节能新技术实现多晶硅的绿色制造

作者:leye乐鱼娱乐app发布时间:2021-11-17 00:40

本文摘要:目前多晶硅生产面对着减少能耗,增加污染,提高质量,不断扩大产量四大难题。目前我国太阳能硅材料行业绝大部分倚赖进口,因此必需提升技术转变受制于人的局面。太阳能光伏产业链还包括晶体硅原料生产、硅棒与硅片生产、太阳能电池生产、组件PCB、光伏产品生产和光伏发电系统等环节。其中硅原料是最重要的生产环节,在业界曾有“挟硅者为王”的众说纷纭。 目前,世界上太阳能光伏电池90%以上以是单晶硅或多晶硅为原材料生产的。

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目前多晶硅生产面对着减少能耗,增加污染,提高质量,不断扩大产量四大难题。目前我国太阳能硅材料行业绝大部分倚赖进口,因此必需提升技术转变受制于人的局面。太阳能光伏产业链还包括晶体硅原料生产、硅棒与硅片生产、太阳能电池生产、组件PCB、光伏产品生产和光伏发电系统等环节。其中硅原料是最重要的生产环节,在业界曾有“挟硅者为王”的众说纷纭。

目前,世界上太阳能光伏电池90%以上以是单晶硅或多晶硅为原材料生产的。目前放在多晶硅生产中有四个主要的问题必须解决问题:减少能耗、增加污染、提高质量、不断扩大产量。

我国太阳能硅材料行业目前绝大部分倚赖进口,因此必需提升技术转变受制于人的局面。技术另有缺乏我国太阳能硅料主要倚赖进口在全球光伏产业链中,高纯度硅料不仅拒绝硅的纯度高达7~9个9,而且其中的硼、磷等杂质容许在几十个ppt(万亿分之一),它是光伏企业生产太阳能电池所需的核心原料。因此,高纯度硅料的制备、精制、制备、生产也就沦为光伏产业集群中最上游的产业。目前,尽管中国的硅原料矿藏储量占到世界总储量的25%,但是国内太阳能电池生产企业(如尚德、天威英利等)所须要原材料绝大部分必须从国外进口。

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这是因为用作太阳能电池生产的硅料主要是通过有所不同的萃取方式从硅原料中萃取而出的单晶硅和多晶硅。在中国,现有的高纯度硅原料生产技术与西方发达国家比起,在产量和能耗等方面另有不足之处。

如此一来,这不仅大大增加企业的生产成本,更加沦为制约当前我国光伏产业向上游环节发展难以逾越的“瓶颈”,使我们国家用很低的价格售出高能耗、高污染的细原料的同时,用极高的价格购得高纯硅料。据理解,虽然我国硅料工业跟上较早于(20世纪50年代),但由于生产规模小、工艺技术领先、环境污染相当严重、消耗大、成本高,绝大部分企业因亏损而陆续投产或转产。到2004年我国只只剩峨眉半导体材料厂和洛阳单晶硅有限公司两家生产企业,其生产能力仅有为100吨/年,且能符合太阳能电池生产必须的硅料实际产量只有80吨。

专家预计,2010年我国用作太阳能电池生产的硅料需求量将超过4365吨,2015年为1.62万吨。若不以自律知识产权转变国内多晶硅的生产现状,我国硅料工业受限于国际市场的状况将无法转变,这将严重威胁我国光伏产业的更进一步发展。精馏节约能源技术减少能耗综合利用增加污染现代化工过程对节约能源工作非常重视,国外投放大量人力物力展开节约能源技术的研发,节约能源新技术、新工艺、新的措施、新方法大大问世。

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我国的多晶硅生产,在使用化工上早已成熟期的先进设备技术后,将仍然是“高能耗、高污染”产业,而是“绿色的阳光事业”。对多晶硅精馏过程展开研究,在运用精馏节约能源技术对其展开分析后,可以从以下几个方面来构建节约能源:第一,实施多效精馏,使能量获得充分利用。多效精馏是将原料分为大体大于的N股进料,分别送到压力依序递减的N个精馏塔中,N个塔的操作温度也依序递减。

压力和温度较高塔的塔顶蒸汽向较低塔的塔釜再沸器供热,同时自身也被冷凝,以此类推,这样就节省了高压塔再行沸器的能耗和高压塔冷凝器的水耗。在这个系统中,只需向第一个最低压力塔供热,系统才可展开工作,所须要能量大约为单塔能耗的1/N,如将三个塔串在一起使用三效精馏技术,其能耗仅有用原本的1/3,节约能源幅度超过67%,节约能源效果非常明显。多晶硅生产中,很多塔器都是为了制备多晶硅而设置的,可以根据合理的能量和温差给定,构建多效精馏,超过大幅节能减排的目的。第二,提升分离出来效率,减少转往比,更进一步构建节能降耗。

分离出来过程中,分离出来效率的提升可以在相当大程度上减少能耗、提升产品质量、增加废气、提升回收率、提升企业效益。


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