技术经济学概论之新型电池项目可行性研究报告样本

资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除。技术经济学概论之新型电池项目可行性研究报告——————太阳能电池研究报告学院:化学与化工学院班级:姓名:学号:.1.1目录总论.............................................51.1项目概述..............................................51.2项目承办企业概况......................................8.1.3项目提出的背景及必要性................................91.4申请报告的编制依据及研究范围..........................131.5项目申请成果概要......................................131.6申请报告的结论.......................................15市场预测及建设规模................................152.1市场分析.............................................152.2建设规模及产品方案.................................17原料及辅助材料供应...........................................................................193.1原辅材料供应.......................................19第四章工艺技术方案和设备选择...................................................214.1生产原理及生产线路................................214.2工艺设备..........................................24工程技术方案...........................................................................275.1建设地点.............................................275.2建设条件............................................28第六章环境保护、卫生及消防.......................................................296.1环境保护.........................................................................................296.2劳动安全与工业卫生......................................................................31节能及综合利用...............................................................317.1能耗指标及分析........................................................................317.2设计中采取的节能措施.............................32企业组织和劳动定员.........................................................338.1生产组织.........................................338.2工作制度与劳动定员...............................348.3人员培训.........................................34项目实施计划.....................................................................35第十章投资估算和资金筹措......................................................3510.1建设资产投资估算...............................3510.2流动资金估算....................................3510.3总投资构成......................................3610.4资金筹措......................................36财务评价和经济效益分析................................................3911.1编制依据.........................................3911.2基础数据..........................................4011.3产品成本估算.....................................4011.4年新增营业收入和年营业税金及附加估算.............4111.5利润总额及分配....................................4211.6财务盈利能力分析..................................4211.7清偿能力分析.......................................4311.8不确定性分析...................................4311.9财务评价结论....................................44第一章总论1.1、项目概述1.1.1、项目名称:新兴新能源有限公司硅太阳能电池投资项目1.1.2、项目能源原理硅太阳能电池工作原理与结构阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应,一般的半导体主要结太构如下:硅材料是一种半导体材料,太阳能电池发电的原理主要就是利用这种半导体的光电效应。