中國(guó)粉體網(wǎng)訊 投資減少30%，生產(chǎn)電耗降低65%,，人員降低30%……
（2020年我國(guó)光伏新增裝機(jī)規(guī)模達(dá)48.2GW）
3月8日,，保利協(xié)鑫發(fā)布公告稱，該公司硅烷流化床法（FBR）顆粒硅1萬噸項(xiàng)目投產(chǎn)后,，經(jīng)過生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)及下游客戶使用實(shí)證,，顆粒硅各項(xiàng)指標(biāo)再獲新突破。頭尾壽命,、尾碳,、成晶率、單產(chǎn),、轉(zhuǎn)換效率均領(lǐng)先行業(yè)水準(zhǔn),。
該公告發(fā)布后，引起資本市場(chǎng)和光伏產(chǎn)業(yè)界高度關(guān)注,。
目前,，光伏發(fā)電的上游原材料主要是改良西門子法制備多晶硅,，F(xiàn)BR法顆粒硅問世后，有業(yè)內(nèi)專家判斷,，顆粒硅有望引來多晶硅制造的一場(chǎng)顛覆性的技術(shù)革命,。那么FBR法顆粒硅究竟是一個(gè)什么樣的工藝和產(chǎn)品？它與傳統(tǒng)多晶硅有什么不同,？它又為何能異軍突起,？
光伏產(chǎn)業(yè)鏈“擁硅為王”
眾所周知，光伏產(chǎn)業(yè)鏈有著一條明確而清晰的產(chǎn)業(yè)鏈,，分別是硅料,、硅片、電池片,、組件,、應(yīng)用系統(tǒng)五大環(huán)節(jié)。其中,，硅料和硅片處于光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游,。
硅料環(huán)節(jié)不僅制造及研發(fā)門檻高，而且資金投入極大,。同時(shí)，硅料的價(jià)格和質(zhì)量對(duì)光伏發(fā)電的成本和效率也起著至關(guān)重要的作用,。
近年來,，光伏行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭越來越猛，2020年我國(guó)光伏新增裝機(jī)規(guī)模48.2GW,，同比增長(zhǎng)60%,。在終端市場(chǎng)帶動(dòng)和國(guó)家法規(guī)的倒逼下，一方面上游的硅料供不應(yīng)求,，另一方面各家原料企業(yè)都在研發(fā)硅料新工藝,。在這一背景下，顆粒硅逐漸走入人們視線,。
硅料即多晶硅,，光伏產(chǎn)業(yè)需要的多晶硅純度達(dá)99．9999％以上。目前,，世界上絕大部分廠家生產(chǎn)的硅料,，均采用傳統(tǒng)的改良西門子法，這是最為成熟,、應(yīng)用最廣泛的工藝技術(shù),。
“改良西門子法主要原理是，把石英砂放在電爐中冶煉還原得到99%并制成工業(yè)硅粉,，再與四氯化硅和氫氣反應(yīng)得到三氯氫硅,，經(jīng)過精餾,、提純、高溫還原,、尾氣回收等一系列工藝流程,，最終產(chǎn)出棒狀多晶硅�,！� 保利協(xié)鑫研究院副院長(zhǎng),、江蘇中能硅業(yè)副總裁蔣立民介紹說。
FBR法顆粒硅也是多晶硅,，但與西門子法多晶硅相比,，顆粒硅看起來僅有綠豆般大小。自2010年開始,，中能硅業(yè)便開始自主研發(fā)顆粒硅技術(shù),，并通過收購(gòu)海外資產(chǎn)助力，最終實(shí)現(xiàn)顆粒硅量產(chǎn),。
“保利協(xié)鑫顆粒硅采用獨(dú)創(chuàng)的硅烷流化床法制造,，將原料三氯氫硅歧化制得硅烷，硅烷在流化床中進(jìn)行分解反應(yīng)制得顆粒狀多晶硅,，單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)99%,，減少了尾氣回收和精餾環(huán)節(jié)，反應(yīng)溫度也只有西門子的60%,，可以連續(xù)化生產(chǎn),，能耗和成本都大大降低�,！笔Y立民告訴記者,。
據(jù)介紹，下游硅片廠家拿到傳統(tǒng)多晶硅后,，還需要破碎,、清洗然后用于拉單晶，而顆粒硅不需要破碎和清洗,，可以直接投料拉單晶,，而且流動(dòng)性好，相比于傳統(tǒng)多晶硅更適合新一代連續(xù)投料直拉工藝,。
碳中和對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)鏈提出更高要求
早在多年前,，光伏產(chǎn)業(yè)鏈登陸國(guó)內(nèi)之時(shí)，就有聲音質(zhì)疑光伏產(chǎn)業(yè)鏈能耗高,，造成的污染和溫室氣體排放高于發(fā)電收益,。
