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昆明冶研新材料股份有限公司可行性研究報(bào)告信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院有限公司昆明冶研新材料股份有限公司可行性研究報(bào)告烏上趙振元總工程師:姚偉張棟梁信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院有限公司亢若谷目錄I 11.1項(xiàng)目概要 11.2項(xiàng)目提出的背景 31.3項(xiàng)目實(shí)施的有利條件 91.4編制依據(jù) 1.5研究結(jié)果 第二章項(xiàng)目承辦企業(yè)基本情況 第三章市場需求和產(chǎn)品大綱 3.1市場預(yù)測 3.2現(xiàn)有太陽能光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)能力估算 3.3市場前景分析 3.4產(chǎn)品大綱 第四章技術(shù)與裝備 4.1產(chǎn)品簡介 4.2技術(shù)方案 4.3主要設(shè)備方案 4.4工程方案 第五章物料供應(yīng)和公用設(shè)施 5.1物料供應(yīng) 5.2動力要求 5.4動力用量及公用設(shè)施 Ⅱ5.5倉儲及運(yùn)輸 第六章選址方案與廠區(qū)布置 6.1選址方案 6.2廠區(qū)布置 63場內(nèi)外運(yùn)輸 第七章項(xiàng)目建設(shè)方案 7.1項(xiàng)目的構(gòu)成和范圍 7.2生產(chǎn)環(huán)境要求 7.3土建 7.4通風(fēng)、空調(diào) 7.6氣體動力 7.7給水排水 7.9通信、信息 第八章組織機(jī)構(gòu)、勞動定員和人員培訓(xùn) 8.1組織機(jī)構(gòu) 8.2勞動定員 8.3人員培訓(xùn) 第九章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃 9.1項(xiàng)目建設(shè)工期 9.2進(jìn)度計(jì)劃安排 第十章項(xiàng)目投資估算與資金籌措 10.1投資估算范圍 10.2流動資金估算 10.3項(xiàng)目總投資 第十一章經(jīng)濟(jì)分析 11.2財(cái)務(wù)評價(jià) 11.3經(jīng)濟(jì)分析主要結(jié)果 11.4綜合評價(jià) 第十二章風(fēng)險(xiǎn)分析與對策 12.1經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn) 12.2管理風(fēng)險(xiǎn) 12.3財(cái)務(wù)、金融風(fēng)險(xiǎn) 12.4政策風(fēng)險(xiǎn) 12.5新材料、新技術(shù)及新產(chǎn)品所帶來的風(fēng)險(xiǎn) 第十三章環(huán)境影響評價(jià) 13.1環(huán)境保護(hù) 13.2場址環(huán)境條件 13.3項(xiàng)目生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染物對環(huán)境的影響 13.4污染物的種類和排放量 13.5污染物及其治理措施 第十四章職業(yè)衛(wèi)生安全與消防 14.1職業(yè)安全衛(wèi)生 14.2消防 15.1編制依據(jù) 15.2能源消耗 15.3節(jié)能措施 15.4節(jié)能效益 15.5主要結(jié)論 2.項(xiàng)目總平面圖3.工藝平面區(qū)劃圖表B1建設(shè)投資估算表表B2流動資金估算表表B3項(xiàng)目總投資使用計(jì)劃與資金籌措表表B4總成本費(fèi)用估算表表B5利潤與利潤分配表表B6項(xiàng)目投資現(xiàn)金流量表表B7項(xiàng)目資本金現(xiàn)金流量表表B8借款還本付息計(jì)劃表V表B9財(cái)務(wù)計(jì)劃現(xiàn)金流量表表B10資產(chǎn)負(fù)債表表B11營業(yè)收入、營業(yè)稅金及附加和增值稅估算表附件企業(yè)法人營業(yè)執(zhí)照1500兆瓦/年多晶硅、單晶硅晶片制造項(xiàng)目太陽能光伏電池就是利用光伏效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種裝置。2009年全球太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到了11080MW,比2008年的7900MW增加了40.2%,光伏產(chǎn)業(yè)成為全球發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。盡管受金融危機(jī)影響,2009年光伏市場出現(xiàn)一定的增長停滯,但從長遠(yuǎn)來看,新能源產(chǎn)業(yè)仍是世界能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn),作為新能源產(chǎn)業(yè)的典型代表,光伏市場具有不可比擬的優(yōu)勢,預(yù)計(jì)其今后的發(fā)展趨勢仍將保持持續(xù)快速的增長勢頭。專家預(yù)測,到2030年光伏發(fā)電的總產(chǎn)量將達(dá)到30GW,成為人類的基礎(chǔ)能源之一。我國政府先后出臺了多項(xiàng)政策,鼓勵(lì)發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)。近期國家發(fā)改委已出臺可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定,明確太陽能發(fā)電可向國家申報(bào)政策和資金支持?!犊稍偕茉捶ā吩?006年1月1日起正式實(shí)國太陽能發(fā)電的中長期發(fā)展規(guī)劃、發(fā)展重點(diǎn)和目標(biāo),國家發(fā)改委還同時(shí)發(fā)布了《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》,明確了2006年及以后建設(shè)的可再生能源發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)及費(fèi)用分?jǐn)偣芾磙k法。財(cái)政部于2009年3月23日公布《關(guān)于加快推進(jìn)太陽能光電建筑應(yīng)用第一章總論2的實(shí)施意見》和《太陽能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》,表示為貫徹實(shí)施《可再生能源法》,落實(shí)國務(wù)院節(jié)能減排戰(zhàn)略部署,加強(qiáng)政策扶持,加快推進(jìn)太陽能光電技術(shù)在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,將實(shí)施財(cái)政扶持政策,加強(qiáng)建設(shè)領(lǐng)域政策扶持,支持開展光電建筑應(yīng)用示范,實(shí)施“太陽能屋頂計(jì)劃”。國家的這些扶植政策和措施將大力促進(jìn)我國太陽能光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。昆明冶研新材料股份有限公司(以下簡稱冶研公司)是由云南冶金集團(tuán)總公司于2000年對其直屬事業(yè)單位昆明冶金研究院部分改制設(shè)適時(shí)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展以新能源產(chǎn)業(yè)為核心而成立的全資子公噸/年多晶硅項(xiàng)目。本項(xiàng)目是冶研公司將硅產(chǎn)業(yè)鏈向下游延伸,進(jìn)行多晶硅的深加工,打造完整光伏產(chǎn)業(yè)鏈的重要一步。本項(xiàng)目總投資214670萬元,建設(shè)太陽能多晶硅片制造廠房以及附屬配套設(shè)施,購買生產(chǎn)設(shè)備、測試儀器和配套的動力設(shè)施,最終形成年產(chǎn)500MW硅片的生產(chǎn)能力,項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后實(shí)現(xiàn)年銷售收入283706萬元,利潤總額44933萬元,項(xiàng)目財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率20.88%,投資回收期承辦單位:昆明冶研新材料股份有限公司法人代表:俞德慶3通訊地址:昆明市圓通北路86號郵編:650031傳真源是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和提高人民生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ),而能源資源的有限性和開發(fā)利用帶來的環(huán)境問題,嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)和社會無論從世界還是從中國來看,常規(guī)能源都是很有限的,中國的一次能源儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平,大約只有世界總儲量的10%。圖一百年來,全球能源消耗基本趨于穩(wěn)定態(tài)勢,平均每年呈3%指數(shù)增加。盡管許多工業(yè)化國家能源消耗基本趨于穩(wěn)定,但大多數(shù)發(fā)展中國家工業(yè)化進(jìn)程加快,能耗不斷增加,因此預(yù)計(jì)全球未來能源消耗態(tài)勢仍將以3%的速度增長。能耗平均呈指數(shù)增長趨勢所帶來的后果是十分嚴(yán)重:一方面伴隨著化石燃料消耗的增加,大氣中CO?的含量相應(yīng)增加,地球不斷變暖,生態(tài)環(huán)境惡化,自然災(zāi)害及其造成的損失逐年增加,另一方面將愈來愈快地消耗掉常規(guī)化石能源儲量。有數(shù)據(jù)表明,世界化石燃料耗盡時(shí)間從現(xiàn)在開始只有幾十年的時(shí)間。能源的潛在危機(jī)和生態(tài)環(huán)境的惡化迫使世界各國積極開發(fā)可再生能源。在今后4的20—30年里,全球的能源結(jié)構(gòu)必然發(fā)生根本性的變化。專家預(yù)測,在下世紀(jì)50年代,新能源與可再生能源在整個(gè)能源構(gòu)成中會占到50%。我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國,煤炭占商品能源消費(fèi)的75%,已成為我國大氣污染的主要來源。已經(jīng)探明的常規(guī)能源剩余儲量(煤炭、石油、天然氣等)可開采年限十分有限,潛在危機(jī)比世界總的形勢更加嚴(yán)峻,能源工業(yè)面臨的經(jīng)濟(jì)增長、環(huán)境保護(hù)和社會發(fā)展的壓力更大,因此開發(fā)利用包括太陽能在內(nèi)的可再生能源、實(shí)現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有應(yīng)該說更加迫切、更具重大戰(zhàn)略意義。圖1-1世界和中國主要常規(guī)能源儲量預(yù)測資料來源:中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研討論會論文集21世紀(jì)將是高新技術(shù)的時(shí)代、知識經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。新能源技術(shù)將與生物技術(shù)、信息技術(shù)、新材料技術(shù)、空間技術(shù)、海洋技術(shù)等5大技術(shù)一道成為21世紀(jì)的現(xiàn)代高新技術(shù),是21世紀(jì)現(xiàn)代高新技術(shù)的支柱之一。而在新能源技術(shù)中,太陽能發(fā)電是發(fā)展最快的,也是各國競相發(fā)第一章總論5展的重點(diǎn)。太陽能發(fā)電無污染、安全、壽命長、維護(hù)簡單、資源永不使其自20世紀(jì)80年代以來得到了迅速發(fā)展,被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的新能源,充分利用太陽能有利于保持人與自然和諧相處及能源與環(huán)根據(jù)半導(dǎo)體光伏效應(yīng)制成的太陽能光伏電池即光伏電池,是將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器件。