去年年底以來(lái)，業(yè)界就盛傳商務(wù)部擬將多晶硅納入高能耗、高排放的“兩高”名單，此說(shuō)法有俞演俞烈之勢(shì)。但記者在采訪中了解到，業(yè)內(nèi)對(duì)此另有看法。
　　多位專(zhuān)家表示，應(yīng)當(dāng)從我國(guó)多晶硅行業(yè)的實(shí)際出發(fā)，從國(guó)家能源戰(zhàn)略的角度出發(fā)，在光伏產(chǎn)品的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，多晶硅生產(chǎn)過(guò)程可以做到綠色環(huán)保，完全可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放甚至通過(guò)循環(huán)利用達(dá)到零排放。前不久，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)聯(lián)合國(guó)內(nèi)主要多晶硅生產(chǎn)企業(yè)向國(guó)家發(fā)改委、工信部、商務(wù)部、環(huán)保部、安監(jiān)總局等有關(guān)部門(mén)遞交了一份報(bào)告，指出多晶硅生產(chǎn)不存在“高能耗、高排放”。那么，多晶硅行業(yè)到底是不是“兩高”行業(yè)呢？記者就此進(jìn)行了一番深入調(diào)查。
　　多晶硅是信息產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料，世界多個(gè)國(guó)家將其列為戰(zhàn)略性材料，對(duì)我國(guó)實(shí)施技術(shù)封鎖和市場(chǎng)壟斷，國(guó)內(nèi)需求長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口。我國(guó)多晶硅經(jīng)過(guò)洛陽(yáng)中硅科技、江西賽維LDK、江蘇中能硅業(yè)、四川永祥股份等骨干企業(yè)多年的努力，打破了發(fā)達(dá)國(guó)家多年的技術(shù)封鎖和市場(chǎng)壟斷，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)和供應(yīng)，解決了光伏產(chǎn)業(yè)“兩頭在外”的“一頭”問(wèn)題，初步形成一個(gè)具有戰(zhàn)略意義的新型產(chǎn)業(yè)。
　　但是，最近多晶硅行業(yè)一直受“高能耗、高排放”爭(zhēng)議的困擾，各項(xiàng)優(yōu)惠政策和科研受阻，這對(duì)一個(gè)剛剛興起的產(chǎn)業(yè)形成致命打擊。洛陽(yáng)中硅高科技有限公司副總經(jīng)理嚴(yán)大洲、江西賽維LDK太陽(yáng)能高科技有限公司總裁兼首席運(yùn)營(yíng)官佟興雪等業(yè)內(nèi)專(zhuān)家詳細(xì)向記者分析了多晶硅乃至整個(gè)光伏行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗、能源貢獻(xiàn)以及對(duì)降低GDP能耗的貢獻(xiàn)，分析了多晶硅清潔生產(chǎn)過(guò)程，以利于行業(yè)的長(zhǎng)久健康發(fā)展。
　　全產(chǎn)品鏈的多晶硅能耗不高
　　如果僅從單一的多晶硅生產(chǎn)來(lái)看，耗能確實(shí)不低。但在我國(guó)，幾乎所有的大型企業(yè)都不只生產(chǎn)多晶硅，而將產(chǎn)業(yè)鏈一直延伸到太陽(yáng)能電池組件。2009年，全世界光伏發(fā)電組件產(chǎn)量為10.5 GW，其中晶體硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)量為8.5GW，薄膜太陽(yáng)能電池1.6GW，晶體硅太陽(yáng)能電池占總產(chǎn)量的84.16%；2010年全球光伏電池產(chǎn)量達(dá)到21GW，與2009年的10.5GW相比，翻了一番。晶體硅太陽(yáng)電池仍然是當(dāng)今市場(chǎng)主流。
