50吨太阳能单晶硅棒项目可行性方案.doc

50吨太阳能单晶硅棒项目可行性方案导读：50 吨单晶硅棒项目 可行性研究报告1目第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章录总论地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所50 吨单晶硅棒项目 可行性研究报告1目第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章录总论3 项目建设的背景和必要性6 产品属性和市场需求预测12 建设条件分析和场址选择22 建设内容和规模及产品方案27 项目工程技术方案31 环保、消防、劳动安全卫生41 项目节能与节水51 项目的组织管理和实施进度55 投资估算与资金筹措60 财务评价64 工程招标管理68 结论与建议72附件732第一章一、项目概述总 论1、项目名称：50 吨单晶硅棒项目 2、建设单位：*有限公司 3、法人代表：* 4、建设内容和规模： （1）建设内容： 本项目占地 22 亩，建设厂房 2 幢，仓库一幢、管理生活 用房两幢，建筑面积共 5000 平方米；配套建设公辅工程；购 置安装单晶硅炉 8 套及清洗检测设备。（2）建设规模： 本项目实现年产各种规格型号的单晶硅棒 50 吨。5、投资估算和资金筹措 （1）投资估算：项目建设总投资估算为 2800 万元。其中：设备购置费 1600 万元，其余为土建工程和工程其 他费用。工程总投资估算为 2800 万元：其中固定资产投资 2500 万元，建设期利息 50 万元；流动资金 250 万元。在固定资产投资额中， 土地费用 210 万元； 土建投资 （含 安装工程）600 万元；工程其他费用 30 万元；基本预备费 60 万元。3（2）项目资金筹措方案： 业主自筹 1000 万元，占总投资的 35. 7%。申请银行贷款 1800 万元，占总投资的 64.3 %； 6、建设地址：*省*县工业园区 7、建设性质：新建 8、建设工期：10 个月 二、项目主要技术经济指标 年产 50 吨单晶硅棒项目主要技术经济指标表序 号 项目名称 项目总投资 1 其中：设备投资 土建投资 资金来源： 2 企业自筹 申请银行贷款 3 4 5 6 职工人数 综合折旧年限 投资利润率 投资利税率 计量 单位 万元 万元 万元 万元 万元 人 年 % % 设计预算 2800 1600 600 1000 1800 30 20 52.50 121 序 号 7 8 9 10 11 项目名称 税后利润 利税总额 年销售收入 静态投资回收期 建设工期 计量 单位 万元 万元 万元 年 月 设计 预算 1470 3400 10000 1.6 10三、可行性研究依据 1、法律法规 中华人民共和国环境保护法 ； 中华人民共和国城市规划法 ；42、有关政策性依据文件 国家发展计划委员会计办投资200215 号投资项目可 行性研究指南 ； 国家计委建设项目经济评价方法与参数 （第二版） ； 国家发展和改革委员会第 40 号令产业结构调整指导 目录 ； *市国民经济和社会发展十一五规划纲要 ； *县国民经济和社会发展十一五规划纲要 ； 3、业主的委托书及其提供的有关资料； 4、*工业园总体规划及规划文件； 5、相关的行业规范和标准。四、可行性研究范围 本可行性研究报告通过对*有限公司年产 50 吨单晶硅棒 项目的建设背景、市场前景、建设规模、工程技术方案、环 境保节能、安全卫生以及招投标等方面进行研究，提出可行 的方案， 并在此基础上对项目投资进行估算及技术经济分析。主要包括以下几方面： 1、项目建设的背景及必要性 2、项目建设条件及可行性分析 3、项目建设内容、规模和工程技术方案 4、投资估算和资金筹措 5、项目财务评价5五、建设单位概况 1、项目法人简介 2、法人代表简介 六、可行性研究结论 1、 光伏产业已经成为当今世界发展最迅速的高新技术产 业之一，光伏产业对单晶棒的需求很大，我国目前的产量远 远不能满足需要，项目有很好的发展前景。2、该项目符合国家的产业政策，得到各级政府的大力支 持。项目经济效益突出，税收贡献大，两年能收回全部投资， 抗风险能力强。