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usdt官方交易所(www.payusdt.vip):知足“碳达峰、碳中和”要求 光伏质料颗粒硅新工艺来了

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光伏产业需要的多晶硅纯度达99.9999%以上。现在,天下上绝大部门厂家生产的硅料,均接纳传统的改良西门子法,这是最为成熟、应用最普遍的工艺手艺。而与改良西门子法生产的多晶硅相比,硅烷流化床法(FBR)生产的颗粒硅体积更小,能耗和成本大大降低。

◎本报记者 张 晔 实习生 季天宇

投资削减30%,生产电耗降低65%,职员降低30%……

保利协鑫克日公布通告称,该公司硅烷流化床法(FBR)颗粒硅1万吨项目投产后,经由生产运营及下游客户使用实证,颗粒硅各项指标再获新突破——头尾寿命、尾碳、成晶率、单产、转换效率均领先行业水准。

该通告密布后,引起资源市场和光伏产业界高度关注。

现在,光伏发电的上游原质料主要是改良西门子法制备多晶硅,FBR颗粒硅问世后,有业内专家判断,颗粒硅有望引发多晶硅制造的一场推翻性手艺革命。那么FBR颗粒硅事实是一个什么样的工艺产物?它与传统多晶硅有什么差异又为何能异军突起?科技日报记者4月2日就这些问题对业内专家举行了专访。

硅料的价钱和质量对光伏发电至关主要

众所周知,光伏产业有着一条明确而清晰的产业链,硅料、硅片、电池片、组件、应用系统是产业链上的5大环节。其中,硅料和硅片处于光伏产业链上游。

硅料环节不仅制造及研发门槛高,而且资金投入极大。同时,硅料的价钱和质量对光伏发电的成本和效率也起着至关主要的作用。

近年来,光伏行业生长势头越来越猛,2020年我国光伏新增装机规模48.2GW,同比增进60%。在终端市场动员和国家律例的倒逼下,各家质料企业都在研发硅料新工艺。在这一靠山下,颗粒硅逐渐走入人们视线。

硅料即多晶硅,光伏产业需要的多晶硅纯度达99.9999%以上。现在,天下绝大部门厂家生产的硅料,均接纳传统的改良西门子法,这是最为成熟、应用最普遍的工艺手艺。

“改良西门子法主要原理是,把石英砂放在电炉中冶炼还原制成99%的工业硅粉,再与四氯化硅和氢气反映获得三氯氢硅,经由精馏、提纯、高温还原、尾气接纳等一系列工艺流程,最终产出棒状多晶硅。”保利协鑫研究院副院长蒋立民先容说。

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FBR颗粒硅也是多晶硅,但与改良西门子法多晶硅相比,颗粒硅更小,仅有绿豆般大。自2010年最先,保利协鑫子公司中能硅业便最先自主研发颗粒硅手艺,并通过收购外洋资产,最终实现颗粒硅量产。

“保利协鑫颗粒硅接纳独创的硅烷流化床法制造,将质料三氯氢硅歧化制得硅烷,硅烷在流化床中举行剖析反映制得颗粒状多晶硅,单程转化率可达99%,削减了尾气接纳和精馏环节,反映温度也只有改良西门子法的60%,可以延续化生产,能耗和成本都大大降低。”蒋立民告诉记者。

据先容,下游硅片厂家拿到传统多晶硅后,还需要破碎、洗濯然后用于拉单晶,而颗粒硅不需要破碎和洗濯,可以直接投料拉单晶,而且流动性好,相比于传统多晶硅更适合新一代延续投料直拉工艺。

碳中和对光伏产业链提出更高要求

早在多年前,光伏产业链上岸海内之时,就有声音质疑光伏产业链能耗高,造成的污染和温室气体排放高于发电收益。

随着自主手艺提高和实践磨练,这种质疑声音已经逐渐消逝。然则,硅料和硅片制造环节的较高能耗,不仅制约光伏发电的成本降低,也影响我国“碳达峰、碳中和”目的的实现。

据业内人士先容,现在光伏产业链中能耗最高的是硅料制造环节,能耗占比达45%。2020年5月,工信部公布《光伏制造行业规范条件(2020年本》(征求意见稿),该规范划定,新/扩建多晶硅综合电耗不大于70千瓦时/千克。

“凭证我们实测,FBR颗粒硅综合电耗仅为18千瓦时/千克,远低于行业规范。”蒋立民说。

我国已准许,到2030年风电、太阳能发电总装机容量将到达12亿千瓦以上,这将动员大批光伏发电项目投建运营。凭证工信部规范要求,记者沿着FBR颗粒硅和改良西门子法多晶硅的生产流程,划分对二者生产的多晶硅组件,在整个光伏产业链的路径举行碳足迹溯源,可以看出,仅硅料环节生产1吉瓦颗粒硅可减排13万吨二氧化碳,较改良西门子法降低74%,从整个产业链来看,生产1吉瓦组件至少可降低二氧化碳排放量47.7%。

依附着产能、成本控制和手艺等诸方面的优势,天下光伏产业重心逐步向中国转移。停止2019年,中国在多晶硅、硅片、电池片和组件环节的产量占全球比例均已跨越60%,划分为67%、97%、79%和71%。

根据2020年海内硅料产能约43万吨测算,由FBR替换西门子法每年将削减二氧化碳排放1927万吨。凭证瑞士苏黎世联邦理工学院研究推论,一公顷树冠面积每年可消耗205吨二氧化碳,1927万吨二氧化碳需要9.4万公顷树冠面积,相当于每年多种了约9400万棵树。

为镌汰落伍光伏产能,工信部规范已明确提出“光伏制造企业应接纳工艺先进、节能环保、产物质量好、生产成本低的生产手艺和装备”。

蒋立民向科技日报记者先容,经由10年研究改善,FBR颗粒硅已经较好地解决产物质量、长周期延续运行、低成本等大规模产业化问题。2019年,实现了要害装备国产化及要害质料替换,保利协鑫还领衔主编了颗粒硅国家尺度。未来,FBR颗粒硅将对我国光伏产业链碳减排起到至关主要的作用。

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