　　光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量回收期TP（年）＝制造光伏系統(tǒng)的全部能耗/光伏發(fā)電系統(tǒng)年發(fā)電量，即光伏發(fā)電的增值效應(yīng)。根據(jù)示意圖上面的測(cè)算，可以得到光伏發(fā)電從硅石到系統(tǒng)的總能耗為2.597kWh/Wp。中國(guó)西部的太陽(yáng)能資源豐富，光伏發(fā)電系統(tǒng)的年平均利用小時(shí)數(shù)為3000小時(shí)（已經(jīng)考慮了系統(tǒng)效率），東部差一些，約為1000小時(shí)，平均1500小時(shí)，即每峰瓦太陽(yáng)電池一年可以發(fā)出1.5kWh的電。由此，可以計(jì)算出光伏發(fā)電的能量回收期為1.73年。隨著太陽(yáng)級(jí)硅材料能耗下降（200kWh/kg-160kWh/kg），光伏電池效率繼續(xù)提高（17%-22%），基片繼續(xù)減薄，晶體硅光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量回收期有可能降到1年。若按其工作壽命為30年計(jì)算，則光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量增值效應(yīng)可以達(dá)到20倍以上。薄膜太陽(yáng)電池的能量回收期大約只有1年。按照測(cè)算結(jié)果，完全可以利用光伏發(fā)電來(lái)生產(chǎn)光伏電池，實(shí)現(xiàn)良性的、可永續(xù)的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)。
　　目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的太陽(yáng)能組件的使用壽命25年，以此推算，生產(chǎn)出的太陽(yáng)能組件在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能耗回收后，幾乎不用再消耗電量，即可發(fā)電約22年，并且沒(méi)有任何污染物排放。事實(shí)上，即使25年之后，太陽(yáng)能組件的發(fā)電效率大約相當(dāng)于25年之前的80%，仍可使用很長(zhǎng)一段時(shí)間。
　　2009年，中硅高科代表團(tuán)在訪問(wèn)德國(guó)康次坦茨國(guó)際太陽(yáng)能研究中心時(shí)，看到該中心收集的一組1983年產(chǎn)的太陽(yáng)能單晶硅電池，目前轉(zhuǎn)化效率仍可穩(wěn)定在17%，計(jì)算其壽命已達(dá)到27年。據(jù)國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)人士介紹，國(guó)內(nèi)還有1977年生產(chǎn)的單晶硅太陽(yáng)能電池組件，用于氣象觀測(cè)站，目前仍可發(fā)電，計(jì)算壽命已達(dá)到33年。隨著國(guó)內(nèi)多晶硅質(zhì)量提高、穩(wěn)定，多晶硅供應(yīng)逐步富裕，太陽(yáng)能光伏發(fā)電高轉(zhuǎn)化率、長(zhǎng)壽命、低成本的效益會(huì)更顯著。
　　光伏發(fā)電前景毋庸置疑 

　　我國(guó)已經(jīng)向國(guó)際社會(huì)承諾到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重達(dá)到15%左右。這其中，繼風(fēng)電、核電大發(fā)展之后，太陽(yáng)能光伏發(fā)電是最具潛力的。
　　晶硅光伏發(fā)電與傳統(tǒng)煤電比較有極大優(yōu)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)：2009年全國(guó)發(fā)電煤耗平均為342克標(biāo)準(zhǔn)煤/kWh。光伏發(fā)電從硅石到系統(tǒng)的總能耗為2.597kWh/Wp，折標(biāo)煤為888.2克標(biāo)準(zhǔn)煤/Wp。2010年平均為335克標(biāo)準(zhǔn)煤/kWh。

　　“晶硅太陽(yáng)能電池壽命30年，基本免維護(hù)，壽命期內(nèi)平均發(fā)電量1.5×30=45kWh，折標(biāo)煤為19.73克標(biāo)準(zhǔn)煤/kWh，僅煤電的1/17，多好的能源！”洛陽(yáng)中硅高科技有限公司副總經(jīng)理嚴(yán)大洲向記者分析說(shuō)。