由這種器件封裝成太陽能光伏電池組件,再按需要將一塊以上的組件組合成一定功率的太陽能光伏電池方陣,經(jīng)與儲能裝置、測量控制裝置及直流-交流變換裝置等相配套,即構(gòu)成太陽能光伏電池發(fā)電系統(tǒng),也稱之為光伏發(fā)電系統(tǒng)。它具有不消耗常規(guī)能源、無轉(zhuǎn)動部件、壽命長、維護(hù)簡單、使用方便、功率大小可任意組合、無噪聲、無污染等優(yōu)點(diǎn)。因此,自1954年第一塊太陽能光伏電池問世以來,它以日新月異的速度飛速發(fā)展,僅僅經(jīng)過40多年的時(shí)間,目前已成為空間衛(wèi)星的基本電源和地面無電、少電地區(qū)及特殊領(lǐng)域的重要電源,并將進(jìn)一步發(fā)展成為21世紀(jì)世界能源舞臺豐富的太陽輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的,是無污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬千瓦,假如把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)為電能,轉(zhuǎn)變率5%,每年發(fā)電量可達(dá)5.6×10l2千瓦小時(shí),相當(dāng)于目前世界上能耗的40倍。第一章總論6太陽能發(fā)電還具有以下優(yōu)點(diǎn):—燃料免費(fèi)一沒有會磨損、毀壞或需替換的活動部件—保持系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)僅需很少的維護(hù)—系統(tǒng)為組件,可在任何地方快速安裝一無噪聲、無有害排放和污染物排放因此,太陽能將成為未來主要的能源方式。根據(jù)歐盟聯(lián)合研究中心預(yù)測,未來100年,全球一次能源趨勢如圖1-2,可見到2100年全球一次能源的60%將來自太陽。圖1-2全球一次能源消費(fèi)趨勢1.2.3大力發(fā)展太陽能發(fā)電是不可多得的戰(zhàn)略機(jī)遇當(dāng)今世界各國特別是發(fā)達(dá)國家對于光伏發(fā)電技術(shù)十分重視,擺在可再生能源開發(fā)利用的首位,制定規(guī)劃,采取措施,增加投入,大力發(fā)展。80年代以來,即使是在世界經(jīng)濟(jì)從總體上處于衰退和低谷的時(shí)期,光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也一直保持著以10%~15%的遞增速度發(fā)展。2009年全球太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到了11080MW,比2008年的7900MW增加7了40%。在光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化方面,各國政府分別通過投資補(bǔ)貼、收購太陽能發(fā)電、鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新等措施來擴(kuò)大光伏發(fā)電的應(yīng)用需求,并取得了巨大進(jìn)展。目前德國、意大利、法國、日本、美國等發(fā)達(dá)國家的光伏裝機(jī)容量都呈現(xiàn)出飛躍發(fā)展態(tài)勢。與國際上蓬勃發(fā)展的光伏發(fā)電相比,我國的起步時(shí)間落后于發(fā)達(dá)國家10-15年,但近年來,我國的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外市場的拉動下發(fā)展迅速,截止2009年底,中國的產(chǎn)量同比增加了73.5%,達(dá)到目前世界上太陽能光伏產(chǎn)品的主要材料為硅基材料,占世界光伏產(chǎn)品的85%以上。因此,晶體硅片作為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的前端產(chǎn)品,處于整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的上游重要地位,太陽能發(fā)電技術(shù)與市場的大力云南省“十一五規(guī)劃”綱要中提出,要在云南省內(nèi)加快發(fā)展信息息產(chǎn)業(yè)提出年銷售收入385億元、增加值104億元的規(guī)劃目標(biāo)。當(dāng)前云南省的工業(yè)發(fā)展除煙草外,其他工業(yè)產(chǎn)業(yè)總體工藝水平仍存在大量提升空間,且“高投入、高能耗、高排放、低效益”的現(xiàn)實(shí)為實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的宏偉目標(biāo),云南省堅(jiān)定不移地走新型第一章總論8環(huán)境,突出特色調(diào)結(jié)構(gòu),自主創(chuàng)新增活力,擴(kuò)大開放拓市場,循環(huán)經(jīng)濟(jì)保持續(xù),完善調(diào)控促增長,轉(zhuǎn)變方式提效益的根本要求,努力實(shí)現(xiàn)云南工業(yè)經(jīng)濟(jì)又快又好的發(fā)展目標(biāo)。云南省“十一五規(guī)劃”綱要中提出要“大力發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì),壯大云南整體工業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力。”本項(xiàng)目的建設(shè),符合云南省發(fā)展新型綠色工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求,符合云南省在新形勢下的新的工業(yè)發(fā)展思路。是云南省建設(shè)友好、和諧、低碳、環(huán)保的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)的重要組成部分。云南冶金集團(tuán)“十二五”硅材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展中提出“以料股份有限公司為龍頭,充分發(fā)揮資源配置和多晶硅生產(chǎn)工藝技術(shù)、能耗、環(huán)保指標(biāo)具有國際競爭力的優(yōu)勢,發(fā)展硅材料產(chǎn)業(yè),打造合理產(chǎn)業(yè)鏈,搶占行業(yè)領(lǐng)先地位,努力成為我國重要的電子級硅材料和太陽能光伏材料產(chǎn)業(yè)基地”的發(fā)展思路。根據(jù)集團(tuán)公司的總體規(guī)劃,昆明冶研新材料股份有限公司已經(jīng)在云南省曲靖市南海子工業(yè)園投資27億元,建設(shè)3000噸/年多晶硅項(xiàng)目,該項(xiàng)目將于2010年10月份左右投入試生產(chǎn)。該項(xiàng)目產(chǎn)品是高純多晶硅材料,為光伏產(chǎn)業(yè)的上游提供原材料。冶研公司要在光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展,必須將產(chǎn)業(yè)鏈向下游延伸,進(jìn)行多晶硅的深加工,打造合理產(chǎn)業(yè)鏈,通過本項(xiàng)目的實(shí)施,搶占行業(yè)領(lǐng)先地位,努力成為我國重要的電子級硅材料和太陽能光伏材料產(chǎn)業(yè)基地,尋求更好的經(jīng)濟(jì)效益和更大的市場空間。第一章總論9我國政府一直十分注重可再生能源的發(fā)展,在黨的十四屆五中全會上通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“十五”計(jì)劃和2005年2月28日第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十四次會議通過,2006年1月1日正式實(shí)施的《中華人民共和國可再生能源法》,更是以法律的形式明確指出,國家鼓勵(lì)個(gè)人和單位使用太陽能光伏發(fā)再生能源法》(修正案)于2009年12月表決通過,已經(jīng)于2010年4月1日正式生效實(shí)施。這表明在新的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢下,可再生能源愈加凸顯其發(fā)展的重要性和緊迫性,須以新法修訂加以保障。這將擴(kuò)大可再生能源應(yīng)用規(guī)模,步入良性循環(huán),對中國最終成為可再生能源發(fā)展大國有著非比尋常的意義??稍偕茉捶▽?shí)施后,在光伏發(fā)電領(lǐng)域,政府主要對農(nóng)村電氣化工程、城市建筑與光伏一體化等領(lǐng)域進(jìn)行小量的補(bǔ)貼,目前已建設(shè)了深圳國際園林花卉博覽園1MWp并網(wǎng)光伏電站,西藏羊八井100kWp光伏電站,北京奧運(yùn)國家體育館的100kWp并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),上海崇2009年3月26日,財(cái)政部頒布了《太陽能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》。這個(gè)被稱為中國的陽光屋頂計(jì)劃的辦法對光伏建筑滿足“單項(xiàng)工程應(yīng)用太陽能光電產(chǎn)品裝機(jī)容量應(yīng)不小于50kWp;應(yīng)用的太陽能光電產(chǎn)品發(fā)電效率應(yīng)達(dá)到先進(jìn)水平,其中單晶硅光電產(chǎn)品效率應(yīng)超過16%,多晶硅光電產(chǎn)品效率應(yīng)超過14%,非晶硅光電產(chǎn)品效率應(yīng)超過6%”的實(shí)現(xiàn)20元/Wp的政府資金補(bǔ)貼,這大致達(dá)到了光伏屋頂1/2-1/3的成本。2009年3月,政府首次通過招標(biāo)方式建設(shè)10并承諾以后大型電站按招標(biāo)價(jià)格進(jìn)行補(bǔ)貼。以上政策的實(shí)施,必將大大地推動中國光伏電站的建設(shè)和光伏電池的使用,也為本項(xiàng)目的實(shí)施提供有力的政策支持。我國國土面積廣大,可再生能源資源品種多,分布廣,數(shù)量豐富。太陽能年輻射量在3300兆焦/平方米·年到8400兆焦/平方米·年之間。其中2/3的國土面積超過6000兆焦/平方米·年(200瓦/平方米),年日照數(shù)大于2000小時(shí),相當(dāng)于每年2.4萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的儲量??梢哉f只要技術(shù)可行、成本可接受,如此巨大的太陽能資源的開發(fā)利用量是沒有上限的。圖1-2中國的太陽能資源分布顏色輻射等級年輻射量(MJ/m2)日輻射量(KWh/m2紅最好橘紅好黃一般淺藍(lán)較差深藍(lán)很差資料來源:中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告太陽能電池行業(yè)是世界增長速度較高和相對穩(wěn)定的領(lǐng)域之一,預(yù)計(jì)今后10年全球?qū)⒁悦磕?0%-30%的遞增速度發(fā)展,其作用也將逐步由作為農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)的補(bǔ)充能源向全社會的替代能源過渡。為了盡快占領(lǐng)光伏電池市場制高點(diǎn),通過對國內(nèi)外光伏電池制造企業(yè)的情況進(jìn)行研究,并結(jié)合公司所擁有的資源情況,云南冶金集團(tuán)擬以冶研第一章總論公司為基礎(chǔ)打造西南光伏產(chǎn)業(yè)基地,為企業(yè)跨越式發(fā)展奠定基礎(chǔ)。項(xiàng)目承辦單位昆明冶研新材料股份有限公司根據(jù)集團(tuán)公司的全面布局已經(jīng)在云南省曲靖市南海子工業(yè)園投資27億元,建設(shè)3000噸/年多晶硅項(xiàng)目,計(jì)劃在2010年10月投產(chǎn),其先進(jìn)可靠的多晶硅材料生產(chǎn)線將為本項(xiàng)目提供供應(yīng)穩(wěn)定、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的原材料。