非晶硅薄膜太阳能电池组件生产项目工程项目可行性研究报告 157页

'非晶硅薄膜太阳能电池组件生产项目可行性研究报告项目主持单位(盖章)：西宁（国家级）经济技术开发东川工业园区管委会项目编制单位：青海省林业工程咨询中心青海可再生能源研究所编制日期：二0一0年八月157 项目组长：杨志刚（研究员）项目副组长：赵恕（高级经济师）项目组成员：任浩然（理学硕士）赵云凯（注册咨询师）张学元（注册咨询师）杨乐（理学博士）辛士宇（高级工程师）157 编制依据与原则（一）编制依据1、青投(2008)98号文件《青海省经济委员会下达关于2008年重点工业项目前期工作计划的通知》；2、《中华人民共和国节约能源法》；3、《中华人民共和国可再生能源法》；4、《青海省国民经济和社会发展十一五规划纲要》；5、国家发改委发布的《可再生能源中长期发展规划》；6、《产业结构调整指导目录（2005年）》7、《投资项目可行性研究指南》（中国电力出版社）；8、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》9、《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》；10、项目建设有关资料。157 目录编制依据与原则3第一章总论8第一节项目的国内外行业技术背景8第二节项目的目标产品及主要优势101.2.1目标产品101.2.2主要优势10第三节项目的可行性研究依据11第四节项目投资总体评价11第二章项目背景、意义和必要性12第一节国内外发展现状及趋势122.1.1发展可再生能源是我国能源战略调整的必然选择122.1.2非晶硅薄膜太阳能电池发展现状及趋势13第二节太阳能发电是解决落后地区用电难的有效手段16第三节全球薄膜太阳电池市场份额不断增长17第四节我国太阳能光伏产业优惠政策182.4.1企业所得税优惠182.4.2推广应用财政补助182.4.3设备进口关税及进口环节增值税优惠192.4.4设备进口贴息优惠19第三章我省行业技术背景、项目对我省经济、社会发展的重要意义20第一节我省太阳能资源情况及光伏产业发展的优势20第二节我省光伏产业现状及发展规划24第三节项目对我省经济、社会发展的意义和价值29第四章市场分析30第一节产品国内外市场应用现状与未来市场预测30第二节相关替代产品及其竞争力比较33第三节项目产品国内主要研制单位及主要生产厂家的研制开发情况37第五章项目的技术可行性分析42第一节项目的基本原理及关键技术内容425.1.1基本原理425.1.2关键技术内容57第二节工艺路线60第三节项目创新点645.3.1非晶硅薄膜太阳能电池存在的主要问题645.3.2项目采用叠层太阳能电池改善电池稳定性不高的问题65第四节非晶硅薄膜太阳电池主要技术参数69第五节项目的成果和技术来源71第六章建设规模与产品方案72第一节建设规模726.1.1建设规模726.1.2建设规模确定的依据72第二节产品方案736.2.1产品技术方案736.2.2产品质量标准74第三节主要研发和产业化前期工作75第四节提升市场竞争力的技术创新目标76第五节项目产品的主要用途、应用领域78第六节项目产品的经济寿命期79157 第七章厂址选择79第一节厂址选择797.1.1地点与地理位置797.1.2土地利用现状79第二节场址建设条件807.2.1自然条件807.2.2外部建设条件82第三节产业基础条件85第八章技术方案、设备方案和工艺方案87第一节技术方案87第二节生产工艺流程888.2.1生产工艺流程888.2.2工艺说明89第三节主要设备选型92第四节工程方案958.4.1项目主要建设内容958.4.2工程设计原则958.4.3建筑设计968.4.4结构设计968.4.5主要建筑物的建筑结构要求988.4.6主要建（构）筑物100第九章主要原辅材料、燃料动力供应101第一节主要原辅材料供应101第二节燃料动力消耗103第十章总图运输与公用辅助工程103第一节总图布置10310.1.1总平面布置原则10310.1.2总平面布置10410.1.3竖向布置10410.1.4道路设计10410.1.5厂区绿化10410.1.6总图工程费用105第二节场内外运输10610.2.1场内外运输量10610.2.2运输方式10610.2.3运输方式选择10710.2.4运输设备选择107第三节公用辅助工程10710.3.1给排水工程107第四节供电工程110第五节通讯设施112第六节采暖通风113第七节维修设施115第八节仓储设施115第九节自控系统116第十一章节能节水116第一节节能措施11611.1.1设计依据116第二节节能措施117第三节能源管理117第四节节水措施118157 11.4.1节水措施11811.4.2管理措施119第十二章环境影响评价119第一节场址环境条件119第二节项目建设和生产对环境的影响12012.2.1项目建设对环境的影响12012.2.2项目生产对环境的影响124第三节环境保护措施方案12512.3.1施工期环境保护措施12512.3.2生产期环境保护措施126第四节环境影响评价128第五节生态环境影响评价128第十三章劳动安全卫生与消防129第一节危害因素分析12913.1.1有毒有害物品的危害12913.1.2危险性作业的危害129第二节安全措施13013.2.1生产废气安全措施13013.2.2危险性作业防范措施130第三节工业卫生13213.3.1防尘措施13213.3.2防噪声13313.3.3给水卫生13413.3.4职业病防护和卫生保健措施13413.3.5消防设施135第十四章组织机构与人力资源配置138第一节组织机构138第二节人力资源配置13814.2.1工作制度13814.2.2劳动定员13814.2.3人员来源与培训139第十五章项目招投标方式及内容140第十六章项目实施进度141第一节建设工期141第二节项目实施进度安排14116.2.1项目实施进度安排14116.2.2项目实施进度表141第十七章投资估算及资金筹措143第一节估算依据14317.1.1固定资产投资估算依据14317.1.2工程建设其它费用估算说明14317.1.3预备费估算说明144第二节总投资估算14417.2.1建设投资14417.2.2建设期利息14617.2.3流动资金147第三节资金来源与筹措147第十八章财务评价147第一节产品成本和费用估算14718.1.1成本和费用估算依据及说明14718.1.2总成本估算148157 第二节经营收入和税金14918.2.1经营收入14918.2.2税金及附加149第三节财务评价149第四节财务分析15018.4.1主要财务指标15018.4.2财务盈利能力分析15018.4.3清偿能力分析15018.4.4不确定性分析151第五节财务评价结论152第十九章效益分析152第一节社会效益152第二节经济效益153第二十章风险分析154第一节资金风险154第二节市场风险154第三节技术风险154第四节政策风险154第五节其他风险155第二十一章可行性研究结论与建议156第一节可行性研究结论156第二节建议156附表：附表1建设投资估算表附表2固定资产投资借款还本付息估算表附表3流动资金估算表附表4投资使用计划和资金筹措表附表5资金来源与运用表附表6总成本费用估算表附表7工资及福利费估算表附表8财务外汇平衡表附表9销售收入、销售税金及附加估算表附表10财务现金流量表(自有资金)附表11固定资产折旧费估算表附表12无形资产及递延资产摊销估算表附表13财务现金流量表(全部投资)附表14财务现金流量表(自有资金)附表15利润与利润分配表附表16资产负债表附表17非晶硅薄膜太阳能电池组件生产项目财务评价主要数据与指标汇总表附表18以生产能力利用率表示的盈亏平衡点157 第一章总论第一节项目的国内外行业技术背景随着能源危机与环境污染问题越来越严重，社会各界对能源消耗的可持续性发展日益重视，尤其引起了各国政府对清洁的、可再生能源的关注和青睐，新型能源成为国际学术界和各国研究、开发的重点，而太阳能是新能源发展的主要方向之一。根据美国能源信息管理局的预测，到2010年，世界煤炭、水力和核能发电将有6.4%的电力供应缺口；到2020年，这一缺口将增至10.7%；这一供应缺口不得不用可再生能源去弥补，而利用太阳能发电将起着重要的作用。如下表1-1列出了由国家发改委提供的未来几十年预计我国太阳能产业发展情况：产业规划2010E2020E2030E2040E装机容量30万KWp180万KWp1000万KWp10000万KWp年发电量4.2亿KWH21.6亿KWH140亿KWH1500亿KWH发电比例4.2%8%14.6%22.5%表1-1全国太阳能装机容量及发电量规划157 太阳能光伏发电是太阳能利用的一个主要方面，目前常用的太阳能电池有单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅薄膜电池。在欧美一些国家，因为政府的一些优惠政策及单晶硅、多晶硅电池具有研发早、转化效率高、生产工艺成熟等优点，得到了一定数量的推广。但是单晶硅、多晶硅电池组件的硅料提纯、制取过程中消耗大量的电能，发电成本远高于其他能源形式。经分析，单晶硅、多晶硅电池成本下降有两种途径：提高转化率和降低硅片厚度。根据电池转化率和硅片厚度变化趋势可以测算多晶硅系统价格变化趋势，最高值分别是22%和150μm，这个数值接近晶硅的成本极限；根据模型测算，按照年日照1000h测算，2020年多晶硅电池系统的发电成本为2.02元/kW·h；年日照1300h的发电成本为1.55元/kW·h，这一数据接近晶硅的成本底线，但仍不足以与煤炭等常规能源相比，市场前景日益黯淡。单晶硅、多晶硅电池的这些缺点在客观上为非晶硅薄膜电池的发展提供了契机。自从1976年非晶硅太阳能电池诞生以来，到现在已经有34年的历史了。随着研究的深入与产业化技术的完善，非晶硅电池的质量不断提高，能量转换效率从最初的2.4%已经可以提高到15%。非晶硅电池已经应用于各种领域，并显示出了强大的生命力。2001年非晶硅电池的世界总产量已经达到33.68MW，占世界总产量的8.62%。如今，非晶硅薄膜太阳能电池技术已步入成熟，单条生产线的总输出能量为25.8MWp。157 第二节项目的目标产品及主要优势1.2.1目标产品非晶硅薄膜太阳能电池。1.2.2主要优势1）非晶硅太阳能电池作为一种新型太阳能电池,其原材料来源广泛、生产成本低、便于大规模生产,因而具有广阔的市场前景。2）它具有较高的光吸收系数,在0.4-0.75μm的可见光波段,其吸收系数比单晶硅要高出一个数量级,比单晶硅对太阳能辐射的吸收率要高40倍左右,用很薄的非晶硅膜(约1μm厚)就能吸收约80%有用的太阳能,3）暗电导很低,在实际使用中对低光强光有较好的适应,特别适用于制作室内用的微低功耗电源。4）非晶硅薄膜电池由于没有晶体硅所需要的周期性原子排列要求,可以在较低的温度(200℃左右)下可直接沉积在玻璃、不锈钢、塑料膜和陶瓷等廉价衬底材料上,工艺简单,单片电池面积大,便于工业化大规模生产,同时亦能减少能量回收时间,降低生产成本。以上这些都是非晶硅材料最重要的特点,也是它能够成为低价太阳能电池的重要因素。157 第三节项目的可行性研究依据由于薄膜太阳电池的成本优势，始终是我国政府在光伏发电方面重点支持的领域，早在“七五”期间，国家科委就投入2000多万元，在北京有色金属研究院建成年产100kW非晶硅太阳电池生产线。进入21世纪，国家通过科技攻关计划、“863”计划、“973”计划以及各项创新计划，对薄膜太阳电池的研究开发和产业化给以了大力支持，使我国在非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒、染料敏化以及微晶/非晶太阳电池等诸多方面距均取得了很好的进展，为我国薄膜太阳电池的产业化打下了良好的基础。多晶硅或单晶硅之生产程序可排放超过10倍之有毒物质（包括最危险的氯硅烷）于2009年8月，国务院总理温家宝发布一项紧急指令，重申国家必须减少生产晶体硅，其中更是提到多晶硅属于高耗能和高污染产品。路透社根据一份太阳能研究公司iSuppli发出的报告显示，非晶硅薄膜太阳能电池的市场占有率将于2013年以前增加一倍以上。通用电气公司最近宣布，他们将改以薄膜太阳能作为集团未来的太阳能项目发展重点，并在2011年开始生产。第四节项目投资总体评价项目适时性强、地区适应性强、投资收益率高、可持续性好。157 第二章项目背景、意义和必要性第一节国内外发展现状及趋势2.1.1发展可再生能源是我国能源战略调整的必然选择随着我国社会主义市场经济的高速增长，我国己成为全球第一大煤炭生产国，第二大能源消费国。尽管在未来5～10年，我国煤炭国内生产总量基木能够满足国内消费量，然而，原油和天然气的生产则不能满足需求，其中原油的缺口最大，特别是自1992年以来，中国石油进口剧增，年均增长率达到35%左右，我国己成为全球第三大石油进口国。另一方面，煤炭、石油、天然气等化石能源在生产和使用过程中也对我国生态环境造成了严重的破坏作用，对我国经济可持续发展产生了巨大的环境压力。近年来，可再生能源在世界范围内得到迅速发展，可再生能源己成为实现能源多样化、应付气候变化和实现社会可持续发展的重要替代能源。尤其是近几年，随着国际石油价格的不断攀升以及《京都协议书》的生效，可再生能源的发展得到世界很多国家的广泛关注，成为国际能源领域的热点。据国际能源署（IEA）的预测研究，在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降，这些表明可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势，更为其替代传统化石能源创造了更大的发展空间。157 我国政府高度重视可再生能源的研究与开发，今后将重点开发利用各种可再生能源。随着《中华人民共和国可再生能源法》的颁布和实施，太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用都得到重点发展。近年来在国家的大力扶持下，我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展，这对于我国缓解能源枯竭速度，改善生态环境，走能源可持续发展道路有着极为重要的意义。2.1.2非晶硅薄膜太阳能电池发展现状及趋势自从1976年非晶硅太阳电池诞生以来，到现在已经有34年的历史了。随着研究的深入与产业化技术的完善，非晶硅电池的质量不断提高，已经应用于各种领域，并显示出了强大的生命力。2001年非晶硅电池的世界总产量已经达到33.68MW，占世界总产量的8.62%。与单晶、多晶电池一起构成了世界三大主力电池。到2002年，单条生产线的生产能力达到25MW，实验室稳定效率达到13%。硅薄膜电池具有：成本低、原材料丰富、无毒、无污染、能量回收期短、便于大面积连续生产等优点，而深受国际关注。我国自1978年起，就开展了非晶硅薄膜太阳电池的研究。南开大学在科技部“六五”至“九五”四个五年攻关计划和“十五”“973”项目支持下，非晶硅/157 非晶硅叠层电池的研究取得突破，400cm2集成型叠层电池组件最高初始效率达到9.2%，并建立起了以南开大学为技术依托的天津市津能电池科技有限公司。 在“十五”和“十一五”973项目支持下，南开大学开展了下一代硅薄膜电池----非晶硅/微晶硅叠层太阳电池研究工作。研制成功我国第一套具有国际先进水平的微晶硅薄膜太阳电池实验平台，小面积非晶硅/微晶硅叠层薄膜电池的效率达11.8%，集成型10cm×10cm非晶硅/微晶硅叠层电池组件效率达9.7%。最近，把甚高频与高压相结合，在微晶硅薄膜的沉积速率时，单结微晶硅电池效率达到了9.36%，进入到了国际先进行列。日本夏普和三菱公司已实现非晶硅/微晶硅叠层太阳电池产业化生产，生产线产能30MW以上，组件稳定效率。国内已有20余家硅基薄膜电池生产企业。生产线规模从年产5兆瓦到几十兆瓦不等，组件面积从平方米至数平方米。部分企业进口国外生产线，如美国AMAT、日本Ulvac、欧洲Oerlikon等公司的生产线。在美国AMAT和欧洲Oerlikon157 生产线上，国内企业已经调试出稳定效率大于8%的非晶硅/微晶硅叠层电池组件。我国大部分产品还是以非晶硅电池为主，电池组件稳定效率6%左右。国产的硅基薄膜电池生产设备主要基于美国EPV公司的单室沉积技术。通过消化吸收，不断完善，国产的单室沉积非晶硅电池的设备水平和工艺完整与可靠性，均已超过国际同类水平。南开大学与福建钧石能源公司合作，2008年建成我国首条非晶/微晶硅叠层电池中试线，并试制出效率超过8%的0.79平米的非晶/微晶硅叠层电池组件。为我国建立兆瓦级的非晶/微晶硅叠层电池组件生产线奠定了很好的基础。图2-1非晶硅薄膜太阳能电池稳定效率157 第二节太阳能发电是解决落后地区用电难的有效手段我国的西部边远地区由于历史和地理原因，经济发展较为缓慢，许多地方至今仍没解决用电问题，然而这部分占全国国土面积2/3的地区，年均日照却在2200小时以上。其中，西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏及内蒙古等地总辐射量和日照数为全国之最，特别是西藏西部地区，年太阳辐射量居世界第二，仅次于撒哈拉大沙漠。我国太阳能有109万兆瓦，即使只开发1%的太阳能，其装机容量就能超过3600兆瓦，如果将这些太阳能用于发电，则等于上万个三峡电厂发电量的总和。我国“十一五”实施的“光明工程”计划中，太阳能发电主要用于解决日照条件较好但缺乏燃料的偏远地区，如青海、西藏、新疆、甘肃等省生活用电问题。据报道，在我国边疆、沙漠、草原(即荒漠地区)建设光伏电站的计划早已启动，此项计划若完成，可在2010年前提供我国西北地区人均100W的电能，满足2300万人口生活用电的需求。随着光伏产业的发展，光伏发电正逐步向城市并网发电、光伏建筑集成方向快速发展，在未来10-20年内，将出现越来越多的太阳能发电系统。因此，在我国广阔的西部地区率先应用太阳能发电技术是解决该地区电力供给困难的有效手段之一。157 第三节全球薄膜太阳电池市场份额不断增长在各类太阳能发电技术中，目前晶硅电池仍然占主导地位。但薄膜电池的出货量比例不断增加，从2002年的3%增加到2008年的14%，而2009年更是增加到19%。图2-2全球薄膜电池产量及市场份额数据来源：GTMResearchEPIA数据显示，2009年薄膜电池的产能占到总产能的22％，到2013年将上升到23％。其中硅基薄膜新增产能将集中在中国和台湾，而CdTe和CIGS新增产能将集中在美国、欧洲和日本。157 第四节我国太阳能光伏产业优惠政策2.4.1企业所得税优惠我国《可再生能源法》明确规定太阳能为可再生能源（详见2005年2月28日发布的《可再生能源法》第二章第二条）。太阳能非晶硅光电薄膜电池项目，是国家重点扶持的高新技术项目和节能减排项目，被列入《国家重点支持的高新技术领域》的新能源及节能技术分类中（详见国科发火[2008]172号文件《关于印发<高新技术企业认定管理办法>的通知》第37页）。由于既是国家重点扶持的高新技术项目又是节能减排项目，因此既享受企业所得税15%的优惠政策又享受节能减排项目企业所得税“三免三减半”的优惠（详见2007年3月16日发布的《中华人民共和国企业所得税法》第四章第二十七条、二十八条及2007年12月6日发布的《中华人民共和国企业所得税实施条例》第八十八条）。2.4.2推广应用财政补助157 多节非晶硅薄膜电池已列入国家发改委2005年11月29日发布的《可再生能源产业发展指导目录》。2006年5月30财政部发布的《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》第十七条规定，符合条件的可再生能源项目可得到无偿资助，列入《可再生能源产业发展指导目录》的项目可享受贷款贴息优惠。太阳能非晶硅光电薄膜模板主要应用于太阳能光电建筑。为了加快推广太阳能光电建筑应用，财政部根据《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》精神，于2009年3月23日发布了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》。该办法规定中央财政从可再生能源专项资金中安排部分资金，支持太阳能电池在城乡建筑领域应用的示范推广，满足条件的项目可得到20元/Wp的补助。