一般半导体的分子结构是这样的:上图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。当硅晶体中掺入其它的杂质,如硼(黑色或银灰色固体,熔点2300℃,沸点3658℃,密度2.34克/厘米,硬度仅次于金刚石,在室温下较稳定,可与氮、碳、硅作用,高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应,形成金属硼化物。这些化合物一般是高硬度、耐熔、高导电率和化学惰性的物质。)、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在一个空穴,它的形成能够参照下图说图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子,而黄色的表示掺入的硼原子,因为硼原子周围只有3个电子,因此就会产生如图所示的蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成P(positive)型半导体。(附,什么是P型半导体呢?在半导体材料硅或锗晶体中掺入三价元素杂质可构成缺壳粒的P型半导体,掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的N型半导体。)同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,因此就会有一个电子变得非常活跃,形成N(negative)型半导体。黄色的为磷原子核,红色的为多余的电子,如下图所示:P型半导体中含有较多的空穴,而N型半导体中含有较多的电子,这样,当P型和N型半导体结合在一起时,就会在接触面形成电势差,这就是PN结。当P型和N型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层,界面的P型一侧带负电,N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴,N型半导体多自由电子,出现了浓度差。N区的电子汇扩散到P区,P区的空穴会扩散到N区,一旦扩散就形成了一个有N指向P的”内电场”,从而阻止扩散进行。达到平衡后,就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差,从而形成PN结。当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差,这就形成了电源。下面就是这样的电源图。由于半导体不是电的良导体,电子在经过p-n结后如果在半导体中流动,电阻非常大,损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属,阳光就不能经过,电流就不能产生,因此一般用金属网格覆盖p-n结(如图梳状电极),以增加入射光的面积。另外硅表面非常光亮,会反射掉大量的太阳光,不能被电池利用。为此,科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜(如图),实际工业生产基本都是用化学气相沉积沉积一层氮化硅膜,厚度在1000埃左右。将反射损失减小到5%甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限,于是人们又将很多电池(一般是36个)并联或串联起来使用,形成太阳能光电板。2、硅太阳能电池的生产流程一般的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。上述方法实际消耗的硅材料更多。为了节省材料,当前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。另外,液相外延法(LPPE)和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。但研究发现,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,而且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,因此,再结晶技术无疑是很重要的一个环节,当前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外,另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术,这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。1.1.3、项目承办单位及法人承办单位:新兴新能源有限公司法人:新兴新能源有限公司1.1.4、项目承建地址:贵州省铜仁市1.1.5、报告编制单位:贵州大学化工学院无机101班1.2、项目承办企业概况新兴新能源有限公司是一家专业从事太阳能电池用硅片及太阳能应用产品开发与制造为主业的民营企业。公司成立于9月注册资本50000万元,经营范围包括:太阳能硅片、太阳能电池、太阳能灯、太阳能光伏发电设备及组件制造、加工太阳能应用产品的技术开发等。公司看好新能源产业给公司提供的发展机遇聘请了国内外太阳能行业中一批具有先进技术和管理的知名专家为团队根据ISO9000国际质量标准和6S管理建立一整套完善及高效的质量管理体系,不断提高产品质量,经过持续创新,不断追求,发展太阳能光伏事业。1.3项目提出的背景及建设必要性1.3.1项目提出的背景一百年来全球能源消耗基本趋于稳定态势平均每年呈3%指数增加。