屆時(shí),冶研公司不僅掌控了太陽能產(chǎn)業(yè)上游資源——多晶硅材料生產(chǎn)的基礎(chǔ),同時(shí)向產(chǎn)業(yè)鏈下游硅片產(chǎn)品延伸,進(jìn)入太陽能光伏產(chǎn)品制造行業(yè),將打造一條完整的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈,使企業(yè)能夠在在新能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展。昆明市作為西南重鎮(zhèn),目前已有數(shù)家具有一定規(guī)模的太陽能電池生產(chǎn)廠家,可以對本項(xiàng)目的硅片產(chǎn)品進(jìn)行消化吸收。目前,根據(jù)集團(tuán)公司的整體規(guī)劃,冶研公司正在積極與下游的太陽能電池廠家建立良好的合作意向。企業(yè)在擴(kuò)張的道路上,已擁有的完善的管理制度與銷售網(wǎng)絡(luò),將成為項(xiàng)目建設(shè)的有利條件,推動企業(yè)快速發(fā)展。1.4.12005年2月28日中華人民共和國第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十四次會議通過,自2006年1月1日起施行的《中華人民共和國可再生能源法》1.4.22010年4月實(shí)施的《中華人民共和國可再生能源法》(修正案)1.4.3國家發(fā)展計(jì)劃委員會、科學(xué)技術(shù)部、商務(wù)部2004年4月頒發(fā)的《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》第78條規(guī)定近期產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)之一是高效率、低成本的太陽能光伏電池勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄(2000年修訂)》第六項(xiàng)第4條列出太陽能發(fā)電是當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。1.4.5《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》重點(diǎn)1.4.6《中國高新技術(shù)產(chǎn)品目錄》國科發(fā)計(jì)字(2000)328號;1.4.7《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年本)第一類鼓勵(lì)類》(國家發(fā)改委2005年12月2日);1.4.8《鼓勵(lì)外商投資高新技術(shù)產(chǎn)品目錄(2003)》(科技部商務(wù)部聯(lián)合制定發(fā)布);年1月);1.4.10《云南省光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2005~2020》(云南省經(jīng)委2005年4月);1.4.11《云南省優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域與重點(diǎn)方向指南(2005年版)》(云發(fā)改高技〔2005)512號〕等。份有限公司簽訂的本項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制合同。第一章總論主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1-1。表1-1主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號單位備注1多晶硅片單晶硅片2總投資萬元其中:固定資產(chǎn)投資萬元鋪底流動資金萬元3年銷售收入萬元達(dá)產(chǎn)能平均4新建建筑5新增員工人6購置生產(chǎn)設(shè)備、儀器數(shù)量臺(套)7用電設(shè)備裝設(shè)容量8自來水消耗量9工藝循環(huán)冷卻水壓縮空氣(CDA)消耗量純水系統(tǒng)銷售稅金及附加萬元達(dá)產(chǎn)年平均利潤總額萬元達(dá)產(chǎn)年平均銷售利潤率%達(dá)產(chǎn)年平均總投資利潤率%達(dá)產(chǎn)年平均序號單位數(shù)據(jù)備注財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(ic=12%)萬元稅后總投資回收期年含建設(shè)期貸款償還期年含建設(shè)期盈虧平衡點(diǎn)%生產(chǎn)能力表示——本項(xiàng)目產(chǎn)品屬于國家加速發(fā)展的新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)。是我國近期重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,產(chǎn)品方向符合國家產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向,并且是國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)目錄指導(dǎo)發(fā)展產(chǎn)品。——21世紀(jì)是高新技術(shù)的時(shí)代,新能源技術(shù)將是21世紀(jì)的現(xiàn)代高新技術(shù)之一。光伏發(fā)電技術(shù)是新能源技術(shù)中最有發(fā)展前景的領(lǐng)域。盡管受金融危機(jī)影響,全球光伏市場出現(xiàn)漲勢趨緩,但2008年國際市場光伏產(chǎn)量仍達(dá)到為6.4GW。從長遠(yuǎn)來看,太陽能光伏產(chǎn)業(yè)仍屬于朝陽產(chǎn)業(yè),專家預(yù)測今到2030年光伏發(fā)電的總產(chǎn)量將達(dá)到30GW。美國太陽光電工業(yè)協(xié)會預(yù)計(jì)一直到2020年前太陽能光電應(yīng)用市場將以每年15~25%的速度成長。項(xiàng)目建設(shè)具有良好的市場前景?!w硅光伏電池仍然主導(dǎo)光伏發(fā)電市場。自光伏電池問世以來,晶體硅就作為基本的電池材料一直保持著主導(dǎo)地位,是目前國際光伏市場上的主流產(chǎn)品。項(xiàng)目定位在國際先進(jìn)水平,國內(nèi)領(lǐng)先水平,滿足客戶的高端需求,以爭取先進(jìn)產(chǎn)品的邊際利潤。項(xiàng)目市場以主要為國內(nèi)下游公司提供太陽能電池生產(chǎn)的主要原料,同時(shí)兼顧考慮為公司后第一章總論續(xù)的電池項(xiàng)目提供有力支持;既確保了公司產(chǎn)品利潤,又為企業(yè)以后打造完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈,提升整體競爭優(yōu)勢埋下伏筆?!鶕?jù)測算項(xiàng)目投資回收期6.20年,財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率20.88%,投資利潤率20.60%,盈虧平衡點(diǎn)56.16%。項(xiàng)目具有良好的投資效益和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。綜上所述,項(xiàng)目建設(shè)是可行的。第二章項(xiàng)目承辦企業(yè)基本情況第二章項(xiàng)目承辦企業(yè)基本情況單位名稱:昆明冶研新材料股份有限公司注冊資本:100,000萬元公司住所:昆明市圓通北路86號企業(yè)類型:非上市股份有限公司(由云南冶金集團(tuán)股份有限公司經(jīng)營范圍:硅等新材料及新裝備的研究、開發(fā)、生產(chǎn)及銷售;冶金、精細(xì)化工、電子、工程科學(xué)技術(shù)研究、技術(shù)轉(zhuǎn)讓,咨詢及技術(shù)服務(wù);經(jīng)營本企業(yè)自產(chǎn)產(chǎn)品及技術(shù)的出口業(yè)務(wù)等。昆明冶研新材料股份有限公司前身昆明冶金研究院創(chuàng)建于1953年,以礦產(chǎn)資源開發(fā)利用為主要業(yè)務(wù)方向,以有色金屬開發(fā)利用為業(yè)務(wù)重點(diǎn),服務(wù)領(lǐng)域遍及全國20多個(gè)省、市、自治區(qū),與近20個(gè)國家的相關(guān)單位建立科技合作關(guān)系。建院以來累計(jì)完成科研項(xiàng)目2000多項(xiàng),有250余項(xiàng)成果獲國家、部、省級嘉獎(jiǎng)。根據(jù)科研成果建成了200多個(gè)礦冶企業(yè)(其中大型30個(gè)),向企業(yè)推廣新技術(shù)成果(含新工藝、新裝備、新產(chǎn)品)40余項(xiàng),綜合實(shí)力和運(yùn)行績效在省屬科研院所中排名第一,為云南及我國冶金工業(yè)發(fā)展做出了貢獻(xiàn),被認(rèn)定為云南省高新技術(shù)企業(yè)。2000年7月通過中國證監(jiān)會委托科技部和中科院的“雙高”認(rèn)證,是云南省唯一一家通過“雙高”認(rèn)證的高科技企業(yè)。2009年,公司再次被認(rèn)定為國家高新技術(shù)企業(yè),2010年被云南省政府命名為“云南省自主創(chuàng)新型企業(yè)”。公司目前科技人員占職工總數(shù)的80%以上,具有較高的科技水平與創(chuàng)新能力。此外,昆明冶研新材料股份有限公司七十年代就進(jìn)行過西門子多晶硅工藝研究,制備出實(shí)驗(yàn)用途的電子級多晶硅材料,是國內(nèi)較早從事鍺、硅半導(dǎo)體單晶研制生產(chǎn)的單位,并由此積累了大批相關(guān)的技術(shù)成果與專業(yè)的人才隊(duì)伍,具有快速消化國外引進(jìn)技術(shù)和開展研發(fā)與自主創(chuàng)新的能力,具備成功實(shí)施多晶硅材料深加工產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的必要基礎(chǔ)。經(jīng)中國實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可委員會認(rèn)可的云南省有色金屬及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站依托昆明冶金研究院建立,為多晶硅材料的系統(tǒng)分析檢測創(chuàng)造了優(yōu)良條件。云南冶金集團(tuán)股份有限公司是以鋁、鉛鋅、鈦、硅、鐵合金五大產(chǎn)業(yè)為主,集采選冶、加工、勘探、科研、設(shè)計(jì)、工程施工、內(nèi)外貿(mào)以及冶金高等教育為一體的大型企業(yè)集團(tuán),是云南省政府重點(diǎn)支持的10戶大型工業(yè)企業(yè)之一。集團(tuán)有成員單位47個(gè)(其中云鋁公司、馳宏公司是A股上市公司),職工2多萬人;現(xiàn)排名中國企業(yè)500強(qiáng)第267位、中國制造業(yè)企業(yè)500強(qiáng)第140位、中國企業(yè)效益200佳第120位、中國企業(yè)納稅200佳第181位、中國大企業(yè)集團(tuán)競爭力500強(qiáng)第136位、中國有色金屬工業(yè)銷售收入第11位、云南企業(yè)百強(qiáng)第9位。云南冶金集團(tuán)股份有限公司具有大工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)、管理、生產(chǎn)的豐富經(jīng)驗(yàn)與人才優(yōu)勢且企業(yè)實(shí)力雄厚,對項(xiàng)目建設(shè)資金有很高的保障性。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱第三章市場需求和產(chǎn)品大綱由于全球人口和發(fā)展中國家工業(yè)化進(jìn)程加快,全球能源消耗以每年3%的速度增加,并將在今后較長的時(shí)間內(nèi)維持甚至超過這個(gè)增長速度。而目前全球已探明的一次能源的儲量預(yù)計(jì)100年內(nèi)將會耗盡。