另外，为了加快国内光伏发电的产业化和规模化发展，促进光伏发电技术进步,财政部、科技部、国家能源局2009年7月21日颁布了《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》，规定给予符合条件的光伏发电系统50-70%的资金补助。2.4.3设备进口关税及进口环节增值税优惠太阳能产业已列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》，因此进口用于自用的太阳能非晶硅电池生产设备免征关税和进口环节增值税（详见《国务院关于调整进口设备税收政策的通知》国发[1997]37号第一条第二款）2.4.4设备进口贴息优惠太阳能电池技术还被列入我国《鼓励进口技术和产品目录（2009年版）》（序号A100），太阳能产业被列入我国《产业结构调整指导目录（2005年本）》中鼓励类产业（详见第一类第四条第五款），设备进口享受贷款贴息的优惠政策[详见《关于发布<鼓励类进口技术和产品通知>157 （2009年版）》和《进口贴息资金管理暂行办法》第二条、第六条]。第三章我省行业技术背景、项目对我省经济、社会发展的重要意义第一节我省太阳能资源情况及光伏产业发展的优势青海省地处中纬度地带，平均海拔4000米左右，高原大气层相对稀薄，日光透过率高，加之气候干燥、降雨量少，云层遮蔽率低，太阳能资源十分丰富，仅次于西藏，属第二高值区。青海省的太阳能资源我国年日照时数分布在2500-3650小时，年均日照率达60-80%，年辐照总量5860-7540兆焦耳/平方米。柴达木地区我国年日照时数为3600小时，是著名的“阳光地带”，具有很高的开发利用潜力。有效地利用青海的综合资源优势，大力发展太阳光伏产业，优化青海省能源结构、保护生态环境、推动工业和经济的快速发展，实现青海省能源、工业、经济和社会的可持续发展。157 我国西部地区，青海省的太阳能资源不是最好的、荒漠土地面积不是最大的、电网架构和容量也不是最完善的。但是结合太阳能资源、土地资源、气象、电网、地理、交通及光伏产业链等因素，青海的光伏发展综合条件是全国最优的。1）丰富的太阳能资源青海省地处青藏高原，全省均属于太阳能资源丰富地区，太阳能资源全国第二，仅次于西藏。全年日照时数在2500～3650小时，年辐照总量5860～7540兆焦耳/平方米，折合约1623亿吨标煤，合360万亿千瓦时。太阳能资源分布均匀，海西州和玉树州西部年辐照总量在7000兆焦耳/平方米以上，相当于2000KWh/M2.光伏发电一年满发小时数可达到1800小时（系统效率0.9）以上。其他地区辐照量略低，但绝大部分区域也在6000兆焦耳/平方米以上。在青海省建设光伏发电系统，发电成本将远低于欧洲国家，同时也低于国内大多数区域，具有良好的经济性。青海省丰富的太阳能资源，是除西藏外其他省份无法比拟的资源优势。2）土地等自然资源青海省具有建设大型光伏发电系统非常理想的土地资源。全省土地面积72万平方公里，未利用土地面积为24.6万平方公里，仅海西州就有未利用土地20万平方公里，主要为荒草地、盐碱地、沙地、裸土地、裸岩石砾地等，仅柴达木盆地就有荒漠化土地约3.5万平方公里。157 青海省的荒漠和戈壁相对比较集中，广阔而且平坦，无遮挡，地质、地形和地貌等条件非常适合于建设光伏电站。海西州是青海省降水量最小的地区，柴达木盆地比较干旱，年降水量从东南部的200毫米降到西北部的15毫米，格尔木周边仅为38毫米。柴达木盆地的土地等综合自然资源非常适合于建设大型荒漠光伏高压并网系统。1平方公里可以建设固定式光伏电站4万千瓦，或者建设跟踪型光伏电站1万千瓦。以海西州四分之一未利用土地（5万平方公里）建设光伏电站的年发电量将超过2007年全国总发电量。3）电网容量与架构理想青海省电力负荷容量较小，2007年度全网最大发电负荷为398万千瓦，2010年预计全网负荷为940万千瓦，2020年全网也仅1670万千瓦左右。青海省电网是西北电网的一部分，电压等级较高。2012年预计建设5座750KV变电站，电网建成750千伏“西电东送”两个通道。南通道750KV直通兰州东，北通道750KV通过西宁通过永登。建成750千伏西宁～格尔木输变电工程、青海～西藏联网工程。2020年，青海经过锡铁山750KV变电站通往新疆的±500千伏直流联网工程计划建成。海西州将具备3座750KV变电站，2条±500千伏直流通往外省的输电线路，1条750KV通往西宁的输电线路。157 2020年青海省电网与周边的西藏、新疆、甘肃等邻省通过交流750KV和±500千伏直流超高压电网联网。青海省本地负荷小，但输电网架构非常完善，电压等级高，电网四通八达。建设超大规模的光伏发电基地的电力输变电设施基本具备。4）硅矿石资源青海省有丰富的硅矿石资源，储量在10亿吨以上，矿石质量好，主要分布在西宁和海东地区，素有“硅石走廊”之称。我国制造太阳电池所需的高纯多晶硅材料绝大部分依靠进口，利用青海省丰富的硅矿石资源，发展硅材料提纯生产具有一定的优势。5）电价水平较低青海省电力结构以水电为主，电力充足且电价水平较低。对于光伏产业链中“沙子到冶金硅、多晶硅生产、硅锭/切片”3个耗能比较高的生产环节，电力成本低具有较大的优势。6）交通设施便利青海省交通运输条件较好，由公路、铁路构成的交通运输网络覆盖全省，是工业经济持续快速发展的坚实基础，同时也为光伏产业的发展和电站的建设提供了便利条件。157 通往海西州内贯穿荒漠地区的公路均为二级以上，去各工业区或变电站的道路也全部为油路。青藏铁路的建成通车也为全省的交通运输奠定了强有力的支撑。7）完整的光伏产业链青海省具有较为完整的光伏产业链。从硅材料、硅锭/切片、太阳电池生产、组件封装、平衡部件研发及生产、系统集成、销售网络及售后服务体系等光伏产业中各个环节都有专业的生产企业。同时，青海省拥有多年的光伏系统设计、安装等工作基础和丰富的工程应用经验。青海省逐渐成为了西部光伏产业发展中心。第二节我省光伏产业现状及发展规划1）我省光伏产业现状近年来，我省积极实施优势资源转换战略，在一批龙头企业的带动下，光伏产业不断壮大。通过引进资金和技术，使全省多昌硅、单晶硅这一产业链中关键环节走在了全国前列；同时一批多晶硅、单晶硅锭片项目的启动和实施，为全省光伏产业发展，技术、人才集聚创造了良好的条件。一、产业发展初具规模157 目前，青海省光伏产业正在政府宏观调控下稳步发展。多晶硅提纯制造业发展迅速，预计2009年亚洲硅业（青海）公司、黄河水电集团形成年产3250t多晶桂生产能力，青海华硅能源有限公司已形成单1000r晶硅产能的目标；以青海尚德尼玛太阳能电力有限公司为主的太阳能电池组件封装产业形成了50MW生产能力；太阳能产品制造业方面，已形成青海新能源（集团）有限公司为代表的20多家生产企业，产品不仅满足青海省为中心的西部光伏电源区域市场，一些产品还远销尼泊尔、蒙古、乌兹别克斯坦等国。二、产业链逐步形成目前，省内光伏新材料产业的范围覆盖了多晶硅、单晶硅、硅切片、电池组件、系统集成等各个环节。以东川工业园区为主体，集聚了一批光伏产业生产企业，如甘河、民和工业园可用于多晶硅生产原料的金属硅高纯工业硅企业和项目，亚洲硅业（青海）有限公司、青海华硅能源有限公司的多晶硅、单晶硅生产，青海尚德尼玛等太阳能电池组件封装的生产，企业间形成了相互依存，配套协作的密切关系。通过积极引进新一代西门子生产工艺技术，突破了多晶硅产业关键技术，从材料生产、工艺技术、重大装备、循环利用的产业化生产线，形成了“金属硅—多晶硅—单晶硅—硅片—太阳能组件—太阳能照明灯具”的产业链，太阳能光伏产业的上下游环节已初步贯通，标志全省以硅材料为主的光伏新材料产业链初步形成。三、产业技术水平不断提高结合国内外硅产业的发展趋势，在省、市相关部门的推动下，光伏新材料生产企业注重与高校和科研院所的产学研合作，加强关键技术攻关，提高产业技术水平。157 四、市场应用取得初步成效从市场构成分析，省内光伏市场以解决农村、牧区用电的离网发电为主，占累计装机容量的70.65%，居光伏发电市场的首位；其次为户用电源，占累计装机容量的28.62%。上述市场构成反映了国家加快农村及边远地区电气化的政策扶持机遇。省内离网光伏电站主要应用于乡村级光伏电站、移动通讯机站、公路道班、气象台站等领域。2003年以来，国家发改委正式启动了“送电到乡”工程，总投资37312万元，总装机容量3943千瓦，在全省6州1地23县112个无电乡，已建设完成太阳能光伏电站112座（含风光互补电站），解决了我国省112个无电乡1.5万户、5.5万人的基本生活用电问题，青海省也彻底告别了存在无电乡的历史。另外，中德财政使用的“西部光伏村落电站”项目自2002年起实施，将建成180个光伏电站，解决约1万户农牧民及学校、卫生所等公益设施的基本用电需求，受益人口约4万多人，一定程度上解决了省内偏远地区的用电问题。157 2004年建成青海省第一座运行发电的并网光伏示范电站，年发电量约5000多KWh，2006年计划55KWp的电站建设，目前已完成40KWp，2007年建设的300KWp光伏并网电站年发电量为42万KWh。2009年计划开建的柴达木太阳能电站规划装机容量为1GW，建成后将成为目前中国最大的并网光伏电站。由于省内光伏产业具有相对完整的产业链，在下游特别是照明应用领域已开始对接融合，全省已经在西宁多个路段和小区采用了太阳能路灯、庭院灯、草坪灯，随着新农村、新牧区的建设，将在格尔木市、同德县、花土沟镇、西海镇等地建设太阳能路灯示范工程，市场应用取得了阶段性的成效。2）发展方向与重点近年来，全省通过引进资金和技术，形成了一定规模的多晶硅、单晶硅生产能力，奠定了高纯硅材料产业基础，具备了发展国内大规模的光伏产业条件。如何继续加大结构调整力度，积极贯彻落实国家产业政策，以资源高效利用为突破口，延长产业链，培育新的经济增长点，积极发展流光伏产业，全力推进工业项目建设，努力扩大工业经济总量，在这一领域跟上全球的步伐，以及能够走在全国前列，是我省重要的课题之一。青海省光伏发电应用的发展整体定位为：全国最大的光伏发电基地，为本省、邻省、华北乃至全国提供电力。发展阶段如下：1）2020年以前，光伏发电为全省电网补充电力157 2020年以前，青海省光伏发电的应用重点是满足省内自身用电需求，利用青海省现有电网架构，补充青海电网电力供应，调整能源结构，解决偏远地区用电问题，为快速发展的青海省工业和经济提供电力供应保障。发展目标为：到2020年，光伏发电总装机占青海省电力装机的8%，达到200万千瓦（即2GWp），年发电量达到34亿千瓦时左右，约占全省电力规划消耗总量的3.4%。1）2012年～2030年，光伏发电为邻省提供清洁型电力2021～2030年，青海省光伏发电的应用重点是为电力紧缺的邻省提供电力。发展目标为：到2030年，光伏发电总装机达到2千万千瓦（即20GWp），年发电量达到340亿千瓦时左右。2）2031年～2040年，光伏发电为华北供电2031～2040年，青海省光伏发电的应用重点是为华北地区提供电力。发展目标为：到2040年，光伏发电总装机达到2亿千瓦（即200GWp），年发电量达到3400亿千瓦时左右。4）2041年～2050年，光伏发电为全国供电发展目标为：到2050年，青海省光伏发电总装机达到10亿千瓦（即1000GWp），年发电量达到1.7万亿千瓦时左右，成为全国能源基地，可以为全国提供电力。青海省光伏产业发展定位为：青海省第5大支柱产业。157 结合青海省光伏应用的发展定位和现有的光伏产业链，青海省太阳光伏产业的发展重点是：硅材料提纯、硅锭/切片、太阳电池生产。青海省已有盐湖化工、水电、石油天然气、有色金属四大支柱产业，在2008年政府工作报告中，省政府明确提出要依托本地得天独厚的太阳能应用综合资源优势，将太阳能产业打造成国内新的产业支柱。这也是青海省大力发展高新技术产业，推动传统产业结构优化升级，形成特色经济框架，保证能源需求的持续增长得以满足的迫切需要。光伏产业是青海省特色经济的首选产业，是拉动青海省工业和经济进一步发展的新增长点。大力发展青海省太阳光伏产业，积极引进省外优质资本和国内外先进技术，建设并完善具有产业竞争力的光伏产业链，积极进行光伏发电产品测试、综合示范应用等能力建设，将青海省建设成为我国西部光伏产业基地、综合示范基地、规模推广应用基地，这也将成为青海省经济持续增长的强大动力。第三节项目对我省经济、社会发展的意义和价值本项目充分发挥薄膜晶硅电池及组件、非晶硅薄膜电池等前沿技术优势，加快研发和产业化步伐，大力发展提高光电转换效率为青海省提供了良好的发展机遇。本项目依托企业的技术优势，拟建成年产50MW薄膜太阳能电池生产线，除带动我省经济贸易发展外，也是走青海外贸之路、创名牌出口商品的重要支撑。157 第四章市场分析第一节产品国内外市场应用现状与未来市场预测随着能源危机与环境污染问题越来越严重，社会各界对能源消耗的可持续性发展日益重视，尤其引起了各国政府对清洁的、可再生能源的关注和青睐，新型能源成为国际学术界和各国研究、开发的重点，而太阳能是新能源发展的主要方向之一。根据美国能源信息管理局的预测，到2010年，世界煤炭、水力和核能发电将有6.4%的电力供应缺口；到2020年，这一缺口将增至10.7%；这一供应缺口不得不用可再生能源去弥补，而利用太阳能发电将起着重要的作用。太阳能光伏发电是太阳能利用的一个主要方面，目前常用的太阳能电池有单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅薄膜电池。在欧美一些国家，因为政府的一些优惠政策及单晶硅、多晶硅电池具有研发早、转化效率高、生产工艺成熟等优点，得到了一定数量的推广。但是单晶硅、多晶硅电池组件的硅料提纯、制取过程中消耗大量的电能，发电成本远高于其他能源形式。经分析，单晶硅、多晶硅电池成本下降有两种途径：提高转化率和降低硅片厚度。根据电池转化率和硅片厚度变化趋势可以测算多晶硅系统价格变化趋势，最高值分别是22%和150157 m，这个数值接近晶硅的成本极限；根据模型测算，按照年日照1000h测算，2020年多晶硅电池系统的发电成本为2.02元/kW·h；年日照1300h的发电成本为1.55元/kW·h，这一数据接近晶硅的成本底线，但仍不足以与煤炭等常规能源相比，市场前景日益黯淡。单晶硅、多晶硅电池的这些缺点在客观上为非晶硅薄膜电池的发展提供了契机。当前世界光伏产业发展速度惊人，光伏发电系统安装量逐年增加，从2001年至2007年，已从340MW攀升至2826MW，年平均增幅40%以上，累计总装机容量达到9000MW。在中国：国家主席胡锦涛提出可再生能源于2020年之前达到15%（300GW）。太阳能现只占0.145GW，需要于10年内增加100000%。在全球：未来4年太阳能的总投资将超过10000亿美元，预计薄膜的增长将达到300%+。如下表4-1所示，列举了2006年至2011年太阳能产量。表8-2指出了2006年至2009年薄膜太阳能电池组件产量。157 MW地区20062007200820092010预计2011预计德国9681，3281,8602,2502,4002,750欧洲其他国家2509093,0101,6012,2903,175美国1852203607701，3002,300日本300230230450750950中国122045805301,020其他地区1512064905508301,050总和1,8662,9135,9955,7018,10011,245表4-12006年-2011年太阳能产量统计2006200720082009薄膜电池世界产量（MW）1814008923,580每年增长（%）120123>300表4-2薄膜电池世界产量统计157 第二节相关替代产品及其竞争力比较EPIA数据显示，2009年薄膜电池的产能占到总产能的22％，到2013年将上升到23％。其中硅基薄膜新增产能将集中在中国和台湾，而CdTe和CIGS新增产能将集中在美国、欧洲和日本。如表4-3所示。组件类型及转换效率（%）组件相关信息同类组件的最低额定功率19.3（非标组件-1）SunPower315（Sunpower背面点接触电极电池，单晶硅）温度系数Tcoeff=-0.38%/℃，单片电池开路电压Voc=673mV仅提供单一等级类型产品。公司提供25年质保17.1（非标组件-1）SanyoHIT-215NKHA5（单晶CZ硅，HIT电池）温度系数Tcoeff=-0.30%/℃，开路电压Voc=717mV提供HIT-205NKHA5类型组件，转换效率达到16.3%（质保10年90%，20年80%）15.6（非标组件-2）SunivaART305-72-3（单晶CZ硅，特殊结构）温度系数Tcoeff=-0.51%/℃，开路电压Voc=624mV提供295W组件，转换效率15.1%公司提供25年质保14.5SuntechSTP185-24/Vb-1（提供Suntech157 （单晶）单晶硅）Tcoeff=-0.47%/℃，Voc=622mVSTP175，转换效率13.7%（质保按照10年90%，25年80%）14.5（多晶）KyoceraKD215GX-LPU（铸造多晶硅，扩散电池）Tcoeff=-0.123V/℃（仅提供Voc的温度系数），Voc=615mV提供205W组件，转换效率13.8%14.4（多晶）SuntechSTP280S-24/Vb-1（多晶硅）Tcoeff=-（0.47±0.05）%/℃，Voc=622mV提供STP260，转换效率13.4%（质保10年90%，25年80%）14.1（单晶）SharpU-175（单晶硅，标准类型）Tcoeff=-0.485%/℃，Voc=617mV提供SharpNU-170，转换效率13.0%14.1（多晶）SharpNU-230-OF3（多晶硅，扩散工艺）Tcoeff=-0.485%/℃，Voc=610mV仅一种类型产品质保提供25年，76%13.7（单晶）SolarWorldSunmodule230/220（单晶硅“Shell”）Tcoeff=-0.485%/℃，Voc=615mV提供220W，效率13.1%质保10年90%，25年80%157 13.4（单晶）BP4175ITcoeff=-0.5±0.05%/℃，Voc=611mV仅一种类型产品25年质保13.4（带硅）EvergreenSolarEX210（带状硅）Tcoeff=-0.45%/℃提供EX-200型号，效率12.7%25年质保，功率不低于额定值13.2（多晶）BP3220（多晶硅，标准结构电池）Tcoeff=-(0.5±0.05)%/℃,VOC/cell=603mV提供215W组件，效率12.9%质保12年90%，25年80%12.0（铜铟硒）Solibro(Q-Cells)SL1-90（铜铟硒）Tcoeff=-(0.38±0.04)%/℃提供SL-1-70型，效率9.3%质保20年11.9（铜铟硒）AVANCIS100W(铜铟硒),Tcoeff.=-0.45%/℃提供100W，效率9.2%20年质保11.0（铜铟硒）WürthSolarWSGOO36E080(CIS)Tcoeff.=-0.36%/℃提供WSGOO36E070,效率10.3%质保20年80%10.8(碲化镉)FirstSolarFS-277(碲化镉)Tcoeff=-0.25%/℃（40℃同时提供FS-270，效率9.7%157 以上为-0.2%/℃），Voc=773mV质保25年10.0（非晶硅/纳米硅）SharpNA-V142H5(128-W)（非晶硅/纳米硅串联）Tcoeff=-0.24%/℃同时提供SharpNA-V135H5(115W)，效率9.5%质保10年81%，25年72%8.4（非晶硅/纳米硅）SunfilmQ120（非晶硅/纳米硅串联）Tcoeff=-0.3%/℃同样提供Q110，效率7.7%8.3（非晶硅/纳米硅）MitsubishiHeavyMT130（非晶硅/纳米硅串联，真空淀积）Tcoeff=-0.28%/℃单一产品类型7.6(碲化镉)CalyxoCX55(碲化镉电池)Tcoeff=-0.25%/℃提供42W组件，效率5.8%6.7（非晶硅，三结）Uni-SolarPVL144（三结，非晶硅）Tcoeff=-0.21%/℃提供136W组件，效率6.3%质保20年，80%6.3（非晶硅，单结）KanekaT-SC(EC)-120(单结，非晶硅)未提供温度系数单一产品类型质保25年，80%6.6Inventuxx94-a（非晶硅/纳米硅）提供79W组件，效率5.5%157 （非晶硅/纳米硅）Tcoeff.