3、应抓住有利时机，尽快建设，争取早日投入使用。第二章项目建设的背景和必要性一、项目建设的背景 由于人类社会的科学技术、 工农业生产及经济生活水平、 甚至包括国防军事技术的不断发展与进步，能源消耗越来越 大。据测算地球上的化石能源（石油、煤、天然气、铀核能） 在一百年内终将消耗殆尽。从所周知，石油是现代工业与交 通运输的血液。前后两次海湾战争的内在实质是以美、英为6首的发达国家控制争夺中东石油的能源战争，从而达到控制 中东石油的目的。每次战争都造成石油价格暴涨，造成对世 界经济的巨大冲击。由于诸如二氧化碳等温室气体的排放对 大气污染日趋严重， “京都议定书”生效后，可再生能源及替代 能源已被人们预测为改变人类未来 10 年生活的十大新科技 之一。太阳还能燃烧 1 亿 1 千万年，利用太阳能发电是人类长 期要梦寐以求的事情。从二十世纪五十年代太阳能电池的人 造卫星空间应用到如今的太阳能光伏集成建筑，世界光伏工 业已经走过了近半个世界的历程。由于太阳能发电无需燃料， 具有充分的清洁性、无污染、绝对的安全性、无噪声、运行 简单可靠、建设周期短、资源的相对广泛性和充足性、长寿 命以及免维修性等其他常规能源所不具备的优点，光伏能源 被认为是二十一世纪最重要的新能源、可再生的绿色能源。在各国，尤其是美、日、德等西方发达国家先后发起的大规 模国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划的推动下，世界光伏 工业近年来保持着年均 35%以上的高速增长， 是比 IT 业发展 更快的产业。专家预测，光伏发电将在新世纪的前半期超过 核电成为最重要的基础能源之一。改革开放以来，我国经济快速增长，成为拉动世界经济 增长的重要力量。经济的发展对我国的能源保障能力提出了 严竣的挑战。国家从战略高度出发，实施新的能源政策，积7极调整能源结构，鼓励开发使用新能源。太阳能等新能源的 开发利用必将给硅工业的发展带来光明的前途。单晶硅是电子工业的重要原材料，也是太阳能新能源设 备技术的重要原材料。太阳能发电的原理是利用半导体材料中形成的 PN 结所 具有的光电效应。太阳能电池种类虽然很多，但由于地球上 硅元素最多，占地壳的四分之一，且由于在信息产业、微电 子产业、电力电子工业等高速发展的激励下，半导体硅材料 的大规模生产提纯制造技术最成熟，所以至今硅光电池的成 本最低，最易于推广应用。日、美、德等国家都立法（再生 能源促进法）对硅光电池的生产、销售和购买给予鼓励和优 惠。提高光伏材料的光电转换效率和降低太阳能电池的成本 是光伏工业一直追求的两个目标。目前硅太阳能电池的转换 效率的实验室世界最高记录已经突破 34%，甚至有的专家预 言最终可以达到 50%。目前硅太阳能电池的商用发电成本在 00.10.2 美元/KHH 之间，使其在不少领域的应用已经具有 相当强的竞争力。二、项目建设的必要性 1、我国必须大力发展太阳能发电 （一） 、全球已探明的煤、石油、天然气、铀等不可再生 资源在本世纪末将消耗殆尽。中国的一次性能源含量远低于8世界的平均水平，大约只有世界总储量的 10%。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，煤炭占商品能 源消费的 75，已成为我国大气污染的主要来源。已经探明 的常规能源剩余储量（煤炭、石油、天然气等）及可开采年 限十分有限（表 1）， （表 1），我国能源剩余资源探明储量和可开发年限: 资源种类 探明可开 采储量 可开采年 限 （预测-保 守） 可开采到 煤炭 （亿吨） 1145 石油 （亿吨） 32.736 天然气 （亿 M3） 11704 水力 （GW 装机） 35354-81 年15-20 年28-58 年 （5%-1996 ） 2024-205438- 104 年 （5%-1996 ） 2034-2100（1.4%-19 （2.5%-199 96） 2050-2077 6） 2011-2016中国已经成为世界最大的能源消费国之一。2004 年煤炭 产销量最全球第一，石油消费量全球第二，能源消费总量已 经达到 19.7 亿吨标准煤。由于我国能源结构以燃煤为主，至 今已经成为全球第二大二氧化碳排放国。按照我国能源需求， 到 2012 年需再建 562 座电厂，其中超过 60%为煤电，占世9界总数的一半。