我國能源資源總量少,人均占有量低,人均資源量僅為世界平均水平的40%,其中煤炭58.6%、石油7.7%、天然氣7%,同時(shí),優(yōu)質(zhì)資源少,保證程度低:煤炭我國不足100年,世界平均200年以上;石油我國不足15年,世界平均45年;天然氣我國不足30年,世界平均60年;富鈾礦也年原油進(jìn)口依存度51.9%,首次超過50%的國際安全警戒線,到2030年,石油將有70%以上進(jìn)口,天然氣將有50%以上進(jìn)口;2009年煤炭進(jìn)口依存度3.2%,首次變?yōu)檫M(jìn)口國。同時(shí),國內(nèi)能源運(yùn)輸和儲備系統(tǒng)脆弱,資源價(jià)格又容易受制于國際買家和賣家。由于中國能源消耗量巨大,帶來了很多的環(huán)境問題。現(xiàn)在的中國,年將達(dá)20%缺口,2050年將達(dá)30%缺口。能源安全和環(huán)境安全成為中國資源的稀缺,加之一次能源的開采與使用造成生態(tài)破壞以及環(huán)境污第三章市場需求和產(chǎn)品大綱染,各個(gè)國家和地區(qū)都需要積極開發(fā)利用可再生能源。而太陽能作為最重要的可再生能源之一,由于具有清潔、衛(wèi)生、安全、資源豐富等多方面的優(yōu)勢,其發(fā)展越來越得到重視。本項(xiàng)目是晶體硅片生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目,屬于太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈中重要的前端產(chǎn)業(yè),主要產(chǎn)品晶體硅片將作為下游產(chǎn)業(yè)——太陽能電池及光伏組件的重要原材料。因此,光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有利條件將成為本項(xiàng)目建設(shè)太陽能是一種分布廣泛、取之不盡、用之不竭的綠色無污染清潔能源,是人類社會可持續(xù)發(fā)展的首選能源,是21世紀(jì)最有潛力的能源。光伏產(chǎn)業(yè)的市場發(fā)展前景廣闊,太陽能產(chǎn)業(yè)是朝陽產(chǎn)業(yè)和未來能源的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),再加上政策環(huán)境不斷向好,光伏產(chǎn)業(yè)具有較高的發(fā)展?jié)摿﹄S著全球氣候變暖、人類生態(tài)環(huán)境惡化和常規(guī)能源的日益短缺,光伏產(chǎn)業(yè)得到各國政府的普遍重視和支持,從上世紀(jì)90年代后半期起進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。上世紀(jì)末最后10年,世界光伏電池產(chǎn)能的平均增長率為20%,從1991年的55MW增長到2000年的287.65MW。而進(jìn)入2000后,全球光伏組件的年均增長率在30%以上,2000年至2008年,全球太陽電池產(chǎn)量年均復(fù)合增長率更是高達(dá)47%,2008年產(chǎn)量達(dá)到7.9GW,其中晶體硅太陽電池占到86%。2008年下半年后受金融危機(jī)影響,全球電池行業(yè)增速放緩,但隨著世界經(jīng)濟(jì)在2009年下半年復(fù)蘇,全球光伏行業(yè)迅速第三章市場需求和產(chǎn)品大綱恢復(fù)高速增長態(tài)勢。未來隨著世界各國政府的扶持力度加大,光伏行業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展是大勢所趨。表3-1、圖3-1為截止到2009太陽能電池主要生產(chǎn)國及全球太陽能電池產(chǎn)量的變化。可以看出最近幾年世界太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展趨勢。表3-12002-2009年世界太陽能電池產(chǎn)量中國歐洲日本JP臺灣美國它Oth合計(jì)(資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)第三章市場需求和產(chǎn)品大綱圖3-12002-2009年世界太陽能電池發(fā)貨量(資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)所減弱,但由于成本下降光伏發(fā)電項(xiàng)目IRR依然達(dá)到8%以上,需求仍然穩(wěn)定增長,說明光伏發(fā)電成本的競爭力已經(jīng)明顯提高。在成本下降與政策推動雙重作用下,行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r依然良好。年世界光伏市場仍增長了15%,光伏系統(tǒng)累計(jì)安裝量也比同期增長了45%,達(dá)到22.9GW。2009年全球光伏市場的需求主要受德國市場的拉動,德國市場2009年光伏系統(tǒng)安裝總量達(dá)到3.8GW,相比2008年安裝總量的2GW幾乎翻了一倍,占國際光伏市場份額的52%。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱。除了德國市場的快速發(fā)展,其他國家光伏市場也穩(wěn)步增長。意大利光伏市場以730MW的安裝量成為世界第二大太陽能電池消費(fèi)市場。在歐洲范圍外,其他國家的太陽能電池市場也獲得了引人矚目的發(fā)展。2009年,日本新增了484MW光伏發(fā)電系統(tǒng),美國新增477MW光伏發(fā)電系統(tǒng)(包括40MW離網(wǎng)電站)。捷克和比利時(shí)在2009年光伏系統(tǒng)新增裝機(jī)容量分別達(dá)到411MW和292MW,增長顯著。但考慮到這些國家的面積有限,光伏系統(tǒng)發(fā)展又如此迅速,在隨后的數(shù)年內(nèi),如此快速的增長將很難維持。2009年,法國光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量達(dá)到了285MW,其中185MW已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。在韓國負(fù)增長的同時(shí),加拿大和澳大利亞成為了全球范圍內(nèi)的太陽能電池消費(fèi)新興市場。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱在歐洲南部,葡萄牙和希臘這兩個(gè)公認(rèn)的擁有巨大潛力和前景的光伏市場,推遲了他們的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃,正在等待一個(gè)更好的時(shí)作為市場的新興成員,2009年中國光伏發(fā)電系統(tǒng)新增裝機(jī)總量達(dá)到160MW,印度也在30MW左右。在這些國家,光伏市場的長期發(fā)展趨勢,還需要進(jìn)一步確定。2009年的光伏市場,歐盟以5.6GW的新增安裝量占據(jù)全球78%的份額。而德國市場又占?xì)W洲本土市場的68%。而迅速成長的意大利市場的注入,加上平穩(wěn)上升的法國市場、快速增長的捷克和比利時(shí)市場,填補(bǔ)圖3-32009年世界和歐洲光伏市場(MW全球光伏行業(yè)近5年保持了較高增速,其產(chǎn)業(yè)規(guī)模正急劇膨脹。歐洲光伏工業(yè)協(xié)會通過對不同國家和地區(qū)光伏產(chǎn)業(yè)政策與其產(chǎn)業(yè)發(fā)展之第三章市場需求和產(chǎn)品大綱間的關(guān)聯(lián),進(jìn)而對未來幾年全球太陽能電池消費(fèi)市場進(jìn)行了如下預(yù)測:展趨勢的三條曲線,對全球光伏市場的中遠(yuǎn)期進(jìn)行了預(yù)測。圖3-5全球光伏市場中遠(yuǎn)期變化趨勢預(yù)測第三章市場需求和產(chǎn)品大綱我國光伏產(chǎn)業(yè)自2002年以來迅猛增長,2009年太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到4.38GW,繼2007年之后依然保持全球市場份額第一的地位。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型即將開始,光伏產(chǎn)業(yè)將在其中扮演極其重要的角色,發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)是大勢所趨。期發(fā)展規(guī)劃》等一系列促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施。其中《關(guān)于加快推進(jìn)太陽能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見》及《太陽能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》的出臺,被視為國內(nèi)光伏行業(yè)啟動的有力信號。而2010年4月1日起實(shí)施的《可再生能源法》修正案,明確國家財(cái)政設(shè)立可再生能源發(fā)展基金,全額保障性收購可再生能源發(fā)電,或?qū)⒋蚱葡拗茋鴥?nèi)太陽能發(fā)電市場的桎梏。自80年代初開始實(shí)現(xiàn)零的突破后,在20多年間,我國太陽能電池產(chǎn)量保持高速增長。尤其是近幾年,我國光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展最快的國家之一。2007年產(chǎn)量達(dá)1088MW,占世界總產(chǎn)量額30%,超過日本和歐洲,成為太陽能電池第一大生產(chǎn)國。2008年我國太陽能電池產(chǎn)量達(dá)2500MW,比2007年增長了近130%。2009年,全球太陽電池產(chǎn)量超過11080MW,我國生產(chǎn)了4382MW,高居世界首位,同時(shí),年生產(chǎn)能力也達(dá)到了6500MW。綜合來看,從1999年到2009年的光伏電池復(fù)合增長率達(dá)到了105%,增長迅猛。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱(資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)國內(nèi)的光伏產(chǎn)業(yè),在08年到09年間,經(jīng)歷了冰火兩重天。組件美國售價(jià)2009年第四季度比去年同期下降了42%,降幅巨大。同時(shí),2009年第4季度多晶硅現(xiàn)貨價(jià)格比2008年現(xiàn)貨價(jià)格下降了76%,組件毛利率在08年第四季度達(dá)到了歷史最低點(diǎn),但是在09年度回升態(tài)勢良好,出貨量也得到穩(wěn)步增長。 (資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)(資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)第三章市場需求和產(chǎn)品大綱圖3-92008-2010年國內(nèi)企業(yè)毛利潤情況(資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)圖3-102008-2010年國內(nèi)企業(yè)出貨情況(資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)第三章市場需求和產(chǎn)品大綱但是,國內(nèi)裝機(jī)容量不到世界太陽能電池產(chǎn)量的2%,致使中國的太陽能電池幾乎全部依賴出口市場,主要是歐美市場。中國光伏應(yīng)用的潛在市場發(fā)展空間巨大,未來幾年內(nèi)中國太陽能電池產(chǎn)能將逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)需,安裝容量會顯著增加,中國政府已于2002程,這是迄今為止世界上最大的采用光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的農(nóng)村電氣化項(xiàng)目,預(yù)計(jì)總裝機(jī)容量300MW,投資大約300億元。