=-0.21%/℃6.2（双结非晶硅）EPV5x58W（同带隙双结非晶硅）Tcoeff=-0.19%/℃提供50W，效率5.3%质保25年，80%表4-3已实现规模化生产的PV组件最高效率统计表截至2009年年底，全球大约有50家公司已经或计划生产硅基薄膜电池，领先的厂商主要包括夏普（日本）、三菱（日本）、UnitedSolar（美国）、Ersol（德国）、新奥光伏（中国）、创益科技（中国）和佰世德太阳能（中国）等。第三节项目产品国内主要研制单位及主要生产厂家的研制开发情况国内引进的薄膜太阳电池项目以硅基薄膜为主，也有CIGS、CIGSSe和CdTe等项目，还有部分为新晶体硅太阳电池技术项目。以瑞典欧瑞康公司和美国应用材料公司等为代表的硅基薄膜太阳电池生产技术与装备供应商，与中国光伏企业开展了深度合作。表4-4中列举了国内非晶硅薄膜太阳能电池项目的统计情况：引进时间地点项目名称产能投资额技术水平项目进展情况2009.2保定天威薄膜46.5MW近12亿高效非晶硅太阳能组件已达到计划产能2009.430MW近10亿157 杭州正泰太阳能高效非微晶硅叠层太阳能组件最终验收阶段2008台湾富阳光电40MW高效非晶硅太阳能组件已达到计划产能2009台湾宇通60MW高效非微晶硅叠层太阳能组件已达到计划产能表4-4国内非晶硅薄膜太阳能电池项目统计除此之外，台湾绿能科技集团、江西赛维百世德太阳能高科技有限公司与廊坊新奥集团从美国应用材料公司引进的硅基薄膜太阳电池项目分别于2008、2009年度投产。应用材料公司在中国西安建立的太阳能技术研发中心，把其在美国和欧洲正在进行的尖端的太阳能研发工作引入到中国。这个中心将开展薄膜和晶体硅太阳能生产技术和设备的研发、展示、认证和培训等工作。研发中心于2009年建成并投入运营。2009年10月26日，陕西省政府与美国应用材料公司在西安签署太阳能光伏产业战略合作备忘录。战略合作备忘录共十个方面，主要包括：省政府邀请应用材料公司为陕西光伏产业发展的重要战略合作伙伴，支持应用材料公司太阳能光伏技术在陕应用，同等条件下优先选择应用材料公司作为技术、设备和服务供应商等。应用材料公司为陕西光伏产业发展提供专业咨询，积极参与陕西太阳能光伏产业联盟创建，为推进GW太157 阳能电池在陕生产和应用提供先进技术、设备和服务，为陕西相应机构、企业提供技术咨询、人员培训，与陕西科研院所及企业共同进行太阳能利用技术低成本开发等。2008年2月22日，孚日股份所属山东孚日光伏科技有限公司引进德国规模最大、工艺最先进、技术最成熟的CIGSSe类薄膜太阳电池组件生产商JohannaSolarTechnologyGmbH（JST）公司技术建设的CIGSSe（铜铟镓硫硒化合物）薄膜太阳电池研发及生产项目在高密市孚日城北新区正式开工奠基，标志着中国开始进入太阳电池生产研发高端技术领域。孚日光伏在企业建立的初期采用OEM的方法将项目产品销往欧洲、美国，同时积极使用自有品牌开拓、培育国内市场。同日，孚日股份与德国ALEOSOLARAGALEO签署合资协议，共同出资设立生产晶体硅太阳电池组件合资公司。2008年7月1日，辽宁索菲彤能源科技有限公司总投资25亿元200兆瓦薄膜非晶硅微晶硅太阳电池板项目落户辽宁开原工业区南区的太阳能光伏产业园。该项目采用德国莱宝太阳能公司先进的第五代薄膜非晶硅微晶硅太阳能叠层技术，光电转换率达到8.5%，，单片太阳能膜板可达1.54平方米。157 2009年4月16日，南通强生光电第五代大面积非晶硅薄膜电池投入批量生产。强生光电与美国第三大真空设备制造公司合作，共同研发、改进和制造了全新技术的薄膜电池核心装备，终于实现第五代薄膜电池生产线在中国的首次量产。该设备的造价仅为同类引进设备的25%，为我国大批量扩建低造价、高质量的太阳能薄膜电池生产线、降低每瓦电池设备折旧费用创造了条件。2009年6月24日，杭州天裕光能科技有限公司从日本引进的的首条年产量25兆瓦的非晶硅薄膜太阳能电池生产线投产。杭州天裕光能非晶硅薄膜太阳能电池项目总投资22亿元，共建4条薄膜电池生产线，预计到2010年底，将达到120兆瓦的年生产能力。2009年7月24日，中港合资建设4条25MWCIGS薄膜太阳能电池生产线及CIGS薄膜太阳能电池生产技术研发中心签署合作协议。该项目是由（香港）耀飞发展（国际）有限公司和广东信宇投资有限公司共同出资设立的，广州市华茂能源科技有限公司进行具体运作，项目总投资达5亿美元。作为耀飞发展（国际）有限公司重要股东的川飞能源股份有限公司，目前已经在台湾地区上市。在2009年，川飞能源CIGS薄膜太阳电池产能达到200兆瓦。2009年7月30日，台湾金色能源太阳能有限公司与美国ARION(爱瑞安)集团签订合作协议，将在锦州投资30亿元建设200兆瓦CIGS薄膜太阳电池项目。项目分两期实施，同时在锦州建立薄膜太阳能电池研发中心。2009年09月8日美国第一太阳能公司（FirstSolar157 Inc.）和中国有关部门签订了一份重大协议，将在未来10年内在内蒙古鄂尔多斯建造一座全球最大的太阳能发电站，项目投资额高达50亿至60亿美元。这意味着这家全球排名第二的太阳能电池生产商正式进军中国市场，同时也是美国企业首次大举进入中国光伏领域。美国第一太阳能公司此次将在鄂尔多斯市杭锦旗能源化工基地兴建一座容量高达2000兆瓦的太阳能发电站，项目占地65平方公里。同时，该公司还计划在当地投建配套工厂，生产电站所需的太阳能模块和电池板。整个项目建设工程分为四期：第一期于2010年6月1日开工，建成后发电30兆瓦；二期和三期工程分别可发电100兆瓦和870兆瓦，预计在2014年底前完工；第四期规模更高达1000兆瓦，将在2019年底前建成。2009年10月23日，中国民营清洁能源公司新奥集团与美国杜克能源公司(DukeEnergy)在河北廊坊正式签订光伏能源领域合作协议。双方将按照各占50%的股权比例在美国组建合资公司共同开发美国的太阳能市场。根据双方的合作协议，新奥集团将与杜克能源在美国开展合作，利用杜克拥有的丰富市场资源，以及新奥拥有的世界上先进的硅基薄膜太阳能电池组件及系统集成技术，共同开展光伏电站、光伏建筑一体化工程（BIPV）等业务。157 2009年11月18日，产能50兆瓦的杜邦太阳能薄膜电池板项目在深圳正式投产。作为“深港创新圈”落实发展的首个项目，也是深港两地联合招商的首个重大高新技术项目，杜邦太阳能薄膜电池板项目总投资1.6亿美元，研发中心设在香港科技园，生产基地落户深圳光明新区。第五章项目的技术可行性分析第一节项目的基本原理及关键技术内容5.1.1基本原理非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜(TCO)，然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si（单结），接着再蒸镀金属电极铝(Al)，光从玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和铝引出，其结构可表示为glass/TCO/pin/Al，最后用EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、底面玻璃封装，衬底也可以是不锈钢片、塑料等作衬底。非晶硅双结玻璃薄膜电池组件的结构如图5-1所示，自上到下依次为顶面玻璃、157 导电膜、双结非晶硅薄膜电池（非晶硅薄膜电池还可做成单结或三结非晶硅薄膜电池）、背电极、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、底面玻璃。非晶硅玻璃薄膜电池发电原理与单晶硅、多晶硅电池相似，当太阳光照射到电池上时，电池吸收光能产生光生电子—空穴对，在电池内建电场的作用下，光生电子和空穴被分离，空穴漂移到P侧，电子漂移到N侧，形成光生电势，外电路接通时，产生电流。图5-1非晶硅双结玻璃薄膜电池结构为了要了解不同于晶体硅太阳能电池的非晶硅薄膜太阳能电池的设计和操作,我们将会概述非晶硅薄膜太阳能电池的结构和材料特性并且与单晶硅电池进行比较。一些广泛被应用于a-Si:H的技术也提到了。1.原子结构157 图5-2单晶硅和a-Si:H原子结构示意图图5-2举例说明不同在单晶硅和a-Si:H原子结构的不同.每个硅原子以共价以联结四个邻近的原子。所有的联结键有相同的长度并且各联结键之间的角度是相等的。在原子结构中，一个原子与它直接相邻的原子的联结数目叫做配位数。因此,在单晶硅中,所有硅原子的配位数是四;我们也能说硅原子是四重配位。一个电池单元能被定义为晶格完全相同，能被复制而且彼此堆积。如此的规律性的原子排序用长程有序来描述。图5-2b举例说明a-Si:H不呈现出长程有序的结构。然而，在原子规模上有相似的原子组态,157 即有四个硅原子组成相邻的共价键，在其近邻的原子也有规则排列，但更远一些的硅原子其排列就没有规律了。虽然a-Si:H中缺乏长程有序,但它有与单晶硅相同的短程有序作用。这一个结论已经从X光衍射测量中获得.那些在a-Si:H中相邻原子中的联结键的角度和长度上的小偏离会导致在超出几个原子的距离上局部结构的完全损失。结果是a-Si:H产生原子结构叫做一个连续无规网络。由于短程有序，通常的半导体能带观念（由倒带和价带表示）能仍然被用于c。在a-Si:H中相邻原子联结键角度和长度发生较大偏离时会导致所谓的禁带。当充足的能量可以满足的时候,例如以热能的形式，禁带就容易地被打破。这一个过程导致在原子的网络中的缺陷的形成。在连续的无规网络,缺陷的定义被有关于晶体的结构修正。在晶体中,任何一个原子处于不合适的格子空间则形成一个缺陷。在连续的无规网络,一个原子不能够位置不合适。因为a-Si:H缺陷是连续无规网络结构中，任意一个原子的具体结构特征与其近邻是同等的，因此此缺陷是配位缺陷。当一个原子有太多或太少束缚键时容易发生配位缺陷。在a-Si:H中,缺陷主要发生在有三个共价键和一个不成对电子，即一个悬挂键的硅原子上。因为这种结构在a-Si:H占主导地位，因此缺陷通常与悬挂键有关。其中一些悬挂键在图5-2中描述了。另外缺陷结构是一个硅原子与五个近邻原子联结成键造成的。这种结构称为是漂浮键，在图5-2中以圆圈标识。157 在纯净的a-Si(非晶硅中只有硅原子而没有其他原子),每立方厘米大约有个缺陷的浓度。如此大的缺陷密度材料很难作为性能优良的设备。当非晶硅掺杂氢沉积后（利用辉光放电），氢原子联结了绝大多数的硅的悬挂键，作用力强的硅氢键就形成了。如图5-2，氢纯化后悬挂键的密度从没立方厘米个减少到-个，相当于每一百万个硅原子中存在不到一个悬挂键。在这种材料中，氢原子掺杂后的非晶硅薄膜电池已经被证明具有合适的电学应用。i.电子自旋共振一项实验数据可以提供半导体中缺陷的微观结构的信息，包括非晶硅，那就是电子自旋共振（ESR）。电子自旋共振只能鉴别与中性悬挂键有关的一种形式的缺陷。ESR被认为是一项决定a-Si:H缺陷的实验标准，并且其结果被认可准确的。然而，这种方法的灵敏性被薄膜中较低的自旋密度所限制并且这种方法只提供了顺磁性的缺陷信息，它无法表达出无配对电子产生的缺陷信息。基于此，ESR低估了缺陷密度，因为悬挂键中不包含无配对的自旋产生的缺陷。因此，ESR的结果十分依赖于费米能级的位置，因为它影响着电子自旋产生的缺陷。ii.氢化的非晶硅中氢的特性157 图5-3不同温度下a-Si:H的红外吸收光谱图氢在缺陷纯化中扮演着重要角色，氢的掺杂并入和稳定性在a-Si:H中一直是研究的重点。a-Si:H薄膜中氢的引入对薄膜的力学、热学、光学、电学等等性质有着极大的影响。这是因为它可以钝化非晶硅薄膜中大量存在的悬键，降低薄膜的缺陷密度，减少带隙中的非辐射复合中心，从而显著提高薄膜的稳定性。a-Si:H的特性不仅与氢的含量也与氢在硅中的结合形式有关,因此研究膜中氢的含量和结合方式与淀积工艺条件之间的关系是薄膜制备中的重要问题。红外吸收光谱仪被广泛应用于a-Si:H中硅氢键信息的提供。如图5-3所示，a-Si:H中可以观察到的三个红外吸收波段：一个尖峰值在640，一个双峰在840-890，吸收峰范围在2000-2200。640157 处的尖峰反应了所有可能共价键型，如Si–Hx中X=1,2,3。因此这个峰用来判断a-Si:H中的X。840-890的双峰是二氢化物摇摆模型。2000附近的峰代表着单独的硅氢键Si–H的拉伸模型（也称为低拉伸模型，LSM），范围在2060-2160的峰值包含内表面上的硅氢键Si–H的拉伸模型（也称为高拉伸模型，HSM），例如空键、二氢化物键和三氢化物键。一个微观结构吸收，用R*表示，由LSM和HSM吸收峰共同决定。这个系数R*经常用来表征a-Si:H网络中的微观结构，它粗略的代表两个不同“态”，即密集网络和包含空隙的断裂网络。这个微观结构系数定义为;（1）其中IHSM和ILSM分别是LSM和HSM的全部吸收强度。通常，c元件包含不到10%的氢原子，所以《0.1。氢扩散和演变观测技术帮助分析a-Si:H中氢的运动。核磁共振（NMR）给出了氢原子所在环境的信息。最近，据报道，基于NMR实验，由分子组成的氢占据了a-Si:H中所有氢中的40%。2.态密度157 在半导体材料中反应载流子的分布和浓度的一项重要信息是态的能量分布，也称为态密度。对于本征晶体硅，价带和导带被精确的带宽分离，Eg，并且带宽内没有能态。由于a-Si:H原子结构中的长程无序，价带和导带中的能态分布到带宽中并形成能态区域，称为带尾。可以看作是晶格紊乱对晶体能带中电子态密度的一种微扰，使得能带出现带尾结构。另外，这些形成的能态区域在价带和导带之间的中间。也就是在a-Si:H中能带密度是连续分布。能态中载流子可以认为是自由载体（可以用波函数描述）可以拓宽到整个原子结构，这些能态是非定态的称为是拓宽能态。a-Si:H中的无序使得尾带和缺陷带呈现出定域波函数，这些态称为是定态。结果是，描述载体运输的移动性在通过定态是严重衰减。这种在定态中严重衰减的载体移动的特点与在拓宽能态中的对比用来定义a-Si:H的带宽，这种带宽叫做迁移率，Emob。在非晶硅半导体的能带中，不存在严格意义上的价带顶和导带底，能级将能带分为两部分，一部分称为扩展态；另一部分称为定域态。a-Si:H中能级将扩展态和定域态分离成价带Ev，导带Ec，迁移率边，两者之差也不再具有禁带的意义，而被称为迁移率隙（或能隙，光学带隙），它比单晶硅的带宽要大，并且典型的能隙值为1.7eV和1.8eV。157 图5-4典型的态密度模型图5-4描绘了标准态密度分布模型。在这个模型中，价带和导带由一条能量抛物线表示，并且出现价带和导带的带尾能态的指数衰减。缺陷能态由两个相等的高斯分布曲线表示，由相关能U相互转化，且相关能假设是一个正的常数。正如之前提到的，悬挂键是a-Si:H中占主导地位的缺陷因素。一个悬挂键可以以下三种电性：正电（），中性（），负电（157 ）。进一步而言，对于非晶态半导体价带的带尾，如果没有被电子占据，则呈正电性，起施主作用；如果被电子占据，则呈电中性。而对于导带的带尾，如果没有电子占据，呈电中性；如果被电子占据，则呈负电性，起受主的作用。如果导带和价带的带尾在能隙内交叠，那么，费米能级就被钉扎在交叠带尾的中央。也就是说，非晶态半导体的费米能级基本不随着掺杂浓度、缺陷浓度的改变而改变。对于位于费米能级以下的导带带尾，由于都被电子占据，从而显示负电性；而位于费米能级以上的价带带尾，由于没有被电子占据，是空着的，所以显示正电性。与晶态半导体中施主能级的电子可以填充空着的受主能级起到补偿作用一样，非晶态半导体中费米能级下的施主也会和费米能级上的受主复合，严重影响非晶态半导体的电学性能。3.光学特性a-Si:H的光学特性通常用吸收系数，折射率和光学带宽描述。图5-5所示是典型的a-Si:H光吸收系数随着光子能量函数的变化曲线。在可见光部分，a-Si:H吸收率大概是晶体硅的100倍，这意味着1um厚的非晶硅薄膜太阳能电池可以吸收90%的太阳能。实际生产中，a-Si:H的厚度大致是0.3um，比典型的单晶硅电池薄1000倍。157 图5-5a-Si:H吸收系数随光子能量变换函数曲线4.电学特性a-Si:H的电学特性通常由暗电导率，光电导和迁移率产品寿命来描述。这些特性是判别a-Si:H材料质量的重要因素。i.暗电导率a-Si:H中固有的按电导率小于。157 测量其按电导率需要对一个很小的电流进行测定，为了不影响电流的测量采取除潮或扩散杂质的方法。因此，测量通常是在真空或惰性气体的环境中进行，样品需要退火半小时到来蒸发所有薄膜表面的潮气。应用100V电压来控制1μm厚的a-Si:H样品接收10个微安的电流，便于测量。暗电导决定于：（2）U是外施电压，I是测得电流，l是电极长度（∼1-2cm），w是两电极间的距离（0.5-1mm），d是薄膜的厚度。ii.光电导率光电导率可以给予测量按电导率的样品材料通以合适的光照进行测量。a-Si:H的光电流可以用等式（2）进行计算，且应该高。光电导和暗电导的比率称为光电灵敏度。这个系数给出了一种材料是否适合作为太阳能电池光敏材料重要依据。a-Si:H中比较良好的光电灵敏度系数应高于。iii.迁移率产品寿命157 量子效率迁移率产品寿命十分有用，包含着a-Si:H薄膜的光吸收，运输和再复合的数据。这个量可以根据在照射到样品的波长相对较长的单色光测量下的光电流计算得到。通常，600nm波长的光被选为探测光束，且其值由以下式子得到：。当假设非晶硅中的=1时，意味着一个吸收的光子产生一个电子空穴对，迁移率产品寿命在600nm是≥。5.亚稳性在含氢的非晶硅中，氢能够很好地和悬挂键结合，饱和悬挂键，降低其缺陷密度，去除其电学影响，达到钝化非晶硅结构缺陷的目的。氢的加入还可以改变非晶硅的能隙宽度，随着非晶硅中氢含量的增加，其能隙宽度从1.5eV开始逐渐增宽。如在硅烷中掺入5%-15%的氢气，利用等离子增强化学气相沉积技术制备的非晶硅，其光学带隙为1.7eV，悬挂键缺陷密度为。但是，氢在非晶硅中也会引起负面作用。研究指出，含氢非晶硅中能够产生光致亚稳缺陷。非晶硅在长期光照下，其光电导和暗电导同时下降，然后才保持稳定，其中暗电导可以下降几个数量级，从而导致非晶硅太阳电池的光电转换效率降低；然后，经短时间热处理，其性能又可以恢复到原来的状态，这种效应被称为是Stabler-Wronski效应（S-W效应）。i.非晶硅薄膜的光致衰减效应157 没有掺杂的非晶硅薄膜由于其结构缺陷,存在悬挂键、断键、空穴等,导致其电学性能差而很难做成有用的光电器件。所以,必须对其进行氢掺杂饱和它的部分悬挂键,降低其缺陷态密度,这样才能增加载流子迁移率,提高载流子扩散长度,延长载流子寿命,使其成为有用的光电器件。然而,氢化非晶硅薄膜经较长时间的强光照射或电流通过，由于Si-H键很弱,H很容易失去,形成大量的Si悬挂键,从而使薄膜的电学性能下降,而且这种H行为还是一种“链式”反应,失去H的悬挂键又吸引相邻键上的H,使其周围的Si-H键松动,致使相邻的H原子结合为H2,便于形成的气泡。硅悬挂键的产生和缺陷的形成是制约氢化非晶硅薄膜应用的主要原因,只有正确理解光致衰退效应的机理,才能解决好氢化非晶硅薄膜的稳定性问题。ii.非晶硅薄膜光致衰减效应的影响因素不同条件制备的非晶硅薄膜的光致衰减效应是不同的，薄膜生长参数和光照条件对光致衰减有着不同的影响。Yang等研究了不同条件下光致衰减的情况，指出光照强度、光照时的电池温度都影响光致衰减，而且电池在500C以上光照时，还会出现光致衰减的饱和现象。但是，薄膜内部应力和光致衰减效应的关系不大。157 由于非晶硅结构是一种无规网络结构,具有长程无序性,所以对载流子有极强的散射作用,导致载流子不能被有效地收集。为了提高非晶硅太阳能电池转换效率和稳定性,一般不采取单晶硅太能电池的p-n结构。这是因为:轻掺杂的非晶硅费米能级移动较小,如果两边都采取轻掺杂或一边是轻掺杂另一边用重掺杂材料,则能带弯曲较小,电池开路电压受到限制;如果直接用重掺杂的p+和n+材料形成p+-n+结,由于重掺杂非晶硅材料中缺陷态密度较高,少子寿命低,电池性能会很差。因此,通常在两个重掺杂层中淀积一层未掺杂非晶硅层(i层)作为有源集电区,即p-i-n结构。非晶硅太阳能电池光生载流子主要产生于未掺杂的i层,与晶态硅太阳能电池载流子主要由于扩散而移动不同,在非晶硅太阳能电池中,光生载流子由于扩散长度小主要依靠电池内电场作用做漂移运动。当非晶硅电池采取pin结构以后,电池在光照下就可以工作了,但因存在光致衰退效应,电池性能不稳定,电池转换效率随光照时间逐渐衰退,所以电池的结构与工艺还要进一步优化。影响非晶硅电池转换效率和稳定性的主要因素有:透明导电膜、窗口层性质(包括窗口层光学带隙宽度、窗口层导电率及掺杂浓度、窗口层激活能、窗口层的光透过率)、各层之间界面状态(界面缺陷态密度)及能隙匹配、各层厚度(尤其i层厚度)以及太阳能电池结构等。