　　嚴(yán)大洲介紹說(shuō)，近年來(lái)，我國(guó)多晶硅產(chǎn)量擴(kuò)大，質(zhì)量提高，為晶硅太陽(yáng)能光伏發(fā)電提升轉(zhuǎn)化率、降低成本、延長(zhǎng)壽命創(chuàng)造了良好條件。國(guó)內(nèi)已有光伏企業(yè)將晶硅太陽(yáng)能電池壽命目標(biāo)調(diào)整為40年，同時(shí)發(fā)電效率有所提高，多晶硅光伏發(fā)電效率為18%～20%，單晶硅光伏發(fā)電效率為20%～22%，發(fā)電成本介于1.3～1.5元/kWh，并有望進(jìn)一步降低。
　　2008年4月28日，國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)上下游聯(lián)合，在洛陽(yáng)宣言，要在2012年使中國(guó)光伏發(fā)電成本降低到1元/kWh，按此要求多晶硅2008價(jià)格降低到700元/kg，2009年價(jià)格降低到600元/kg，2010價(jià)格降低到500元/kg，多晶硅生產(chǎn)企業(yè)想方設(shè)法降低成本、提高質(zhì)量，已全部按要求提前達(dá)到。光伏組建的價(jià)格也由3.5～5美元/Wp降低到目前的1.5～2美元/Wp，效果顯著。另外：根據(jù)光伏產(chǎn)業(yè)的學(xué)習(xí)曲線，光伏發(fā)電裝機(jī)容量每增長(zhǎng)一倍，光伏發(fā)電成本降低20%。
多晶硅生產(chǎn)可做到零排放。

　　關(guān)于多晶硅污染高的說(shuō)法，嚴(yán)大洲表示，這與其生產(chǎn)技術(shù)和工藝密切相關(guān)，改良的技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，甚至做到零排放。多晶硅可以實(shí)現(xiàn)充分的循環(huán)利用，其生產(chǎn)以金屬硅為原料，與氯化氫反應(yīng)合成三氯氫硅，三氯氫硅經(jīng)過(guò)精餾提純后，用高純氫氣還原得到多晶硅產(chǎn)品。還原過(guò)程中，產(chǎn)生大量尾氣，采用干法回收系統(tǒng)將尾氣中的成份分離，其中：SiCl4、SiHCl3混合液送精餾提純，得到高純SiHCl3還原生產(chǎn)多晶硅，SiCl4送氫化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，提純后再返回還原系統(tǒng)使用；HCl氣體送三氯氫硅合成工序；氫氣返回還原工序生產(chǎn)多晶硅。整個(gè)多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)理想的物料循環(huán)、能量回收利用的閉路循環(huán)系統(tǒng)。
　　在多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中，四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)的副產(chǎn)物，每生產(chǎn)1噸多晶硅產(chǎn)生10～20噸四氯化硅，如不妥善處理，將直接影響生產(chǎn)并導(dǎo)致環(huán)境污染。主流處理工藝是氫化轉(zhuǎn)變?yōu)槿�氯氫硅，成為多晶硅原料，返回系統(tǒng)使用。輔助工藝包括生產(chǎn)氣相白碳黑、硅酸乙酯、高純石英、光纖預(yù)制棒、有機(jī)硅等產(chǎn)業(yè)鏈其它產(chǎn)品。
　　多晶硅生產(chǎn)“三廢”處理。多晶硅生產(chǎn)的“三廢”：廢氣：主要成份N2，含少量H2、HCl、Si2HCl2、SiHCl3、SiCl4等；廢水：廢氣淋洗水、純水制備排水等, 呈酸性；廢渣：硅粉、二氧化硅、石灰石渣等，無(wú)害、不溶，屬一般固體廢物。處理辦法：將系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣通過(guò)管道匯集至三廢處理站中的廢氣處理塔，利用氯硅烷極易水解和酸堿中和的原理，在廢氣處理塔內(nèi)用堿性水對(duì)廢氣進(jìn)行噴林洗滌，從廢氣處理塔頂排出中性氣體，主要成分是氮?dú)夂蜕倭康臍錃猓宦裙柰樗�解產(chǎn)生的鹽酸和二氧化硅，鹽酸與堿反應(yīng)形成中性水，進(jìn)一步處理后達(dá)標(biāo)排放；二氧化硅通過(guò)壓濾固化后運(yùn)至政府指定垃圾場(chǎng)。