近年來中國太陽能電池產(chǎn)量年裝機(jī)和累計(jì)裝機(jī)統(tǒng)計(jì)見表3-2。表3-2中國太陽能電池產(chǎn)量與年裝機(jī)比較(MW)年度年產(chǎn)量年裝機(jī)累計(jì)(資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)近期,國家正在擬定新能源產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃,規(guī)劃要求利用三年左右時(shí)間,初步實(shí)現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展以及傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)變革的全面進(jìn)步,夯實(shí)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),初步形成有利于新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的體制和機(jī)制。規(guī)劃中提出擬在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部地區(qū)和光照資源優(yōu)良的中西部地區(qū),選擇100座城市,開展太陽能利用示范,建成屋頂光電系統(tǒng),推廣太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用。預(yù)計(jì)到2011年,我國將實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模200萬千瓦,2020年達(dá)到2000萬千瓦。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱專種表歷團(tuán)《氣改吾吡動礎(chǔ)比納拋離證春警埋可再生能源復(fù)興中華民族。政府行為可以加快可再生能源市場化,尤其是光伏發(fā)電市場化和大規(guī)模應(yīng)用。中國已經(jīng)具備實(shí)施百萬個(gè)光伏屋頂、百萬千瓦光伏電站等重大示范項(xiàng)目的基礎(chǔ)。隨著社會的發(fā)展,購買力上光伏發(fā)電的成本會低于常規(guī)能源的成本,成為民眾首選。盡管受到金融危機(jī)大背景的影響,光伏能源發(fā)展的腳步卻不會減慢,在不久的將來,中國的光伏發(fā)電必然會起到越來越重要的作用。按國家新能源發(fā)展規(guī)劃,到2020年,可再生能源的利用占總能源的比例將從目前的3%增加到10%,而可再生能源中的光伏發(fā)電到2020年預(yù)計(jì)累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到20GWp,光伏發(fā)電屆時(shí)將占國內(nèi)總發(fā)電量的0.08%,與2020年全球平均水平的1.3%相比還有很大的差距。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱太陽能電池及其光伏組件是光伏系統(tǒng)的核心組成部分,目前占據(jù)光伏發(fā)電市場的太陽能電池主要分為晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池兩大類。其中晶體硅電池有單晶和多晶兩種,薄膜電池主要有非硅基太陽能電池中,單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高,技術(shù)也最為成熟。但由于相對繁瑣的生產(chǎn)工藝和較高的運(yùn)行能耗的影響,致使單晶硅成本居高不下,要想大幅度降低其成本是比較困難的。多晶硅電池的生產(chǎn)工藝相對簡化,生產(chǎn)效率大大提高的同時(shí),能耗相對也有較大程度的降低,相應(yīng)地轉(zhuǎn)換效率較單晶電池略低1~2個(gè)百分點(diǎn)。目前,單晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率約為17%~18%,多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率約為16%左右。薄膜太陽能電池中,化合物電池轉(zhuǎn)換效率較高,但由于生產(chǎn)原料的稀有和使用上的限制,因此在推廣上具有一定困難;非晶硅薄膜電池是目前全球公認(rèn)最具有發(fā)展前景的薄膜電池。目前薄膜電池的轉(zhuǎn)換效率約在6%~9%之間。在硅基太陽能電池成本構(gòu)成中,多晶硅的價(jià)格占到太陽能電池成本的70%。而非晶硅薄膜電池的厚度不到1μm,不足晶體硅太陽電池厚度的1/100,消耗的原料硅數(shù)量更低。在國外,非晶硅的平均成本約為每千瓦時(shí)2美元,而晶體硅光伏電伏電池平均為每千瓦時(shí)3美元~4美元。在中國,非晶硅薄膜的成本甚至可降至近于每千瓦時(shí)1.3美元。因此,從生產(chǎn)成本來看,從2007年末開始,多晶硅價(jià)格持續(xù)上漲,在2008年上半年達(dá)到頂峰,這給硅基太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)帶來了巨大的壓力。從當(dāng)時(shí)的成本來看,非晶硅薄膜電池的成本大大低于晶體硅電池,因此不少企業(yè)紛紛準(zhǔn)備上馬非晶硅薄膜電池項(xiàng)目。但從初期投資來看,薄膜電池的生產(chǎn)設(shè)備幾乎全部依靠進(jìn)口,以25MW的非晶硅薄膜電池生產(chǎn)線為例,其價(jià)格在3億元~4億元人民幣之間,而25MW晶體硅太陽能電池生產(chǎn)線的設(shè)備成本只有4000萬元~5000萬元,二者初期設(shè)備投資相差近8倍。且由于國際廠家的技術(shù)壟斷,大部分引進(jìn)設(shè)備均為國外落后或淘汰設(shè)備。而隨著2009年以來,國內(nèi)新建的多晶硅項(xiàng)目陸續(xù)投產(chǎn),國外多晶硅企業(yè)也紛紛擴(kuò)產(chǎn),多晶硅原材料的供應(yīng)壓力迅速減小,價(jià)格也一路下滑,晶體硅電池的成本也跟著大幅下降,這也讓薄膜電池的優(yōu)勢不再明顯。3、生產(chǎn)穩(wěn)定性分析由于已有長期的生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),晶體硅電池的生產(chǎn)設(shè)備目前已比較穩(wěn)定可靠,且單機(jī)設(shè)備生產(chǎn)能力逐漸擴(kuò)大,薄膜電池由于近幾年才快速發(fā)展起來,在設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性上,相對沒有晶體硅電池生產(chǎn)線成熟。另一方面,由于國際上的技術(shù)壁壘,目前能夠引進(jìn)國內(nèi)的生產(chǎn)線均非國際最先進(jìn)的設(shè)備,且國第三章市場需求和產(chǎn)品大綱外供應(yīng)商大部分只輸出設(shè)備,不輸出技術(shù)和工藝,因此在實(shí)際生產(chǎn)中的工藝過程還存在一定的不穩(wěn)定因素。這也為薄膜電池的發(fā)展設(shè)置了一定的障礙。目前,晶體硅太陽能電池由于具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率,廣泛應(yīng)用與光伏發(fā)電集中終端,如光伏電站和屋頂發(fā)電等。薄膜電池由于具有更靈活的加工性能和更好的弱光發(fā)電性,以及5、市場劃分在當(dāng)前太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中,晶體硅電池經(jīng)過多年發(fā)展,仍牢牢占據(jù)光伏市場的主導(dǎo)地位,薄膜電池在光伏市場中只占有較小的份額。但最近幾年由于薄膜電池的一些獨(dú)有特性,特別是在BIPV中的良好應(yīng)用,其市場份額也在逐步提高。截止全球光伏電池份額的85%左右,其中單晶硅電池和多晶硅電池份額比例基本對等,薄膜太陽能電池約占到15%左右的份額。預(yù)計(jì)在未來的10年中,晶體硅太陽能電池仍將占據(jù)光伏市場的主導(dǎo)地位。但薄膜電池如能在轉(zhuǎn)換效率低、衰減率快等技術(shù)障礙上有所突破,那么薄膜電池的未來將擁有良好的發(fā)展前景。 第三章市場需求和產(chǎn)品大綱晶體硅電池及薄膜電池的發(fā)展見下圖所示:市場占有率(%)圖表3-9晶體硅及薄膜太陽電池產(chǎn)能走勢和市場份額總體來看,光伏市場上各類產(chǎn)品對比具有如下簡要特點(diǎn):表3-3幾種光伏電池特點(diǎn)對比單晶硅電池多晶硅電池非晶硅薄膜電池轉(zhuǎn)換效率16%左右原料來源多晶硅,目前供應(yīng)充足且價(jià)格低多晶硅,目前供應(yīng)充足且價(jià)格低硅烷,玻璃基板生產(chǎn)成本能耗較高,但成本有下降空間能耗相對較低,成本有下降空間較低技術(shù)來源國內(nèi)已有穩(wěn)定技術(shù)來源國內(nèi)已有穩(wěn)定技術(shù)來源技術(shù)僅依靠引進(jìn),來源不穩(wěn)定設(shè)備來源投入較低部分國產(chǎn)化,投入較低基本全部依靠引進(jìn),投入高生產(chǎn)運(yùn)行可靠性較好較好較不穩(wěn)定終端產(chǎn)品特點(diǎn)轉(zhuǎn)換效率最高轉(zhuǎn)換效率較高轉(zhuǎn)換效率較低,但弱光性好終端產(chǎn)品應(yīng)用光伏電站、屋頂發(fā)電光伏電站、屋頂發(fā)電市場前景目前占據(jù)市場主導(dǎo)地位,未來將在一定時(shí)間內(nèi)持續(xù)穩(wěn)定目前市場占有量較少,發(fā)展有待重大技術(shù)突破因此,本項(xiàng)目的提出,充分考慮目前光伏市場的現(xiàn)狀及各類產(chǎn)品特第三章市場需求和產(chǎn)品大綱點(diǎn),以技術(shù)相對成熟和穩(wěn)定且來源有保障的晶體硅片為生產(chǎn)大綱,進(jìn)入光伏電池產(chǎn)業(yè)鏈,在產(chǎn)品大綱的選擇上,考慮到目前多晶硅片生產(chǎn)工藝簡便,設(shè)備及人員需求較少,更適于規(guī)?;a(chǎn),在轉(zhuǎn)換效率接近時(shí)與單晶硅價(jià)格幾乎相同,具有較強(qiáng)的綜合競爭優(yōu)勢;而高轉(zhuǎn)換效率的單晶硅片,在高端市場行情較好,但其生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜,單位成本較高。因此,本項(xiàng)目立足于規(guī)?;a(chǎn)與技術(shù)先進(jìn)性的建設(shè)定位,擬實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)400MW多晶硅片和100MW單晶硅片的生產(chǎn)能力。世界光伏組件在過去15年平均增長率約15%。20世紀(jì)90年代后期,發(fā)展更加迅速,至2009年全球太陽能電池組件產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到7.9GW。隨著光伏發(fā)電生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大、轉(zhuǎn)換效率技術(shù)的大幅提高,這必將導(dǎo)致光伏電池片成本降低,光伏組件的價(jià)格從1976年市場價(jià)格為78$/Wp,到2009年年底,市場價(jià)格下降到約2$/Wp,但在產(chǎn)量上大幅升高至7.9GWp/年,預(yù)計(jì)到2010光伏組件價(jià)格會比現(xiàn)在下降近10%,這對光伏發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用提供了有利條件。受國際光伏市場的發(fā)展趨勢的影響,國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)加速發(fā)展,2001~2003年平均增長速度都在30%以上。2006年,我國太陽能電池產(chǎn)量438MW,占世界總產(chǎn)量額17.1%,超過美國成為全球第三大生產(chǎn)國;2007年產(chǎn)量達(dá)1088MW,占世界總產(chǎn)量額30%,超過日本和歐洲,成為太陽能電池第一大生產(chǎn)國。