尽管许多工业化国家能源消耗基本趋于稳定但大多数发展中国家工业化进程加快如中国能耗不断增加因此预计全球未来能源消耗态势仍将以3%的速度增长。能耗平均呈指数增长趋势所带来的后果是十分严重的一方面伴随着化石燃料消耗的增加大气中CO2的含量相应增加地球不断变暖生态环境恶化自然灾害及其造成的损失逐年增加另一方面将愈来愈快地消耗掉常规化石能源储量地球千百年来转化、储藏的化石燃料正被世界高速发展的经济所快速消耗能源短缺的危机正逐步来临。在全球能源消费结构中—次不可再生能源石油、煤炭和天然气共占能源消费的80以上依然在能源格局中处于主体地位。中国一次能源消费30.5亿吨标煤已成为世界第二大能源消费国。一次能源消费结构中煤炭占70.1%石油占18.7%天然气占3.85%其它清洁能源约占7.3%。可见中国的能源消费依然以煤炭为主。国际能源署在《世界能源展望》中根据参考情景的预测世界能源需求为114亿吨标准油到2030年世界能源需求将达到177亿吨标准油-2030年世界能源需求年均增长率为1.8。而中国能源需求为17.42亿吨标准油到2030年中国的一次能源需求将翻一番多达到38.19亿吨标准油为全球第一大能源消费国年均增长率为3.2%在重工业化的带动下-中国能源需求年均增长率为5.1%。之后中国将取代美国成为世界第一大能源消费国。伴随着中国经济高速增长能源的缺口增大能源安全及能源在国民经济中的地位越显突出。而中国的人均能源储量又远远低于世界平均水平一旦出现能源危机将首当其冲。另外中国还是世界上少数几个能源结构以煤为主的国家之一也是世界上最大的煤炭消费国燃煤造成的环境污染日益严重。当前中国二氧化碳排放量已位居世界第二甲烷、氧化亚氮等温室气体的排放量也居世界前列。面对传统能源的短缺和温室气体减排对化石燃料使用的制约加快新能源的发展刻不容缓。有资料表明世界化石燃料耗尽时间从现在开始只有几十年的时间。能源的潜在危机和生态环境的恶化迫使世界各国积极开发可再生能源。在今后的2030年里全球的能源结构必然发生根本性的变化。专家预测到本世纪中新能源与可再生能源在整个能源构成中会占到50%。因此开发利用可再生能源、实现能源工业的可持续发展更具有迫切性、更具有重大战略意义。1992年联合国召开的发展大会上,中国政府签署了环境与发展的《里约宣言》之后率先制定了中国《21世纪议程》,把可持续发展作为国家的基本发展战略。8月在南非召开的世界首脑峰会上,可再生能源成为主要议题之一。走可持续发展道路已成为各国共同的长期发展战略发展新能源和可再生能源已成为一项紧迫的战略性任务。因此,世界各国都在积极寻找可再生、无污染的能源。而太阳能作为一种在太阳光覆盖的任何地方都能够使用的能源受到广泛的关注。太阳表面温度高达6000℃内部不断进行核聚变反应而且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量。据估算地球上每年接收的太阳能相当于地球上每年燃烧其它燃料所获能量的3万多倍。据专家测算,如果能把撒哈拉沙漠太阳辐射能的1%收集起来足够全世界当前所有能源的消耗。在中国太阳能照在国土上的能量就相当于2.4万亿吨标准煤产生的能量。太阳能也是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源,是人类取之不尽用之不竭的可再生能源;也是清洁能源不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中利用大阳能发电是近些年来发展最快、最具活力的领域。太阳能发电就是把太阳辐射能转换成电能由于一般是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的因此又称太阳能光伏发电。自1954年开发出效率为6%的单晶硅光电池现代硅太阳能电池时代从此开始。经过半个多世纪的应用和发展太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、产业化。世界光伏组件产量上世纪末最后的平均增长率为20%。近几年在世界各国政府的推动下光伏发电更加快速发展数据显示近十年光伏产业每年的增长速度达到30%特别是近5年来的增长速度更是超过50%。光伏产业成为世界增长速度最高和最稳定的领域之一也成为全球发展最快的新兴行业之一。太阳能光伏发电在不远的将来不但要替代部分常规能源而且将成为世界能源供应的主体将给能源发展带来革命性的变化。据预测,2050年世界人口将增至89亿,届时的能源需求将是当前的3倍,而可再生能源要占50%。确切地说,2050年可再生能源供应量将是现在全球能耗的2倍。根据欧洲联合委员会研究中心(JRC)的预测到21世纪末可再生能源在能源结构中将占到80%以上其中太阳能发电占到60%以上充分显示出其重要的战略地位。中国能源界的权威人士预测,到2050年,中国能源消费中煤只能提供总能耗的30~50%。其余50~70%将靠石油、天然气、水电、核电、生物质能和其它可再生能源。太阳能被认为是二十一世纪的最重要的能源以太阳能为资源基础的生产将是一种可持续的发展模式。太阳能光伏发电是新兴的朝阳行业还有着无可比拟的优点如清洁性、安全性、广泛性、长寿命和免维护性、实用性、资源的充分性及潜在的经济性等再加上良好的政策环境、行业本身的特性使得太阳能光伏产业具有较高的投资价值和发展潜力。太阳能光伏产业链包括硅料、硅片、电池片、电池组件、应用系统5个环节。上游为硅料、硅片环节中游为电池片、电池组件环节下游为应用系统环节。从全球范围来看产业链5个环节所涉及企业数量依次大幅增加光伏市场产业链呈金字塔形结构。光伏产业链的构成见下图:鉴于太阳能电池领域良好的市场前景和发展预期本公司拟投资太阳能产业生产晶体硅太阳能电池片及电池组件生产的单晶硅光伏电池的转化效率大于17%多晶硅电池的转化效率大于16%实现公司在太阳能行业领域的可持续长远发展。1.3.2项目建设的必要性全球能耗日益增长、生存环境不断恶化、化石能源步入枯竭的阶段因此将总排放控制在允许的范围之内提高能效、降低能耗尽量延长化石能源的利用年限积极开发利用可再生能源和新能源大力开发应用太阳能是保证中国经济持续发展解决化石能源资源不足与环境污染问题的重要措施之一。