新建电厂产生的温室气体量将是京都议定 书减排目标最的五倍，潜在危机比世界总的形势更加严峻。能源工业面临的经济增长、 环境保护和社会发展的压力更大， 因此开发利用包括太阳能在内的可再生能源、实现能源工业 的可持续发展具有应该说更加迫切、更具重大战略意义。在此严峻的形势下，2005 年 3 月 18 日中国颁布了中 华人民共和国可再生能源法 ，并于 2005 年 3 月 16 日，国 家发展和改革委员会办公厅发布了“关于组织实施可再生能 源和新能源高技术产业化专项通知”的“发改办高技2005509 号文” ，把发展硅光伏产业及与其相关的硅材料列为重点。在 众多的可再生能源中，现今储量最大、技术最成熟、对环境 影响最小的是直接把太阳能转换成电能的光伏发电。这是一 个以高纯硅为原料，通过半导体生产工艺将其做成太阳能电 池片，再组装成太阳能民电系统的一个最具有发展潜力的高 新技术产业。2、实施本项目是*县大力发展高技术产业的需要 *县政府十分重视高技术产业的发展，出台了关于增 强技术创新能力 加快发展高新技术产业的决定，提出要 推进技术创新、加快发展高新技术产业。坚持“有所为、所有 不为”的原则，既要引导企业引进、吸收、消化、开发高科技、 高附加值产品，培育*县新的经济增长点，又要加大*县传统 产业的改造力度，嫁接和应用先进制造技术工艺和装备，促 进传统产业的全面升级。太阳能硅片属高技术光伏产业，是10国家重点发展的高新技术产品。本项目实施将为 *县高新技 术产业发展作出突出贡献。鉴于目前高速发展的光伏产业现状，致使全球太阳能光 伏电池供不应求。为满足我国太阳能光伏电池的强劲增长势 头，特提出本项目，以适应我国新能源和可再生能源产业的 发展。三、项目建设的可行性 1、该项目建设符合国家产业政策要求 国家发展和改革委员会第 40 号令，发布了产业结构调 整指导目录（2005 年本） 。该项目建设符合第一类“鼓励类” 第十六项“轻工”第十三条“高技术绿色电池产品制造太阳 能电池” ，第二十四项第二十四条“电子专用材料制造” ，是国家 鼓励类项目。2、项目符合*市和*县国民经济和社会发展十一五规划 精神，符合*县工业园区入园企业条件。3、地方政府的大力支持是项目顺利实施的又一保证。* 县政府及有关部门、*县工业园区对该项目高度重视，全力 支持该项目的上马建设。4、 该项目建设规模适中， 技术方案可行， 经济效益较好， 建设条件落实，自筹资金到位，投资风险较小。项目实施地 自然条件、经济基础、原料供应和人员素质，均能保证本项 目的顺利实施。11因此，从总体上看，该项目是可行的。12第三章产品属性和市场需求预测一、产品性质和功能分析 （一）产品属性和功能分析 1、单晶硅。在地壳中，硅的含量仅次于氧，居第二位， 占地壳总重量的 26.3%。它主要以二氧化硅的形式存在，岩 石和砂土中都含有大量二氧化硅。元素硅的原子结构和化学 性质与元素碳很相似，单质硅是重要的合金和半导体原料。本世纪 50 年代，半导体应用的发展，带动了单晶硅的 生产。单晶硅是由许多硅原子以金刚石晶格结构排列成晶核 长成晶面取向相同的晶粒并平行结合变成单晶硅。超纯单晶 硅 是 最 早 使 用 的 半 导 体 材 料 ， 其 纯 度 可 高 达 99.9999999999%，在这样纯的单晶硅中，每一万亿个原子 中有一个杂质原子。硅是地球上储藏最丰富的材料之一，从 19 世纪科学家 们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至 人类的思维。直到上世纪 60 年代开始，硅材料就取代了原有 锗材料。硅材料因其具有耐高温和抗辐射性能较好，特别适 宜制作大功率器件的特性而成为应用最多的一种半导体材 料，目前的集成电路半导体器件大多数是用硅材料制造的。单晶硅是比较活泼的一种非金属元素， 它能和 96 种稳定13元素中的 64 种元素形成化合物。硅的主要用途是取决于它的 半导体性。硅材料是当前最重要的斗导体材料。目前世界年 产量约为 3106 千克。一个直径 75 毫米的硅片，可集成几万 至几十万甚至几百万个元件，形成了微电子学，从而出现了 微型计算机、微处理机等。由于当前信息工程的发展，硅主 要用于微电子技术。