2008年我國太陽能電池產(chǎn)量達(dá)2525MW,比2007年增長了近130%。2009年,全球太陽電池產(chǎn)量約11080MW,我國第三章市場需求和產(chǎn)品大綱生產(chǎn)了4382MW,高居世界首位。從生產(chǎn)技術(shù)方面來看,國內(nèi)電池片以及電池組件生產(chǎn)加工水平與國際無根本差異,甚至在某些環(huán)節(jié)上要領(lǐng)先國際水平,生產(chǎn)加工成本日益降低也是國內(nèi)相關(guān)企業(yè)一大競爭優(yōu)勢。中國光伏電池制造廠商的市場份額從2008年的34%增長到了2009年的圖3-12國內(nèi)企業(yè)全球市場份額(資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)2009年在有效說明產(chǎn)品去向的87家企業(yè)中,44家企業(yè)出口比重在80%以上,部分企業(yè)高達(dá)100%。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱(資料來源:第六屆中國太陽級硅及光伏發(fā)電研討會2010.4)據(jù)調(diào)查,截止2009年9月,我國共有太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)123家。企業(yè)多數(shù)位于中東部,西部企業(yè)數(shù)量相對較少。我國太陽能電池企業(yè)主要分布在江蘇、河北、浙江、山東、江西、上海等省,尤其是江浙以及河北等地發(fā)展勢頭良好。截止2009年9月,120余家電池企業(yè)計(jì)劃投資總額達(dá)1834億元,實(shí)際投資為569億元,實(shí)際投資占規(guī)劃投資的31%。投資地域相對集中,實(shí)際投資前五位省份的投資額合計(jì)為425億元,占全部實(shí)際投資額的74.8%。其中,實(shí)際投資額最大的江蘇省,實(shí)際投資174億元,占全部實(shí)際投資總額的30.6%。產(chǎn)能方面,已建成項(xiàng)目實(shí)際產(chǎn)能為6588MW/年。在建項(xiàng)目設(shè)計(jì)產(chǎn)能為8295MW/年,多數(shù)計(jì)劃在2012-2015年建成。120余家電池企業(yè)中,有75家企業(yè)生產(chǎn)晶硅太陽能電池,38家企業(yè)生產(chǎn)薄膜太陽能電池,晶體硅電池仍占據(jù)市場主要地位。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱且口晶硅電池□薄膜電池2008年全球太陽能電池安裝數(shù)量達(dá)到6.28GW,2009年全球安裝量達(dá)到7.22GW,而市場供給量卻由200因此光伏組件價(jià)格下降了近30%,這對于投資極具吸引力。從長遠(yuǎn)來看,在所有可再生能源技術(shù)之中,光伏技術(shù)是最理想的。目前,昆明冶研新材料股份有限公司經(jīng)過多年的技術(shù)積淀和經(jīng)驗(yàn)的積累,在多晶硅鑄錠、單晶拉制、切片的工藝方面形成了較為明顯的優(yōu)勢。多晶硅錠由世界先進(jìn)水平的多晶硅鑄錠爐生產(chǎn),采用熱交換法定向長晶,晶粒具有柱狀結(jié)構(gòu)、尺寸大等特點(diǎn)。多晶硅錠的重量為450公斤左右,尺寸為840mm×840mm×250mm。單晶拉制采用先進(jìn)的術(shù),硅片厚度可以達(dá)到200um甚至更薄,產(chǎn)品合格率在95%以上。在180um及更薄程度上的硅片量產(chǎn)研究也正在進(jìn)行中。硅片切割厚度的降低,可以有效節(jié)約原料。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱本項(xiàng)目通過選用先進(jìn)成熟的多晶定向生長技術(shù)、大尺寸單晶拉制技術(shù)及世界領(lǐng)先水平的線切割生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,生產(chǎn)技術(shù)上有充分保——價(jià)格優(yōu)勢本項(xiàng)目原料主要來自于昆明冶研新材料股份有限公司在建的一期3000噸多晶硅項(xiàng)目,項(xiàng)目預(yù)計(jì)2010年10月投產(chǎn),屆時(shí)將為本項(xiàng)目提供質(zhì)量可靠、價(jià)格穩(wěn)定的多晶硅原材料,從根本上降低本項(xiàng)目的生產(chǎn)成本,從而保證本項(xiàng)目產(chǎn)品的價(jià)格優(yōu)勢。——質(zhì)量優(yōu)勢本項(xiàng)目原料主要來自于昆明冶研新材料股份有限公司在建的一期3000噸多晶硅項(xiàng)目。該項(xiàng)目通過引進(jìn)國際先進(jìn)水平的工藝包,建設(shè)起點(diǎn)高,立足于高純度多晶硅產(chǎn)品生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量同比國內(nèi)同類企業(yè)較好。該原料應(yīng)用于本項(xiàng)目后,所生產(chǎn)的多晶硅片質(zhì)量也相對較高,由此加工生產(chǎn)出來的多晶硅片與目前國內(nèi)其他企業(yè)的產(chǎn)品相比,質(zhì)量更好,轉(zhuǎn)換效率更高?!袌鰞?yōu)勢云南省及四川攀西地區(qū)和西藏地域日照充足,光伏市場發(fā)展?jié)摿薮?,昆明冶研新材料股份有限公司以超卓的遠(yuǎn)見介入中國光伏產(chǎn)業(yè),布局西南地域。項(xiàng)目建成后,昆明冶研新材料股份有限公司一方面可向西南及國內(nèi)光伏市場下游企業(yè)提供太陽能電池用多晶硅片;另一方面,必要時(shí)也可依據(jù)云南省邊境優(yōu)勢,提供產(chǎn)品出口。第三章市場需求和產(chǎn)品大綱因此,盡管目前光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中企業(yè)眾多,但綜合評價(jià)來看,本項(xiàng)目的建設(shè),具有較好的綜合對比優(yōu)勢。本項(xiàng)目生產(chǎn)基本供給國內(nèi)市場,可為云南冶金集團(tuán)股份有限公司下屬的其他光伏下游產(chǎn)業(yè)(太陽能電池片)或國內(nèi)其他下游企業(yè)提供從總體來看,經(jīng)歷了金融危機(jī)持續(xù)影響后,光伏市場已經(jīng)逐步顯露出新一波發(fā)展的態(tài)勢。有研公司把握好這一有利時(shí)機(jī),結(jié)合企業(yè)正在建設(shè)的多晶硅材料生產(chǎn)項(xiàng)目,將上下游關(guān)系緊密結(jié)合,建設(shè)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈中利潤較高的前端產(chǎn)業(yè),充分利用現(xiàn)有的各種有利條件,形成對比優(yōu)勢,占領(lǐng)市場的制高點(diǎn),具有較好的發(fā)展方向和市場前景。因此,本項(xiàng)目定位于采用相對低耗高效的生產(chǎn)方式,可以大大提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)能耗;同時(shí),本項(xiàng)目的原材料的質(zhì)量具有較好的優(yōu)勢保障;多方面的有機(jī)結(jié)合,可以使本項(xiàng)目為下游產(chǎn)業(yè)提供的產(chǎn)品既有較高的質(zhì)量保證,又有較低的運(yùn)行能耗,為下游產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)出具有較高競爭力的終端產(chǎn)品提供良好的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目生產(chǎn)線代表產(chǎn)品見表3-4。序號產(chǎn)品名稱單位1多晶硅片2單晶硅片08”第四章技術(shù)與裝備第四章技術(shù)與裝備光伏電池在光伏產(chǎn)業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位,而且這種地位將隨著能源的短缺日益加強(qiáng)。不含多晶硅提純生產(chǎn)的光伏電池產(chǎn)業(yè)鏈如下圖示:多品鑄較多品鑄較單晶硅棟本項(xiàng)目產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置圖4-1光伏產(chǎn)品垂直一體化示意圖根據(jù)集團(tuán)公司發(fā)展規(guī)劃,冶研公司已擁有多晶硅原材料提純生產(chǎn)基地,因此,本項(xiàng)目用地內(nèi)主要考慮光伏產(chǎn)業(yè)鏈中其它產(chǎn)品的生產(chǎn),即上述產(chǎn)業(yè)鏈圖中的內(nèi)容。本項(xiàng)目以多晶硅片及單晶硅片為主要生產(chǎn)工藝,見上述產(chǎn)業(yè)鏈圖中的方框位置所示。技術(shù)參數(shù)分別如下:第四章技術(shù)與裝備表4-1156×156mm多晶硅片技術(shù)參數(shù)規(guī)格一般特性生產(chǎn)工藝多晶:定向凝固晶向多晶:無導(dǎo)電類型P少子壽命摻雜位錯(cuò)、孔洞、六角網(wǎng)絡(luò)、裂紋無電的特性電阻率范圍化學(xué)特性氧含量碳含量機(jī)械特性邊尺寸誤差對角線誤差方整度邊長公差厚度彎曲外觀檢查線痕邊緣缺陷蝕刻無玷污無規(guī)格一般特性外形輪廓方形圓角生產(chǎn)工藝直拉單晶:CZ晶向?qū)щ婎愋蚉少子壽命位錯(cuò)密度≤3000個(gè)/cm3電的特性第四章技術(shù)與裝備規(guī)格電阻率范圍化學(xué)特性氧含量碳含量機(jī)械特性垂直度垂直度變化厚度彎曲外觀檢查線痕邊緣缺陷長<2mm;深<0.5mm≤2處蝕刻無玷污無本項(xiàng)目將通過國內(nèi)外專業(yè)人才的引進(jìn)、培訓(xùn),以及與相關(guān)企業(yè)的技術(shù)合作,采用全球領(lǐng)先的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備,使用厚度200微米及以下的硅片切割技術(shù)以減少硅材料的用量。項(xiàng)目產(chǎn)品具有技術(shù)參數(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)成本優(yōu)化,產(chǎn)品具有全球競爭力。1)工藝路線本項(xiàng)目主要原材料為多晶硅料。項(xiàng)目對原材料的要求詳見6.1章節(jié)。主要建筑物包括多晶及切片廠房、單晶廠房與切片廠房、硅料處硅料處理車間及倉庫位于項(xiàng)目用地西側(cè),硅料在倉庫內(nèi)暫存后運(yùn)至硅料處理車間進(jìn)行分選、清洗、包裝,處理好的硅料分別運(yùn)至硅料處理車間的東面的多晶廠房及單晶廠房,進(jìn)行多晶鑄碇和單晶拉制,然后將多晶硅碇運(yùn)至切片區(qū)、單晶硅棒運(yùn)至切片廠房,經(jīng)截?cái)唷⑶蟹?、第四章技術(shù)與裝備滾磨(單晶)、切片、清洗及包裝后運(yùn)至倉庫存入或發(fā)貨。2)生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)過程包括多晶材料的鑄碇、單晶拉制、硅片切割等。本項(xiàng)目主要技術(shù)包括:①高純多晶硅材料到多晶鑄錠生產(chǎn)技術(shù);②高純多晶硅材料到單晶硅棒拉制生產(chǎn)技術(shù);③單晶硅棒、多晶鑄錠①高純多晶硅材料多晶鑄錠生產(chǎn)技術(shù)通過選用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、優(yōu)化工藝條件,降低動力消耗,節(jié)約生產(chǎn)成本,控制產(chǎn)品質(zhì)量,提高成品率;縮短工藝時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,并對邊角料及粉料回收利用,以緩解原材料的不足,同時(shí)降低生②高純多晶硅材料到單晶硅棒拉制生產(chǎn)技術(shù)通過選用先進(jìn)的8”優(yōu)質(zhì)單晶爐,投料量更大,提高生產(chǎn)效率,降低能源消耗;縮短工藝時(shí)間的同時(shí),得到較高的產(chǎn)品質(zhì)量。