　　以江西賽維ＬＤＫ公司為例，該公司２００９年９月投產(chǎn)的１．５萬(wàn)噸高純硅料一期項(xiàng)目，通過(guò)不斷對(duì)最新一代的改良西門(mén)子工藝進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，從精餾、氫化、還原、尾氣回收，形成了一個(gè)全閉環(huán)的、全回收的系統(tǒng)，每生產(chǎn)一千克多晶硅的電耗不超過(guò)６０kWh，物耗水平也控制在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的５０％以下，產(chǎn)品純度遠(yuǎn)高于目前國(guó)內(nèi)精煉純化度行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平�！澳壳斑@一項(xiàng)目在運(yùn)行時(shí)，對(duì)所有廢棄物進(jìn)行回收，真正做到了對(duì)環(huán)境無(wú)污染無(wú)危害�！辟惥S公司董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官彭小峰表示。
　　可以說(shuō)，目前我國(guó)的多晶硅生產(chǎn)，在“三廢”處理方面基本沒(méi)有技術(shù)難題，國(guó)內(nèi)千噸級(jí)規(guī)模的工廠都有“尾氣干法回收”系統(tǒng)，環(huán)保評(píng)估和檢測(cè)體系完善，需達(dá)標(biāo)才能獲得生產(chǎn)許可，工廠潔凈，環(huán)境優(yōu)美，不存在“高排放”。

　　多晶硅耗能不應(yīng)單純比較
　　嚴(yán)大洲告訴記者，國(guó)內(nèi)有些專(zhuān)家和政府官員，將多晶硅生產(chǎn)與鋼鐵和電解鋁比較，認(rèn)為多晶硅耗電200kWh/kg（折標(biāo)煤68.4kgce/kg）；電解鋁耗電14kWh/kg（折標(biāo)煤4.788kgce/kg）；理所當(dāng)然是高能耗！“但是，兩者的用途不同、兩者的價(jià)值不同、技術(shù)附加值和總能源消耗規(guī)模不同，對(duì)國(guó)家的貢獻(xiàn)和戰(zhàn)略意義不同，不宜簡(jiǎn)單處置�！眹�(yán)大洲分析說(shuō)。
　　對(duì)電解鋁來(lái)說(shuō)，目前售價(jià)1.46萬(wàn)元/噸，其萬(wàn)元GDP產(chǎn)值耗能指標(biāo)：4.788/1.46=3.279 tce/萬(wàn)元。2009年全國(guó)電解鋁消費(fèi)量1439萬(wàn)噸，耗電1.4萬(wàn)kWh/t×1439萬(wàn)噸=2014.6億kWh，2009年全國(guó)電力消費(fèi)量36973億kWh，占總用電量的5.45%。
　　對(duì)多晶硅來(lái)說(shuō)，根據(jù)業(yè)內(nèi)測(cè)算，即使多晶硅的價(jià)格從高峰時(shí)的每千克400美元掉到目前約65美元的水平，每噸多晶硅電耗折算68.4噸標(biāo)煤，GDP產(chǎn)值65×6.83×1000 =44.395萬(wàn)元/噸，其萬(wàn)元GDP產(chǎn)值值耗指標(biāo)：68.4/44.395=1.54tce/萬(wàn)元，不到鋁電解萬(wàn)元GDP產(chǎn)值能耗一半，低于全國(guó)2008年萬(wàn)元GDP工業(yè)產(chǎn)值耗能指標(biāo)2.189，同時(shí)可以減少二氧化碳排放量30%。
　　國(guó)外積極擴(kuò)產(chǎn)多晶硅
　　盡管?chē)?guó)內(nèi)對(duì)多晶硅“兩高”的質(zhì)疑聲不斷，但資料顯示，國(guó)外大型企業(yè)仍在積極新建、擴(kuò)建多晶硅項(xiàng)目。
　　美國(guó)是多晶硅產(chǎn)量最大的國(guó)家，2009年，美、日、德、韓四國(guó)多晶硅總產(chǎn)量84500噸，較2008年57400噸增長(zhǎng)47.2%。其中美國(guó)4家公司5家多晶硅廠的總產(chǎn)48000噸，占世界總產(chǎn)量的45.8%。其中，黑姆洛克公司2009年多晶硅產(chǎn)量27500噸/年，位列世界首位；先進(jìn)硅（REC）材料公司的產(chǎn)量11000噸/年，列世界第三；MEMC的多晶硅產(chǎn)量9000噸/年，列世界第五。美國(guó)的多晶硅企業(yè)中，國(guó)外股份占多數(shù)，黑姆洛克的股份分布：道康寧63.25%、日本信越24.5%、日本三菱占12.25%；先進(jìn)硅（REC）材料公司2005年時(shí)是全日資企業(yè)，當(dāng)年在多晶硅市場(chǎng)興起之時(shí)，將全部股份售給挪威，并更名為REC公司；三菱（美國(guó)）也是全日資企業(yè)。世界多晶硅項(xiàng)目集聚美國(guó)，得益于美國(guó)給多晶硅廠優(yōu)惠電價(jià)，長(zhǎng)期以來(lái)，電價(jià)2～3美分/kWh，具備明顯優(yōu)勢(shì)，還有稅收的優(yōu)惠。
