江苏省光伏产业链各主要环节能耗分析初探

1、江苏省光伏产业链各主要环节能耗分析初探熊源泉魏启东江苏省光伏产业协会南京210096weiqid on .c n摘要：光伏产业是一个新兴产业，产业各环节的产品单耗并不大，但是由于产品 总量大，因此，大型企业的产品总能耗较大，大多数是地区的重点耗能企业，随 着产业不断壮大，节能降耗也应引起足够的重视。本文根据企业统计调查、节能 评估报告和历次会议的介绍，分析总结了江苏省光伏产业链（晶硅电池）各主要 环节的能源消耗的状况，并提出了降低能耗的一些措施，供参考。关键词：高纯硅、多晶硅铸锭、单晶硅拉棒、太阳能电池、能耗。Analysis research of en ergy con s

2、umpti on in every main cha in on Jia ngsu PV in dustyAbstract: PV industry in Jiangsu province is a newly risen one. The energy consumption of each PV production is no more than others for every chain. But because of the product ion sum is very large, so that the total en ergy con sumpti on is a ver

3、y huge for some large en terprises, therefor these en terprises bel ong to importa nt enterprises for energy consumption in local. As following grow in strength of PV in dustry, it must be thought much of save en ergy. Con diti ons of en ergy con sumpti on in every chain of PV industry in Jiangsu pr

4、ovince as statistics and survey for many en terprises and papers for save en ergy assessme nt and in troduct ion on every meet ing have bee n an alysised and sumed up. Some measures for save en ergy have bee n put out in this paper.0、前言光伏产业链各个环节的能耗就产品单耗而言，与其他工业产品相比，不能 算成高耗能的产品，何况其终端产品是一个产能产品。但是，由于产品

5、的总量很大，对一些大型企业而言，能耗的总量就很大，这些企业往往就成为当地的重点 耗能企业（在江苏，年耗能总量超过5000吨标煤就被列入重点耗能企业），要受 到节能法的监控和制约。由于光伏产业还是一个新兴产业，产业链各个环节中能 耗所占成本不是很高，因此，至今为止，虽然对产业链的各个环节能耗有过一些 粗略的估算，但从推动产业进步来看，在统计分析的基础上，进行进一步的分析 是有必要的。分析结果可以对已有企业的节能降耗和新建企业的建设提出一个参 考性的帮助，使绿色产业在生产过程中也是绿色的，唯有如此，才能符合低碳减排的时代要求。太阳能光伏电池种类繁多，但目前晶硅电池占据主流，世界产量占80%以上，故

6、我们分析统计以晶硅电池为主。我们下面的能耗分析仅涉及到从工业硅开始到组件环节，石英砂开采和系统 集成环节所涉及的能源消耗我们没有统计和分析。1、各主要环节能源消耗统计各个环节的能源消耗见表1产业链环节产品名称单位产品电耗数据来源工业硅10.8（ kWh/kg）网上数据工业硅13.0（ kWh/kg）崔容强提供工业硅单耗0.15kwh/w常州天合提供高纯硅1.65kwh/w常州天合提供数据平均值170kwh/kg0.9315 kwh/w从取得的7个数据汇总，数据来源：协会统 计、调研报告、会议报告、电话调查。最小值125 kwh/kg0.6849 kwh/w最高值200 kwh/kg1.0959

7、 kwh/w多晶硅锭多晶硅锭kwh/w0.2常州天合提供数据平均值kwh/w0.1977从取得的6个数据汇总，数据来源：协会统 计、调研报告、会议报告、电话调查。最小值kwh/w0.1489最高值kwh/w0.2535单晶硅棒kwh/w0.62常州天合提供数据平均值kwh/w0.6821从取得的5个数据汇总，数据来源：协会统 计、调研报告、会议报告、电话调查。最小值kwh/w0.5212最高值kwh/w0.9470切片切片kwh/w0.28常州天合提供数据平均值kwh/w0.2578从取得的14个数据汇总，数据来源：协会 统计、调研报告、会议报告、电话调查。最小值kwh/w0.1113最高值k

8、wh/w0.44晶硅电池片kwh/w0.25常州天合提供数据平均值kwh/w0.2172从取得的12个数据汇总，数据来源：协会 统计、调研报告、会议报告、电话调查。最小值kwh/w0.0837最高值kwh/w0.3552晶硅电池组 件kwh/w0.06常州天合提供数据平均值kwh/w0.03554从取得的12个数据汇总，数据来源：协会 统计、调研报告、会议报告、电话调查。最小值kwh/w0.0126最高值kwh/w0.0708多晶硅产业链能耗常州天合kwh/w2.8常州天合提供数据（多晶硅和单晶硅各占一 半）平均值kwh/w1.8715协会测算数据最小值kwh/w1.1914协会测算数据最高值