③硅片技術(shù)降低鋼線直徑,減少刀縫損失;采用更細(xì)的研磨砂,節(jié)省硅材料的損失;采用砂漿自動回收循環(huán)系統(tǒng),降低硅片加工成本和避免廢砂3)生產(chǎn)環(huán)境控制技術(shù)一生產(chǎn)火災(zāi)類別表4-3廠房生產(chǎn)火災(zāi)類別一覽表第四章技術(shù)與裝備序號建筑號廠房名稱生產(chǎn)火災(zāi)類別備注1多晶硅片廠房1丁類2多晶硅片廠房2丁類3單晶硅棒生產(chǎn)廠房丁類4切片廠房丁類5硅材料處理廠房丁類一空調(diào)、通風(fēng)多晶及單晶生產(chǎn)廠房生產(chǎn)區(qū)采用舒適性空調(diào),濕度40~80%。硅片對多晶爐等發(fā)量熱較大的設(shè)備采用局部排風(fēng)設(shè)施排除多余熱氣,對清洗等產(chǎn)生酸堿廢氣的工序考慮局部排風(fēng)和廢氣處理設(shè)施。本項(xiàng)目對多晶鑄錠、硅片等采用大規(guī)模生產(chǎn)方式。1)多晶硅錠的生產(chǎn)工藝一工藝流程多晶硅錠的工藝流程圖如下:第四章技術(shù)與裝備多晶料分選多晶料分選多晶料清洗多晶料包裝備料裝爐定向生長拆爐去坩鍋坩鍋準(zhǔn)備坩鍋噴涂坩鍋烘烤免洗多晶料圖4-2多晶硅碇的生產(chǎn)工藝程流圖一工藝簡介①選料:將多晶硅、頭尾料、鍋底料按類分選。②硅料清洗:用酸腐蝕除去原料表面的雜質(zhì),再以純水清洗。③配料:根據(jù)鑄錠多晶的電阻率要求,按重量比例配置原料,裝入經(jīng)噴涂、烘烤處理后的石英坩堝。④裝爐:將配好的原料裝入爐內(nèi)、抽真空和充氬氣。⑥定向生長:加溫將原料溶化,按控制程序進(jìn)行定向生長。⑦鑄錠工藝主要使用定向凝固法:定向凝固法是將硅料放在柑塌中加以熔融,然后將柑塌從熱場中逐漸下降或從坩鍋底部通上冷源以造成一定的溫度梯度,使固液界面從坩鍋底部向上移動而形成晶錠。⑧拆爐:待爐溫冷卻后,將爐內(nèi)坩堝拿出。第四章技術(shù)與裝備⑨去坩鍋:去掉硅錠外層的坩鍋。2)多晶硅片的生產(chǎn)工藝一工藝流程線鋸切片線鋸卸片樣片測試圖4-3硅片生產(chǎn)工藝流程圖一工藝簡介②硅塊清洗:將開方后的硅塊清洗干凈。③硅塊粘接:將硅塊粘接在專用工作臺上。④裝硅塊上線鋸:將工作臺裝到多線切片機(jī)上。第四章技術(shù)與裝備⑤線鋸切片:多線切片機(jī)進(jìn)行切片。⑥線鋸卸片:從多線切片機(jī)卸下已完成切片的工作臺。⑦硅片脫膠、取樣:從工作臺通過脫膠取下硅片。⑧硅片清洗、甩干:清洗硅片并進(jìn)行甩干。⑨樣片測試:測試合格,包裝入庫。硅單晶按晶體生長方法的不同,分為直拉(CZ)和區(qū)熔(FZ)兩種。由于成本和性能的原因,CZ材料應(yīng)用最廣。本項(xiàng)目采用的是直拉法生產(chǎn)單晶棒。單晶硅的生產(chǎn)是采用高純度多晶硅為原料,在直拉單晶爐內(nèi)將多晶硅熔化,熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則這些晶粒平行結(jié)合起來便結(jié)晶成單晶硅。本項(xiàng)目單晶硅片主要的生產(chǎn)技術(shù)包括以下幾個(gè)部分:1)加料:將多晶硅原料及摻雜劑放入石英坩堝內(nèi),摻雜劑的種類依電阻的N或P型而定,摻雜劑種類有硼、磷、銻、砷。2)熔化:加完多晶硅原料于石英坩堝內(nèi)后,單晶爐爐門關(guān)閉并抽成真空后充入高純氬氣使之維持一定壓力范圍內(nèi),然后打開石墨加熱器電源,加熱至熔化溫度(1420℃)以上,將多晶硅原料熔化。3)縮頸生長:當(dāng)硅熔體的溫度穩(wěn)定之后,將籽晶慢慢浸入硅熔體中。由于籽晶與硅熔體場接觸時(shí)的熱應(yīng)力,會使籽晶產(chǎn)生位錯(cuò),這些第四章技術(shù)與裝備位錯(cuò)必須利用縮頸生長使之消失掉。縮頸生長是將籽晶快速向上提升,使長出的籽晶的直徑縮小到一定大小(4-6mm),由于位錯(cuò)線與生長軸成一個(gè)交角,只要縮頸夠長,位錯(cuò)便能長出晶體表面,產(chǎn)生零位錯(cuò)的4)放肩生長:長完細(xì)頸之后,須降低溫度與拉速,使得晶體的直徑漸漸增大到所需的大小。5)等徑生長:長完細(xì)頸和肩部之后,借著拉速與溫度的不斷調(diào)整,可使晶棒直徑維持在正負(fù)2mm之間,這段直徑固定的部分即稱為等徑部分。單晶硅片取自于等徑部分。6)尾部生長:在長完等徑部分之后,如果立刻將晶棒與液面分開,那么效應(yīng)力將使得晶棒出現(xiàn)位錯(cuò)與滑移線。于是為了避免此問題的發(fā)生,必須將晶棒的直徑慢慢縮小,直到成一尖點(diǎn)而與液面分開。這一過程稱之為尾部生長。7)開爐取料:長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時(shí)間后取出,即完成一次生長周期。8)切斷:切除單晶硅棒的頭部、尾部及超出產(chǎn)品需求規(guī)格的部分,將單晶硅棒分段成切片設(shè)備可以處理的長度,切取試片測量單晶硅棒的電阻率含氧量。9)外徑磨削:由于單晶硅棒的外徑表面并不平整且直徑也比最終硅片所規(guī)定的直徑規(guī)格大,通過外徑滾磨可以獲得較為精確的直徑。10)切片:指將單晶硅棒切成具有精確幾何尺寸的晶片。第四章技術(shù)與裝備11)清洗:對切割后的硅片進(jìn)行清洗,除去表面雜質(zhì)。12)分選檢測:對清洗甩干后的硅片進(jìn)行分選檢測。單晶硅片生產(chǎn)的工藝流程如圖4-4。腐蝕清洗干燥熔化加料尾部生長折爐取料斷頭尾滾磨測試晶棒粘結(jié)切片硅片脫膠發(fā)貨入庫包裝測試圖4-4單晶硅片生產(chǎn)工藝流程圖本項(xiàng)目技術(shù)主要來源于兩方面:①工藝設(shè)備廠家轉(zhuǎn)讓的工藝技術(shù);②由公司聘請專家和技術(shù)人員提供的工藝技術(shù)。本項(xiàng)目在保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力以及研究發(fā)展的前提下,選擇性價(jià)比高、生產(chǎn)效率高、環(huán)保節(jié)能效應(yīng)好的工藝設(shè)備。第四章技術(shù)與裝備本項(xiàng)目生產(chǎn)過程包括多晶材料的鑄碇、單晶硅棒拉制、破錠及硅片切割等工序。關(guān)鍵設(shè)備包括多晶爐、單晶爐和線切割機(jī)等。在硅片切割方面,要求線切機(jī)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、破碎率低,且能夠切出較超薄型硅片。對多晶鑄碇及線切設(shè)備,進(jìn)口設(shè)備工藝穩(wěn)定,成品率高,而國內(nèi)設(shè)備無法達(dá)到項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo),因此這些設(shè)備考慮進(jìn)口。單晶拉制設(shè)備,國內(nèi)經(jīng)過多年發(fā)展,已有一些具有生產(chǎn)能力的企業(yè)能夠滿足設(shè)備供應(yīng),國外進(jìn)口設(shè)備相比而言在細(xì)節(jié)部分更為先進(jìn)和細(xì)致。因此該部分設(shè)備可在進(jìn)口與國產(chǎn)供應(yīng)商中根據(jù)使用特點(diǎn)擇優(yōu)選擇配置。進(jìn)口工藝設(shè)備引自美國、日本、瑞士等國的世界一流的組合生產(chǎn)線,設(shè)備生產(chǎn)能力和技術(shù)指標(biāo)能夠保證生產(chǎn)要求。其它生產(chǎn)設(shè)備采用盡量國產(chǎn)化、貨比三家、擇優(yōu)選擇的原則配置。根據(jù)生產(chǎn)大綱,多晶硅片根據(jù)目前主流市場的3.68W/片(平均值,尺寸156mm×156mm×0.2mm)的效率折合約1.1億片,折合多晶硅錠(尺寸840mm×840mm×240mm)約8000錠。但根據(jù)目前實(shí)際運(yùn)行的廠家經(jīng)驗(yàn)來看,在鑄錠生產(chǎn)過程中,實(shí)際成品率約在95%及以上;在切片生產(chǎn)過程中,實(shí)際成品率約在90%,其他工序的實(shí)際成品率約在95%左右。第四章技術(shù)與裝備因此,考慮實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況,要達(dá)到本項(xiàng)目的400MW多晶硅片生產(chǎn)大綱,年產(chǎn)多晶硅錠約需要9900錠左右。1、鑄錠工段主要設(shè)備多晶爐要求其機(jī)械部件采用高精度數(shù)控加工,并設(shè)有電源安全保護(hù)裝置、爐體水溫報(bào)警系統(tǒng)、冷卻水流量過小報(bào)警(OP)系統(tǒng)、爐壓異常報(bào)警系統(tǒng)、爐蓋自動泄壓裝置等多種生產(chǎn)安全保障措施,另配有配套節(jié)能熱場、參數(shù)監(jiān)視系統(tǒng)、電腦控制系統(tǒng)和觸摸屏顯示等先進(jìn)技術(shù)措施。目前國內(nèi)也有多晶硅鑄錠爐設(shè)備供應(yīng)商,如京運(yùn)通、精工、中電二所等,國產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)狀是在短周期即幾個(gè)鑄錠周期內(nèi)運(yùn)行情況比較穩(wěn)定,但在長周期連續(xù)生產(chǎn)的工況下,其設(shè)備的穩(wěn)定性顯得不足,不定期會出現(xiàn)一些問題。因此,鑒于硅片規(guī)?;a(chǎn)長期、穩(wěn)定、可靠的生產(chǎn)要求,本項(xiàng)目擬選用在國際國內(nèi)已有多家企業(yè)使用的進(jìn)口鑄錠爐,通過使用中反饋的信息來看,其設(shè)備能夠滿足連續(xù)的規(guī)模化生產(chǎn),設(shè)備長期運(yùn)行穩(wěn)定可靠,能夠滿足本項(xiàng)目使用需求。本項(xiàng)目擬引進(jìn)DSS450鑄錠爐,該設(shè)備生產(chǎn)周期約50小時(shí)/爐,年產(chǎn)能≥7MW,產(chǎn)出硅錠尺寸約為840×840mm×240mm。鑄錠爐設(shè)備選擇:單臺52小時(shí)出一錠,根據(jù)操作員工的熟練程度,每一爐次考慮2~3小時(shí)的上下料時(shí)間,則每月可出13錠。全年滿產(chǎn)可達(dá)156錠,每錠理論產(chǎn)能約50KW。根據(jù)目前其他生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)行實(shí)際情況來看,生產(chǎn)過程中鑄錠工序?qū)嶋H產(chǎn)出效率大約95%以上,因此單臺設(shè)備全年滿產(chǎn)有效產(chǎn)出約148錠。為滿足400MW的產(chǎn)能,本項(xiàng)目擬配置64臺鑄錠爐。2、破錠工段切割線為鋼絲線,其特點(diǎn)是切割面相對平滑,但生產(chǎn)過程中所消耗的鋼線數(shù)量也較大,每破一錠約耗數(shù)十公里鋼線,耗時(shí)約8小時(shí)。最近市場上出現(xiàn)一種新型金剛線切割設(shè)備,其切割工具為金剛線鋸,特點(diǎn)是切割面相對較粗糙,但其線鋸耗量小,每破一錠僅耗約不到1公里金剛線,耗時(shí)約3小時(shí)。如選用普通鋼線破錠設(shè)備,根據(jù)其產(chǎn)能情況,為滿足本項(xiàng)目的400MW多晶硅片生產(chǎn)大綱,約需選用12臺設(shè)備。如選用金剛線破錠設(shè)備,約需選用5臺設(shè)備。從耗材方面來看,金剛線破錠的方式雖然線鋸耗量較普通鋼線而言少很多,但其單位材料成本也高且金剛線目前還主要依賴于進(jìn)口,因此綜合比較破錠的線鋸成本基本相當(dāng)。從時(shí)間成本來看,金剛線破錠方式比普通鋼線切割方式的時(shí)間消耗大大降低,耗時(shí)比為3:8。從設(shè)備價(jià)格成本來看,金剛線破錠設(shè)備與普通鋼線破錠設(shè)備價(jià)格相比價(jià)格較高,價(jià)格比約為2:1。從綜合分析比選來看,金剛石破錠線鋸具有較大的取代優(yōu)勢,但由于其設(shè)備問世時(shí)間較短,在國內(nèi)中只有個(gè)別生產(chǎn)企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中使用,其設(shè)備的長期、穩(wěn)定運(yùn)行工況也正在進(jìn)一步驗(yàn)證中。