当前中国已成为世界能源生产和消费大国而且需求将持续增长。增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进经济社会的可持续发展是中国经济社会发展的一项重大战略任务。太阳能是洁净无污染的巨大能源最大限度地开发利用太阳能将是人类新能源利用方面的发展方向。近年来由于世界能源的日趋紧张和光伏技术的不断发展太阳电池的生产技术已经成熟。大规模开发应用光伏发电不但达到绿色环保的目的而且能够逐步改变中国传统能源结构。10月国发〔〕32号《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确将节能环保、信息、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等作为战略性新兴产业。战略性新兴产业是引导未来经济社会发展的重要力量。发展战略性新兴产业已成为世界主要国家抢占新一轮经济和科技发展制高点的重大战略。中国正处在全面建设小康社会的关键时期必须按照科学发展观的要求抓住机遇明确方向突出重点加快培育和发展战略性新兴产业加快培育和发展战略性新兴产业对推进中国现代化建设具有重要战略意义。”十二五”时期是全面建设小康社会的关键时期是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期。根据”十二五”规划纲要目标”十二五”非化石能源占一次能源消费比重提高到11.4因此”十二五”期间大力调整能源消费结构发展清洁能源成为加快转变经济增长方式的当务之急对于实现工业转型升级、调整能源结构、发展社会经济、推进节能减排均具有重要意义。本项目切入点在于开发生产太阳能电池及组件产品使之成为企业的经济增长点本项目的实施将推动中国光伏产业的发展、加快光伏产业国产化步伐增强国际竞争力的需要。有利于中国《太阳能光伏产业”十二五”发展规划》的实现有利于企业自身的发展。项目的实施将在提高企业产品档次、优化企业产品结构、形成企业新的利润增长点从而增强企业竞争力具有十分重要意义。1.3.3项目建设的政策依据本项目符合国家发改委《产业结构调整指导目录(本)》中鼓励类第十九条第18款”先进的各类太阳能光伏电池及高纯晶体硅材料单晶硅光伏电池的转化效率大于17%多晶硅电池的转化效率大于16%硅基薄膜电池转化效率大于7%碲化镉电池的转化效率大于9%铜铟镓硒电池转化效率大于12%”是当前国家和省重点鼓励发展的产品项目符合国家、地方相关产业政策。1.4申请报告的编制依据及研究范围1.4.1编制依据公司提供的基础资料和编制委托协议1.4.2编制范围本报告的编制工作按照国家发展与改革委员会的有关精神经过对该项目在技术上的可靠性、经济上的合理性以及产品市场等方面的分析。主要内容包括对项目建设的必要性、产品市场需求预测、生产工艺流程、设备选型、建设工程方案及配套公用工程、环境保护、生产组织和劳动定员方面进行研究分析并进行投资估算和财务评价分析。1.4.3编制原则遵循技术进步原则根据市场需求和企业实际情况按经济规模进行技术改造。采用先进的工艺技术及设备力求产品高质量、生产低成本使产品具有较强的市场竞争力并尽量利用存量资产节约投资以取得最大的经济效益和社会效益。合理布置厂房及生产设施使其配置科学合理、物流顺畅满足生产纲领的要求。合理配置公用工程及动力设施并符合有关规定。.严格执行防治污染及其它危害的规定在与主体工程”三同时”的原则下坚持可持续发展的方针。1.5项目申请报告成果概要1.5.1建设内容与规模项目建设规模拟采用国内外先进的生产设备配置辅助设备以形成年产60MW晶体硅太阳能电池片及150MW电池组件的生产能力。1.5.2产品方案根据市场调查和企业实际情况本项目的产品方案如下:产品方案中单晶硅光伏电池的转化效率大于17.5%多晶硅电池的转化效率大于16.5%。60MW电池片全部用于电池组件生产再对外销售,另外采购2270万片的电池片用于组件生产。1.5.3原料方案本项目所需的主要原、辅材料为晶体硅片等。1.5.4配套条件土地、土建:本项目征地60亩土建面积40000平方米分别为电池片车间、组件车间、科研楼及配套辅助用房等。供电项目的供电电源由开发区220千伏变电所专线引入厂区高配屏由高配屏分流到厂区内变电房内配电电压为380/220V以满足本项目的用电需要。给排水本项目用水由市政自来水厂供给预计项目新增用水量约20万立方米/年。厂区内布置完整的生产、生活、消防供水系统给水管沿主要道路成环状布置厂区内排水采用雨污分流系统。压缩空气根据生产工艺设备要求项目生产过程中多道工序中需用到压缩空气。压力要求0.5MPa压缩空气质量要求干燥、无油、无尘。厂区需购置安装螺杆空压机满足本项目的需要。暖通与空调根据生产工艺的要求厂房洁净度清洗制绒间、扩散间1万级其余10万级,净化通道30万级的洁净环境环境温度为18℃25℃因此需要采取空气净化和空气调节措施。1.5.5生产班制和劳动定员项目年工作日300天生产车间实行三班运转工作制行政管理人员及辅助部门为单班工作制。定员初步设为680人.1.6申请报告结论1.6.1项目的建设是必要的本项目是鉴于太阳能利用领域良好的市场前景和发展预期公司积极投资太阳能光伏产业以实现企业在新能源领域可持续长远发展的重要步骤。生产线将采用成熟的技术设计科学、合理和高效产品向大规格发展满足高端市场的需求而且更加贴近市场达到国内领先水平。项目的实施能有效地提高产品的市场竞争能力有利于企业实现规模效益提高企业的经济效益及市场竞争力增强企业发展后劲。项目既切合实际又符合国家有关投资方向政策项目的建设是必要的。1.6.2项目的建设是可行的本项目符合国家相关行业”十二五”发展规划的发展重点类别及《产业结构调整指导目录本》的相关类别项目受国家相关产业政策的支持。经过采用国内外先进的工艺技术和生产设备建设条件较好。因此本项目建设是可行的。1.6.3项目具有良好的经济效益本项目经济效益显著所得税后财务内部收益率16.99%投资回收期6.8(含建设期)。