非晶硅薄膜电池的结构一般采取叠层式或进行集成或构造异质结等形式。iii.非晶硅薄膜光致衰减效应的减少和消除157 在非晶硅薄膜太阳电池的pin结构中，由于本征层的厚度最大，受S-W效应的影响最大，因此要克服非晶硅薄膜材料和电池中的S-W效应，主要是要减少本征非晶硅硅层中的氢含量。在材料制备方面，研究者开发了电子回旋共振化学气相沉积（ECR-CVD），氢化学气相沉积（HR-CVD）和热丝（HW）化学气相沉积等技术；在制备工艺方面，采用了氢等离子体化学退火法等，都可以有效地减弱S-W效应。另外，电池结构的改变也能够降低S-W效应的影响。利用多带隙叠层电池结构，使得每个叠层子电池的本征非晶硅i层的厚度降低，相对使每个子电池的内电场增强，增加了各子电池的收集效率，从而可以有效地克服部分S-W效应的作用，如下图5-6所示。图5-6双结非晶硅电池结构示意图5.1.2关键技术内容i157 ．非晶硅的光吸收系数比晶硅大一个数量级，非晶硅电池的厚度很小，约为晶硅电池厚度300分之一，节省硅材料；ii.电池的核心部分为PIN结（无论是单层还是多层），可以在薄膜的生产过程中同时完成；iii.非晶硅电池的PIN结是在约左右的温度下制造的（单晶硅电池，多晶硅电池约在—进行扩散和拉单晶），能源消耗小；iv.非晶硅电池有较高的光电导，较低的暗电导；v.非晶硅薄膜太阳能电池能源消耗的回收期短，如下表5-1列举了三种电池的能耗、材耗及能量回收期：单晶电池多晶电池非晶电池厚度/400400<1温度/10001000200能耗/20001000100能耗回收期/年19.314.01.0-1.5表5-1三种电池能耗、材耗和能量回收期vi157 .非晶硅太阳能电池发电最多，对于同样峰瓦数的太阳电池，非晶硅电池可比单晶硅、多晶硅电池产生更多的电能，下表5-2列出了不同厂家生产的四种类型的太阳电池，在相同地点安装，每千瓦电池一年内的实际发电量数据：CorporationsCellsEfficiencyGrossCapacityofcellsBPSolarc-Si13．5%977Siemensc-Si9.4%930Kyocerap-Si12.3%964ASEp-Si12.9%966Shellp-Si10.3%961Uni-Solara-Si6.1%1164FreeEnergya-Si4.1%1084BPSolara-Si5.3%1001SiemensCIGS12.9%963表5-2不同厂家的四类电池发电总量比较157 第二节工艺路线非晶硅的制备需要很快的冷却速率，一般要大于，所以，其制备通常利用物理和化学气相沉积技术。制备非晶硅主要利用化学气相沉积技术，包括等离子增强化学气相沉积（PECVD）、光化学气相沉积（photo-CVD）和热丝化学气相沉积（HW-CVD）等，而最常用的技术是等离子增强化学气相沉积技术，即辉光放电分解气相沉积技术。i.射频等离子体增强化学气相沉积（rf-PECVD）a-Si:H最普遍的沉积方法是射频PECVD技术（频率是13.56MHz）。等离子体的作用是提供能量使得硅和硅烷气体分离。由等离子体中的二次电子在电场内加速获得能量而发生碰撞完成。a-Si:H薄膜的生长由分离的硅烷原子的反应颗粒吸附到生长膜表面。a-Si:H薄膜的厚度大概是半微米，因此必须沉积在适合大小的衬底之上。在碰撞中传递给硅烷原子的能量由可见光辐射产生，因此沉积方法与辉光放电有关。PECVD的重要优势是沉积温度通常在，低温过程允许低价材料作为衬底，例如玻璃，不锈钢和柔性塑料箔。ii157 .PECVD沉积系统相对简单，主要由五部分组成（如图5-7所示）1.有双电极的不锈钢高真空反应室，射频馈入装置，基片座和基底加热部件。2.气体控制系统包括质量流量控制器和几个气阀来控制气体流动，而气体用来沉积本征层和掺杂层和控制反应室的压强。3.泵浦系统，通常由涡轮分子泵和回转机械泵组成，可以控制反应气体。4.废弃处理系统，由一个洗涤器来处理出气口的气体。5.一个电控制部分，由一个直流发电机或射频发电机组成带有真空，压强，压力和温度测定功能。iii.a-Si:H的PECVD沉积可以分四个步骤：1.主要的气相反应，SiH4分子由于电子碰撞激发被分解产生不同中性激发源，分子，正负离子和电子。2．原子、离子和激励源在等离子体中第二个反应将形成活性组分并最终形成大的硅-氢基团，被称为粉末颗粒。中性的组分扩散到衬底，正离子轰击到活性膜，负离子被等离子体收集。3．激励源与生长膜表面反应，例如激励源扩散，化学键，氢吸附或逃逸表面。157 4．下表面氢释放以及硅网络驰豫。图5-7射频等离子体增强化学气相沉积系统示意图激励源通常被认为是a-Si:H生长最主要的激励源。因为衬底生长被氢终止，激励源没有形成生长薄膜但是分布在表面扩散直到它遇到悬挂键。因此联结着悬挂键，对于生长有着重要作用。联结到生长表面需要合适的悬挂键，而悬挂键产生于氢离开表面。氢可以由热激发或提取获得，悬挂键和157 原子则形成。尽管其他激励源对于生长贡献很少，但是它们在薄膜特性上起着重要作用。和更高硅烷激励源比有更高吸附系数并且可以直接合并到氢终端表面。然而，这些激励源在生长上的作用会导致质量差的薄膜，因此这些激励源在等离子体中的影响应该忽略。据估计，离子大约有10%的贡献在a-Si:H生长方面。因此，沉积过程是一个气体和表面反应的复杂过程，可以由沉积系数控制，如：气体成分，流速和压强，能量密度和频率，衬底温度，电极几何形状等等。另外典型PECVD沉积系统的参考值如下：硅烷流速20-50sccm，压强0.5-0.7mbar，衬底温度，射频能量密度，电极距离1-3cm。典型沉积速率是。可以计算用这些传统条件，沉积一块300nm厚的a-Si:H吸收层需要花费25到50分钟。当需要扩大化生产时，沉积速率需要在。因此大量研究和实验都在做提高沉积速率同时不影响材料质量的努力。控制沉积速率的中心系数是由等离子体吸收的能量，高能量产生高的电子密度和温度，便于原子的分解。然而，增加能量会导致更高的硅烷激励源的产生并最终形成粉末，产生这样一种沉积状况。这些沉积状况增加了的氢和键会产生质量差的薄膜。为了在高沉积速率情况下便于形成紧密的硅网络，抑制157 键的形成十分重要。这可以通过降低等离子体中电子温度或增加沉积温度来实现。在高沉积速率下，达到的高沉积温度是需要的，用来促进更高硅烷态的扩散和从生长表面清除氢。然而，吸收层的如此高沉积温度会对太阳能电池下面各层产生温度危害。在气相高沉积速率下抑制更高硅烷激励源和短的激励源寿命成为一种普遍的沉积a-Si:H的方案。为了获得更高沉积速率，两种方法需要采用。首先，就是前面提及的操作PECVD技术的参数情况。第二种方法的是研究和发展新的沉积技术，如热丝化学气相沉积（HW-CVD）技术，接触反应化学气相沉积和热膨胀等离子体化学气相沉积（ETPCVD）技术。第三节项目创新点5.3.1非晶硅薄膜太阳能电池存在的主要问题非晶硅是一种很好的太阳能电池材料，非晶硅太阳电池也得到很大发展，其商品稳定效率已达到8%，但目前非晶硅电池仍然存在一些问题，主要集中在以下两个方面：I.转化效率低；II.电池稳定性不高。157 要提高转化效率，就需要改进并探索窗口材料，如：纳米硅复合薄膜。此外还可采取有效方法减少i层缺陷，改善各层间的能隙匹配，改善各种界面接触，这些都有可能提高转化效率。而稳定性不高的问题，则主要是由于光致衰退而引起的，即S-W效率，近年来投入了大量的精力来研究光致衰退问题，光衰退随着i层厚度的增大而增大，这是因为在i层产生的光生载流子复合因内建电场强度的减少而增大，对i层内建电场分布的计算，可看出随i层厚度的减小，最低电场强度增大，因此，解决稳定性不高的问题则主要集中在i层材料性能的改善上，而解决这些问题的一个较好的途径就是制备叠层太阳能电池，叠层太阳电池是使用对应于不同太阳光谱部分的不同光伏材料膜层来制作的。5.3.2项目采用叠层太阳能电池改善电池稳定性不高的问题1.透明导电膜(TCO)透明导电膜在太阳能电池上主要用作电池的透明电极,有些还可同时作为减反射膜。不同透明导电膜的电学、光学以及结构等都不相同,亦对太阳能电池的光电特性和输出特性(如电池的内外量子效率、短路电流、开路电压、填充因子等)产生不同的影响。如有人发现用ZnO∶Al膜作TCO/n-a-Si∶H/i-a-Si∶157 H/p-c-Si/A结构的异质结太阳能电池的前电极时短路电流比ITO作前电极的短路电流要大,而开路电压要低一些。一般,在太阳能电池中对透明导电膜的要求是载流子浓度高、带隙宽度大、光电特性好、化学性质稳定、较低的电阻率、机械强度高以及优良的耐磨损性等。2.窗口层性质提高非晶硅太阳能电池转换效率一般要求窗口材料光学带隙宽且较低的电阻率和激活能。宽的光学带隙可以减少对入射光的吸收,进而增大电池的短路电流;低的激活能有利于增大电池的内建电势和开路电压;低的电阻率可以减小电池的串联电阻,从而改善其填充因子。为了减少入射光在窗口层处的损失,要求窗口层尽可能地薄,减少对光的吸收,但窗口层过薄,会降低p-i结内建电场,这对提高开路电压不利。一般对于非晶硅/晶硅异质结太阳能电池降低窗口层的掺杂浓度有利于光生载流子的传输与收集,但为了增加电池内电势和减小串联电阻,窗口掺杂浓度要适当调高,然而高掺杂将导致电池“死层”出现,一般人们选择重掺杂薄p层作为窗口层。3．a-Si电池各层界面157 由于界面处容易产生缺陷、悬挂键等复合中心,所以界面态状况对电池的开路电压和填充因子有非常显著的影响,对界面有效地处理利于薄膜的沉积和减少界面的复合损失,利于提高电池的短路电流和开路电压VOC,因此高效率太阳能电池必须尽可能降低界面层的缺陷态密度。另外,对于非晶硅异质结太阳能电池,当两个能带不匹配的电池层界面之间由于能带不连续,在界面处易形成界面势垒和引起漏电流以及形成悬挂键等,为了缓和这种情形可以在界面处插入一层缓冲层,它起到带隙过渡作用和改善异质结界面晶格失配问题,还可以降低界面态密度,钝化结处表面悬挂键,调节能带偏移,利于光生载流子的收集和减小复合漏电电流。在HIT电池中,一般采用非晶硅作为缓冲层,电池通常具有较高的开路电压,但降低了电流的收集,因此为改善电流收集,也可采用纳米微晶作为缓冲层。4．a-Si电池各层厚度非晶硅电池各层厚度的选择要以提高电池转换效率和电池的稳定性为出发点。一般非晶硅电池的结构均采取pin结构,p层和n层的选择要保证内建电场达到i层厚度内所需最小电场,同时还要保证i层有充分的光吸收。i层起着载流子产生与收集的作用,i层太薄无法产生足够的光生载流子,太厚则会出现死场而无法有效收集光生载流子。对于a-Si∶H太阳能电池,由于空穴扩散长度很小,决定了光电导主要来自耗尽层的贡献,光生载流子的生成主要在i层。耗尽层宽度愈宽则光电流愈大,因此耗尽层宽度成为决定a-Si∶157 H太阳能电池能的一个重要因素。另外,耗尽层宽度与间隙态密度g(E)有关,g(E)愈低则耗尽层宽度愈大,但g(E)的降低必然导致耗尽区的加宽。同时,随着a-Si∶H的费米能Ef向本征费米能Ei的移动,也会引起耗尽层宽度的增大,因而i层厚度的控制在非晶硅电池制造过程中尤为关键。同时电池的p、n层厚度要满足使进入电池且能量足以产生电子空穴对的光子透过率为零,提高入射光子吸收率,但电池总厚度不能过厚,越厚,p、n层之间形成的内建电场越小,电子空穴越难被电极吸收,同时电池越厚电池性能衰退也越大。5．a-Si电池结构目前非晶硅太阳能电池的主要缺点是光电转换效率低和存在光致衰退效应。可以通过不断优化非晶硅太阳能电池结构以达到改善其性能的目的。常采用的非晶硅太阳能电池结构有叠层非晶硅太阳能电池和集成型非晶硅太阳能电池。叠层太阳能电池是在制备的pin层单结太阳能电池上再沉积一个或多个pin子电池,各个子电池对太阳光谱的不同区域都设计成最佳响应匹配,以最大限度地吸收太阳光能量。集成型非晶硅太阳能电池是由若干分立小电池组合而成的,类似于太阳能电池组合板。集成型太阳能电池可以有效避免“电池尺寸效应”。所谓“电池尺寸效应”157 即人们在研究太阳能电池的转换效率与面积之间关系时,发现转换效率会随电池面积的增大而衰减。对一块有确定面积的集成电池衬底,其集成度越高,单个电池的面积就越小,整个透明电极的功率损耗也就越小,但有效电池面积的损失就越大,因此,将大面积电池分割为小面积电池必存在一最佳值。人们通过优化非晶硅太阳能电池各层厚度可以增强内建电场减少光生载流子复合几率,同时可以增加载流子迁移率和提高电池稳定性。在提高太阳光吸收率方面,人们可以对非晶硅太阳能电池实施表面减射技术和光陷阱技术以及制作绒面结构,增加电池内部太阳光的光程以提高太阳光吸收率。另外,人们结合非晶硅和晶体硅电池各自优点把非晶硅沉积在单晶硅或多晶硅或微晶硅衬底上制成异质结太阳能电池亦可提高非晶硅电池的转换效率和稳定性。例如,日本三洋公司产业化的a-Si/c-SiHIT电池效率具有高效率、稳定、低成本的特性,而且制备过程中温度低、能耗小、工艺相对简单。a因此,通过各种方法优化非晶硅电池结构成为研发非晶硅电池的重点。第四节非晶硅薄膜太阳电池主要技术参数a)对于产品157 参数功率电性能温度系数尺寸与重量工作温度范围额定功率（W）工作电压（V）开路电压（V）短路电流（V）电流温度系数电压温度系数功率温度系数长（mm）宽(mm)厚(mm)重量(kg)36W3644591.00.09%/℃-0.28%/℃-0.19%/℃12496403714.7-40℃~+85℃40W4046611.0表5-336W/40W产品技术参数表157 b)对于本征材料能带Eg：1.70eV;有效密度(NcandNv)：2.5*;电子迁移率：10/V/S;空穴迁移率：10/V/S;悬挂键密度：;厚度：0.2-0.4um第五节项目的成果和技术来源项目计划实施中，执行以下标准，并严格按照ISO9001质量保证体系标准。（1）GB/T19064-2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法；（2）GB/T2297-1989太阳能光伏能源系统术语；（3）NY/T1146.1-2006家用太阳能光伏系统(第1部分:技术条件)；（4）NY/T1146.2-2006家用太阳能光伏系统(第2部分:实验方法)；（5）GB/T6495.1-1996光伏器件(第1部分:光伏电流-电压特性的检测)；（6）GB/T6495.2-1996光伏器件157 (第2部分:标准太阳电池的要求)；（7）IEC904光电装置；（8）IECll94独立的光电系统的特性参数。第六章建设规模与产品方案第一节建设规模6.1.1建设规模本项目确定为年产50MW非晶硅薄膜太阳能电池片生产线。6.1.2建设规模确定的依据本项目立足国际市场，从青海实际情况出发：1.青海省及周边省区对太阳能电池潜在的市场需求。送电到乡项目需要扩容，送电到村项目即将启动。青海西藏及广阔的西部地区是建设大型并网光伏电站最佳地区，也是太阳能电池需求最大的部分。2．硅薄膜电池具有：成本低、原材料丰富、无毒、无污染、能量回收期短、便于大面积连续生产等优点，而深受国际关注。3.本项目采用射频等离子体化学气相沉积方法制备非晶硅薄膜太阳电池组件，产品结构简单，采用叠层太阳电池，在较低的温度（200℃157 左右）下可直接沉积在玻璃了、不锈钢、塑料膜等廉价衬底材料上，工艺简单，成品不高，产品整体性能已经达到国际同类先进水平。第二节产品方案年产50MW非晶硅薄膜太阳能电池片。成品组件销售价：8.2元/Wp6.2.1产品技术方案本项目实施过程中，将在完成相关基础研发和产品设计的基础上，完善和改进各关键技术，并进行工业化放大研究，通过本阶段的研究开发，为实现项目产品的产品化、系列化和产业化做好必要的准备。具体为：（1）由非晶硅薄膜太阳能电池材料的原子结构出发，明确其光电转换机理，在试验中各层膜结构、厚度，氢掺杂浓度等因素影响下，得出最优方案；（2）利用射频等离子体增强化学气相沉积（rf-PECVD）技术进行制备；（3）研究光致衰退（S-W效应）的原理并根据目前国际认可的解决办法，采用叠层装置尽量消除光致衰退效应的影响；（4）利用双结，多结非晶硅叠层装置可提高薄膜太阳能电池的转换效率的机制，并设计最优方案；（5）非晶硅薄膜电池温度系数低，弱光性能强的特点，直接使得在相同的测试条件下，与相同功率的晶体硅太阳电池相比，年总发电量高10%-15%。157 6.2.2产品质量标准太阳电池的性能指标有开路电压、短路电流、填充因子、光电转换效率等多顶，其中最主要的指标是光电转换效率，即将光能转变为电能的效率。 对晶体硅太阳电池，质量标准为：IEC61646，地面用薄膜光伏电池组件——设计规范和型号认证；IEC61721，光伏组件遭受意外冲击损害——耐冲击实验；IEC61730-2:2004，电池组件安全要求——第二部分：实验要求；ASTMD2303-97，致污液、斜面跟踪和绝缘材料腐蚀的标准实验方法；ASTME162-02a，用辐射加热源时，材料表面可燃性的标准实验方法。太阳能电池的产品质量主要依据以下国家标准：《太阳电池型号命名方法（GB/T2296-2001）》；《太阳能光伏能源系统术语(GB2297－89）》；《单体硅太阳电池总规范（GB/T12632-90）》；《地面用太阳电池标定的一般规定（GB/T6497-86）》；《地面用太阳能电池电性能测试方法（GB6495－86）》；《光伏器件（GB/T6495.2－96）》；第2部分　　《太阳电池温度系数测试方法（SJ/T10459-93）》；《地面用晶体硅太阳电池质量分等标准（SJ/T9550.29-93）》；157 第三节主要研发和产业化前期工作非晶硅薄膜电池由于没有晶体硅所需要的周期性原子排列要求,可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底间的晶格失配问题,在较低的温度(200℃左右)下可直接沉积在玻璃、不锈钢、塑料膜和陶瓷等廉价衬底材料上,工艺简单,单片电池面积大,便于工业化大规模生产,同时亦能减少能量回收时间,降低生产成本。由于非晶硅半导体材料(a-Si)最基本的特征是组成原子的排列为长程无序、短程有序,原子之间的键合类似晶体硅,形成的是一种共价无规网络结构,它含有一定量的结构缺陷、悬挂键、断键等,因此载流子迁移率低、扩散长度小、寿命短,所以这种材料是不适合直接做成半导体器件的。为了降低非晶硅中缺陷态密度,使之成为有用的光电器件,人们发现通过对其氢化处理后非晶硅材料中大部分的悬挂键被氢补偿,形成硅氢键,降低了态隙密度。1976年研究人员成功实现了对非晶硅材料的p型和n型掺杂,实现了a-Si-pn结的制作。但这种氢化非晶硅pn结不稳定,而且光照时光电导不明显,几乎没有有效的电荷收集。因此为了把非晶硅材料做成有效的太阳能电池,常采取的结构模式为pin结构,p层和i层起着建立内建电场的作用,i层起着载流子产生与收集的作用。此外,非晶硅材料的光学带隙为1.7eV,材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感,这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率,解决这个问题的方法就是制备叠层太阳能电池,一方面增加太阳光利用率,另一方面提高非晶硅太阳能电池效率。但是,非晶硅薄膜太阳能电池光电效率会随着光照时间延续而衰减,即所谓的光致衰退(S-W效应)效应,主要是因为Si-H键很弱,在光照下H很容易失去,形成大量Si悬挂键,并且非晶硅薄膜电池转换效率低,一般在10%左右。157 图6-1典型p-i-n薄膜非晶硅太阳电池示意图第四节提升市场竞争力的技术创新目标为了提高非晶硅薄膜太阳能电池组件在市场上的竞争力，影响非晶硅太阳电池性价比的方方面面显得尤为重要，从产品性能和生产工艺角度可以分为以下几点：1.提高非晶硅太阳电池的传换效率。效率的提高可以从提高对光的管理系统出发，如陷光结构。对于沉积在玻璃衬底上的太阳电池（亦称“顶层式”157 太阳电池），影响光散射特性的透明导电膜（TCO）前电极的表面形态就显得至关重要；对于沉积在不透明载体上的太阳电池（亦称“底层式”太阳电池），后接触器的反射率和纹理显得尤为重要。非晶硅薄膜太阳电池更进一步发展与光电质量的提高非晶硅吸收层，掺杂层和介于掺杂层和内置层之间的分界层。1.消除非晶硅薄膜太阳能电池光电效率会随着光照时间延续而衰减的影响，即消除所谓的光致衰退（Staebler-Wronskieffect）影响。这种影响可以使得初期非晶硅太阳电池组件的性能减少15-30%。经研究采用薄的吸收层可以有效抑制光致衰退效应。然而，为了提供充足的光吸收能力，薄的吸收层必须依赖于太阳电池中高效的光诱导技术。2.