1、 1 国家标准 节水型企业 多晶硅行业 （ 预审 稿）编制说明 一、 工作简况 1、 立项目的及意义 硅产业作为有色金属工业重要的产业，其产品工业硅、有机硅和多晶硅，近年来一直受到国内外相关行业的关注。特别是多晶硅作为光伏发电以及电子半导体芯片产业的重要材料，其下游应用领域已经渗透到国防、军工、航天、通讯 、新能源等各行各业中，其重要低位可不忽视。 多年以来，无论是工业硅、有机硅还是多晶硅，在美国、欧洲等市场都是作为战略性小金属。上世纪 90 年代，中国成功生产工业硅，并开始少量出口，欧美市场马上进行反击，对我国实施了 25 年以上的反倾销制裁。新世纪之后，我国有机硅行业突破技术封锁，实现产业
2、化生产，欧美企业马上进行倾销打压其产业发展。同样在多晶硅方面， 2008 年之后，我国多晶硅生产逐步实现规模化生产，但是在海外企业倾销的背景下， 2012 年底多晶硅全行业停产。虽然在国家扩大光伏应用以及反倾销的政策支持下，多晶硅行业 快速成长，但是来自海外的恶意倾销依旧延续。目前，我国硅产业发展取得的成绩来之不易，应将其定位至国家战略层次。 2016 年底，多晶硅有效产能约 21 万吨 /年 , 2017 年上半年，多晶硅有效产能约 24.3万吨 /年 , 其中江苏中能 7.4 万吨，新特能源 3.6 万吨，石河子大全 2 万吨，洛阳中硅 1.8万吨，乐山永祥 1.8 万吨，青海亚硅 1.5
3、 万吨，江西赛维 1 万吨，内蒙盾安 0.8 万吨，宜昌南玻 0.8 万吨，神舟硅业 0.5 万吨等，预计 2017 年底中国多晶硅产能已超过 28 万吨 /年，多晶硅企业数量 18 家， 2018 年产能将进一步扩 张，有东方希望、保利协鑫、北京利尔等多个多晶硅企业落户新疆，随着产能的逐渐增加，对资源的需求量也逐渐加大，对人类生存环境的不利影响也日益凸显，清洁生产、节能减排任务艰巨。为落实中华人民共和国清洁生产促进法等相关政策要求，实现国家节水目标，规范和指导企业的生产经营，制定该行业的节水型企业国家标准非常迫切。 2、 任务来源 根据国家标准委 关于下达 2017年第二批国家标准修订计划的
4、通知 ， 全国节水标准化技术委员会 （全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会） 归口， 由新特能源股份有限公司 负责修订 节水型企业 多晶硅行业 ，计划编号 20171757-T-469，计划完成时间为 2019年。 2 3、 编制单位简况 新特能源股份有限公司， 成立于 2008 年，主要 推崇绿色制造、循环经济发展模式，在致力太阳能光伏产业链建设的基础上，从循环经济的减量化、再利用和循环使用原则出发，采用全闭环的多晶硅生产工艺。建立纳米材料分公司、新能建材有限公司，利用多晶硅生产中副产物四氯化硅生产气相二氧化硅，利用发电过程产生的煤渣、粉煤灰等生产加气块，变废为宝。被评为国家
5、“优秀循环经济企业”。 生产、研发、销售高纯多晶硅、多晶硅 /单 晶硅硅片、高纯四氯化硅、气相二氧化硅等产品，并提供硅产业技术服务，主导产品为多晶硅，目前，多晶硅生产规模达到 15000 吨 /年，居世界前八位，中国前 三位。 新特能源股份有限公司坚持机制创新、体制创新、科技创新、管理创新、文化创新的创新求变理念， 2012 年 经新特能源股份有限公司高层领导研究决定在新特能源股份有限公司质检中心的基础上组建了新疆新特新能材料检测中心有限公司，本公司于 2013 年和 2014 年两年间相继取得 CMA 和 CNAS 资质， 本公司实验室有效建筑面积 6540m2，其中十万级恒温空间占地 63
6、40 m2，千 级高洁净间占地 756 m2；实验室仪器配置涵盖了气相、液相色谱，光谱、质谱等常规及高尖端分析检测仪器 ,超洁净的环境、高尖端的设备为无机痕量级分析奠定了基础，这些设备为后续的多晶硅实验检测提供了良好的硬件设施及条件。 4、 主要工作过程 接到标准制定任务后 ， 新特能源股份有限公司 在全国半导体设备和材料标准化技术委员会 材料分会 的组织下， 成立了 标准编制组。标准编制组充分调研了 多晶硅行业各生产单位的取水量、水资源消耗及水循环利用率等技术水平， 2017年 2月 制定了 节水型企业 多晶硅行业 的 国家标准 草案 ，并发行业内各专家 广泛征求意见。并于 2017年 6月
