光伏电池行业清洁生产评价指标系.DOC

1、 光伏电池行业清洁生产评价指标系 （征求意见稿） 编制说明 标准起草组 二一四年十一月 1 目 录 1.前言 . 1 2.光伏行业发展概况 . 1 2.1 我国光伏行业发展概况 . 1 2.2 行业规划情况 . 2 2.3 生产工艺和装备情况 . 3 2.4 生产过程 资源能源消耗和污染情况 . 3 2.5 清洁生产技术发展情况 . 5 2.6 产品及特征情况 . 6 3.指导思想、编制原则及依据 . 6 3.1 标准的编制目的 . 6 3.2 标准的作用 . 6 3.3 任务来源 . 7 3.4 主要依据 . 8 4.指标体系起草过程 . 8 4.1 收集分析国内外相关资料 . 8 4.2

2、标准的起草阶段 . 10 4.3 数据收集和指标基准值确定阶段 .11 5.指标体系的建立 . 12 5.1 指标体系适用范围的确定 . 12 5.2 指标选取原则 . 12 5.3 指标体系参考文件 . 13 5.4 指标选取与基准值确定 . 13 5.5 指标权重确定方法 . 24 5.6 评价方法 . 24 6. 标准的实施建议 . 25 1 1.前言 能源安全问 题日益成为世界各国普遍关注的焦点 。经济可开采的化石能源储量和潜在水能资源非常有限，且越来越少。在当前能源紧缺的新形势下，太阳能受到空前重视，并在经济社会中发挥越来越大的作用，被公认为绿色“永不衰竭”的能源。以硅材料的应用开发

3、形成的产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。光伏产业链条主要 包括多晶硅原料生产、硅棒、硅锭生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏产品生产和光伏发电系统等环节 。 光伏太阳电池在使用阶段是清洁无污染的，但是如果考虑从硅 石开采到系统整个生命周期过程的话，其资源能源消耗以及污染物的排放是不容忽视的。某国际环保组织发布的中国光伏产业清洁生产研究报告显示，光伏发电的能量回收周期仅为 1.3 年，而其使用寿命为 25 年，意味着 1.3 年后约 24 年时间的光伏发电是零排放的。该报告也指出，我国光伏企业对清洁生产的认识仍停留在口

4、号和形式上，在常规污染控制方面存在很多漏洞；此外，行业缺少统一的行业清洁生产标准，加之各地方政府在大力发展新能源的过程中，盲目追求数量，地方有关部门以及工业园区为了招商引资降低三废排放标准，或者不严格执行相关环境标准 ，配套污染治理设施落实不到位，使得光伏行业的环境影响存在一定隐患。因此，亟需分步骤制定光伏行业清洁生产评价指标体系。 2.光伏行业发展概况 2.1 我国光伏行业发展概况 从起步开始，中国的光伏行业全球化程度就很高，一开始就面临激烈的全球竞争形势。十几年来，既经历了蜂拥热闹的黄金发展期，也经受了惊心动魄的痛苦整合期，在过山车般的起伏中，中国光伏产业实现崛起，带动了世界光伏产业的发展

5、。同时推动了技术进步，降低了光伏产品成本，加快了全球光伏产业应用步伐，并成为我国为数不多的具有国际竞争力的战略性新兴产业，具备了成 套2 技术打包输出能力。“十一五”期间，我国太阳能电池产量以超过 100%的年均增长率快速发展， 2007-2010 年连续四年产量世界第一。国内从事光伏行业的企业多达 500 多家，从业人数接近 30万，多晶硅、硅片、太阳能电池和组件产能分别占据全球总产能的 25、 65、 51和 61。中国光伏产业已经形成了四川、江苏、河北、内蒙古和江西等几个重要的聚集区，其中内蒙古和江西等地以多晶硅原料为主，江苏，河北等地以下游组件为主，四川等地成为中国国内产业链相对完整的

6、聚集区域。 而我国 光伏行业长期处在“两头在外”状况，一头是 技术，即产业链上游设备、原辅材料等高技术含量产业链环节为国外厂商掌握，另一头为市场，即产业链光伏产品应用主要在国外。长期以来国内 95% 以上的光伏产品依赖出口，产业供需失衡，对海外市场严重依赖，受到欧美市场波动和贸易壁垒的严重影响。近年来由于金融危机和欧美双反，中国的光伏行业受到巨大的冲击，但随着国内和新兴市场的兴起，国内企业调整产业结构并积极开拓新兴市场，目前行业整体情况向好。 2.2 行业规划情况 1经济目标规划 “十二五”期间，光伏产业保持平稳较快增长，多晶硅、太阳能电池等产品适应国家可再生能源发展 规划确定的装机容量要求，

7、同时积极满足国际市场发展需要。支持骨干企业做优做强，到 2015 年形成：太阳能电池领先企业达到 5GW级，骨干企业达到 GW 级水平； 1 家年销售收入过千亿元的光伏企业， 3-5 家年销售收入过 500 亿元的光伏企业； 3-4 家年销售收入过 10 亿元的光伏专用设备企业。 2技术目标规划 单晶硅电池的产业化转换效率达到 21%，多晶硅电池达到 19%，非晶硅薄膜电池达到 12%，新型薄膜太阳能电池实现产业化。光伏电池生产设备和辅助材料本土化率达到 80%，掌握光伏并网、储能设备生产及系统集成关键技术。 3创新 目标规划 到 2015 年，企业创新能力显著增强，涌现出一批具有掌握先进核心