　　2010年以來(lái)國(guó)外多晶硅企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)迅速。其中德國(guó)瓦克公司的產(chǎn)能將在今年底達(dá)到2.2萬(wàn)噸以上；美國(guó)的海姆洛克公司也宣布將產(chǎn)能擴(kuò)大一倍；日本的德山曹達(dá)公司也忙著擴(kuò)產(chǎn)。
　　據(jù)了解，時(shí)至今日，傳統(tǒng)七大多晶硅公司依然沒(méi)有一家在中國(guó)建廠，也沒(méi)有一家對(duì)外轉(zhuǎn)讓技術(shù)，一直把多晶硅生產(chǎn)留在本國(guó)，產(chǎn)品高價(jià)出口。擴(kuò)建仍在美國(guó)、德國(guó)、馬來(lái)西亞等地。
　　多晶硅和石油、煤炭等產(chǎn)品的屬性一樣，是關(guān)系到未來(lái)一個(gè)大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力的核心產(chǎn)業(yè)。值得注意的是，目前國(guó)外多晶硅產(chǎn)品在中國(guó)多晶硅發(fā)展的幼稚期間，低價(jià)進(jìn)口到中國(guó)，與中國(guó)本土多晶硅企業(yè)爭(zhēng)搶客戶(hù)，競(jìng)爭(zhēng)已異常激烈。
　　

　　晶體硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D
　　能耗計(jì)算邊界條件。以原料硅砂為起點(diǎn)，到制成晶體硅光伏發(fā)電系統(tǒng)，全部能量消耗EP表達(dá)式：
　　EP = EP1 + EP2 + EP3 + EP4 + EP5 + EP6
　　其中：EP1為“硅砂--冶金硅”的能耗：13kwh/kg； 
　　EP2 為“冶金硅--多晶硅”的能耗 200kwh/kg（改良西門(mén)子法國(guó)內(nèi)平均水平）；
　　EP3為“多晶硅--多晶硅片”的能耗9 kwh/kg（目前國(guó)內(nèi)主流，使用多線切割機(jī)切片能耗水平）；
　　EP4為“多晶硅片—多晶硅光伏電池”的能耗 0.2kwh/Wp；
　　EP5為“光伏電池—光伏組件”的能耗 0.15kwh/Wp，含封裝材料的生產(chǎn)能耗；
　　EP6為“光伏組件—光伏系統(tǒng)”的能耗 0.31kwh/Wp，含并網(wǎng)控制逆變器、電纜等的生產(chǎn)能耗。
　　計(jì)算結(jié)果為：
　　多晶硅生產(chǎn)消耗工業(yè)硅原料：1.5kg，即每生產(chǎn)1kg高純多晶硅需要1.5kg冶金硅；
　　拉制硅棒或澆鑄硅錠消耗高純多晶硅：1.2kg，即1kg硅錠/硅棒需要1.2kg高純多晶硅；
　　1kg硅棒或硅錠可以切60片125×125mm的硅片（薄片可切70~90片），每片平均制造2.4Wp太陽(yáng)電池，合計(jì)為：144Wp/kg；
　　制造每瓦太陽(yáng)電池需要的高純多晶硅：1200g/144Wp = 8.3g/Wp（國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平：6g/Wp）；
　　制造每瓦太陽(yáng)電池需要的工業(yè)硅：1.2×1.5×1000g/144Wp = 12.5g/Wp；
　　根據(jù)上述參數(shù)計(jì)算，得到各環(huán)節(jié)電力消耗情況如下：
　　EP1 =13kWh/kg×12.5g/Wp/1000 = 0.1625 kWh/Wp
　　EP2 = 200kWh/kg×8.3g/Wp/1000 =1.66 kWh/Wp
　　EP3 =9kWh/kg÷144Wp/kg = 0.0625 kWh/Wp
　　全部能量消耗：EP = EP1 + EP2 + EP3 + EP4 + EP5 + EP6=2.545kWh/Wp
　　太陽(yáng)電池組件產(chǎn)率＝98％(即封裝成品率)
　　全部能量消耗：2.545/0.98 = 2.597kWh/Wp