7、形成了讨论稿。 2017 年 10 月 26 日，由全国 半导体材料标准化分技术委员会 组织， 在 广东 省 东莞 市召开 节水型企业 多晶硅行业 （国家 标准 ）任务落实工作 会 议 ，共有 洛阳中硅高科技有限公司、有研半导体材料有限公司、江苏中能、神舟硅业、亚洲硅业、黄河水电、内蒙古盾安等 10 个单位 20 位 专家 参加了本次会议。 与会专家对标准资料从标准技术内容和文本质量等方面进行了充分的讨论。专家对本标准制定提出了几点意见 ： 1.与会专家指出针对本标准的技术要求考核指标只从两个方法进行考虑，一个是三氯氢硅法，一 个是硅烷法。 2.在考核指标的制定上应该考虑两个方面：一个所定指标
8、不能和国家光伏行业生产3 规范中针对企业准入要求水循环利用率的指标相互冲突；二是考虑企业节水相关的 3 个问题，第一：企业所处地理位置，南北方的因为气候有所差别水蒸发量也会不同；第二：工艺冷却设备的使用；第三：工艺方法的不同。 3.在会议之后由半导体标委会统一发出调查问卷，所有多晶硅生产企业均需根据自身生产实际情况进行指标的填写，完成后统一加盖公章提交之标委会。再由标委会统一将企业名称用 ABC 字母替代后反馈至起草单位。 根据与会专家意见， 节水型 企业 多晶硅行业 标准 编制组，会后 3 个月内应修改完成征求意见稿及编制说明，发相关的企事业单位广泛征求意见，包括对各企业 多晶硅 产能、 平
9、均最高温度 、 平均最低温度 、 单位新鲜水单耗 、 废水回收率 、 蒸汽冷凝液回收率 、脱盐水制取系数 、 超纯水制取系统 、 水重复利用率 、 用水综合损失率 、 单位排水单耗 等技术参数，根据调研结果进行了标准技术内容修订， 根据征求意见情况填写意见汇总处理表，并于 2018 年 9 月修改完成预审稿及编制说明。 二、 本标准编制的原则和主要内容 1. 标准编制原则 1.1. 本 标准的编写格式按国家标准 GB/T1.1-2009标准化工作 导则 第 1 部分：标准的结构和编写的统一规定和要求进行编写的 。 1.2. 本标准在 编制 过程中，结合目前国内 多晶硅企业的实际水耗及水资源综合
10、利用等参数 要求， 并综合考虑了行业的实际需求与未来一段时间内的技术发展要求。 2. 本标准的 主要内容 及确定依据 目前国内的多晶硅工艺都采用改良西门子法，改良西门子法生产工艺的优点是成本低、节能降耗、生产出的多晶硅产品质量高、综合利用技术较高，而且最主要的是整个生产环节对环境无污染，这在市场中具有很大的竞争优势。 4 以上为改良西门子法生产工艺流程，用水环节主要是生产用循环水、脱盐水、超 纯水、废气残液淋洗用水等，其中大部分水回用至系统。 改良 西门子法取用水的方式：主要用于废气残液系统新鲜水喷淋和稀释碱液使用，同时用新鲜水制备多晶硅生产过程中需要的脱盐水及超纯水。 本标准制定的主要工作就
11、是对多晶硅行业所有生产和在建企业进行数据调研，结合各单位实际情况进行参数确定，贯彻科学发展观，促进节水型社会建设。结合各公司目前生产现状，体现标准的科学性、先进性、合理性及经济适用性。 具体调研数据如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 91 多晶硅 吨 2 0 1 9 9 .7 7 8 1 0 0 .9 5 5076 30000 6500 8277 18211 2352 1 2 3 3 9 .5 9 2 平均最高温度 4 2 .2 42 2 1 .9 4 1 .5 1 6 .4 3 4 .3 27 30 3 1 .9 1 3 平均最低温度 - 3 6 .8 -5 - 1 3 .1 -37 3
12、 .8 -11 0 -20 - 1 4 .8 9 4 单位新鲜水单耗 t/ t 1 3 7 .1 1 1 8 1 .0 8 216 115 115 200 1 0 5 .0 6 1 6 7 .8 254 1 6 5 .6 7 1 5 0 .0 05 废水回收率 % 1 3 .2 6 % 39% 25% 20% 40% 50% 26% 30% 30%6蒸汽冷凝液回收率% 57% 90% 7 6 .7 1 % 90% 81% 100% 70% 81% 90%7 脱盐水制取系数 2 .2 0 .7 5 1 .6 5 60 2 .1 2 1 .6 1 .1 1 .8 9两级反渗透：2 .0一级反渗透+