项目盈亏平衡点56.1%抗风险能力相对较强。借款偿还期5.59年具有一定的偿债能力。综上所述,本项目投资的经济效益和社会效益是显著的,项目建设是必要的也是可行的。第二章市场预测及建设规模2.1市场分析2.1.1太阳能是最理想的清洁能源太阳能即太阳光的辐射能量是取之不尽、用之不竭的清洁能源大约每四十分钟照射在地球上的太阳能便足以满足全球人类一年能量的需求再加上太阳能在应用过程中清洁无污染因此被誉为最理想的清洁能源。利用太阳能发电的方式有多种。当前大多应用主要有以下两种光热发电和光伏发电。光热发电指利用太阳辐射所产生的热能发电一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为蒸汽然后由蒸汽驱动发电机发电效率较低太阳能光伏发电的基本原理则是利用光伏效应将太阳辐射能直接转换为电能。从发展前景来看光伏发电是利用太阳能的最佳方式其核心装置即太阳能电池。2.1.2全球太阳能光伏行业的发展概况太阳能光伏发电是未来最有前景的能源利用方式从能源利用的前景来看由于石油、煤炭、天然气等不可再生能源日益枯竭以及传统化石燃料燃烧排放大量CO2所造成的温室效应可再生能源利用成为人类可持续发展的必然趋势。光伏发电以其无污染、能源丰富、应用方便等特点成为最有发展前景的新能源应用方向。图2-1EPIA关于未来太阳能光伏装机容量预2.1.3中国太阳能光伏行业已开始加速发中国光伏应用市场起步较晚与欧美发达国家相比在应用环节还存在较大差距但随着各种扶持政策的出台及财政补贴力度的不断加大中国光伏发电行业已经开始发力加速追赶。《太阳能光伏产业”十二五”发展规划》指出中国光伏产业面临广阔发展空间。世界常规能源供应短缺危机日益严重化石能源的大量开发利用已成为造成自然环境污染和人类生存环境恶化的主要原因之一寻找新兴能源已成为世界热点问题。在各种新能源中太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、应用形式多样等优点受到世界各国的高度重视。中国光伏产业在制造水平、产业体系、技术研发等方面具有良好的发展基础国内外市场前景总体看好只要抓住发展机遇加快转型升级后期必将迎来更加广阔的发展空间。因此无论从长远还是近期来看太阳能行业都有着很好的发展前景也必将成为未来行业发展的一个热点。太阳能光伏产品的销售市场将更加广阔。制造太阳能光伏电池的半导体材料已知的有十几种因此太阳能光伏电池的种类也很多。当前技术最成熟并具有商业价值的太阳能电池要算晶体硅太阳能电池,见表2-1。2.2建设规模及产品方案2.2.1建设规模本项目采用国内外先进的生产设备形成年产60MW晶体硅太阳能电池片150MW电池组件的生产能力。2.2.2产品方案根据企业实际情况和市场调查本项目的产品方案拟定为2.2.3产品主要质量指标符合国家及行业有关标准要求。光伏太阳能行业主要的产品标准包括国家标准GB/T9535-1998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型相对应的国际标准是IEC标准。当前晶体硅太阳能电池片的主要标准为国家标准《单晶硅太阳电池总规范》GB12632-90该规范对单晶硅太阳能电池的技术要求、试验方法和检验项目制订了相应标准。2.2.4生产计划项目建设期为二年第三年为投产年生产量达到设计能力的70%第四年后进入达产期年产量达到100%的设计能力。第三章原料及辅助材料供应3.1原辅材料供应3.1.1主要原辅材料用量根据建设规模和产品方案项目年需主要原辅材料用量估算如下:3.1.2主要原辅材料质量要求3.1.3原、辅材料来源本项目中所用的主要生产原料均为常规材料国内原料市场供应充分。企业可根据市场价格自行在专业市场采购解决。原辅料的主要采购地为项目所在地的周边地区企业当前已与相关企业建立了长期供货协议以稳定产品的质量和供应数量来保障本项目的需要。第四章工艺技术方案和设备选择4.1生产原理及生产线路4.1.1概述一般的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。上述方法实际消耗的硅材料更多。为了节省材料,当前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。另外,液相外延法(LPPE)和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。但研究发现,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,而且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,因此,再结晶技术无疑是很重要的一个环节,当前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外,另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术,这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。晶体硅太阳能光伏发电产业价值链由两条工艺路线构成其中单晶太阳能电池加工环节包括高纯硅的生产、拉单晶、单晶硅切片、电池片生产、组件封装、系统应用多晶硅太阳能电池加工包括高纯硅的生产、多晶硅铸锭、多晶硅破锭、切片、电池片生产、组件封装、系统应用。本项目处于太阳能电池加工环节的晶体硅电池片电池片生产和电池组件封装环节。4.1.2工艺与技术一般的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。上述方法实际消耗的硅材料更多。为了节省材料,当前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。另外,液相外延法(LPPE)。化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。