目前常用的太阳能电池是硅电池。如果 1 平方米铺满硅 太阳能电池，就可以得到 100W 电力。单晶硅太阳能电池的 性能稳定，转换效率高，体积小，重量轻，很适合作太空航 天器上的电源。美国的大型航天器太空实验室上就安装有 4 块太阳能电池帆板，它们是由 147840 块 8 平方厘米大小的 单晶硅电池排列组成的，发电功率大约为 12KW。单晶硅作为半导体器件的核心材料，在很大程度上促成 了信息技术革命。本世纪 50 年代以来，随着半导体工业的需 要而迅速发展。到 1996 年全球半导体产业销售额达到 1410 亿美元，而其中单晶硅材料的销售达到 74 亿美元。多晶硅、单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领 域。产品市场主要是美国、日本、台湾。2、单晶硅太阳电池。单晶硅太阳电池是当前开发最快的 一种太阳电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用 于空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯 度要求 99.999。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳14电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料， 经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。3、多晶硅太阳电池：目前太阳电池使用的多晶硅材料， 多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅材料和 冶金级硅材料熔化浇铸而成，然后注入石墨铸模中，待慢慢 凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便 切片加工成方形太阳电池片， 可提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光 电转换效率约 12左右，稍低于单晶硅太阳电池，但其材料 制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发 展。现在， 我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用， 晶体硅 太阳能电池是近 15 年来形成产业化最快的。（二）主要技术规范和一般工艺过程 单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直 拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅棒是 生产单晶硅片的原材料，随着国内和国际市场对单晶硅片需 求量的快速增加， 单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。1、 单晶硅太阳电池： 单晶硅太阳电池是当前开发最快的一 种太阳电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用于 空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度15要求 99.999。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电 池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有 的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经 过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。2、 单晶硅的制造技术； 在保证半导体质量标准的前提下， 向来根据硅片的直径大小评价其技术水平。硅片的直径越大， 技术要求越高，越有市场前景，价值也就越高。