13、 E D I:1 .6 58 超纯水制取系统 1 .7 4 83 0 .3 5 1 .7 4两级反渗透：2 .2一级反渗透+ E D I:1 .8 09 水重复利用率 % 9 9 .1 8 % 5 .4 5 % 9 9 .1 5 % 70% 9 9 .4 0 % 97% 64% 9 8 .6 8 % 9 9 .0 0 %10 用水综合损失率 % 7% 1% 7% 7% 6 .6 9 % 2% 2% 6 .9 2 % 7 .0 0 %11 单位排水单耗 t/ t 5 1 .9 6 6 .6 6 2 6 .7 5 30 35 50 5 5 .2 4 8 .3 3 4 5 .4 8 4 5 .0 0
14、水系统数据调研统计表序号 项目名称 单位调研数据（以2 0 1 7 年数据）平均值 建议值 备注调研企业7 提供单位新鲜水单耗、废水回用率、蒸汽冷凝液回收率、脱盐水制取系数、超纯水制取系数、水重复利用率、用水综合损失率、单位排水单耗采纳以上数据。调研企业8 提供单位新鲜水单耗、废水回用率、蒸汽冷凝液回收率、脱盐水制取系数、超纯水制取系数、水重复利用率、单位排水单耗采纳以上数据。用水综合损失率为2 % ，数据异常，低于系统损失量而不采纳。调研企业1 提供数据单位新鲜水单耗和单位排水单耗采纳其提供数据。调研企业2 提供单位新鲜水单耗、废水回用率、蒸汽冷凝液回收率、脱盐水制取系数、水重复利用率、用水
15、综合损失率、单位排水单耗采纳以上数据。调研企业3 提供单位新鲜水单耗、废水回用率、蒸汽冷凝液回收率、单位排水单耗采纳以上数据。脱盐水制取系数、水重复利用率、用水综合损失率三个数据不采纳，其中脱盐水制取系数0 .7 5 ，与脱盐水制取系数计算公式不符而不采纳；水重复利用率数据异常而不采纳；用水综合损失率1 % ，数据异常，低于系统损失量而不采纳。调研企业4 提供单位新鲜水单耗、废水回用率、蒸汽冷凝液回收率、脱盐水制取系数、超纯水制取系数、水重复利用率、用水综合损失率、单位排水单耗采纳以上数据。调研企业5 提供数据单位新鲜水单耗和单位排水单耗采纳其提供数据。调研企业6 提供单位新鲜水单耗、废水回用
16、率、蒸汽冷凝液回收率、用水综合损失率、单位排水单耗采纳以上数据。脱盐水制取系数、超纯水制取系数、水重复利用率三个数据不采纳，其中脱盐水制取系数6 0 ，与脱盐水制取系数计算公式不符而不采纳；超纯水制取系数8 3 ，与超纯水制取系数计算公式不符而不采纳；水重复利用率数据异常而不采纳。5 三、标准水平分析 本标准为多晶硅各生产企业水消耗做出了限定，是响应国家环保能源节约的发展要求。 本标准总体水平为国内先进水平。 四、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性 本标准属于硅单晶的分析方法标准， 没有现行的法律、法规、规章制度等对其要求，本领域没有强制性标准 ，本标准与现行法律、
17、法规和相关标准相协调、无冲突。 五、专利及涉及知识产权 本文件起草过程中没有检索到专利和知识产权问题，如果涉及到专利和知识产权时请使用单位与专利和知识产权方协商，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 六、分歧意见的处理经过 编制组根据起草前确定的编制原则进行了标准起草， 标准起草小组前期进行了 充分的准备和调研，并做了大量调查论证、信息分析和实验工作，在标准在主要技术内容上，行业内取得了较为一致的意见， 标准起草过程中未发生重大分歧意见。 七、标准作为强制性或推荐性国家（或行业）标准的建议 本标准为多晶硅 企业用水限定标准，适用于多晶硅生产企业建议为 推荐性标准。 八、废止现行有关标准的建议 无 九、推广应用的预期效果 本标准的发布和实施能有效的规范我国硅材料生产中用水量，促使多晶硅生产企业优化工艺，节约用水，提高水资源的循环利用率， 能推动多晶硅行业的技术进步，具有良好的经济和社会效益。 新特能源股份有限公司 2018 年 9 月