但研究发现,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,而且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,因此,再结晶技术无疑是很重要的一个环节,当前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外,另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术,这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。生产流程图用文字来表示则是下图:4.1.3.太阳能电池组件生产太阳能光伏电池组件的封装工艺是首先对电池进行测试并按照输出参数对其进行分类再用金属导电带按需要将太阳能电池焊接在一起。一般是36片或72片太阳能电池串联最后汇成一条正极和一条负极引出来。按照低铁钢化白玻璃或其它透明盖板、乙烯-醋酸乙烯酯膜EVA、太阳能电池串和乙烯-醋酸乙烯酯膜EVA的顺序叠放,后面盖以聚氟乙烯复合膜也即TPT材料搞好层压敷设。然后放入真空层压机在150度温度下抽真空后进行热压固化。热压固化循环时间大约需要25分钟。固化时由于EVA熔化而向外延伸形成毛边因此还应采取修边工艺将其切除。经固化并修边后再于四围加上密封条装上经过阳极氧化的铝合金边框以增加强度背面固定接线盒连上二极管就完成了一个太阳能光伏组件。以上工艺在当前封装技术中占主流地位。4.1.4产品质量本项目建成投产后产品中单晶硅光伏电池的转化效率大于17%多晶硅电池的转化效率大于16%。生产的产品质量应符合国家有关标准进行检测国际客户有要求的应按相关标准要求控制要求成品出厂合格率达99%以上。力求使产品质量完全符合或超过国家及行业标准。4.2工艺设备4.2.1主要设备选型原则和理由本项目在设备选用上是为了提高电池的最终产品质量、光电转换效率及整线生产效率同时降低生产成本出发根据产品定位选用适用的国内外先进设备。对设备基本要求一是配备先进自动化程度高生产连续性好提高单机自动化水平、增加批次装片量、提高单机生产效率。二是性能可靠环保节能操作方便适应性强特别是适合大尺寸、薄硅片的工艺技术设备以节约硅材料降低成本。三是具有先进的检测功能和网络内外的双向交流功能。四是在生产线中,提高自动化水平,设备间机械手自动传送、在线检测、提高整线生产效率,减少人工干预降低碎片率。中国在太阳能电池及组件生产许多关键设备已基本和国际水平相当且性价比优势十分明显已占据了国内市场的绝大部分但仍有部分设备整体水平和国外差距较大如全自动丝网印刷机和自动分检机由于核心技术无法取得突破国内生产线几乎全部采用了进口设备。因此本项目电池片生产几个关键设备及检测设备需引进。本项目电池组件生产全部采用国产先进的组件生产线生产效率高成品率高。选用的国外先进设备在性能方面主要有以下特点。(1)制绒机和刻蚀机①制绒机针对多晶硅片,祛除硅片表面在切割过程中的损伤层改进绒面质地增强表面吸光性。InTex系列祛损伤和制绒已成为光伏产业链式系统公认的产业标准。绒面均匀性良好较小的占地面积可调整绒面最优化反射和缺陷刻蚀以达到整条工艺链的最优集成。速度>2800片/时(156mm硅片)硅片厚度>150μm②刻蚀机针对多晶硅片,采用湿法工艺,灵活的模块化设计,为硅片刻蚀提供多个产品族。标准的刻蚀工艺使用HF/HNO3,KOH,NaOH,H3PO4,BOE,DHF,SPM,SOM等,快速精确的传输,传输时间<1秒可用于300mm硅片的刻蚀全自动化工艺控制。耗电量14KW(max)基板适用尺寸Max.156x156(mm)基板溫度<70℃外形尺寸W1400xD1140xH1610(mm)(不含警示灯高度410mm)重量600Kg内腔体尺寸W410xD470xH470(mm)(含隔板厚度)扩散炉德国等制造的先进扩散炉支持多重工艺功能设计在高效低运行成本同时也具备了能满足多种工艺需要的灵活性。①特征及优势多达5个并列石英或SiC管反应腔体最多可达到300mm有可自由选择工艺的腔体全自动cassette-to-cassette传片wafer直径大可达200mm先进的晶圆冷却系统不同管道间没有热干扰没有对室内洁净空气的消耗自动无沾污晶舟传片模块式部件设计使设备在洁净室环境下拆与装更容易。②工艺数据晶圆尺寸150mmmax.200wafers200mmmax.150wafers加热系统3或5个加热区900mm至1000mm的±0.5℃的恒温区工艺温度200℃-1300℃(3)快速烧结炉快速烧结炉专用于太阳能电池电极和背场烧结,,烘干和烧结工艺互适。由快速热处理太阳能电池金属化炉和红外烘干炉组成。其技术优势为:快速升温,在较短加热区中密集安装了红外灯管来实现在400~875℃之间的升温速率可达到75℃/秒以上。快速降温由安装在网带上下的冷水壁来实现在875℃和400℃之间的降温速度可达65℃/秒以上。太阳能电池在炉子出口处的温度不超过40℃。全自动太阳能电池片印刷设备及测试分选设备丝网印刷设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。其工作原理为,利用丝网图形部分网孔透过浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内,印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触接触线随刮刀移动而移动从而完成印刷行程在电池表面上制作出正、负两个电极。该生产线仍处于领先地位并已发展到由配置有集成直线电机的计算机来控制。在该生产线上太阳能电池两侧电极的印刷制作完成后就进行检测、充电、试验和成品电池的分选工作。全自动硅片检测及分选系统该设备兼容性较好能够用于125(+/-1mm)156(+/-1mm)尺寸的单、多晶硅片。整个机台采用模组化设计,能够根据客户的需要增加新的检测模组操作维护方便。该机的UPH为≥3000pcs/h碎片率<=0.2%厚度>=160um。