为了降低非晶硅薄膜太阳电池组件制备的成本，限制在非晶硅沉积机器的投资，吸收层的沉积速率需要控制在10-20A°/s。如何在提高了的沉积速率基础上避免增加的光诱导衰减成为了沉积速率的中心问题。除了无线电频率的等离子体增强的化学气相沉积（PECVD）技术，以下几种沉积技术也被探究具有可以制造出沉积速率很高的吸收层，如高频等离子体增强的化学气相沉积技术，热丝化学气相沉积技术和夸大化的热等离子体化学气相沉积技术。3.大批量生产工艺的选择。尽管a-Si:H薄膜太阳能电池各层的沉积技术是其最重要的制造工艺部分，但是成品还包括很多制造步骤影响太阳能组件的总费用。这包括：透明导电膜（TCO）前电极的沉积，多层后电极的沉积，亚电池系统的激光划片，封装和构架系统等。太阳电池结构和组件设计取决于应用的制造步骤和沉积顺序的选择。目前，有三种主要的a-Si:H薄膜太阳能电池沉积方法:一室过程，多室过程和连续式的卷对卷(roll-to-roll)制程生产157 。普遍的趋势是增加衬底的大小，来减少每单位面积的成本。通常的产品设备的必要条件是充分的沉积过程信任度，高的正常生产时间，高效率和正确的清洗工作室时间的选择。1.降低材料成本。材料成本主要归功于全部的a-Si:H模块。其中重要的一部分是基底，玻璃材料和高温抗性的聚合金属层。因此，更加低价的薄金属层连续式的卷对卷(roll-to-roll)技术是一项更好的选择。通常相对厚的含氟聚合物封装技术被应用来保证一个模块具有20年的寿命。由此封装成为了模块加工中花费最高的项目，因此寻找一种便宜的封装技术成为最重要的降低成本的手段之一。衬底的选择决定了加工各过程的温度和加工步骤。a-Si:H各层沉积时气体的选择以及他们的纯度和利用度也具有经济影响，例如，在a-SiGe:H多结太阳电池各层中利用锗烷可以很大程度上增加材料成本。第五节项目产品的主要用途、应用领域本项目目标产品是非晶硅薄膜太阳能电池组件，具有制造成本低，硅材料用量少，制造工艺可操作性强，能源消耗的回收期短，发电量高，具有相对小的温度系数，较好陷光结构，光致衰减影响有所减弱等特点。可大规模实现产业化，非晶硅薄膜太阳能电池的应用领域不断地在扩大。对民用产品如：手表，电视机等家电的供电；在建筑领域的应用，主要是在玻璃上直接沉积非经硅太阳能电池作为屋顶瓦，此种屋顶瓦与普通的屋顶瓦规模相比，可节省安装空间，减低系统费用；非晶硅薄膜太阳电池还可以用于户外、小型发电系统的照明和通信能源，可用于汽车顶棚给电动汽车供电。157 第六节项目产品的经济寿命期据预测，到2010年，我国电力需求存在37GW的缺口，需要由可再生能源发电来填补，光伏发电将在其中扮演重要的角色。基于薄膜太阳能电池系统在国内市场处于启动阶段，在国际市场也处于持续成长阶段。本项目产品薄膜太阳能电池，项目的技术水平已经处于国内领先水平，随着项目技术与产品的不断完善，将具有持续的市场竞争力，项目产品的预期经济寿命周期至少20年。第七章厂址选择第一节厂址选择7.1.1地点与地理位置项目建设地点选在西宁市经济技术开发区。本项目所需土地90亩。7.1.2土地利用现状西宁经济技术开发区由主干道构成“三横两纵”方格网式道路系统骨架。其中：中央大路双向6车道，宽22米，次干道双向4车道，宽16米。现在正重点抓建设长17公里道路及道路绿化照明标志标线工程。157 开发区现已初步形成了较好的发展基础，入区企业不断增多。开发区一期规划面积4.4平方公里，经过过去八年开发建设，建成区面积约2.5平方公里，已初具雏形，正在进一步完善中。二期规划面积8.39平方公里，已经进行开发，并且有青海恒通铝塑产业发展有限公司、青海东风专用汽车有限公司、青海明诺胶囊有限公司等一批企业入驻。其中投产企业有青海金瑞生物保健食品有限公司、青海昆仑油漆化工有限责任公司、青海普兰特药业有限公司、奥凯煤业集团、夏都制衣等42家，安置就业人员6600人，形成了以光伏产业群、机械化工、纺织、生物制药、食品、精细化工为主，约35种产品的工业生产格局。第二节场址建设条件7.2.1自然条件（一）地理位置西宁市地处青海东部，黄河支流湟水上游，四面环山，三川会聚，扼青藏高原东方之门户。地理坐标为东经101°49′17″北纬36°34′3″。地势由北向南倾斜，西北高，东南低，东西狭长，形成一叶扁舟。湟水及其支流南川河，北川河由西、南、北汇合于市区，向东流经全市。拟建场地位于西宁市经济开发区，西接贵南路直通兰西高速公路，汽车可直达，场地交通非常便利,地理位置优越。（二）地形、地貌西宁周围群山环抱,日月山脉,属祁连山脉的东麓.本区地势西北高，东南低，呈现“四山夹三河”的形势分布， 即冷龙岭－－大通河－－达坂山－－湟水－－拉鸡（脊）山－－黄河谷地－－黄河南诸山脉。河湟区多有宽谷中土壤肥沃的盆地。157 （三）气候条件西宁市境内最高海拔4394米，市区中心海拔2275米，属大陆性高原旱干旱气候。其特点是：气压低，日照长，雨水少，蒸发量大，太阳辐射强，日夜温差大，无霜期短，冰冻期长，冬无严寒，夏无酷暑，是天然的避暑胜地。西宁市年平均温度17.2℃，年平均降水量372mm，年平均湿度54％，年主导风向为东南西风，最大风速20m／s，最大冻土深度1.34m，最大积雪深度18cm，地震烈度为7度。据青海气象台多年观测资料，年平均气温5.7℃；一月份最冷，月平均气温-8.2℃；七月份最热，月平均气温17.2℃；历年极端最低气温-26.6℃，极端最高气温38.7℃。近些年来气温有所上升，全年主导风向及冬季盛行风向均为东南风。年平均风速2.0m/s，最大瞬时风速15.8m/s，30年一遇最大风速18m/s，基本风压0.35kN/m2，（四）工程地质与水文地质1、工程地质条件本项目的工程地质情况没有勘测，现只能以临近项目点的资料加以参考，157 经人工探井资料证实，勘探深度内地层结构从上至下由新生界（代）第四系（纪）全新统（世）①层杂填土（Q4a1）、②层黄土状土（Q4a1）、③层饱和黄土（Q4a1）、组成。2、水文地质条件西宁市地处河湟地区,河湟地区中部年降水量可达300～600毫米，夏季降雨占全年的70%。而西、北、南三面的山地区因受地形的影响，年降水量高达500～700毫米。降水分配也很不均匀，一般多集中在6-9月，占全年总降水量的73%，并且具有7-9月降水集中、暴雨多的特点，多年平均雷暴日数29.2天，年最大蒸发量2095.8mm，最小蒸发量1454.3mm，平均蒸发量1676.8mm。据临近项目勘探揭露，4.20-6.00米深度内见有地下水，该水受大气降水影响，地表水渗透后，遇含粘粒较高的黄土状土起隔水作用，积聚形成上滞水层，但水量不大，之所以水面高低不平，直接与透水性强弱有关，在进行地基基础设计时，若采用浅基础，该地下水对设计、施工影响不大。7.2.2外部建设条件（一）水资源及供水1、水资源总量青海是黄河、长江、澜沧江的发源地，素有“中华水塔”之称，全省现有水资源总量629.3亿立方米，可利用总量136.48亿立方米。目前西宁市人均水资源占有量为660立方米—670立方米，据西宁市水务部门的统计，目前西宁市人均水资源占有量仅为全国人均占有量的三分之一。得益于调畜水工程的实施，西宁市区内虽暂时不存在缺水问题。157 2、水质西宁市环保局环境监测站了解到，今年，从整体上看，湟水河干流、支流西宁段的水质状况比较平稳，但是，从局部看，部分断面的水质有逐渐恶化的趋势，其中，生活污水是水质恶化的主要污染源。3、供需平衡分析有业内人士分析认为，如果按水资源总量的50%的开发利用率来计算，西宁市可开发利用的总水量约为8亿立方米，到目前需水量尚未超过西宁水力资源可开发总量。（二）给排水1、给水开发区用水来自西宁市自来水公司城东区现有的自来水管网，规划项目的用水均来自现有自来水管网，由项目所在地的自来水总管（直径为φ600）引入。开发区给水管网在主要道路呈环状布置，给水管道沿路布置，便于今后发展，可根据经济开发区的建设规模分期逐步施工，水量、水质能够满足用水需求。2、排水在西宁市团结桥、距经济开发区3公里处建有污水处理厂1座，经济开发区区内全部生活污水和先期处理后的工业污水均由污水管网收集后，送至污水处理厂集中处理，项目产出污水经过处理达标后排放。（三）电力供应项目厂址位于西宁市城东经济开发区内，拟从开发区内配套330KV变电站取得电源，区内电力供应稳定充足，完全能满足本项目工程用电需要。157 （四）燃料供应目前，西宁市天然气输配工程已全部完成并铺送至开发区内。天然气品质优良，热值8500kcal/m3，硫含量小于20mg/m3，压力约0.7Mpa。（五）交通运输条件1、对外交通西宁市地处青海省的中部，青藏铁路、国道109线、省道315线、214线穿城而过，是南进西藏、北连甘肃、西通新疆的交通枢纽。西宁市经济开发区靠近火车站的东侧仓储用地，集中布置有货运站和物流配送中心，为货物的铁路运输创造了良好的条件。经济开发区主干道南绕城快速路、八一路与城市外环路及315国道相通，南贴R路，西接贵南路直通兰西高速公路，项目区内外交通运输便利、快捷。2、区内交通园区内布置有大致呈方格网状道路系统，形成由主干道、次干道、支路构成的三级路网结构。（六）电信在项目区内设置自动程控电话交换机，作为项目区内生产、管理、调度及与外界联络的主要通讯工具。对外通信线路从附近的电信网络引入。此外，经济开发区拟建设高效、安全、可靠的现代化通讯网，积极开展各种综合化、宽带化、智能化业务，以满足不同层次企业用户的需求。（七）征地、拆迁、移民安置条件157 西宁市经济开发区框定范围土地属西宁市郊荒地，不涉及拆迁、移民安置问题。因此，其征地费用较低。第三节产业基础条件随着开发区基础设施和配套功能的逐步完善，目前已集聚了一批具有较大发展潜力的工业企业，进一步增强了开发区聚集和带动能力。并吸引区外投资者入驻形成相互协作、优势互补、各具特色的产业集群，2001-2005年西宁经济技术开发区实现GDP合计22.0亿元年均增长96.70%；完成工业总产值15.08亿元，年均增长340.32%；完成工业增加值4.7亿元，年均增长375.31%；完成财政一般预算收入0.75亿元，年均增长178.50%；累计引进省内外资金22.65亿元，年均增长61.3%；累计合同利用外资6829.16万美元，年均增长038.37%；累计实际利用外资1305万美元，年均增长39%；累计实现固定资产投资27.8亿元，年均增长38.34%。157 表7-1西宁市经济技术开发区主要经济指标表单位：万元年份20032004200520062007合计GDP210008124097329112579192548504696固定资产管委会完成投资1179213779497285612953768641入区企业完成投资402315902183100152405222504557261合计520237280088072160966252041625902工业产值24800504006706589523162879394667工业增加值694415000248003215044685123579税收2381744311104268903356881386地方财政一般预算收入1221215633675689846720900合同利用外资（万美元）300015001437.1635671215921663.16实际利用外资（万美元）65596600210843697738资料来源：西宁经济技术开发区管委会内部数据157 目前，区内还没有形成一个全国性的有关开发区的法律体系，在法律法规方面开发区主要依据国家法律。政策方面有省、市政府的大力支持。开发区遵照诚信为本、共同发展的原则与国家政策性银行、各大商业性银行和投融资机构建立合作关系。截止2006年底，累计落实银行贷款9.04亿元，累计偿还贷款本金3.84亿元，累计支付借款利息7009万元。中国农业银行对开发区给予10亿元的特别授信。但是由于缺乏人才和技术，开发区的管理也相应处于初级水平。海关、工商、税务、公安等体系均处在筹建中，体制还尚不健全。第八章技术方案、设备方案和工艺方案第一节技术方案本项目实施过程中，将在完成相关基础研发和产品设计的基础上，完善和改进各关键技术，并进行工业化放大研究，通过本阶段的研究开发，为实现项目产品的产品化、系列化和产业化做好必要的准备。具体为：157 （1）由非晶硅薄膜太阳能电池材料的原子结构出发，明确其光电转换机理，在试验中各层膜结构、厚度，氢掺杂浓度等因素影响下，得出最优方案；（2）利用射频等离子体增强化学气相沉积（rf-PECVD）技术进行制备；（3）研究光致衰退（S-W效应）的原理并根据目前国际认可的解决办法，采用叠层装置尽量消除光致衰退效应的影响；（4）利用双结，多结非晶硅叠层装置可提高薄膜太阳能电池的转换效率的机制，并设计最优方案；（5）非晶硅薄膜电池温度系数低，弱光性能强的特点，直接使得在相同的测试条件下，与相同功率的晶体硅太阳电池相比，年总发电量高10%-15%。第二节生产工艺流程8.2.1生产工艺流程本项目的产业化过程中，将根据本项目产业化研发取得的成果，制定出的相关技术条件和性能指标，制定部件生产、制造、装配和检测工艺流程，制订非晶硅薄膜太阳能电池的装配、检测、调试生产工艺。生产工艺主要由玻璃准备、二氧化锡切割、非晶硅沉积、非晶硅切割、铝沉积、铝切割、中间测试、封装、检测等工序组成，工艺流程如下：157 8.2.2工艺说明(一)玻璃准备工艺由两块635mm×1245mm×3mm的玻璃开始。薄膜沉积在覆盖了氧化物的透明导电膜玻璃(“板”)上，第二块清洁的浮法玻璃作为电池的盖(“盖”)。板和盖经过非晶硅集成制造系统的处理生产出非晶硅光伏组件。本工段的第一步是玻璃的磨边和钻孔。磨边机通过两条湿砂皮带将玻璃的边进行打磨，以减少玻璃的应力。使用玻璃钻孔机在盖上钻1个孔，此孔在工艺的以后工序中将用于组件的电路连接。钻孔机从玻璃的两边钻，然后扩大此孔以清除碎屑和减少应力。钻完孔的玻璃要再次通过磨边机进行处理。157 磨边以后，板和盖均要经过玻璃清洗机的5个步骤的清洗。清洗后，盖先存放起来，到封装工段时再使用。(二)二氧化锡切割在本工段中，按照预定的尺寸将二氧化锡层划刻成独立的部分。尺寸由相应的组件电压和电流特征决定。(三)非晶硅沉积非晶硅沉积工段是将活性薄膜半导体层沉积到玻璃上，以生成PIN－PIN双结光伏器件。沉积系统可同时在48片覆盖了二氧化锡层并已切割完的玻璃板上进行沉积。这种制造方法具有产品一致性好、生产率高、时间短、气体利用率高、品质一致性好等特点。(四)非晶硅切割通过激光系统按照与二氧化锡切割相对应的尺寸对非晶硅进行切割。(五)铝沉积将组件的铝背电极沉积在经过了非晶硅切割后的玻璃板上。这种背电极也起背反射器的作用，将未充分吸收的光能反射回组件以产生更多的电流，并输出电流。(六)铝切割与上述的二氧化锡、非晶硅切割一样，铝切割也按相同的尺寸，用激光系统将背反射层进行切割。(七)中间测试157 用光检测仪对玻璃板进行测试。(八)热老化将通过中间测试的玻璃板装入退火炉，温度在预定的时间内升高到一预定值。此工段是质量控制阶段，用于在封装前修正玻璃板上氧化锡/铝电极的稳定性。板从退火炉中移出后，可按照质量控制程序再次进行光检测。(九)封装封装工段共包括了8个工序，将处理后的板和盖结合在一起形成最终的非晶硅光伏组件。a.边绝缘系统形成的边界可阻止水汽涔入到组件的活性薄膜层。b.箔焊接系统是在玻璃板上安装铝箔条。铝箔条既可作为电流连接的导体，又可作为与外部相连的机械装置。c.EVA涂抹机是通过使用EVA膜作为封装材料层压在电池板上，从而形成板/EVA/盖的三层结构形式。d.将板/EVA/盖的三层结构形式放置在预热炉内，均匀加热到大约70℃。e.预热完成后，板/EVA/盖的三层结构形式被放置在EVA层压机上，通过热塑膜将三层粘结在一起。f.电站用于准备电线连接，并在组件背面做连接。157 g.机械站用于安装机械固定件，并在组件背面做电力连接。h.修复炉用于粘结机械固定件和电力接线的材料固定在组件的背面。第三节主要设备选型为保证本项目实施，将新添一批生产、检测设备（详见表8-1）。本着高水平高起点的原则，在选择添置生产检测设备时，国内能满足要求的尽量采用国产设备，国内达不到要求的选用进口先进设备，生产检测设备的采购将采用招投标方式，优先选择综合性价比高的厂家。本项目所需主要生产设备（供应情况见表8-1）。#名称数量制造商单价总价玻璃准备€111,8451磨边机1€40,000€40,0002玻璃清洗机1€71,845€71,845二氧化锡薄膜刻划系统€345,1703激光刻划系统(SnO2)1KPE€345,170€345,170双结非晶硅薄膜沉积系统€3,276,0314装载盒8KPE€54,665€437,320157 5装载盒车8KPE€3,124€24,9926预热炉2KPE€44,513€89,0267冷却炉2KPE€32,799€65,5988特气存储装置1BOCEDWARDS€70,000€70,0009非晶硅薄膜沉积系统2KPE€887,651€1,775,3021013.56MHzCWRF系统2AdvancedEn€135,060€270,12011非晶硅薄膜沉积系统真空部件2BOCEDWARDS€194,610€389,22012尾气处理系统1BOCEDWARDS€154,453€154,453非晶硅薄膜刻划系统€376,40813激光刻划系统(a-Si)1KPE€376,408€376,408铝&氧化锌溅射系统€1,929,11414六室Al&ZnO溅射系统1KPE€1,576,468€1,576,46815溅射系统真空部件1BOCEDWARDS€290,146€290,14616磁控电源供应装置1AdvancedEn€62,500€62,500157 铝刻划系统€376,40817激光刻划系统（Al）1KPE€376,408€376,408封装€466,79618边绝缘1€37,000€37,00019箔焊系统1KPE€96,835€96,83520预热站1KPE€18,742€18,74221EVA层压机1KPE€58,210€58,21022层压机真空部件1BOCEDWARDS€21,730€21,73023退火炉（包括两辆炉车）3KPE€78,093€234,279组件测试€364,22824组件光（I-V）测试仪2KPE€179,614€359,22825四探针1€5,000€5,000其他工具€4,00026RF电源假负载1€4,000€4,000€7,250,000表8-150MW非晶硅双结太阳电池组件制造系统分项价格清单157 第四节工程方案8.4.1项目主要建设内容项目主要建设内容包括：主要生产设施一座生产车间,车间设两条生产线,每条生产线年生产能力为25MW非晶硅薄膜太阳电池,车间的生产能力为50MW非晶硅薄膜太阳电池。以及原料、半成品、成品仓库、研发部、供水、供电等辅助工程；生活设施包括职工住宿区、办公区以及食堂等。8.4.2工程设计原则a．坚持高起点、大批量、专业化、多品种的方针，通过引进世界先进设备和工艺，把公司建成在技术和管理方面具有世界先进水平的非晶薄膜光电产品基地。b.重要生产环节采用20万级净化车间以保证产品质量。c.领先的氧化锡（SｎＯ2）溅镀技术，把氧化锡玻璃板的阻抗大幅降低，目前美国、日本氧化锡玻璃板的阻抗达240（欧姆），我公司受让的光电技术可把阻抗降低至100（欧姆）以下。d.新的原料调配方法，在新一代生产设备下更有效进行溅镀和蒸镀的工序。e.全自动化的电脑操作，使流程和真空处理上更具效率，由此可在薄膜溅镀和蒸镀上可以做得更薄和铺镀密度上更平均，可使光电转换效率得以大大提高。f.工序间运输采用滚道，电瓶叉车、液压托盘运输车，避免产品之间的碰撞，车间通道宽度要便于物流运输通畅。157 g.工厂设计要做到减少对生态环境的破坏，注重消防，职业安全卫生，节能和合理用能。8.4.3建筑设计本项目建设地点位于西宁市经济开发区内，建设地点周边交通便利，路网结构完善，并建成了与道路配套的供水、排水、电力、燃气、通讯等设施。本项目所需土地90亩，为考虑今后扩产需要，项目征地时按90亩征地。本工程新建建、构筑物面积21834m2。对于所有车间、仓库，均采用了轻钢屋架结构形式，采用门式钢架，双层压型钢板外墙和屋面，混凝土地面，独立基础。而对于站房和辅助用房采用了钢筋混凝土框架结构，卷材防水屋面，加气混凝土墙体，外墙涂料的外饰，独立基础。办公楼、门卫、住宿区等辅助设施采用砌体结构。建、构筑物抗震按7级设防。厂房设计耐火等级为二级，对主、次钢构件应涂防火油漆或涂料。8.4.4结构设计（一）主要厂房结构形式根据建筑物的功能及规模，本着安全适用，经济的原则确定建筑物的结构形式。本工程生产厂房均采用钢结构厂房。1、墙体：考虑当地气候条件及建设周期，厂房以钢结构为主，墙体双层彩钢或砖墙。