9、kwh/w2.3654协会测算数据单晶硅产业链能耗平均值kwh/w2.2915协会测算数据最小值kwh/w1.5637协会测算数据最高值kwh/w3.0589协会测算数据注：以上计算中，产业链能耗的工业硅能耗均按照0.15kWh/w 计算。考虑到组件生产中消耗的铝材和白玻璃也消耗定的能源，见表2。表2组件生产中铝材和白玻璃的消耗量及能耗汇总序号项目名称单位最高值最小值1白玻璃耗量kg/w0.05750.0572白玻璃电耗（1）*0.092kwh/w0.005290.0052443铝材耗量kg/w0.0170.0124电解铝电耗kwh/kg0.2720.1925铝材电耗（4）*1.4kwh/kg

10、0.02380.0168表中0.092和1.4分别为白玻璃和铝材的单位重量的电耗（kWh/kg），白玻璃和铝材的注耗量为江苏省光伏产业协会的调查统计数据。综合表1和表2的数据，可以折算出产业链最终的单位产品的耗电如表3所示。表3考虑白玻璃和铝材后产业链综合耗电汇总表序号项目名称单位数值数据来源1多晶硅产业链能耗2平均值kwh/w1.8153协会测算数据3最小值kwh/w1.2134协会测算数据4最高值kwh/w2.3936协会测算数据5单晶硅产业链能耗6平均值kwh/w2.2997协会测算数据7最小值kwh/w1.5857协会测算数据8最高值kwh/w3.0880协会测算数据.对高纯硅各个工段

11、的能耗，工信部正在委托多晶硅产业联盟（电子材料工 业协会牵头）进行分析，并制定相应的产业标准。2、产业链能耗分析早在2008年，常州天合就提供了产业链各产品能耗分布如表4所示表4常州天合提供产业链各产品能耗分布能耗指标产品（除注明外，均为 1MW）金属硅高纯多晶硅单晶（0.5MW）铸锭多晶（0.5MW）硅片电池片组件合计耗电（kW.h）1500001650000310000100000280000250000600002800000占比（%）5.3658.9311.073.5710.008.932.14100单耗kwh/w0.151.650.620.20.280.250.062.8注：1、金属

12、硅耗电按国内先进水平15kWh/kg测算；2、高纯多晶硅耗电按国际先进水平165kWh/kg测算；（作者注，按此计算1MW耗高纯硅10吨）3、其余自公司运行统计资料。比较表3和表4的数据可知，这两年来，由于技术的进步，产业链的电耗已 有一个比较大幅度的降低，从 2.8kWh/w降低到2.1071kWh/w。按平均值计算，产业链各个环节所占能耗的比例如表5所示表5-1多晶硅产业链各个环节所占能耗的比例序号项目名称单位数值占比%1工业硅耗电kWh/w0.158.2632高纯硅耗电（综合耗电）kWh/w0.931551.3143多晶硅铸锭耗电kWh/w0.197710.8914切片耗电kWh/w0.

13、257814.2015多晶硅电池片耗电kWh/w0.217211.9656组件耗电kWh/w0.035541.9587白玻璃耗电kWh/w0.005270.2908铝材耗电kWh/w0.02031.118合计1.81531100表5-2单晶硅产业链各个环节所占能耗的比例序号项目名称单位数值占比1工业硅耗电kWh/w0.156.5232高纯硅耗电（综合耗电）kWh/w0.931540.5053单晶硅拉棒耗电kWh/w0.682129.6604切片耗电kWh/w0.257811.2105单晶硅电池片耗电kWh/w0.21729.4456组件耗电kWh/w0.035541.5457白玻璃耗电kWh/

14、w0.005270.2298铝材耗电kWh/w0.02030.882合计kWh/w2.2997100由表5-1和表5-2可以看出，产业链电耗除工业硅外，越是上端耗电越大因此，降低高纯硅、铸锭（拉棒）以及切片的电耗是降低产业链总体电耗的主要 部分，也是降低产业链产品成本的主要环节。3、节能降耗应当引起足够的重视一般来说，多晶硅锭的出炉温度为 400C，单晶硅棒的出炉温度为 350C, 按照平均室温25T计算，每吨多晶硅带出的显热为：262500kj （约合73kWh）， 每吨单晶硅棒带出的显热为：227500kj （按硅的比热700 J/（kg K）计算）（约合 63kWh）。对于千吨级以上的大型企业，这样的显热损失也是一个不少的数值。由于晶硅电池产业还是一个处于发展中的新兴产业，许多工作还正在开始， 据了解，国家工信部正在委托中国电子材料行业协会针对高纯硅生产中的各个环 节的能耗制定标准，已规范和降低高纯硅的能源消耗。但是，对从高纯硅以