上料使用两个交替的Stack。下料部分标准配置是13个盒子,具体分类根据客户的要求来进行设定。太阳能减反射膜制造设备(PECVD)该设备适合所有常见形状及尺寸的硅片并能够同时装载多个硅片进行PECVD氮化硅敷层及钝化处理。全自动化操作非常简易而且将成品破损率降到最低。该设备的工艺腔在功能上被分为三大区域。首先为加热区将敷层的硅片表面温度被稳定需要的设定值。接下来是覆层区域和最后的冷却区域。这个敷层的工序是连续进行的载板在经过敷层的工艺进程中速度是恒定的。这个敷层区是由几排相同的线性等离子体源组成其微波频率为2.45GHz,所使用的工艺气体为硅烷SiH4和氨气NH3。等离子体的有效区域直到延伸到载满硅片的载板从等离子体源上面经过后的数厘米。冷却区域安排在敷层区域之后主要负责为载板及被敷层和已进行过钝化处理后的硅片在离开系统前进行冷却。经过系统的工艺参数的设定可将敷层有效率控制在20到100nm/min之间。(7)特气设备特气显示和剩余气体压力检测用压力传感器设备型号SGM400,主要用于控制高纯特殊气体被广泛应用到太阳能电池生产线及微电子领域。主要技术特点:1自动气体输送和清除泄漏检查功能2安全隔离功能的选项联锁3特别防火涂料4对外开放的窗口与安全钢化玻璃5压力数字6重量数字显示剩余重量检测和使用实际重量控制体重计4.2.2设备的最终定型设备的最终定型,还需与设备制造商进行广泛的技术交流和商务谈判在技术性能优越满足产品质量前提下,兼顾良好的售后服务,做到”货比三家”招标确定,以最小的投资取得最大的效益。第五章工程技术方案5.1建设地点5.1.1厂址概况本项目在该厂区建设电池片车间、电池组件车间、科研楼及配套设施等5.2建设条件1气候铜仁市属中亚热带湿润气候区,气候受季风影响明显;其基本气候特征是:春温多变,绵雨较多;夏季炎热,日照充分;秋温速降,多阴多雨;冬少严寒,无霜期长;年平均气温在18摄氏度左右,最冷月为一月,平均气温在2~6摄氏度,最热月为7月,平均气温在24~28摄氏度;境内在相同高度比较下,西部气温高于东部;境内降雨充沛,年平均降雨在1100~1400毫米,集中于4~8月,占全年降雨量的60%~65%,全年日照数为1250小时。铜仁地处云贵高原向湘西丘陵、四川盆地过渡的斜坡地带,雨量充沛,年平均气温为13℃-17.5℃。由于海拔较低的缘故,铜仁为贵州省的高温中心,夏天最高气温可达42.5℃,比省内其它城市高出许多,与号称中国四大火炉的南京、武汉、重庆、南昌等地也不相上下。2地形、地貌及地质条件铜仁市处于云贵高原向湘西丘陵过度的斜坡地带,西北高,东南低。平均海拔在500-1000米之间,武陵山主峰在境内,山脉以东是丘陵地带,河流切割较浅,地面平缓起伏,河流沿岸多试山间坝子,一般海拔在300-800之间;山脉以西是岩溶山原地貌,一般海拔在600-1000米之间,相对高差达600-800米。但在远离河谷的山原面上岩溶、丘陵、洼地较多,地面起伏不太大,全境以山地为主,占全区总面积的67.8%,其次是丘陵占28.3%,坝子及其它地貌面积仅占3.9%。3环境条件全市实现生产总值362亿元,增长17%;一、二、三产分别增长1%、28.5%、22%,产业结构调整为27.9:29.0:43.1。完成固定资产投资400亿元,增长76%;完成财政总收入50.6亿元,增长43%,其中完成一般预算收入28.5亿元,增长55.8%;城镇居民人均可支配收入13750元,增长25%,农民人均纯收入4076元,增长26.5%;存、贷款余额分别达到446亿元、304亿元,分别增长26.8%、25.4%。主要经济指标均创历史最好水平,实现了增比进位的目标,其中,生产总值增幅由全省靠后上升到第七,全部工业增加值增速居第四,旅游总收入增速第二,财政一般预算收入增速第二,税收收入增速第三,金融机构存款余额增速第二、贷款余额增速第四,城镇居民人均可支配收入增速第一,农民人均纯收入增速第三,物价指数涨幅全省最低。全年轻工业实现增长25%,增速超过重工业7个百分点。预计规模以上工业实现增加值47亿元,增长21%;全部工业增加值达到74.6亿元,增长23.7%,第二产业在经济总量中的占比首次超过一产。4社会环境全年开工项目1340个,基础设施条件大大改进。交通完成投资101.3亿元,增长121%,铜仁至大龙高速即将建成通车,杭瑞高速铜仁段、思剑高速铜仁段建设进度加快,沿河至德江、松桃至铜仁高速公路开工;铜仁凤凰机场改扩建工程启动;建成通村油路1023公里,通达工程1072公里,通乡油路75公里;建成渡口码头88个。综上可知铜仁是一个非常适合投资这个项目的地方。第六章环境保护、卫生及消防6.1环境保护6.1.1环保方针(1)根据中华人民共和国《环境保护法》的规定本着”消除污染、保护环境、综合利用、化害为利”的方针对生产过程中排出污染物质采取必要处理措施使其达到规定排放标准以实现净化环境的目的。(2)本项目涉及的环境治理工程均与生产装置同时设计、同时施工、同时建成投产。6.1.2环保法规和标准(1)《中华人民共和国环境保护法》(2)《中华人民共和国大气污染防治法》(3)《中华人民共和国固体污染防治法》(4)《建设项目环境保护条例》中规定的”三同时”原则(5)《污水综合排放标准》GB8978-1996(6)《环境空气质量标准》GB3095-1996(7)《城市区域环境噪声标准》GB3096-93(8)《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-(9)《工业企业设计卫生标准》GBZ1-(10)《地表水环境质量标准》GB3838-6.1.3”三废”治理措施废水生活污水建设项目定员720人生活用水量按50L/日²人计排放系数按0.8计则员工生活污水产生量约8640吨/年其COD为300毫克/升氨氮为30毫克/升。生活污水经厂区内化粪池预处理后纳管进入长兴污水处理厂。生产污水本项目生产过程产生的工艺废水主要为减薄废水、减薄清洗废水、制绒废水、制绒清洗废水、高浓度含HCL废水、低浓度含HCL废水、高浓度含F废水、低浓度含F废水废水排放量13万吨/年。