2、屋面防水及保温：采用有组织排水，采用土工布等新型防水材料，层面保温材料用水泥珍珠岩。157 3、门窗：厂房采用钢窗，控制室、操作室、办公及生活区域采用双层铝合金窗，厂房大门一般为钢木大门或铁门。4、楼地面：一般地面为钢筋混凝土结构层上作水泥砂浆面层，厂房地面涂刷浅绿色或灰色环氧树脂，厚度不小于2mm。综合楼采用水磨石或磁砖地面。5、防火：设计时参照工业厂房建设规范和各建筑物间距、人流物流通道的规范，厂房的布局应满足消防要求。6、排水：屋面防水采用卷材防水方法，屋面排水方式采用有组织排水，落水管采用硬聚氯乙烯管。（二）辅助设施结构形式辅助设施主要采用砌体结构。根据建、构筑物的安全等级、使用功能，按《建筑结构设计统一标准》进行结构设计。1、基础：采用条形基础。2、墙体：外墙采用370mm蒸压粉煤灰砖墙；室内承重墙采用蒸压粉煤灰砖墙，非承重隔墙与隔断采用水泥砂浆多孔砖或空心砖立砌，并对墙身进行加固处理。3、墙面装修：外墙采用抹灰墙面装修，抹灰厚度为20-25mm，并在面层采用涂料粉刷。室内墙面采用混合砂浆抹面，刷白色内墙涂料。4、屋面：屋面应符合保温隔热，又要防漏防水的要求，采用钢筋砼屋面，采用SBS改性防水层处理。5、雨棚：门厅上部设雨棚，采用钢筋混凝土雨棚。6、室内地面：门厅、走廊及楼梯间为水泥楼地面，盥洗间、操作间及卫生间等铺地砖。7、楼梯、踏面及栏杆：采用双折现浇式钢筋混凝土楼梯。踏面表面设计时考虑防滑措施，栏杆采用不锈钢栏杆。157 8、门窗：外窗应选用气密性和防水性能良好的产品，采用中空玻璃隔断热型材铝塑复合节能窗，内门为木门。9、室内装修：卫生洁具、洗涤池等应采用耐腐蚀、难玷污、易清洁的建筑配件，不应使用易产生粉尘、微粒、纤维性物质的材料。8.4.5主要建筑物的建筑结构要求（一）主要生产设施生产厂房轴线宽42米，长度为100米，高为6.5米。进深为20m柱距，开间为6m柱距，建筑面积为4200m2。其平面形状呈条型，单层轻钢结构，混凝土独立基础，屋顶采用轻钢屋架、吊挂荷载为120kg/m2。根据生产工艺流程，生产线顺向布置。单条生产线轴线宽度为12米，车间内有足够的操作空间,生产线与生产线之间的走道宽度设定为2米，使车间内货物运输顺畅。车间的平面布置要根据工艺要求顺序布置，并最大限度地减少搬运路程，让物料从进入车间依次流经各个工位后流出车间。1、生产厂房建筑结构要求如下：（1）生产厂房高度要求不小于3.5米；（2）厂房地面承重：≥2500Kg/m2；（3）厂房地面需涂刷环氧树脂（浅绿色或浅灰色），厚度不小于2mm；（4）厂房洁净度要求扩散间应达到10000级；其余区域洁净度应达到100000级；（5）所有工作区域的相对湿度要求≤157 60%，工作温度要求控制在18℃-25℃；（6）厂房的布局应符合消防的要求；（7）在一次清洗和二次清洗区域设置排水明沟、紧急冲淋装置；（8）厂房内每个生产区域均设置两个地漏；（9）具有独立地线接口；（10）每个房间合理安排插座：其中一次清洗、扩散、二次清洗、等离子刻蚀、PECVD房间：10A，220V不带接地2处、10A，220V带接地2处、20A三相四线动力插座2处；丝网印刷、烧结与分选功能大厅10A，220V不带接地6处、10A，220V带接地6处、20A三相四线动力插座6处。2、生产厂房其它要求：（1）适合全厂的总图布置，与其他车间、公用工程系统、运输系统等结合成一个有机整体。（2）保证经济效益，尽量做到占地少、基建和安装费用少、生产成本低。（3）便于生产管理、物料运输，操作维修要方便。（4）生产要安全，并妥善解决防火、防毒、防腐、防爆等问题，必须符合国家的各项有关规定和标准。（5）要考虑将来扩建、增建和改建的余地。（二）辅助生产系统辅助生产车间主要包括：动力系统、原料、特气、成品仓库；供水、供电等辅助工程及综合办公楼、宿舍、食堂等。157 1、原料、半成品、成品仓库原料仓库轴线宽为30m，长度为100m，高为4.5m，建筑面积3000m2。其平面形状呈条型，同生产厂房一样，采用单层轻钢结构，混凝土独立基础。半成品及成品仓库轴线宽为30m，长度为70m，高为4.5m，建筑面积2100m2。平面形状为条形，采用单层轻钢结构，混凝土独立基础。2、动力系统主要包括变电站、空压站、酸雾处理塔、冷却水站、酸碱、废水处理设施等，总面积为2700m2，采用砌体结构。3、生活福利设施主要包括食堂、浴室、倒班宿舍等，建筑面积共计3500m2，采用砌体结构。8.4.6主要建（构）筑物土建工程一览表序号项目名称层数数量建筑面积(m2)结构型式单价（元）金额（万元）备注1办公楼412520砖混1500.003782职工宿舍413960砖混1500.005943食堂11594砖混1400.0083.164生产车间128400轻钢1350.0011345配电室11120砖混1300.0015.66锅炉房11432砖混1600.0069.12含浴室7空压站11240砖混1300.0031.28酸雾处理塔、冷却水站100m2仝300030含泵房9酸碱、废水处理设施11200m2仝25005010原料库3000轻钢1350405含配件库11112100轻钢1350283.5157 半成品及成品仓库12化学品库11108砖混130014.0413门卫1260砖混1100.006.6合计12218343094.22第九章主要原辅材料、燃料动力供应第一节主要原辅材料供应薄膜电池组件成本计算书—A(组件功率—50Wp)材料（含税）序号材料名称规格材料耗量（组件）材料价格（元/材料单位）单位材料费用（元/组件）1浮法玻璃1245×635×3.21.00块14.9414.942导电玻璃1245×635×31.00块134.667134.6673EVA115.00/卷3496.80630.40744铝边框JN3&JN41.00套30.6330.635接线盒RH0301-11.00套41.441.46氩气99.80%4800.00/瓶4750.0997氢气99.99%1200.00/瓶900.0758液氮2.04㎏1.7553.589高纯氮1368.90/瓶68.4450.0510氦气14000.00/瓶350.0.02511硅烷2112.00/瓶80003.78812磷烷18720.00/瓶46800.2513TMB493740.00/？1234350.2514甲烷12870.00/瓶3217.50.2515铝箔带2.53米0.0990.250216双面胶3M51.00/卷19.30.37851788透明胶2.50/筒9.93.9618737硅胶20.00/筒41.852.092519汇流带0.2×40.0012块1800.21620铝靶1300.00/个1699.4251.3075157 21GRC芯720.00/个5734.9897.96522进口清洗剂4800.00/瓶480.4550.10023氧化铝220#260.00/袋300.1051.154724砂带4×106#96.00/条35.8020.372625玻璃水500克80.00/瓶9.90.12426酒精24.00/瓶30.12527毛巾211.20/块2.450.011528白洁布16.00/块1.0750.06729封装螺丝4×248.00个0.06120.489630标签合格证2.00个0.360.72材料成本合计279.75元/组件5.595元/Wp薄膜电池组件成本计算书—B(组件功率—50Wp)产品包装（含税）序号材料名称规格材料耗量（木箱）材料价格（元/材料价格）单位材料费用（元/组件）1EPE—A1.035*0.05*0.090.03立方米6000.822EPE—B1.035*0.06*0.090.01立方米7000.433纸隔板1255*64523.00片1.71.634防水膜200.00/卷5000.105木箱1420*1100*9101.00个24510.216其他—0.00包装成本合计13.19元/组件0.347元/Wp总成本统计（含税）（元/组件50Wp）（元/Wp）材料成本279.755.595包装成本13.190.347合计292.945.86157 第二节燃料动力消耗表7—3主要燃料、动力年消耗量一览表主要燃料、动力年消耗量一览表序号项目名称消耗定额消耗量单位单价（元）备注1水15000/年T2.252电30/KVA252万KWH0.493天然气38.29万立方米1.3第十章总图运输与公用辅助工程第一节总图布置10.1.1总平面布置原则本项目为新增项目，竖向布置采用平坡式，地面水采用暗管有组织的方式排出。道路设计为城市型，水泥路面，道路宽度为6-8米。工厂空地全部实施绿化工程。图表10-1总图主要数据表序号项目单位数据备注1厂区占地面积ｍ²666682建筑物占地面积M²345003建筑系数%51.734道路面积M²10000157 5绿化面积M²2216810.1.2总平面布置本预可研初步规划分为四个区域，厂前区、生产区、动力区、生活福利区，因生产区是工厂的中心区域，其余区域均为生产服务区。10.1.3竖向布置厂内地形西南高，东北低，厂区平整由西南向东北方向，按开发区自然坡度形成一个排水方向，雨水与污水合流管道同工业园污水管网相接。厂区内设雨水排水管网，设置雨水井，雨水排入开发区排水管网。10.1.4道路设计厂外不需要另建公路。综合办公楼、生产车间、原料及成品仓库等均由水泥混凝土道路相互连接，汽车可至办公楼、生产车间、原料及成品仓库等门口。10.1.5厂区绿化1、厂区设实体围墙或铁艺围墙，高2m。2157 、为美化厂区环境，在厂区周围可种植一些宜于在本地生长的乔、灌木，在不影响行车视线的情况下，道路两旁可种植一些多年生花木等。厂区绿化面积最低达10％。10.1.6总图工程费用总图工程及配套设施投资估算为299.54万元。表16—2总图工程及配套设施估算表序号工程费用数量单价（元）总价（万元）（万元）备注1大门1500005　2围墙98524023.64　3厂区道路80035028　4给水管网60035021DN150、DN505消防管网60030018DN1006排水管网70032022.4DN200、DN1007检查井45300013.5　8厕所2250005　9化粪池2400008　10环保　　60　11采暖管网800280.0022.4.00　12照明布线　　50.00PVC80保护直埋13通讯工程　　15.00　14消防　　20.00　15绿化　　10.00　　总计　　299.54　157 第二节场内外运输10.2.1场内外运输量项目达产年（50MW）运输总量约为26596t/a（以15KG/KW往返计），其中运入量与运出量相等。10.2.2运输方式（一）场外运输方式及设备产品运输：根据目前外部运输状况、本厂货物运输量及产品出向、厂外运输条件、决定了该厂运输只能采用汽车运输的方案。产品出厂采用汽车短运，主要委托社会运输。产品经汽车短运至当地火车站,，铁路运输。（二）场内运输方式及设备厂内运输任务及车辆购置主要考虑厂内零星货物运输及人员乘车。厂内的运输方式主要采用汽车、叉车运输。图表10-2运输量表序号运输性质年运输量（t）其中汽车叉车搬运车其它1运进玻璃660066006600其它330小计6930157 2运出玻璃660066006600废料66小计666663厂内运输13000小计13000合计2659610.2.3运输方式选择工厂的原材料，废料、辅助材料及成品均采用汽车运输由公司委托社会运输部门及部份自备车辆承担。10.2.4运输设备选择根据年生产量计算，购买电瓶叉车16辆第三节公用辅助工程10.3.1给排水工程（一）给水工程1、给水技术要求及措施(1)生产用水较少，主要是冷却用水，生活、消防用水水质均按生活饮用水水质标准。生产、生活、消防用水水压为0.4～0.6Mpa。总进、出水管径Ф150mm157 ，水温小于25℃；(2)总用水量：年20000顿。2、水源项目生产给水及生活给水水源为城市自来水。项目供水水源由开发区城市供水管网供给，就近可与管网相接，“T”型联结方便，水质可满足生活、生产用水。如发生故障或水压不够可经循环水泵房加压供水。供水压力≥0.4Mpa。3、给水体制与系统本次设计给水系统可分为生产、生活、消防三大给水系统，三大给水系统共用一个给水系统。室外消防用水量10L/s，室内消防栓用水量5L/s，同时火灾次数一次，火灾延续时间2h，消防用水量144m3，低压消防，火灾时，由市政消防车加压灭火。4、给水管网从新建厂区向市政管网上引入DN200管接入厂区。厂区管网成环状布置，室外给水管网均埋地敷设，管顶覆土厚度不小于1.2m，室外给水管道均采用球墨给水铸铁管，承插柔性橡胶圈连接。室内给水管网均沿墙柱架空敷设。室内架空给水管道均采用镀锌钢管，卡箍连接。（二）排水1、排水量157 生活污水日排放量按新水量、生活用水量及未预见用水量的85％计，排水量为30m3/d。2、排水制度和排水方案本项目的厂区排水是生产废水和生活废水，排水制度采用分流制。生产废水均经车间污水处理预处理站处理后和生活污水混合再经地埋式污水生物处理设备处理后排往市政污水管道。循环冷却水溢流排污水直接市政污水道。雨水单独排入市政雨水道。在厂内道路一侧铺设主排水管道DN200mm，各用水点均由DN100mm管道输送。3、排水管网厂房内的所有生产污水都经过污水预处理站处理后排入厂区污水管道，生活污水均就近排入厂区污水管道。所有的雨、污重力流管道均采用钢筋混凝土排水管，钢丝网水泥砂浆抹带接口。压力流污水管道均采用PVC-U塑料给水管，室外部位埋地铺设。为保护和节约水资源，新水用量建议采用城市中水。其水质必须满足下列基本条件：（1）卫生上安全可靠，无有害物质，其主要衡量指标有大肠菌群数、细菌总数、悬浮物量、生化需氧量、化学耗氧量等；157 （2）外观上无不快的感觉，其主要衡量指标有浊度、色度、臭气、表面活性剂和油脂等；（3）不引起设备、管道等严重腐蚀、结构和不造成维护管理的困难，其主要衡量指标有PH值、硬度、溶解性固体等。我国现行的中水水质标准有：《生活杂用水水质标准》（CJ25.1—89）、《生活杂用水标准检验法》（CJ25.2—89）。室外消防用水量15L/s，室内消防栓用水量5L/s，同时火灾次数一次，火灾延续时间2h，消防用水量144m3，低压消防，火灾时，由市政消防车加压灭火。第四节供电工程西宁是青海电网的负荷中心，青海电网是西北电网的主要组成部分，青海电网以著名的黄河上游小电站为依托，电力供应充裕，是国家“西电东输”的主要电力源，确保了项目没有用电之忧。综合考虑一、二期建设用电容量在厂内新建一座110kV总降压变电站，由开发区330KV变电站提供一回电压等级为110kV专用架空线（LGJ-240）作为全厂的主供电电源。（一）编制依据(1)《供配电系统设计规范》（GB50052-95）；157 (2)《3-110kV变压配电装置设计规范》（GB50060-92）；(3)《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）；(4)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）；(5)《电力装置电测量仪表装置设计规范》（GBJ63-90）；(6)《并联电容器装置设计规范》（GB50227-95）；(7)《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）；(8)《工业企业照明设计标准》（GBJ50034-92）；（二）电源电源均由330KV开发区变电站以双回路110KV输电线路向厂内供电。（三）供电输变电方式及设备设施1)供电方案及设备选型本工程用电设备均为三级负荷。厂区供电电压为10KV，新增630KVA变压器三台，预留一台。低压配电系统主要采用树干、放射混合式。厂区高、低压电缆采用直埋铺设方式，路灯采用自产太阳能电池板。全厂自然平均功率因数为0.70,补偿后全厂平均功率因数0.92。2)车间配电157 车间配电照明电压为380V/220V。3)车间照明车间照明光源主要采用120W日光节能灯。4)防雷接地本地区年雷暴日为35.7天，凡属于三类以及三类以上防雷建筑的动力站房，厂房及其它公共建筑都需采用防雷措施，采用避雷带或利用金属屋面防止直雷击。5)节能电力变压器采用节能型产品：照明灯具选用高光效的光源和灯具。改善电网的功率因素，采用高、低压电力系统分散补偿。配电所的厂外电源及建设，尽快向当地政府主管部门申请并予以落实。为加快工程进度，所需的短路电流资料也需尽快向当地供电局索取。第五节通讯设施厂区设电话总机，各科室、车间设分机。厂经营、销售、消防部门设直通单机电话。根据生产经营需要，可购置微机联网。157 第六节采暖通风（一）采暖1、采暖热负荷本项目建成后生产车间、办公楼、维修房等冬季均需采暖，冬季室内采暖温度18－20℃。采暖热媒为热水，采用上供下回双管系统采暖方式，供回干管铺设在地沟内，并作保温处理。厂内供热管道采用地沟敷设并作保温处理与采暖锅炉相接。2、采暖热源采暖热源为燃气锅炉，热媒参数为95℃/70℃热水，室外管道埋地敷设，系统补水与定压采用落地膨胀罐的方式。3、采暖系统办公楼采暖系统形式为上供下回双管式，其余建筑采暖系统形式为上供上回双管式，室内管道明装架空敷设。4、锅炉房锅炉房主要供应全厂冬季采暖水。选择WNS2.1-0.7/115/70型全自动燃煤锅炉1台，锅炉额定出力为2100KW，工作压力为0.7Kpa，供/回水温度为95/70℃。157 锅炉燃料选用煤炭，由市政管网供应。锅炉房水源为自来水，通过一台JK200-350型全自动钠离子交换器软化后进入软化水箱。锅炉循环水泵选用KQW100/160-15/2型离心泵1台，一用一备，定压装置选用NZG（P）1200型囊式定压装置一套。5、动力管道车间内各种动力管道原则上均沿墙（柱）架空敷设，在各用气点沿墙引下支管，离墙较远的用气点支管引下后埋地敷设到设备接口处。厂区动力外网管道原则采用埋地方式进行敷设，穿越道路处应敷设在套管内。热力管道采用“塑套钢”直埋保温管，热膨胀采用全埋波纹补偿器进行补偿。所有架空管道防腐均采用防绣漆，埋地管道则采用加强级防腐。6、采暖设备车间采暖设备为铜铝复合散热器和暖风机，其余建筑采暖设备为铜铝复合散热器。热水管采用热镀锌钢管，≤DN32mm采用丝接，>DN32mm采用法兰联接。保温材料采用玻璃棉保温。（二）净化、空调与新风系统车间的环境要求如下：洁净间温度：20~25℃；湿度：55±10%；照度：350Lux；静压：≥15Pa；再考虑到人员、物流净化工作间；新风的顶送和侧回；工程净化级别较高；送风量较大以及降低新风系统生产运行成本等综合因素的考虑。通常净化房的技术要求如下：温度：16~20℃；湿度：55157 ±10%；照度：350Lux；静压：≥15Pa；噪音：小于65分贝；设计风量：50m³∕h；设计加热量：90KW。第七节维修设施本项目设维修班组，主要负责机、电、仪设备的日常维护及处理紧急事故。大、中修依托社会维修力量。第八节仓储设施仓库内须有以下设施：（一）消防设施。（二）避光、通风和排水的设备。（三）检测和调节温、湿度的设备。（四）防尘、防潮、防霉、防污染以及防虫、防鼠、防鸟等设备。（五）符合安全用电要求的照明设备。（六）适宜拆零及拼箱发货的工作场所和包装物料等的储存场所和设备。（七）所储化学品，需要分开存储，要有防腐蚀的措施。（八）特气为有毒物品，不能混储，要有防护措施。157 第九节自控系统采用PLC自动控制系统。第十一章节能节水第一节节能措施11.1.1设计依据（一）相关法律法规、产业政策1、中华人民共和国节约能源法2、关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知（国家发展改革委，2007月3月）3、中华人民共和国清洁生产促进法4、节约用电管理办法5、企业能源计量器具配备和管理导则（二）相关标准和规范1、《综合能耗计算通则》（GB2589-90）2、《工业企业能源管理导则》（GB/T15587-1995）3、《评价企业合理用水技术导则》（GB7119-1998）4、《评价企业合理用电技术导则》（GB/T3485-1998）5、《节电措施经济效益计算与评价》（GB/T13471-1992）6、《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264－157 1997）7、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）8、《外墙外保温工程技术规程》（JGJ144-2004）9、《空调通风系统运行管理规范》（GB50365-2005）10、《普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级》（GB19043-2003）第二节节能措施本项目主要生产用于新能源发电系统的电子部件生产线建设项目，符合国家产业政策的要求。