点跟踪 (MPPT精度、以及直流线路损失等。 ◊固定式光伏阵列效率n 1取84% 组件功率匹配损失小于5% 灰尘影响组件功率损失小于5% 直流线路损失小于2% 温度影响系数：-0.38%/K ; 光伏阵列效率n =95% ◊逆变器的转换效率n 2 :取n 2 = 95%。 2.光伏系统发电量 ◊ 系统总效率为：n =n 1=n 2 = 88% = 95%= 84% ◊ 30MW太阳能电池全年总发电量为： 30000kVE 84%S 4.16h = 365=3826.4 万 kWh 可替代标煤13392吨，可减排二氧化碳15630吨、二氧化硫90吨、氮氧化物150吨、烟尘30吨，节能减 排效果十分显著。 9.