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我国多晶硅产业环保问题得到有效解决

2012-04-06 16:03
月城清浅
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  我国多晶硅的环保问题并不存在技术瓶颈,“污染源”单纯、易处理、易防控。

  多晶硅生产本身单位电耗较高,但同时也具有高技术含量、高附加值、高产值的特点,而且其能源消费结构比较单一主要为电力,其单位产值的综合能耗与其他行业相比并不太高。目前行业主流能耗达到80~150千瓦时/公斤多晶硅,多晶硅生产每单位工业增加值的耗能在0.6~1吨标准煤的水平,与全国单位工业增加值能耗平均水平1.92吨标准煤/万元,2010年相比并不高,是典型的高效节能产品。节能降耗技术得到国内企业一致关注,是降低生产成本的关键。目前相关技术仍在不断研发,有望能进一步降低能耗电耗。而整个光伏产业链的万元工业产值能耗则更低。

  另外,从“能源再生比”的概念测算,从生产工业硅到做成太阳能组件,以目前的工艺水平,每公斤硅共耗电小于250千瓦时含多晶硅生产、单晶拉制/铸锭、切片、电池片制造、组件封装等环节,而每千瓦太阳能电池需多晶硅原材料7公斤。根据我国太阳能资源分布情况保守计算,以每瓦太阳能电池每年可发电1.5千瓦时左右,太阳能电池的使用年限20年,可以计算出硅太阳能电池的能源再生比为:1.5×20×1000/250×7≈17。也就是说,在制造硅太阳能电池从工业硅至电池组的全过程中消耗的全部电能,在它使用2年左右的时间内可被收回。因此,多晶硅产业不是高能耗产业。

  多晶硅生产的环保问题也是国内多晶硅企业和社会各界所重点关注的问题。改良西门子法多晶硅生产在工艺过程中如氯硅烷合成、还原、氢化等,将伴随产生大量氢气、氯化氢、三氯氢硅和四氯化硅等,其中主要的副产物是四氯化硅、氯化氢、氢气以及高低沸点物。应该说,从技术上来看,多晶硅的环保问题并不存在技术瓶颈,相对于其他化工企业,多晶硅的“污染源”单纯、易处理、易防控。目前从我国多晶硅产业状况来看,多晶硅生产副产物利用已成为多晶硅规模化生产的一个重要环节。副产物四氯化硅处理方式有多种,其出路或综合利用的效果直接关系到多晶硅生产的经济效益、能耗物耗及环保,甚至关系到多晶硅生产线的正常运行。

  对于四氯化硅的循环再利用,国内企业目前布局比较适用的是采取氢化处理方式,将其转化为三氯氢硅再利用,既解决了排放问题,又可以提高多晶硅的产出。目前国内已经投产的多晶硅企业大部分已经解决了全物料循环和清洁生产问题;有的正在技术改造升级过程中,主要通过外销、综合利用和无公害处理等方式加以处理,不再有任意排放的现象。多晶硅生产中所产生的高低沸点物等较难回收的副产物,目前国内多数企业采用淋洗、碱中和等方式处理,部分企业也已投入了歧化处理、白炭黑制备等设备进行处理。有效、合理地处理多晶硅的副产物,不仅是减排环保的要求,也有利于提高企业综合经济效益。因此,多晶硅生产造成污染的问题也已得到解决。

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