太阳能作为一种清洁能源，其利用既不产生废物又不消耗矿物资源，在资源日趋枯竭的形势下，本项目的产品充分体现了节能减排的原则。此外，本项目在生产过程中也采取了多种节能减排措施。引进设备和国内设备选型时，在满足工艺要求和技术先进实用的前提下，进一步比较，选择节能好的设备。优先选择国家推荐的节能型产品，杜绝采用已公布淘汰的产品。第三节能源管理建立完善的能源管理体系，配备专职人员、同时车间、班组也配置兼职人员，从而实现全厂用能的三级管理157 。对大型高能耗设备制定严格的操作规范，提高设备利用率和产品合格率，从而达到节能降耗的目的。装置在生产时，对生产装置进行技术标定，进行物耗、能耗测定，参考标定的数据，制定产品的物耗、能耗考核指标，建立考核制度和奖惩制度。加强职工节能意识的宣传和教育，提高职工节约能源的自觉性。第四节节水措施11.4.1节水措施1、为加强水资源的节约、保护和科学用水，努力提高水的利用率。2、设计中充分考虑选用节水型及节能型仪表和有关的各种阀门。各装置均设置流量仪表，对流量进行控制管理，以达到节水的目的。3、选用国家推广应用的新型管材，以降低能耗、减少水量渗漏及水质污染。4、选用国家推广应用的节水型产品和节能设备，各类产品均应符合国家《节水型产品技术条件及管理通则》GB/T18870标准的要求。5、工艺设备、动力站空压机等所需设备冷却水均采用循环使用方式，各种水泵均采用节能型水泵。157 11.4.2管理措施1、加强企业的内部管理，做好节约能源的基础性工作，从节能管理的制度建设入手，加大节能工作考核的力度，养成良好的节约能源习惯，减少跑冒滴漏现象，达到节能的目的。2、建立和健全节能、节水管理规章制度；3、建立和健全能源、用水统计台帐的管理；4、建立和健全能源、水节约利用的考核制度，层层分解落实节能目标责任制；5、对重点设备进行重点监控，减少跑冒滴漏现象。第十二章环境影响评价第一节场址环境条件项目所处地区尚处于开发阶段，环境受污染程度轻，大气、水质现状良好。157 第二节项目建设和生产对环境的影响12.2.1项目建设对环境的影响（一）施工期空气影响施工期间的扬尘对空气影响较严重。产生扬尘较多的阶段有土石方、土地平整和物料装卸与运输以及相应的土建施工阶段。本项目附近环境敏感目标较远，扬尘对环境保护目标不会产生较大影响。此外，施工期间，运输车辆及施工机械在运行中将产生机动车尾气，其中主要含有CO、NOx、HC等污染物，对周围区域的空气质量造成不良影响。这些废气排放局限于施工现场和运输沿线，为非连续性的污染源。（二）施工期噪声影响在施工过程中，需动用大量的车辆及施工机械如挖掘机、打桩机、推土机、搅拌机等，它们的噪声强度较大，且声源较多，在一定范围内将对周围居民产生一定影响。因此，应针对这些噪声源所产生的环境影响进行预测。根据有关资料，这些机械、设备运行时的噪声值见下表。157 表12—1施工机械设备噪声值一览表序号设备名称距源10m处A声级dB（A）序号设备名称距源10m处A声级dB（A）1挖掘机825起重机822推土机766卡车853搅拌机847电锯844夯土机838打桩机105在施工过程中，这些施工机械又往往是同时作业，噪声源辐射的相互叠加，声级值将更高，辐射范围也更大。施工噪声对周边声环境的影响，采用《建筑施工厂界噪声限值》（GB12523－90）进行评价。施工过程使用的施工机械产生的噪声主要属于中低频率噪声，在预测其影响时只考虑其扩散衰减，根据施工噪声值随距离衰减的关系预测模型，得出噪声衰减的结果见下表。表12—2施工噪声值随距离衰减的关系距离1105060100150200250400ΔL[dB（A）]02034354043464852157 施工机械挖掘机、搅拌机等的施工噪声随距离衰减后的见下表。表12—3施工噪声随距离衰减后的情况距离（m）105060100150200250300400500挖掘机的影响值[dB（A）]82686762595654535047搅拌机的影响值[dB（A）]84706964615856555249由噪声预测结果可以看出，在建设期间，昼间距挖掘机、搅拌机等300m以内为施工机械超标范围，夜间挖掘机、搅拌机等禁止施工；其他施工机械昼间必须在米以外才能达标，夜间在500m以外才能达到作业噪声限值。另外，各种施工车辆的运行产生的交通噪声短期内将对道路沿线产生一定影响。（三）施工期废水影响157 施工期废水来源于现场施工人员生活污水、施工机械冲洗废水和施工阶段桩基、灌梁等环节产生的泥浆废水。施工机械冲洗废水排放量小，冲洗废水主要是水泥碎粒、沙土构成的悬浮物污染。泥浆废水是一种含有微细颗粒的悬浮混浊液体，外观呈土灰色，比重1.20-1.46，含泥量30-50%，PH值约6-7，如果施工阶段不进行严格管理，将对施工场产生一定影响。为减少施工期间废水的污染，施工人员进入到现场后，在建设临时设施后，应设置沉淀池，临时厕所等处理设施。施工机械冲洗水经沉淀池处理后排放，生活污水等经沉淀后排入排水管网。（四）施工期固废影响固体废物包括建筑垃圾和生活垃圾。由于项目实施地风速较大，撒落的泥土容易随风飘落到其他地区形成扬尘污染，生活垃圾容易腐烂发味，既污染环境，又可能传播疾病。因此对于固体废物应集中堆放及时清理，施工单位应按规定办理好淤泥渣土的排放手续，外运到有关部门指定的建筑固废倾倒场，防止露天长期堆放可能产生的二次污染。由于施工期较短故对当地环境空气、水环境、声环境影响时间较短，不会降低当地环境质量现状类别。12.2.2项目生产对环境的影响（一）污染物排放标准1、大气污染物排放标准157 工艺废气：项目生产过程中产生的酸性废水、废气；酸碱性废水、废气及固体颗粒物执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）中二级标准。2、水污染物排放标准本项目产生的废水采用分质处理，生产废水经废水处理站中和处理后，输送至西宁市氧化塘自然蒸发处理；生化处理后的生活污水与循环冷却水和机泵冷却水分经中水处理系统处理，出水水质执行《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）的循环水的补充水水质要求；出水水质执行《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）的循环水的补充水水质要求；其它废水排放执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准。3、固体废弃物控制标准生产过程中产生的高沸物、低沸物、残渣等危险废物的暂存，执行《危险废物贮存污染物控制标准》（GB18597-2001）；生活垃圾拟送西宁市城市生活垃圾填埋场卫生填埋，生活垃圾填埋处置执行《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）。（二）项目生产期污染物排放1．废气排放排气量：50L/min。废气成份Cl2/HCl/O2/N2，有机溶剂/CO2。2．废水排放：157 新建工程中产生的废水主要是生活污水。生活污水主要是生产期间工作人员及管理人员使用卫生间及休息时间生活所需而产生的。第三节环境保护措施方案12.3.1施工期环境保护措施本项目在施工期间拟从以下几个方面采取防治措施，将本项目施工期对环境可能产生的不利影响最小化。(一)加强外部管理，聘用现代化水平较高、技术装备较好的工程承包单位按照劳动保护卫生条例进行文明施工；(二)施工期间加强运输调度管理，禁止水泥散装车运输，施工场地定期洒水，防止浮尘产生，在大风日加大洒水量及洒水次数；(三)加强工地管理，防止乱堆乱弃建筑垃圾，以减少施工扬尘，同时建议将施工场地用编织布围栏，既可防止施工扬尘，亦可起到一定的声屏障作用，同时还能改善景观，防止意外事故发生等；(四)运输车辆进入施工场地应低速行驶或限速行驶，减少扬尘产生量；(五)157 对施工期产生废水的施工场所，如混凝土搅拌、洗沙子等场所应相对固定，并将其产生的施工废水集中收集后自流入沉砂池，经沉降后再外排，以减少废水中的悬浮物对于地表水体可能产生的不利影响；(六)本项目对施工过程和拆迁过程中产生的固体废物采取集中填沟、塘碾实处理，不会对环境景观和土壤造成破坏。另外对于施工人员产生的生活垃圾采取集中堆放，由市政卫生管理部门收集后统一处理，也不会对环境景观和土壤的造成破坏。(七)对施工作业人员要有劳动防护措施，噪声超过90dB(A)要配带耳罩和防声头盔等必要的防护用品，对大于95dB(A)的固定噪声源，应建造临时隔音间或采用隔音罩；(八)应尽可能选择低噪声施工机械，对高噪声施工机械(如推土机、浇捣机等)夜间应尽量避免运行，严防夜间施工噪声扰民。12.3.2生产期环境保护措施(一)废水治理措施新建工程中产生的废水主要是生活污水，采用分质处理。生活污水主要是生产期间工作人员及管理人员使用卫生间及休息时间生活所需而产生的，本项目总人数为280人，按每班每人用水量25L计，每日用新鲜水量为7m3/d，排放量按用水量的80%计，即日排放量为5.6m3/d。生活污水经处理后排往市政下水管线。157 (二)噪声治理措施动力区的噪声措施是：选择低噪声动务设备，降低噪声源；对振动大的设备设有减振台座，减少噪声的产生及传递；对噪声较高的设备，对其所在厂房及工作间的墙、门窗采取隔音措施，以减少噪声外传；动务值班间和动力设备间隔开，减少动力噪声对值班人员的影响；动力区和生产区分开，动力区噪声不致影响生产区。(三)固废处理措施废原料包装桶袋：生产过程中使用的原辅助材料等的包装桶袋，收集后返还原料供应厂家，循环使用。食堂、厕所等生活区及办公区日常生活办公产生的生活垃圾，收集后暂存，由市环卫部门统一清运，送西宁市生活垃圾填埋场卫生填埋。项目固体废物处理处置率达100%。第四节环境影响评价本工程的生产原料路线、工艺技术路线、综合利用和环境保护符合清洁生产要求。本项目建成投产后，废弃物对环境的影响很小，通过采取有效的环保措施，其污染物排放总量能够满足对其污染物排放总量控制指标的要求。157 第五节生态环境影响评价本项目绿化带主要规划在装置区道路两旁，并尽可能利用零散空地进行绿化。项目建成后，厂区绿化面积可达10％左右。厂区道路及其它地面采取硬化措施。因此，生产期将不会造成水土流失对生态环境影响。产品生产属高新技术产业，其排放的大气污染物中没有能沉积在土壤和植被的重金属离子。厂区绿化不但可美化环境、而且可净化空气、防止污染、降低噪声、调节气候，取得良好的空间环境效果。预计本项目排放的污染物对厂区周围生态环境无影响。所以，项目生态环境负面影响有限，在可接受范围。第十三章劳动安全卫生与消防第一节危害因素分析13.1.1有毒有害物品的危害本项目有毒有害物品的危害有：生产过程中产生的废气，机械设备产生的较大的噪音等，对人体的产生危害；157 13.1.2危险性作业的危害危险作业的危害的不安全因素有：1、厂内设备、变压器室及电气设备过载或事故可能引发火灾；2、机械或电气设备操作不当可能引起人身伤害或设备事故；3、裸露的传动设备易造成机械伤害事故；4、高空作业区、起重设备检修及地面暗井、坑、沟、池等易造成人体坠落事故等。第二节安全措施13.2.1生产废气安全措施工程控制：密闭操作，提供良好的自然通风条件呼吸系统防护：一般不需要特殊防护眼睛防护：一般不需要特殊防护防护服：穿工作服手防护：必要时戴防护手套其他：避免高浓度吸入13.2.2危险性作业防范措施（一）锅炉　压力容器157 1、锅炉、压力容器的设计、制造、安装必须严格执行《锅炉压力容器的安全监察规程》。2、新购置的锅炉、压力容器，企业必须组织技术人员按设计要求检查复验，并按有关规定取得“使用登记证”。3、应制订锅炉、压力容器的安全操作规程。不准擅自改变原设计的压力、温度等工艺技术参数。4、锅炉压力容器应建立完整的技术档案。5、凡发生安全技术规程中不允许的状况，如压力容器承压元件、管道发生裂纹、鼓泡、变形、泄漏、严重振动等危及安全生产时，操作人员有权采取紧急措施，停止运行，事后立即报告。（6）严禁利用压力容器、管道作电焊的零线（搭地线）。（7）凡被判定报废的锅炉压力容器，必须停止使用，拆离生产系统，不准擅自改制或降压使用。（二）电气1、电气工作人员除严格遵守本规程外，还必须遵守（82）水电生字第７号《电业安全工作规程》和相应专业工种的电气规程。2、企业领导应组织电气工作人员参加当地有关部门举办的电气工作安全教育培训班，并按期考核合格，做到持证上岗，未取得合格证者，不准独立进行电气作业。157 3、电气操作人员在工作时必须穿绝缘鞋，非电工不得进行电气作业。电气工作人员应熟悉本企业生产厂房、仓库、贮罐的防火防爆要求和电气设备、线路布置情况，应熟练掌握“触电解救法”和“电气火灾扑救法”。4、变、配电所内值班工作必须遵循：巡视记录制；安全责任制；缺陷报告制；倒闸操作票制；检修工作票制；交接班制；安全用具和消防器材管理制等各项制度和规定。5、高压电气设备或线路发生接地故障时，电气人员不得接近室内故障点4米、室外故障点8米以内，因救人或处理事故需进入上述范围的人员，必须穿绝缘靴、戴绝缘手套。6、在发生人身触电或火灾事故时，为及时抢救，可以不经许可，即行断开有关设备和线路电源，事后必须立即向上级报告。发生人身触电事故，必须立即进行现场抢救，同时通知医务人员到现场。7、生产区域室内外均应装设接地装置，也尽可能利用金属构架、管道（内有可燃或爆炸性介质的金属管道除外）、穿线的钢管作为接地极，但它们的接地电阻测定，必须小于规定值。（三）防震防雷1、本地区地震基本烈度为Ⅶ，建（构）筑物按7度设防；2、较高建筑物设计防直击雷保护。157 第三节工业卫生严格执行国家、化工行业的有关标准和规定，在设计中采取一系列防火、防设备事故和机械伤害、防雷、防尘、防噪声等安全与工业卫生措施，在正常操作情况下，可避免发生意外事故，保证安全生产和工人身体健康。采取的主要防护措施如下：13.3.1防尘措施1、企业必须改善劳动条件，做好防尘防毒工作，实现安全生产和文明生产。2、对有毒有害物质的生产、贮存、运输与使用，必须加强管理，防止粉尘、毒物泄漏和扩散，使作业场所的尘毒浓度和“三废”排放符合《工业企业设计卫生标准》和环境保护的要求。3、防尘防毒设施投用后，应及时对技术效果进行鉴定和总结，并建立技术档案。对防尘防毒设施必须指定专人负责维护和管理，保证正常运转。不得任意停用、挪用和拆除。4、凡新建项目设计和施工部门必须严格执行国家《工业企业设计卫生标准》和“三废排放标准”。防尘防毒设施及“三废”治理措施要与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。157 13.3.2防噪声噪声超过国家标准的生产岗位，必须采取控制噪声的措施，使作业场所的噪声符合《工业企业噪声卫生标准》的要求。工厂噪声主要是动力设备运行的噪声，动力设备包括空压机、空调风机等，动力间的噪声约在85db(A)。动力区的噪声措施是：选择低噪声动务设备，降低噪声源；对振动大的设备设有减振台座，减少噪声的产生及传递；对噪声较高的设备，对其所在厂房及工作间的墙、门窗采取隔音措施，以减少噪声外传；动务值班间和动力设备间隔开，减少动力噪声对值班人员的影响；动力区和生产区分开，动力区噪声不致影响生产区。项目噪声源较多，但声源的声功率不高（85dB(A)左右），且大多数声源都安置在工厂厂房内或相应设备的室内，经车间隔音后，在车间界外处的噪声值在65dB(A)左右。13.3.3给水卫生生活用水由市政供给，水质符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-85。13.3.4职业病防护和卫生保健措施157 1、应防止工作人员直接接触具有或能产生危险和有害因素的设备、设施、生产物料、产品和剩余物料；2、本项目对使用有毒有害及爆炸性气体的工位，采取排风措施；3、本项目扩散炉、烧结炉等发热量较大的设备，除采取局部排风措施外，房间为恒温恒湿净化环境。组装车间设置中央空调系统；4、空调、净化房间的新风量确保在每人每小时40m3以上的新风；5、对于生产过程中可能产生的噪音危害，在主厂房设隔声操作室；除尘风机等噪音较大的设备采取隔噪措施。对于必须暴露于高噪声环境中工作或检修人员，设计采取配备耳塞或耳罩等措施；6、各建筑内设有男女卫生间、盥洗室等。本项目将根据各生产线工艺布置，在厂房内设更衣室、休息室等辅助用房；7、定期组织生产场所作业人员到定点医院进行身体检查，保证作业人员的身体健康。13.3.5消防设施一、设计依据（一）《能源化工企业设计防火规范》（GB50160-92）（1999年版）157 （二）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）（三）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）二、隐患分析（一）火灾隐患分析工艺生产中有很多易燃易爆气体，在建筑设计防火规范中属于甲类风险。（二）防火等级工程设计要求严格按照国家有关消防技术规范进行。按火灾危险性分类，主要生产建筑均为甲类或乙类防火建筑，各建筑物耐火等级按一级进行设计。三、消防设施（一）必须加强火源管理，认真执行“安全生产动火制度”的规定，防止火灾爆炸事故的发生。（二）厂房的建筑、易燃物品的贮存与生产工艺装置的平面布置必须符合《建筑设计防火规范》的有关要求。根据生产运输及厂房消防要求，各建筑之间按照防火规定进行设计；厂房四周设7.5m宽环形汽车通道，主通道为12m，严禁在防火间距、消防安全通道内搭建筑物或堆积各类物资。厂区内设计环形消防管网，与贮水池相接，厂区内用消防水可与生产、生活用水采取共网供应。在室外设置消火栓。从西宁市给水管网接入一条DN200的给水管引入厂区，在厂区内形成环状室外消防管网。157 厂区设置两个出入口与城市道路相连，消防车可方便地经此道路进出厂区执行任务。（三）各厂房、车间及易发生火情的地方按要求配备灭火器材，室内消防水栓到每条生产线距离约25米。车间控制室设置总线控制火灾报警器；各变电所控制室或配电室及除尘控制室等均设置火灾报警装置或感温探测器和适量的手动报警按钮，车间内按设计规范要求相应配置可移动式或固定式灭火器材。（四）生产车间电气设备的布置和安装（包括临时用电设备）必须符合《中华人民共和国爆炸场所电气安全规程》中防火防爆要求。在生产系统可能引起火灾、爆炸的部位，应设置温度、压力等检测仪表、声光报警器和事故停车联锁装置。（五）从事明火作业和属于易燃易爆岗位工作的各种职工必须穿戴规定的劳动保护服装进入生产岗位。易燃易爆物品应存放在指定的安全地点，办公室和更衣室内不准存放酒精等易燃液体。应随时将使用过的油棉纱、油纸等易燃的擦洗材料，放入有盖的铁制专用容器内。（六）生产、贮存可燃气体和易燃液体的设备和管道应设有导除静电的接地装置。有关防静电措施，应执行《化工企业静电接地设计技术规定》。（七）157 发生火灾时，现场人员应立即进行灭火和报警。化工车间、工艺设备发生火情，必须迅速向现场值班、调度及有关领导报警，及时从工艺上进行紧急处理，防止灾情蔓延扩大。发生工艺火灾时，应立即采取紧急措施，切断可燃气体来源，有条件的通入蒸汽、氮气灭火，切忌误操作，严防发生二次灾害和次生灾害。（八）电气设备、线路着火，扑救时必须切断电源，禁止用水或其它导电性的灭火剂灭火。第十四章组织机构与人力资源配置第一节组织机构根据本项目的建设规模和生产工艺流程，企业的组织机构按现代企业制度采用三级管理模式，成立有限责任公司。公司设董事会，为公司最高权利机构，决定公司的一切重大问题。实行董事会领导下的总经理负责制，执行公司经营管理。第二节人力资源配置14.2.1工作制度本项目生产车间按1班或2班157 制组织生产,全年工作日为300天,每班工作8小时。14.2.2劳动定员经核定，项目设计岗位定员为300人。表14—1劳动定员表序号部门单位管理人员生产人员服务人员合计1董事长、总经理人222副总经理人553总(副总)工程师人334市场部人520255会计师人556生产部门人15200152307后勤办公室人82230小计人422005730014.2.3人员来源与培训本项目所需管理和技术人员由项目承担方委派和向社会公开招聘。生产车间及辅助车间操作人员外招。157 在项目建设初期，聘请国内高校、业内专家对公司员工进行专业技术培训，主要操作人员及关键生产岗位工人，必须具备中专或技校以上文化程度，在招聘后送定点单位进行制造、工艺、运行、维护等专业培训。