年产100mw单晶硅太阳能电池及组件项目可行性研究报告.doc
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1、*材料科技有限公司年产100MW单晶硅太阳能电池及组件项目申请报告目 录 第一章 概述11.1项目名称11.2项目的背景11.3经营期限41.4项目申报单位基本情况4第二章 建设方案62.1项目建设规模62.2主要建设内容及产品62.3采用的主要技术和工艺102.4产品目标市场132.5计划用工人数222.6项目实施计划23第三章 各项建设条件落实情况243.1建设地点24 3.2对土地、水、能源等资源的需求24 3.3主要原材料的消耗量24 第四章 环境影响评价25 4.1设计依据25 4.2设计原则25 4.3环境现状25 4.4污染物处理26 第五章 经济分析27 5.1基础数据27 5
2、.2财务计算及经济分析28 5.3评价结论30 附件一:财务分析表附件二:进口设备清单- 32 - 年产100MW单晶硅太阳能电池及组件项目申请报告第一章 概述1.1项目概况1.1项目名称、承办单位及申请报告编制单位项目名称:年产100MW单晶硅太阳能电池及组件项目承办单位:*材料科技有限公司法定地址: 白山经济开发区公司法定代表人:谭文华经营范围:生产销售多晶硅锭、单晶硅、硅片、电池片、电池组件生产纲领:达产年,年产单晶硅太阳能电池及组件100MW。注册资本:7000万元人民币股权比例:*华新硅材料经营部53% 香港灯光器材有限公司22% GRAND SEA INVESPMENT LIMIT
3、ED 20% EAQUEST VENTURES INC 5%1.2出的背景及必要性能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要资源。几百年前,人类利用的能源主要是生物能等传统的可再生能源。工业革命以后,煤炭、石油、天然气等化石能源快速发展,逐渐成为生产生活的主导能源,对推动世界经济发展和人类社会进步发挥了巨大作用。目前,全球每年生产和消费的能源总量已超过100亿吨标准油,其中90%左右是化石能源。但化石能源不可再生,其大规模的开发利用,迅速消耗着地球亿万年积存下的宝贵资源,同时也带来了气候变化,生态破坏等严重的环境问题,直接威胁着人类的可持续发展。随着科学技术的进步,人类对可再生能
4、源尤其是风能、太阳能、水能等新型可再生能源的认识不断深化。这些能源分布广,开发潜力大,环境影响力小,可以承续利用,有利于促进经济社会的可持续发展。上个世纪70年代以来,可再高,成为世界能源领域的一大亮点,呈现出良好的发展前景。生能源的开发利用日益受到重视,产业规模持续扩大,技术水平逐步提改革开放28年来,中国经济快速发展,能源建设和节约取得显著成就。上个世纪最后20年,我国能源产量翻一番,支撑了国内生产总值翻两番。目前,我国能源生产和消费均居世界前列。但在新型可再生能源的利用上与发达国家相比尚有一定的差距,新型可再生能源消费量占我国能源消费总量的比例仅在7%左右。目前我国的经济已进入高增长期,
5、同时人民生活水平的不断提高,对能源的需求量与日俱增,使我国面临着日益突出的能源供需矛盾。我国高度重视开发利用可再生能源,把可再生能源开发利用作为推动经济社会发展的重大举措。2005年,我国通过可再生能源法,并于2006年1月1日起正式实施;国家发改委正在制订可再生能源法实施细则(草案),有望出台;国务院领导听取了我国可再生能源发展中长期规划汇报;由国家发改委牵头研拟的电力产业政策(征求意见稿)中,“大力发展水电,加快发展风电等可再生能源和新能源发电”等说法赫然入目;2005北京国际可再生能源大会顺利召开。种种迹象表明,当历史车轮驶进2006年门槛的时候,我国将加快发展和积极推进技术上已成熟或基
6、本成熟的可再生能源,使其尽快成为具有竞争力的商业化能源。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生清洁能源,在太阳能的有效利用中,太阳能的光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域。尤其在进入本世纪后,一些发达国家纷纷制定了发展包括太阳能电池在内的可再生能源计划。太阳能电池的研究和生产在欧洲、美洲、亚洲大规模铺开。美国和日本为争夺世界光伏市场的霸主地位,争相出台太阳能技术的研究开发计划。近几年,全世界太阳能电池的生产量平均每年增长近40%,太阳能电池国际市场前景广阔。从国内来看,近几年,我国对太阳能电池的研究与生产发展较快,目前我国已建成了多条太阳能电池封装生产线,使太阳能电池的年产量迅速增加。
7、同时太阳能电池已经开始广泛用于通信、交通、民用产品等各个领域。利用太阳能光伏发电是能源利用不可逆变的潮流。中国已成为全球仅次于美国的第二大电力消费市场,需求增长速度为全球之冠。但石油能源的紧张、煤炭资源的告急使得现有发电方式远远不能满足电力消费需求,太阳能发电推广相当迫切,市场潜力十分巨大。针对市场,加速发展,太阳能电池行业必定大有可为。根据国家发展和改革委员会初步完成的可再生能源中长期发展规划,到2020年,力争使可再生能源发电量装机容量占总容量的比例达到30%以上。其中,水电总装机容量将达到2.9亿千瓦,风电达到3000万千瓦,太阳能发电达到200万千瓦。在世界各国政府的推动下,在各国科技
