企业工艺产业冯晓伟:让多晶硅走出“双高”的原罪_我的网站

企业工艺产业冯晓伟:让多晶硅走出“双高”的原罪

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近日,我国多晶硅企业在降低成本方面又取得新的成绩。据称有企业已将每千克成本控制在24美元以内,与多晶硅成本直接相关的是制造过程中的能耗和副产物的循环利用。自从去年9月颁布的《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设、引导产业健康发展若干意见的通知》(即“38号文”)中将多晶硅列为“高耗能和高污染产品”之后,虽然已经过了一年多的时间,但多晶硅是否“双高”仍是业界关注焦点之一。由于多晶硅是新能源和电子信息产业的基础材料,事关我国战略性新兴产业的培育与发展,因此对多晶硅产业更需要客观和理性。
我国对多晶硅的研发尽管已有40多年的历史,但真正形成规模化的产业不过是最近5年的事。应该说,在产业化初期,“高耗能”、“高污染”在少数企业的确是客观存在的事实,在监管失位的情况下,甚至有可能演变为普遍现象。“38号文”明确要求在2011年之前淘汰综合电耗大于200千瓦时/千克的多晶硅产能,同时对还原尾气中的四氯化硅、氯化氢、氢气排放比例作出了严格的限制。事实上,对多晶硅企业而言,高耗能、高污染是与高成本共生的,那些“双高”企业之所以能得以生存,是因为近几年来全球光伏产业的迅猛发展使得多晶硅材料严重供不应求,价格的飞速上涨让那些即便以落后工艺生产多晶硅的厂商也能获得高额利润。真正击垮那些“双高”企业的是国际金融危机。2008年下半年,多晶硅现货价格由最高点的3000元/千克“理性回归”至400元/千克左右,其价格已经低于那些“双高”企业的生产成本,如果不能通过改进工艺技术从而降低成本,这些企业就只有关停一途。
目前,三氯氢硅还原法(即改良西门子法)是多晶硅生产的主流技术,使用该工艺,每生产1千克多晶硅,将产生约15千克四氯化硅副产物。如果能选择合理的技术将四氯化硅加以回收并重新转化为生产多晶硅所需的三氯氢硅,就可以一举解决污染问题和单位产品高耗能问题。目前,我国领先的多晶硅企业通过优化还原系统和四氯化硅冷氢化工艺,已经将多晶硅生产的综合电耗控制在150千瓦时/千克以下,远低于“38号文”规定的能耗上限。
除改良西门子法之外,业界也在寻求新的工艺路线,硅烷法和冶金法是关注的重点,其能耗远低于改良西门子工艺。目前,已有多家国内企业开始尝试用这些新的工艺生产光伏级多晶硅。
此前“38号文”中对于新建多晶硅项目作出了产能规模“必须大于3000吨/年”的规定,但笔者以为,“38号文”的制定是针对改良西门子工艺,对于采用新工艺的企业,可以考虑放宽限制。
退一步讲,即便“高耗能”的痼疾不能在短期内完全根除,也不能成为限制产业发展的必然理由。当前多晶硅每万元产值能耗约为330千瓦时,但多晶硅只是光伏产业的一个环节,在现有技术条件下,我国每万元光伏组件产值能耗(包括多晶硅生产环节)约900千瓦时;可供参考的数据是,钢铁行业每万元产值能耗约为3900千瓦时,电解铝行业每万元产值能耗约为6000千瓦时。此外,太阳能电池在使用过程中生产的电能远大于其消耗的能源。根据测算,在我国中等光照条件的地区,一个1兆瓦的太阳能发电系统年发电量约为130万千瓦时,相当于每千克多晶硅每年生产160千瓦时的电能。也就是说,通过光伏发电,多晶硅仅用一年时间就能“赚回”其生产过程中的所有能耗,而光伏发电系统的设计使用寿命通常为25年。
针对“双高”问题,国家应该鼓励多晶硅企业进行技术改造、扩大生产规模、实现闭环生产,从而降低单位产品的能耗并避免污染物的排放;同时,也要重点支持一些企业和科研机构研发新的工艺路线,并迅速实现产业化,使中国企业具备与国际巨头竞争的实力,让多晶硅产业洗清“高耗能”、“高污染”的原罪。
与此同时,环保部门也要承担起监管的职责。在当前多晶硅价格再度上扬的时候,环保部门更应该分外警惕:那些在国际金融危机期间关停的多晶硅生产线是否又重新运转?重新运转的原因是因为通过工艺优化已经解决了排放问题,还是因为多晶硅价格已经上升到该企业的生产成本之上?如果是前者,当然应该鼓掌相庆;如果是后者,一旦被曝光有违规排放,就必须坚决查处,毫不手软。
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