本项目建设过程中，对职工将采取有计划、有步骤的培训，对上岗人员实行持证上岗，对重要技术岗位将由专家把关、进行重点指导和培训。另外凡国家规定的必须经培训持证上岗的岗位人员，一律按政府主管部门要求到相应机构培训合格，持证上岗。公司将聘请业内技术及运营方面的高级人才，担任各部门的管理人员，并举办相关的专业技术培训。本项目在生产期，将由人力资源部继续组织对全公司的员工进行培训工作。第十五章项目招投标方式及内容根据国家发展计划委员会发布的《工程建设项目招标范围和规定》及《建设项目可行性研究报告增加招标内容和核准招标事项暂行规定》的规定，应对该项目所涉及的地质勘察、设计、施工以及设备的采购均采取招投标制。招标具体内容如下：1、项目勘察设计和监理；2、项目施工工程；157 3、项目所需设备采购。本项目招标活动采取委托招标的形式面向全社会进行公开投标。为规范项目的招标活动，在招标过程中要严格遵守《中华人民共和国招标投标法》。本项目招标活动中的招标范围、招标组织形式及招标方式报项目审批部门核准。经核准后如建设单位再做出变更，重新向原审批部门办理审批手续。项目审批部门将核准本项目招标内容的意见抄送有关行政监督部门如项目建设单位在招标内容中弄虚作假或者在招标活动中违反项目审批部门的核准事项，由项目审批部门和有关行政监督部门按照国办发[2000]34号文的规定对项目建设单位依法进行处罚。第十六章项目实施进度第一节建设工期项目整个工程为建设工期2年。第二节项目实施进度安排16.2.1项目实施进度安排157 （一）第一年2个月，进行可行性研究编制、项目立项及初设及审批；（二）第一年2个月，工程及设备招标，设备订货；（三）第一年1个月，施工图设计；（四）第一年7个月，组织土建施工；包括生产车间及各种辅助设施、设备安装及调试；（五）第二年12个月，一期工程竣工验收，试车；投产运营。16.2.2项目实施进度表157 表16—1项目实施进度计划第二年序号项目第一年第二年1234567891011121234567891011121可研及前期2工程设备招标3施工图设计4100MWp车间土建用设备安装调试、竣工验收5试车、投产运营157 第十七章投资估算及资金筹措第一节估算依据17.1.1固定资产投资估算依据1、根据建设部和各主管部委发布的《工业固定资产投资估算编制办法》进行。2、投资估算系数按现行《企业财务准则》国家有关规定进行。3、工程造价依据《青海省建设工程消耗量定额》（建筑工程）（2004）；《青海省建设工程消耗量定额基价》（建筑工程）（2004）；《青海省建筑安装工程费用项目组成及计算规则》（2005）；材料差价按《青海省工程造价管理信息》（2010.6）；人工、机械、材料按本地区调整系数调整。4、设备及材料价格，主要设备价格以厂方提供价格为主，参考制造厂报价确定；5、建设投资借款利率按中国人民银行五年期贷款有效利率6.26%计，流动资金贷款利率按中国人民银行一年期贷款有效利率5.7%计算。17.1.2工程建设其它费用估算说明该项目工程建设其它费用是按有关规定并结合实施单位实际情况而确定的。建设单位管理费：按财政部财建（2002）394号执行；前期工作费：按国家计委计价格（1999）1283号执行；勘察、设计费：按国家计委建设部计价格（2002）10号执行；157 工程监理费：按发改委、建设部发改价格（2007）670号执行；招标代理服务费：按国家计委计价格（2002）1980号执行；建筑工程施工图和岩土工程咨询服务费：按青计价格（2000）786号执行；建筑工程质量监督费：按青计收费（2004）151号执行；环评费：按国家计委计价格（2002）125号执行；工程结（决）算审核费：按省物价局青价费字（2000）第058号执行。17.1.3预备费估算说明预备费由基本预备费及涨价预备费组成。该项目基本预备费按工程费用、工程建设其它费用合计的8%计；由于项目建设期为2年，故不考虑涨价预备费。第二节总投资估算项目总投资9600万元，其中建设投资7525万元、占总投资的78.38%，建设期利息156万元、占总投资的1.63%，流动资金投资19191万元、占总投资的19.99%。17.2.1建设投资项目建设投资13910.04万元，其中建筑工程费用3665.26万元、设备购置费及安装费用7696.41万元、其它费用2548.37万元，预备费1030.37万元。建设投资估算详见表17-1所示：157 表17-1建设投资估算序号工程或费用名称建筑工设备购安装工其他合计占建设投资比例程费用置费用程费用费用（万元）（%）一工程费用3393.766810.98315.334310563.0775.94%（一）土建工程费用3393.76　　　3393.7624.40%1主要生产设施3094.22　　　3094.2222.24%2总图工程费用299.54　　　299.542.15%（二）设备购置费　6810.98300.33　7111.3151.12%1生产设备　6710.98298.62　7009.6050.39%1.1玻璃准备　103.635.2　108.80.78%1.1.1磨边机　37.131.9　38.990.28%1.1.2玻璃清洗机　66.53.3　69.830.50%1.2二氧化锡薄膜刻划系统　319.516.0　335.482.41%1.2.1激光刻划系统(SnO2)　319.516.0　335.482.41%1.3双结非晶硅薄膜沉积系统　3032.42151.6　3184.0422.89%1.3.1装载盒　404.820.2　425.043.06%1.3.2装载盒车　23.131.2　24.290.17%1.3.3预热炉　82.414.1　86.530.62%1.3.4冷却炉　60.723.0　63.760.46%1.3.5特气存储装置　64.793.2　68.030.49%1.3.6非晶硅薄膜沉积系统　1643.2982.2　1725.4512.40%1.3.713.56MHzCWRF系统　250.0312.5　262.531.89%1.3.8非晶硅薄膜沉积系统真空部件　360.2818.0　378.292.72%1.3.9尾气处理系统　142.977.1　150.121.08%1.4非晶硅薄膜刻划系统　348.4217.4　365.842.63%1.4.1激光刻划系统(a-Si)　348.4217.4　365.842.63%1.5铝&氧化锌溅射系统　1785.6689.3　1874.9413.48%1.5.1六室Al&ZnO溅射系统　1459.2473.0　1532.2011.02%1.5.2溅射系统真空部件　268.5713.4　282.002.03%1.5.3磁控电源供应装置　57.852.9　60.740.44%1.6铝刻划系统　348.4217.4　365.842.63%1.6.1激光刻划系统（Al）　348.4217.4　365.842.63%1.7封装　432.0821.6　453.683.26%1.7.1边绝缘　34.251.7　35.960.26%1.7.2箔焊系统　89.634.5　94.110.68%1.7.3预热站　17.350.9　18.220.13%1.7.4EVA层压机　53.882.7　56.570.41%1.7.5层压机真空部件　20.111.0　21.120.15%1.7.6退火炉（包括两辆炉车）　216.8610.8　227.701.64%1.8组件测试　337.1516.9　354.012.54%1.8.1组件光（I-V）测试仪　332.5216.6　349.152.51%1.8.2四探针　4.630.2　4.860.03%1.9其他工具　3.70.2　3.890.03%157 1.9.1RF电源假负载　3.70.2　3.890.03%2辅助设备　1005　105.000.75%2.1锅炉　452.25　47.250.34%2.2变压器　201　210.15%2.3叉车　35　　350.25%（三）公用辅助工程　01543580.42%1供电线路　　　28280.20%2消防设施　　　15150.11%3供暖设施　　15　150.11%二工程建设其它费　　　2316.62316.616.65%1土地购置费　　　1800180012.94%2工程设计费　　　2002001.44%3地质勘察费　　　35.535.50.26%4施工图审核费　　　550.04%5工程监理费　　　67.367.30.48%6工程质检费　　　6.56.50.05%7项目前期费　　　18180.13%8办公家具购置费　　　35350.25%9建设单位管理费　　　89890.64%10环境评价费　　　10100.07%11培训费　　　15150.11%12招投标费　　　26.326.30.19%13工程结（决）算审核费　　　660.04%14联合试车运行费　　　330.02%三预备费271.50544.8825.23188.771030.377.41%1基本预备费271.50544.8825.23188.771030.377.41%2涨价预备费　　　　　　四建设投资3665.267355.86340.552548.3713910.04100.00%占建设投资比例（%）26.35%52.88%2.45%18.32%100.00%　按1欧元=9.2564人民币元折算外汇。17.2.2建设期利息项目建设期使用银行贷款9000万元，按照同期中国人民银行中长期贷款基准有效利率计算，长期借款有效利率为6.26%，建设期利息657万元。短期借款有效利率5.7%。157 17.2.3流动资金该项目采用分项详细估算法，对存货、现金、应收帐款、应付帐款的最低周转天数，参照同类企业的平均周转天数并结合项目特点确定。具体估算数据详见辅助表3《流动资金估算表》，流动资金估算为2683万元，其中铺底流动资金805万元。第三节资金来源与筹措项目总投资17250万元，其中企业自筹资金6354万元、占总投资的36.84%，申请银行贷款10878万元（建设投资贷款9000万元、流动资金贷款1878万元）、占总投资的63.16%。第十八章财务评价该项目财务与敏感性分析主要是依据国家计委、建设部颁布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）和《企业会计通则》的有关规定进行的。第一节产品成本和费用估算18.1.1成本和费用估算依据及说明157 （1）根据财政部《工业企业财务制度》和国家发改委、建设部《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）的规定执行。产品成本和费用项目由生产成本，管理费用，财务费用及销售费用组成。（2）生产成本由直接材料，燃料动力直接工资和制造费用组成。其中：主要原材料价格为到厂价（含税价），主要动力价格也为含税价。详见辅助表6《总成本成本费用估算表》。员工薪酬由项目单位自行确定，员工薪酬含工资、福利、三金三部分组成，企业承担部分占工资额37.5%(其中，企业承担三金部分占工资额28%)，年员工薪酬923.45万元。修理费用按企业实际情况及行业特点估算，按固定资产折旧的50%提取、共计488万元；其它制造费用，按按固定资产原值的4%估算，共计489万元/年；折旧费：房屋折旧年限按20年计、残值率按5%计，设备折旧年限按10年计、残值率按5%计，年折旧额975万元；无形资产摊销期限按10年，递延资产摊销期限按5年，前5年年摊销额283万元，后5年年摊销额180万元；其它管理费用按企业实际情况及行业特点估算为工资总额的50%，共计462万元；销售费用用于企业广告费、宣传费、代销费等费用之和，该项目按销售收入的3%、共计1230万元；财务费用为生产期银行利息之和，这项费用计入生产成本。18.1.2总成本估算总成本估算按上述各项费用之和计算，详见辅助表6《总成本成本费用估算表》。达产第1年总成本35183万元；达产第1年经营成本33479万元。157 第二节经营收入和税金18.2.1经营收入项目经营期内平均销售收入为39360万元（不含税），投产后第1年产销率为75%，第2年产销率为85%，第3年产销率为100%，产品年产量，经营价格和年经营收入情况详见辅助报表9《销售收入、销售税金及附加估算表》。18.2.2税金及附加增值税税率为17%，城乡维护建设税税率为5%，教育附加税税率为3%，所得税税率为25%。项目生产期平均销售收入及附加181万元、增值税1814万元、所得税为1367万元。第三节财务评价（1）该项目财务评价的目的是通过测算项目的效益和费用，考察项目的获利能力、清偿能力等财务状况；（2）建设期按24个月计；（3）生产期按10年计；（4）价格预测；该项目主要投入产出物的价格是以市场价格为依据。对于市场无同类产品价格，参照相似物资市场价格自评定价格。（5）基准收益率为12%。157 第四节财务分析18.4.1主要财务指标（1）平均销售收入（不含税）39360万元；（2）平均总成本33712万元；（3）平均利润总额5467万元；（4）平均税金3362万元；（5）利税总额7462万元。18.4.2财务盈利能力分析1、现金流量分析（1）所得税前财务内部收益率（FIRR）31.97%；（2）所得税前累计财务净现值（ic=12%）17445万元；（3）所得税前投资回收期（静态）4.87年；（4）所得税后财务内部收益率（FIRR）26.12%；（5）所得税后累计财务净现值（ic=12%）11599万元；（6）所得税后投资回收期（静态）5.39年。2、财务指标分析（1）投资利润率31.69%；（2）投资利税率43.25%；（3）资本金净利润率64.52%。18.4.3清偿能力分析项目建成后的第三年，资产负债率达到15%，当年的流动比率达474%，速动比率达424%说明在计算期内。项目具有很好的财务状况和偿债能力。详见基本报表的附表16《资产负债表》。157 18.4.4不确定性分析1、敏感性分析通过对项目产品销售价格、销售量、经营成本和建设投资等四个因素进行所得税后±5%单因素敏感性分析，其相应的内部收益率变动如表18-1、表18-2所示：表18-1敏感性分析表变化范围-10%-5.0%05.0%10%销售价格10.88%18.97%26.12%32.57%38.57%销售数量23.07%24.62%26.12%27.57%29.02%经营成本37.72%32.12%26.12%19.57%12.33%建设投资28.97%27.52%26.12%24.82%23.62%基准收益率12.00%12.00%12.00%12.00%12.00%表18-2敏感度系数和临界点分析表序号不确定因素变化率内部收益率敏感度系数敏感度次序临界点(%)0基本方案026.12%1销售数量10%29.02%1.1103　-10%23.07%1.16774-47.212销售价格10%38.57%4.7665　-10%10.88%5.83461-9.193经营成本10%12.33%-5.2795　-10%37.72%-4.4410210.264固定资产投资10%17.67%-3.2351　-10%22.27%1.4740334.65157 以全部投资内部收益率（税后）为基准，对项目的主要敏感性因素进行了分析。从敏感性分析表和敏感性分析图中可以看出，项目以销售价格最为敏感，其次为经营成本，其它费用相对变化不太敏感。2、盈亏平衡分析以生产能力利用率表示的盈亏平衡点（BEP）达产第三年为46.42%，即年生产23.21Mw，产值19032万元，项目可保持盈亏平衡。第五节财务评价结论从财务评价中来看，财务内部收益率均高于行业基准收益率12%，投资回收期均低于行业基准投资回收期4.5年。财务净现值大于零。从这些财务评价主要指标来看，项目从财务角度上是可行的。从以上财务评价中的各项评价指标可以看出，项目在经济效益上是良好的，而且还有一定抗风险能力。从社会角度来看，项目的新建对当地的经济发展，社会进步及人民生活质量的改善作用是巨大的。结论：该项目建设是必要的，在财务评价上是合理可行的。第十九章效益分析第一节社会效益1、提高优势资源的附加值157 青海的优势资源要想提高附加值，进军省外、国外市场，引进新设备、新工艺、新技术，开发新产品，进行产品深度开发和精深加工非常必要。本项目中的非晶硅薄膜太阳能电池作为新一代太阳能电池组件，不仅原材料来源广泛、生产成本低、便于大规模生产,而且其光吸收效率正在逐年提高，就目前来讲已具备与晶体硅太阳能电池相比拟的要求。因此，本项目达产后可大幅度提高了产品附加值。2、对区域经济的影响（1）直接影响：项目建设投资17250万元，建设所用的大部分建筑材料和部分设备由本地区供应，这将给建筑业和设备制造业带来发展机遇。项目实施后，包括原辅料、工资、燃料费、水电费和维修费等在内的经营费用每年将达到3.3亿元以上，可直接促进区域经济的发展。（2）间接影响：本项目的实施将成为本地区的重要产业，当地居民可从中获取相当的收入。在项目带动下，本地区的商业、运输业和邮电通信业将会产生乘数效应。3、其它社会效益项目实施可以带动相关产业的发展，促使企业提高技术装备水平和产品的精深加工能力，提高行业的整体水平。将为青海省乃至西宁市拉动地区经济的全面发展。另外，该项目的实施后，生产规模进一步扩大，可新增就业岗位，解决部分城镇下岗职工和农村剩余劳动力就业问题。同时，该项目还可带动相关产业的发展，促进经济快速发展和社会全面进步，为我省经济与社会的发展做出一定的贡献。第二节经济效益从财务分析可知，本项目经济效益极为明显，达产以后项目年上缴增值税、所得税税费总额3362万元，投资利税率高达43.25%，对西宁的财政能够做出较大的贡献，也增加了西宁的经济总量。同时，企业的经济效益也极为明显，年实现销售利润5467万元，投资利润率为31.69%，在同类企业中属于较高的。并能带动就业和实现带动其他相关产业的发展，形成较大的辐射带动效应。157 第二十章风险分析第一节资金风险申请科技创新基金、高科技项目资助，获得国家政策性资金扶持计划、生产、原料与库存管理，快速使销售收入资金回笼。第二节市场风险中国、欧洲、澳洲、美国、韩国和日本的市场需求非常明确，全球范围内发展中国家光伏市场发展其前景极为良好，预计10年之内就会达到规模化发展，产品供求矛盾将会激增。充分挖掘与PV面板厂商和系统集成商的合作渠道、发展销售网络、引进的专业销售人才能够使销售渠道保持稳定。第三节技术风险建立健全经营和技术管理系统。通过股份、期权等先进的管理方式激励核心技术人员稳定在公司通过合理的专利、认证和法律来保护自主知识产权。第四节政策风险新能源行业已成为各国竞相发展的朝阳行业，国内外政策风险很低。157 第五节其他风险其他风险因素还有水、电、汽不能正常供应，设备的突然损坏，自然灾害如地震、干旱等，这些因素都会使产品质量和产量下降。这类风险除了严格控制以外，还可用风险转移的方法，如向保险公司投保。项目主要风险因素和风险程度估计见表20-1所示：表20-1主要风险因素和风险程度估计表序号风险因素名称风险程度灾难性严重较大一般1产品替代√2市场开发√3原料及产品价格√4工艺技术√5工程及水文地质√6融资√7政策√8自然灾害√9运营机制√10水、电、汽供应√11设备损坏√157 第二十一章可行性研究结论与建议第一节可行性研究结论经以上分析论证，该项目符合国家的产业政策要求。青海地区太阳能资源丰富，产品市场潜力大，具有良好的投资环境。经测算，指标优于行业基准指标（行业标准：基准收益率12%，基准投资回收期4.5年，平均投资利润率25%，平均投资利税率35%）项目资本金内部收益率大大高于全部资金内部收益率，说明建设本项目对负债投资者有利。通过经济评价显示，该项目投资利润率较高，经济效益显著。从敏感性分析结果表明，该项目具有较强的抗风险能力。该项目的实施可以解决一定剩余劳动力就业问题，可直接增加就业人员300人，年工资总额及提取各项社会保险与住房公积金等合计923.45万元，年平均缴纳营业税金及附加和增值税、所得税合计3362万元。具有显著的社会效益，和经济效益。综上所述，此项目是可行的。第二节建议1157 、建设资金是否按时足额到位是该项目如期建设的前提，因此，除资金筹措方案中提及的筹资措施外，还要有备用的筹资渠道，以保证项目顺利建设投产。2、在生产过程中，产品性能、质量的好坏直接关系到产品在市场中的份额，建议建设单位与国内外科研单位与大专院校建立良好的合作关系，严把产品质量关。3、该项目具有良好的经济、社会及环保效益，建设内容符合国家产业政策，建议项目申报后，能尽快批复立项，尽早建设、尽早受益。157'