8、人员的努力下,太阳能电池的应用范围日益广阔,种类不断增多。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1. 硅太阳能电池;2. 以无机盐如砷化镓-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3. 功能高分子材料制备的太阳能电池;4. 纳米晶太阳能电池等。硅是最理想的太阳能电池材料,这是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。在以上电池中单晶硅太阳能电池转换效果最高,技术也最为成熟。但由于受生产成本过高的影响,给单晶硅太阳能电池的普及应用带来了困难。随着工业化规模的不断扩大,给其大量应用带来商机。中国东北太阳能电池用单晶硅生产基地座落在辽宁*市,从2000年9月至今,基地先后建成了五家单晶硅系列产品的
9、合资企业,上述五家企业均为中方控股企业,法定代表人均为谭文华先生。目前该基地已形成年产1600万片单晶硅片生产能力,但基地目前尚无一家太阳电池生产企业。为延伸基地产业链,提高产品附加值,发展我国的太阳能电池制造业,充分利用吉林省白山市的原料与电力优势,公司规划在吉林白山经济开发区光伏产业园内建设年产100MW单晶硅太阳能电池项目。本项目的实施,不仅延伸了基地产业链,提高了产品附加值,提高了产品的市场竞争力,同时对我国太阳能电池制造业乃至我国新型可再生能源产业的发展,以及企业的战略扩张,都将起到积极的促进作用。项目的建设十分迫切且必要。1.3经营期限 合资年限:10年1.4项目申报单位基本情况*
10、材料科技有限公司是由*华新硅材料经营部和香港佑昌灯光器材有限公司合资的股份制企业。目前公司注册资本金为5000万元,其中*华新硅材料经营部占70%的股份,香港佑昌灯光器材有限公司占30%的股份。*华新硅材料经营部为个人独资企业,主要经营单晶硅及单晶硅制品批发零售业务。法人代表为谭文华。香港佑昌灯光器材有限公司为股份制企业,主要经营照明器材、摄影器材等。法人代表为庄坚毅。公司位于*市经济技术开发区辽阳路,现占地面积为253.4亩。公司的主营业务为单晶硅太阳能电池的制造和销售。目前*华昌光伏科技有限公司与*华昌硅材料有限公司、*新日硅材料有限公司、*华日硅材料有限公司、*阳光能源有限公司和*佑华新
11、能源有限公司事实上已经形成了以产权为纽带的集团公司。该集团年单晶硅产量达到800吨,单晶硅片超过4000万片,使*已经成为东北最大的太阳能电池用单晶硅生产基地,其规模已经排在全国第二位,仅次于河北宁晋地区的单晶硅企业。市场分析第二章 建设方案2.1项目建设规模年产单晶硅太阳能电池100MW。2.2主要建设内容及产品利用原有土地及厂房进行项目建设。总体规划为100兆瓦。引进德国或美国产制备表面减反射膜层设备等15台;配套购置国产清洗机、高温扩散氧化系统、丝网印刷线、电池片串焊机、组件层压机、包装机及检测设备等32台套。2.2.1主要设备选择本项目单晶硅太阳能电池生产线以国产设备为主,关键设备进口
12、。经上海交大泰阳绿色能源公司生产实践证明,该生产线生产的产品技术指标达到了引进设备同等水平。生产线设备包括高温扩散氧化系统、制备表面减反射膜层设备、丝网印刷等共47台(套)。新增设备见下表序号设备名称型号及主要技术规格产地设备数量(台、套)价 格合计中外汇:万美元,CIF每台合计1清洗机SX-1-12国产4301202高温扩散氧化系统M5111-4WL/UM国产41184723甩干机国产8151204等离子刻蚀机M42200-2/UM国产410405减反射膜制造设备SINA L德国494637845136全自动太阳能电池片印刷及分类检测设备单轨线德国4121048406567高温烧结炉GDF-
13、7210美国4150600808电池片串焊机国产2501009太阳能电池层压机TDCZ-Y-2国产45722810固化炉YNG-1750国产2306011SPI太阳能测试仪4600美国21412824012包装机国产452013椭偏仪SE400德国147.347.36.5合计4710713.31295.52.2.2产品特点能源日益紧缺和环保的压力促使各国都掀起了开发、利用太阳能和可再生能源的热潮,开发和利用太阳能已成为了各国可持续发展战略的重要组成部分,近三十年来,太阳能光伏技术在研发、产业化、市场开拓方面都取得了长足的进展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。制作太阳能电池主要是以半导体材
14、料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:硅太阳能电池;以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;功能高分子材料制备的大阳能电池;纳米晶太阳能电池等。(1)硅太阳能电池单晶硅太阳能电池目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为16%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本较大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达30年,最高可达50年。随着太阳能电池用单晶硅的生产发展,单晶硅电池的比例
15、在逐步上升。多晶硅太阳能电池多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约1314%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。 从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。非晶硅太阳能电池非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗
16、更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,目前国际先进水平为8%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。(2)多元化合物太阳电池多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:硫化镉太阳能电池砷化镓太阳能电池铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池) 硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替
17、代。砷化镓和铜铟硒作为太阳能电池的半导体材料,具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点,可成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。但铟和硒都是比较稀有的元素,限制了这类电池的发展。(3)功能高分子大阳能电池在太阳能电池中以聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制备的研究方向。有机材料柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本底等优势,从而对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始,不论是使用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。(4)纳米晶太阳能电池纳米晶TiO2太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在1
18、0%以上,制作成本仅为硅太阳电池的1/51/10,寿命能达到20年以上。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步,需要过一阶段才会逐步走上市场。2.3采用的主要技术和工艺2.3.1主要技术特点 (1)技术来源本项目采用上海交大泰阳绿色能源有限公司单晶硅太阳能电池制造技术,该技术为国际先进水平。该公司是国内著名的太阳能电池制造企业,有较强的技术研发力量和成熟的、自主的生产技术,建成了年产30MW单晶硅太阳能电池的生产线。(2)已完成的研发工作和产品鉴定情况由上海交大泰阳绿色能源有限公司承担的国家重大攻关项目“高效多(单)晶硅太阳能电池关键技术及中试研究”(项目编号03DZ12028),于2005年11
19、月通过了由上海市科委主持的验收,其结论意见为“1. 项目在晶体硅表面绒面制备、扩散、钝化、背面扩散层去除、等离子增强化学气相沉积氮化硅减反射膜、电极的印刷和烧结等方面均作了深入的研究,取得了较好的成果。2. 经现场测试125125mm单晶硅太阳能电池效率达到15.73%,组件功率达到172W(按有效面积计算效率为16.10%)。该产品处于国际先进水平。3. 以国产设备和自主加工设备为主建立了晶体硅太阳能电池生产线,特别在自制设备上取得了突破,年生产能力达到18MW。产品通过了美国亚丽桑那大学IEC61215认证。企业获得了ISO9001:2000和ISO14001:1996质量和环境管理体系认
20、证。产品大量出口,走出了一条自主创新的太阳能电池规模生产道路。4. 项目发表相关论文20篇,获第十五届国际光伏科学与工程大会优秀论文奖一项。综上所述,项目达到了预定目标,一致同意通过验收”。(3)技术特点及创新性该技术具有设备国产化的优势。通过对国外设备的研究,上海交大泰阳绿色能源公司大胆运用国产设备替代进口设备,以国产设备和自制设备为主组成单晶硅太阳能电池生产线,生产实践证明,该生产线生产的产品达到了国际先进水平。本项目以国产设备为主,关键设备进口,以进一步保证产品质量。该技术生产的电池光电转换率高,可达到16%以上,并且成本较低、操作简单、对生产环境要求低。单晶硅表面的湿法化学腐蚀采用氢氧
21、化钠的水溶液在特定的条件下进行常规的湿法化学腐蚀。通过硅片表面所形成的正金塔结构的形成模型分析和系统比较,对腐蚀过程的机理有了更深刻的理解和运用。该工艺条件可以在较宽的工艺允许范围内实现工业化生产,大大降低了工艺成本。自主研发的无网带步进式烧结装置,可使烧结曲线达到理想的工艺要求。高温区的高质量石英传输机构大大降低了可能产生的污染。无网带结构使能源消耗与常规设备相比降低40%,该技术正在申请专利保护。采用新的边分离工艺,这种工艺省掉了刻边或切边工艺,只用到廉价的硝酸、氢氟酸和一些简单的设备,较传统工艺相比大大降低了生产成本,生产速度较高,适合工业化大批量生产晶体硅太阳能电池。(4)技术成熟性该
22、项目制造技术已经在上海交大泰阳绿色能源公司成功产业化,证明技术已经成熟。关键技术如对硅表面的各种处理方法,包括腐蚀技术,酸式处理,酸碱中和处理等进行了实验分析。对烧穿技术进行了深入的实验研究,对不同的烧结方式温度曲线分布下,银/二氧化钛/硅和银/氮化硅/硅系统的相互作用进行了全面的分析,该方面的研究成果已经在太阳能方面的最高权威杂志(Solar Energy Materials and Solar Cell)上发表。(5)产品执行标准及主要技术指标本项目产品执行企业标准。产品主要技术指标:光电转换率16%以上,寿命2025年。(6)企业技术消化吸收能力企业具有较强的技术消化吸收能力。基地已培养
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