因此,本第四章技術(shù)與裝備項(xiàng)目在建設(shè)過程中首先立足與經(jīng)過長期市場考驗(yàn),運(yùn)行穩(wěn)定可靠的普通鋼線破錠設(shè)備,同時(shí)在項(xiàng)目建設(shè)期著力考察新型金剛線破錠設(shè)備,如通過調(diào)研考察確定其設(shè)備的穩(wěn)定性滿足生產(chǎn)使用要求,可在項(xiàng)目建設(shè)中適當(dāng)考慮采用金剛線破錠設(shè)備取代傳統(tǒng)設(shè)備。3、切片工段Burger及日本的NTC。其中日本的NTC主要在單晶硅片生產(chǎn)中得泛應(yīng)用,主要原因是其設(shè)備產(chǎn)能較低、但切片質(zhì)量高、硅片表面平滑且破片率較低,由于單晶硅片相對價(jià)格較高,大數(shù)量的破片對生產(chǎn)成本有直接影響,因此單晶片生產(chǎn)中NTC線切設(shè)備使用較多。在多晶硅片生產(chǎn)中,廣泛應(yīng)用的是瑞士的HCT及MB線切設(shè)備。二者又有不同差別:MB線鋸生產(chǎn)的硅片表面平質(zhì)量表面平滑度較MB線鋸生產(chǎn)成品相對低一點(diǎn)。根據(jù)目前國內(nèi)大規(guī)模運(yùn)行的生產(chǎn)企業(yè)使用狀況來看,要滿足大規(guī)模連續(xù)穩(wěn)定的硅片生產(chǎn),優(yōu)先考慮選擇HCT切片線鋸切片線鋸選擇:平均每天切割2刀共16塊,單臺全年(按330天計(jì)算)可切割5280塊。為滿足400MW的產(chǎn)能,本項(xiàng)目擬配置47臺切單晶爐選擇先進(jìn)的8”直拉爐,投料量90~120kg,生長周期為55~60小時(shí)/爐,采用電阻加熱、石墨加熱器,并有電源安全保護(hù)裝置、爐體水溫報(bào)警系統(tǒng)、冷卻水流量及壓力報(bào)警系統(tǒng)、爐壓異常報(bào)警系統(tǒng)等表4-4直拉爐參數(shù)表參照爐種晶體直徑(英寸)生長周期(小時(shí))(噸/123~12電源:電壓380V,電源頻率50Hz,最大功率為250KW加熱方式:電阻加熱、石墨加熱器爐內(nèi)最高溫度:1600℃多線切割機(jī)是將金屬線密繞在開槽繞線輪上(繞線輪的開槽間距即為加工物件的加工厚度),并使金屬線張緊,具有一定的張力(25牛第四章技術(shù)與裝備頓),利用線的高速運(yùn)動(10M/S),攜帶切削液及SIC粉對加工物品進(jìn)行切割,以達(dá)到高精度、高效率的切削目的。對于使用硅單晶加工的多線切割設(shè)備,由于國內(nèi)廠家的設(shè)備在精度、效率和加工質(zhì)量方面與日本和瑞士設(shè)備差距大,故本項(xiàng)目采用引從產(chǎn)品大綱和性價(jià)比角度考慮,擬采用日本NTCPV600多線切割機(jī),其單臺切片能力:切6.5英寸:月產(chǎn)15萬片。硅片共需購置工藝設(shè)備儀器488臺(套),設(shè)備費(fèi)108061.86萬元。其中進(jìn)口設(shè)備儀器174臺(套),進(jìn)口費(fèi)87269.36萬元;國產(chǎn)設(shè)備儀器314臺(套),費(fèi)用20792.5萬元。表4-4主要進(jìn)口工藝設(shè)備儀器表序號設(shè)備名稱單位數(shù)量參考單價(jià)總價(jià)/萬元擬進(jìn)口國別400MW多晶生產(chǎn)工序1多晶鑄錠爐臺/套66萬美元美、德2鑄錠爐備件包臺/套622.5萬美元美、德3坩堝噴涂站臺/套66萬美元美、德4切片機(jī)臺/套110萬瑞士法郎瑞士、日5開方機(jī)臺/套100萬瑞士法郎瑞士、日6少子壽命掃描儀臺/套1德、美7電阻率檢測儀臺/套1德、美8紅外探傷臺/套1德、美第四章技術(shù)與裝備儀9其它測試儀器臺/套1德、美全自動硅片分選機(jī)臺/套6德、美砂漿回收系統(tǒng)臺/套4瑞士、日小計(jì)100MW單晶生產(chǎn)工序1直拉單晶爐臺/套5德、美2多線切割機(jī)臺/套瑞士、日3砂漿回收系統(tǒng)臺/套2日、德4毛刷機(jī)臺/套2日、德5多線切方機(jī)臺/套4瑞、日6全自動硅片分選機(jī)臺/套2德、美7檢測儀器套1德、美小計(jì)合計(jì)表4-5主要國產(chǎn)工藝設(shè)備儀器表序號設(shè)備名稱單位數(shù)量總價(jià)/萬元備注400MW多晶生產(chǎn)工序1截?cái)鄼C(jī)臺/套3多晶倒角機(jī)臺/套64表面拋光機(jī)臺/套5漿液攪拌機(jī)臺/套6坩堝燒結(jié)爐臺/套8第四章技術(shù)與裝備序號設(shè)備名稱單位數(shù)量總價(jià)/萬元備注7磨端面機(jī)臺/套48粘膠機(jī)臺/套9脫膠機(jī)臺/套8插片機(jī)臺/套廢線切割機(jī)臺/套2烘箱臺/套全自動清洗機(jī)臺/套工具工裝套1小計(jì)100MW單晶生產(chǎn)工序1直拉硅單晶生長爐臺/套2外圓滾磨機(jī)臺/套33切斷機(jī)臺/套44全自動清洗機(jī)臺/套75測試分選儀臺/套16脫膠機(jī)臺/套27排片機(jī)臺/套48混膠機(jī)臺/套29砂漿攪拌機(jī)臺/套4平磨機(jī)臺/套1單槽清洗機(jī)臺/套4檢測儀器套1工具工裝套1小計(jì)硅料清洗車間1噴砂機(jī)臺/套2硅料清洗機(jī)臺/套4第四章技術(shù)與裝備序號設(shè)備名稱單位數(shù)量總價(jià)/萬元備注3邊皮料清洗機(jī)臺/套34烘箱臺/套3小計(jì)合計(jì)本項(xiàng)目主要建筑物包括多晶及切片廠房、硅料處理車間及倉庫等。一多晶及切片廠房多晶及切片廠房為單層鋼筋砼維護(hù)+鋼屋架結(jié)構(gòu)廠房,層高為10.8米,建筑火災(zāi)危險(xiǎn)類別為丁類;多晶鑄錠部分主要功能包括坩鍋的處理、多晶鑄碇等;切片部分主要功能包括硅塊的處理、硅片切割及后續(xù)處理等。除生產(chǎn)區(qū)外,還布置有生產(chǎn)管理、凈化更衣,以及生產(chǎn)配套的空調(diào)機(jī)房、車間變配電等。另外,車間還考慮有一般物品庫,包括暫存間、物料入口等,以利于物料的傳輸、暫存。單晶廠房為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。該廠房根據(jù)生產(chǎn)工藝要求,東側(cè)廠房的層高分別4米+9米;西側(cè)部分層高為4米+4.5米+4.5米。廠房的生產(chǎn)類別為丁類。主要生產(chǎn)區(qū)布置在東側(cè),主要工作人員集中在二層,生產(chǎn)區(qū)的端頭樓部分(一層為配電房,二層為空調(diào)機(jī)房);西側(cè)部第四章技術(shù)與裝備該建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),局部二層,一層高為6.0m,二層層高5.5m。廠房的生產(chǎn)類別為丁類,建筑耐火等級為二級。主要工藝生產(chǎn)區(qū)設(shè)置在一層,局部二層設(shè)置動力站房。一硅料處理車間和倉庫硅料處理車間為單層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),層高9米。倉庫為一層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),層高為7米。倉庫建筑面積約6800m2;硅料處理表4-6建構(gòu)筑物一覽表類別層數(shù)占地面積建筑面積結(jié)構(gòu)形式辦公實(shí)驗(yàn)樓民用4鋼筋砼框架職工餐廳民用2鋼筋砼框架拉單晶生產(chǎn)廠房丁類廠房鋼筋砼框架單晶切片廠房丁類廠房1鋼屋架多晶及切片廠房1丁類廠房1鋼屋架多晶及切片廠房2丁類廠房1鋼屋架硅料處理廠房丁類廠房1鋼屋面動力站房丁類1庫房丁類倉庫2變電站丁類1廢水處理站10消防水池10門衛(wèi)1民用1第五章物料供應(yīng)和公用設(shè)施第五章物料供應(yīng)和公用設(shè)施在太陽能級多晶硅片的生產(chǎn)中,主要原料為多晶硅硅料,硅料部分來自本公司即將投產(chǎn)的3000t/年多晶硅項(xiàng)目,坩堝、漿料以國內(nèi)采購為主。因此,本項(xiàng)目物料供應(yīng)上有保障。本項(xiàng)目所需的主要輔料包括坩堝、鋼線、砂漿液、化學(xué)品等,其使用量見下表。表5-1達(dá)產(chǎn)年主要輔料要求及用量序號名稱年消耗量備注1多晶硅料3200(噸)少子壽命≥100μs,氧濃度≤1×10at/cm3,碳濃度≤2.5×10at/cm3石英坩堝10420(個(gè))2石墨熱場142(套)3鋼線(0.12mm)7846000(千米)4碳化硅SIC4116000(公斤)5切削液(PEG)4321800(公斤)二、單晶廠房1多晶硅料少子壽命≥100μs,氧濃度≤1×10at/cm3,碳濃度≤2.5×10”at/cm32石英坩鍋11690(個(gè))3石墨熱場147(套)第五章物料供應(yīng)和公用設(shè)施4鋼線(0.12mm)3171000(千米)5碳化硅SIC1750000(公斤)6切削液(PEG)357000(公斤)本項(xiàng)目主要能源為電、水、天然氣以及各種大宗氣體?!獕嚎s空氣·含油量:0.1/mg·m第五章物料供應(yīng)和公用設(shè)施表5-2生產(chǎn)動力用量表序號氣體動力名稱參數(shù)要求單位用量備注1壓縮空氣(CDA)露點(diǎn)-40℃,終點(diǎn)2氬氣3氮?dú)?純水5工藝循環(huán)冷卻水6自來水7變電站裝設(shè)功率本項(xiàng)目的產(chǎn)品材料儲存周期以3個(gè)月計(jì)。本項(xiàng)目在太陽能級多晶硅生產(chǎn)廠房內(nèi)設(shè)置原料暫存及成品暫存,在廠區(qū)內(nèi)設(shè)置原材料庫、成品庫及包裝材料庫,面積約6800m2。本項(xiàng)目原材料及成品的廠外運(yùn)輸主要由汽車和鐵路運(yùn)輸,運(yùn)輸力量主要委托社會運(yùn)輸部門承擔(dān),本項(xiàng)目不另購買運(yùn)輸車輛。多晶硅采用袋裝、貨車鄰近運(yùn)輸,坩堝、鋼線采用貨車運(yùn)輸,砂漿液、化學(xué)品等液體采用罐裝運(yùn)輸,后期大批量時(shí)可采用槽罐車運(yùn)輸。生產(chǎn)過程中的廠內(nèi)運(yùn)輸主要考慮手推車和叉車運(yùn)輸。 第六章選址方案與廠區(qū)布置本項(xiàng)目擬建場地位于曲靖南海子工業(yè)園區(qū)。南海子工業(yè)園區(qū)是云南省30個(gè)重點(diǎn)工業(yè)園區(qū)之一,是曲靖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)打造現(xiàn)代工業(yè)基地,建設(shè)秀美城市新區(qū)的重要組成部分。園區(qū)位于曲靖市麒麟?yún)^(qū)和馬龍縣交界處,距昆明市120公里,曲靖城區(qū)7公里,馬龍縣城11公里,距新建的昆明國際機(jī)場90公里。園區(qū)交通發(fā)達(dá),物流便捷。320國道、昆曲高速公路、貴昆鐵路東西向貫穿園區(qū),并在園區(qū)建有火車站;環(huán)城北路由南至北橫貫園區(qū),連通昆曲高速公路;整個(gè)基地形成了公路、鐵路、航空立體交通網(wǎng)絡(luò),人流、園區(qū)為高原地形,有緩丘起伏,平均海拔在2060—2110米。氣候特點(diǎn)為“冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑,干濕分明,雨熱同季,雨量集中,干冷同期,光照長而熱量不足”,月平均氣溫13.6℃,年平均降雨量900—1040毫米。園區(qū)規(guī)劃總面積30.32平方公里,根據(jù)用地功能構(gòu)成,采用圈層結(jié)構(gòu),形成緊湊型放射狀組團(tuán)布局。概括為“一心、兩軸、五組團(tuán)”,即:生態(tài)核心、公共服務(wù)中心、職工生活區(qū)、東部工業(yè)組團(tuán)、南部工業(yè)組團(tuán)、西部工業(yè)組團(tuán)、北部工業(yè)組團(tuán)、倉儲物流組團(tuán)。園區(qū)建設(shè)堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路,以工業(yè)化帶動城市化,將園區(qū)建成高起點(diǎn)、高水平
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