废水分别收集进调节池其中中碱废水作为含氟废水的中和剂溢流部分中和含HCI酸性废水、含氟废水经过中和后加药沉淀去除F离子,然后与中和后的酸性废水一起进好氧生物膜处理单元去除废水中的有机物。生化处理后出水进一步沉淀与过滤分离以去除废水中的SS上清液进入放流池。废气本项目生产过程产生的废气主要包括减薄制绒酸洗废气酸盐酸雾、三氯氧磷扩散废气氯气、刻蚀废气氟化物、去磷硅酸洗废气氢氟酸酸雾、沉积废气氨气、硅烷、印刷、烧结废气松油醇以及焊接烟尘。本项目配套建设酸雾处理系统、硅烷处理系统和有机废气处理系统废气经收集处理后达到《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996的二级标准后高空排放。同时加强车间通风。噪声①合理布局并提高车间墙体综合隔声量②在主要噪声设备选型上除注意高效节能外,应选用低噪声环保型设备,并加强设备维护确保设备处于良好的运转状态③对各主要噪声设备采用必要的消声、隔震和减震措施④对风机、水泵、空压机进行隔音、吸音处理固体废物①普通包装材料收集后出售②生活垃圾收集后由环卫部门统一清运处理③废酸碱液作为中和剂进污水处理站处理④废活性碳原供应厂家回收⑤水处理污泥填满处理。6.2劳动安全与工业卫生6.2.1安全生产本项目投产后在生产过程中会产生一定的噪声等因此厂区、车间会考虑安全生产、工业卫生方面会出现的具体问题经过对生产车间等的合理布局使其达到国家标准规范考虑防火、防雷、采光、通风三废处理做到文明、安全生产。6.2.2劳动保护电气设备、线路均按《设计规范》设计有可靠的接地和接零。照明按《设计标准》配置有足够的照度并设有事故照明。建筑物有可靠防雷接地。厂区内设置了厕所、更衣室、浴室等可供员工生活、休息的空间厂房四周外墙上设置了可开启的窗户使厂房内具有良好的通风条件生产车间设置了机械补、排风装置生产车间区域内的照明及办公区采用节能灯其照度均达到规范要求新上岗员工必须事先经操作规程培训及安全教育发放劳动防护用品。第七章节能及综合利用7.1能耗指标及分析7.1.1设计采用的标准和依据《中华人民共和国节约能源法》中华人民共和国主席令第90号公布(1997年11月1日)。(2)《国务院关于加强节能工作的决定》国发[]28号。《民用建筑节能管理规定》中华人民共和国建设部令第143号7.1.2能耗指标及分析本项目采用国内外先进设备生产工艺先进生产中主要能耗为电、水其消耗量及综合能耗见下表7.2设计中采取的节能措施7.2.1节能重点生产线的能耗主要是电。因此在设计方案的选择和建成后生产运行管理等方面将以节约用电作为主要环节来抓。7.2.2主要节能措施按照国家有关节约能源及合理用能的现行政策、规定本项目采取的主要节能措施如下生产工艺、设备尽可能选用当前国内和国际上高效率、智能化、环保型、能耗少、成本低的先进设备。在技术先进、报价合理的基础上同时比照节能效果以降低能耗。(2)合理安排工艺布局在满足生产工艺要求的前提下以就近使用为原则尽量减少线路损耗和管路损失。(3)合理选用各通用设备及其驱动电机的控制方案。各生产环节、工序、设备之间做到生产能力的平衡以减少某些设备的无负荷或低负荷运行合理安排生产各工段的作业班次。(4)加强厂区内能源消耗管理各工序分别安装水、电等计量装置实行分段考核对能耗较大的设备单独计量做好公用设施的养护工作防止跑、冒、滴、漏现象的产生,最大限度的节约能源。(5)车间照明采用节能型灯具以节约用电。(6)配电室布置于用电最大负荷附近处并分开多回路供电以节约电路损耗。配备完善计量装置加强节能管理。(7)变压器选用低损高效节能型变压器并采用电容器补偿。第八章企业组织和劳动定员8.1生产组织本项目由新兴新能源有限公司组织实施。公司实行董事会领导下总经理负责制企业下设综合管理部、研发中心、品技部、生产部、贸易部和财务部。企业组织机构见图8.2工作制度与劳动定员8.2.1工作制度本项目生产岗位和劳动定员根据工艺流程及设备操作要求确定。工作制度采用四班三运转工作制为24小时连续生产每班有效工作时间为8小时辅助工及管理人员为单班制全年工作日为300天日工作时间为8.5小时。8.2.2劳动定员预计本项目需新增员工720人本项目完成后操作人员均从现在熟练工人及技术人员中选拔不足部分可向社会招聘优先考虑下岗工人以保证项目的顺利实施。具体劳动定员及岗位配置情况。8.3人员培训8.3.1人员培训由于本项目采用新工艺及使用引进设备,因此;引进生产线操作和维护人员必须经过技术培训,合格后方可上岗。技术培训包括理论学习和实际操作。由于生产工艺对生产人员技术要求较高,项目上马后,需重视人员的培训工作,工程技术人员和生产工人在国内相关厂家进行技术培训。而且在设备安装时,跟随设备生产厂家的技术人员边安装边学习,尽快掌握生产技术和设备的性能。由于太阳能电池属于高科技产品生产过程中一些细节问题一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌。因此除了制定合理的制作工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。公司经过上岗培训、操作技能比赛等方式培养员工严谨的工作作风和扎实的操作技能。8.3.2培训内容本项目的实施需对员工进行培训的主要内容有产品质量标准和检测方法生产工艺和技术要求设备技术性能安全操作与保养生产全过程质量控制与管理第九章项目实施计划本项目的实施企业应抓紧做好设备比选、商务谈判、订货等工作边进行土建工程及辅助设施(水、电、压缩空气等)的配套工作待设备到厂后即可进行安装、调试。项目工程建设自12月开始组织实施于12月建成并投入试生产,整个建设期约为二年。第十章投资估算和资金筹措10.1建设资产投资估算10.1.1编制依据(1)国家计委、建设部颁布的《建设项目经济评价方法与参数》第三版中有关投资估算编制方法及行业规定。(2)各专业的设计说明。10.1.2编制说明本项目固定资产投资主要涉及土建工程新增工艺设备及配套设施。本项目的各项投资额是根据各单项工程建设规模、所需设备的数量及有关的单价估算。引进设备的价格为C.I.F价参照外商报价及市场调研引进设备所需