隨著完全的自主技術(shù)進(jìn)步和實(shí)踐檢驗(yàn)，這種質(zhì)疑聲音已經(jīng)逐漸消失,。但是,，硅料和硅片制造環(huán)節(jié)的能耗依然較高,，這不僅制約光伏發(fā)電成本降低，也對(duì)我國(guó)“碳達(dá)峰,、碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來影響,。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，目前光伏產(chǎn)業(yè)鏈中能耗最高的是多晶硅環(huán)節(jié),，占比達(dá)45%,。2020年5月，國(guó)家工信部發(fā)布《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件（2020年本》（征求意見稿）,，該規(guī)范規(guī)定,，新/擴(kuò)建多晶硅綜合電耗不大于70 千瓦時(shí)/千克。
“根據(jù)我們實(shí)測(cè),，F(xiàn)BR法顆粒硅綜合電耗僅為18千瓦時(shí)/千克,，遠(yuǎn)低于行業(yè)規(guī)范�,！笔Y立民說,。
我國(guó)已承諾，到2030年風(fēng)電,、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上,，這將帶動(dòng)大批光伏發(fā)電項(xiàng)目投建運(yùn)營(yíng)。根據(jù)工信部規(guī)范要求,，記者沿著FBR法顆粒硅和改良西門子法多晶硅的生產(chǎn)流程,，分別對(duì)二者生產(chǎn)的晶硅組件，在整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的路徑進(jìn)行碳足跡溯源,，可以看出，僅硅料環(huán)節(jié)1吉瓦FBR法顆粒硅可減排13萬噸CO2,，較西門子法降低74%,，從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來看，1吉瓦組件至少可降低CO2排放量47.7%,。
憑借著產(chǎn)能,、成本控制和技術(shù)等諸方面的優(yōu)勢(shì)，世界光伏產(chǎn)業(yè)重心逐步向中國(guó)轉(zhuǎn)移,。截至2019年,，中國(guó)在多晶硅、硅片,、電池片和組件環(huán)節(jié)產(chǎn)量占全球比例均已超過60%,，分別為67%、97%,、79%和71%,。
按照2020年國(guó)內(nèi)硅料產(chǎn)能約43萬噸測(cè)算,，由FBR法替代西門子法每年將減少碳排放1927萬噸。根據(jù)瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究推論,，一公頃樹冠面積每年可消耗205噸CO2,，則1927萬噸CO2需要9.4萬公頃樹冠面積，相當(dāng)于每年要多種約9400萬顆樹,。
為淘汰限制落后光伏產(chǎn)能,，工信部規(guī)范已明確提出：光伏制造企業(yè)應(yīng)采用工藝先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保,、產(chǎn)品質(zhì)量好,、生產(chǎn)成本低的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備。
蔣立民向科技日?qǐng)?bào)記者介紹,，經(jīng)過10年研究改進(jìn),，F(xiàn)BR法顆粒硅已經(jīng)較好地解決產(chǎn)品質(zhì)量、長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行,、低成本等大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化問題,。2019年，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化及關(guān)鍵材料替代,公司還領(lǐng)銜主編了顆粒硅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),。
目前,，保利協(xié)鑫是全球唯一具備顆粒硅技術(shù)研發(fā)與批量制造能力的廠家。早在去年9月8日,，江蘇中能規(guī)劃產(chǎn)能10萬噸,、首期5.4萬噸顆粒硅項(xiàng)目正式開工擴(kuò)建，目前年有效產(chǎn)能達(dá)到1萬噸,。未來,，F(xiàn)BR法顆粒硅將對(duì)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈碳減排起到至關(guān)重要的作用。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理）
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