例如，1997 年全球共消耗 1.54 亿片，其中 4 英寸以下硅片占 20.3%，5 英寸占 16.7%，6 英寸占 45.2%，8 英寸占 17.8%，人们预 计到 2000 年， 硅片消耗量可能比 1997 年上升 60%， 但是小 直径的硅片尤其是 6 英寸以下硅征会逐步减少，预计 4 英寸 以下硅征可能占 19%，5 英寸占 10.6%，6 英寸占 35.1%，8 英寸的占 32.8%，12 英寸的占 2.4%。现在，硅片直径正从 5 英寸迅速升级，12 英寸硅片技术 正日益成熟。日本、美国和德国是主要的硅材料生产国。中国硅材料 基本与日本同时进步，但总体而言，生产技术水平仍然相对 较低。中国消耗的大部分集成电路及其硅片仍然依赖进口。（三）产品运营条件及经济优点 （1）高电耗，其生产过程中电价占整个成本的 30%左 右； （2）高投入，建一家年产 1000 吨的单晶硅 工厂，大约需要 4 亿美元；16（3）高技术，国内外技术差别较大，目前国内生产技术 还比较落后； （4） 、高回报，全球对产品的需求量越来越大，市场前 景较好。二、市场需求分析和预测 （1）、光伏产业已经成为当今发展最迅速的高新技术产 业之一。由于燃烧矿物能源， 排放出大量二氧化碳等气体造成地球 温室效应， 对人类的生存和发展构成威胁， 这一点已经引起人 们越来越多的关注，京都议定书3的签订正是这一问题的 产物。而发展清洁的太阳能可以降低温室气体的排放， 这使得 各国开始将太阳能利用与人类的可持续发展和环境保护联系 在一起， 从而客观上促进了这些年来太阳能的快速发展。尤其 是最近几年来这点表现尤为突出。光伏产业已经成为当今发展最迅速的高新技术产业之一； 2004 年世界光伏电池/组件产量达到 1200MW， 其中日本生产 610MW、欧洲 320MW、美国 135MW、其他国家 135MW。2004 年世界光伏系统的总装机容量超过 4GW。能源价格走高是推动太阳能需求增长的主要原因。作为矿 物能源的替代品， 太阳能需求的长期增长与矿物能源的价格走 势应该密切相关。为了证明这个问题，我们对比了过去10 年 来原油价格变动与光伏系统年装机容量变化之间的关系（图178）。结果发现，国际石油价格的变化可以解释63%的光伏系 统装机容量的变化2。另一方面，通过研究过去100 年来太阳 能发展的历史来看（表2），我们发现，太阳能进入产业化阶 段正是1973 年石油危机之后。这基本可以说明，能源供应紧 张是驱动太阳能发展的长期内在动因之一。世界上有实力的大国都制定了雄心勃勃的光伏发电近期 发展规划：到 2010 年日本计划累计装机容量将达到 5GW， 德国为 2.7GW， 欧盟为 3GW， 美国为 4.7GW （国内为 3GW） ， 澳 大 利 亚 为 0.75GW ， 印 度 、 中 国 等 发 展 中 国 家 估 计 为 1.52GW。统计表明到 2010 年，世界光伏系统装机容量预 计将达到 1415GW。各国长期发展目标见下表。表2 国家 日本 欧洲 美国 其他国家 总计 2010 年 5 3 3 4 15 2020 年 30 15 15 10 70 2030 年 72 30 25 23 150（2） 、我国目前太阳能电池发展现状 我国在 2005 年新建和扩建的太阳能电池片生产线在 10 条以上，每条线的产能都在 50MW 以上，无锡尚德、南京中18电更是达到 100MW 以上的产能。全部建成后太阳能电池片 的产能达到 1GW 以上，这也意味着我国所需求的太阳能级 硅单晶将要达到 10000 吨。而目前我国实际硅单晶的生产能 力只在 2000 吨左右， 除河北宁晋等反销数量以及部分用于 IC 级的硅 单晶， 实际用 于国内 市场的 太阳能 级硅单 晶只有 600700 吨左右， 下表为我国太阳能电池及单晶硅的需求表， 由此可看出抛去多晶硅的影响我国在太阳能单晶硅的缺口是 十分巨大的。我国太阳能电池市场见下表 表 3 太阳能电池市场预计 年 2010 年 份 项目 太 阳 能 电 池 53.5 （MW） 单晶硅累计(T) 单晶硅增长率 20.8 (%) 30.1 30.2 616 900 5769 12462 78.5 500 1080 2003 年 2005 年 （预计） （预计） 2015 年19目前国内生产单晶硅的厂家虽然已有较多家，主要分布 在四川、河南