8、技术的3 品牌企业，掌握光伏产业各项关键技术和生产工艺。技术成果转化率显著提高，标准体系建设逐步完善，国际影响力大大增强。充分利用已有基础，建立光伏产业国家重点实验室及检测平台。 4光伏发电成本目标规划 到 2015 年，光伏组件成本下降到 7000 元 /千瓦，光伏系统成本下降到 1.3万元 / 千瓦，发电成本下降到 0.8 元 / 千瓦时，光伏发电具有一定经济竞争力；到 2020 年，光伏组件成本下降到 5000 元 / 千瓦，光伏系统成本下降到 1 万元 / 千瓦，发 电成本下降到 0.6 元 / 千瓦时，在主要电力市场实现有效竞争。 2.3 生产工艺和装备情况 晶体硅太阳电池涉及到的主

9、要生产工艺主要有铸锭（拉棒）、硅片、电池和组件几方面： 铸锭主要工艺过程为喷涂工艺、装料工艺和铸锭工艺，主要涉及到的装备为坩埚喷涂、铸锭炉、烘箱、传输和装卸载等自动化设备。 硅片主要工艺过程为破锭工艺、带锯工艺、抛光工艺、倒角工艺、线锯工艺、化胶工艺和清洗工艺，主要涉及到的装备为开方机、研磨机、倒角机、带锯、预清洗机、清洗机、切片机和硅片分选包装等自动化设备。 电池主要工艺过程为制绒工艺、扩散工 艺、湿法刻蚀工艺、 PECVD 工艺和印刷烧结工艺，主要涉及到的装备为制绒清洗机、扩散炉、刻蚀机、 PECVD 及尾气处理设备、印刷机、烘干炉、烧结炉、石墨舟清洗烘箱、电池测试分选仪、包装设备、传输和

10、装卸载等自动化设备。 组件主要工艺过程为焊接工艺、敷设工艺、层压工艺、装框工艺和测试工艺，主要涉及到的装备为焊接机、玻璃清洗设备、敷设机、层压机、装框机、测试设备、打胶设备、传输和装卸载等自动化设备。 2.4 生产过程资源能源消耗和污染情况 作为尚处在发展初期的产业存在着亟需解决的问题，清洁生产就是其中之一。国内的光伏 企业良莠不齐，有些企业想通过将环境和健康成本外部化来降低自身生产成本，而这种做法会带来更多的发展隐患。从光伏产业链的各个环节污4 染物产生情况来看（见表 1），多晶硅、硅片和电池环境是污染物产生的重要环节，主要涉及含有毒有害物质的废水、废酸、废气，对生态环境和人体健康造成重要影

11、响。从能源消耗情况来看（见表 2），多晶硅、电池和系统生产环节，分别占总能耗的 56-72%、 12-14%、 9-20%，从多晶硅开始到光伏系统整个产业链的能耗为 1.032-1.658kWh/Wp。 表 1 光伏产业链各环节污染物产生 环节 三废 主要污染物 多晶硅 液体废物 废气淋洗水 纯水制备排水等 气体废物 四氯化硅，每生产 1吨多晶硅产生 10-20吨四氯化硅 三氯氢硅合成工序中排出的尾气，主要是硅尘、氢气、氯化氢、氯硅烷等 硅芯制备程序，对硅芯进行干燥，酸腐蚀有氯化氢和氮氧化物气体 固体废物 硅粉、二氧化硅和石灰石渣 硅片 液体废物 切割夜，主要成分为聚乙二醇，是 COD的主要来

12、源 清洗剂 含酸废水 含硅废水 生活污水 气体废物 硅料处理和多晶硅锭产生的废气 硅料处理主要产生氟化物和氮氧化物 多晶硅锭生产中 会产生含尘废气及热氩气 固体废物 废坩埚 污水处理后的污泥 电池 液体废物 清洗产生的酸碱废水 含氢氟酸废水 气体废物 酸碱废气 氢氟酸雾 PECVD（辅助化学气象沉积技术）尾气主要含 残余硅烷、氨和挥发 有机物 氯气 固体废物 硅片边角料 污水处理底泥 组件 液体废物 清洗玻璃废水 气体废物 串焊废气 固体废物 包装固废 注：资料来自某国际组织发布的中国光伏产业清洁生产研究报告。 5 表 2 太阳能晶硅电池发电产业链能耗 多晶硅 硅锭 硅片 电池 组件 系统 单

13、 位能耗 0.4-1.2 kWh/Wp 0.056-0.072 kWh/Wp 0.016 kWh/Wp 0.15-0.2 kWh/Wp 0.02 kWh/Wp 0.15 kWh/Wp 总能耗占比 56-72% 4-5% 2-3% 12-14% 1-2% 9-20% 注：资料来自某国际组织发布的中国光伏产业清洁生产研究报告。 虽然现状不令人满意，与“十一五”初相比还是有所进步。生产太阳能电池的多晶硅用量从 2006 年的 11g/Wp 下降到 2010 年的 7-8g/Wp。但是，与国际先进企业相比，我国光伏 企业的清洁生产水平还存在很大差距。 2.5 清洁生产技术发展情况 在光伏行业中，采用清

14、洁生产技术不但能使企业达到国家各项环保标准，还有助于公司持续降低成本，在行业中取得更强的竞争力。 在铸锭、硅片环节，铸锭热场改造，使用大尺寸坩埚，可以提高铸锭合格率，降低能耗。使用金刚石线可以提高效率，同时节约成本；浆料内部回收再利用也能降低硅片的加工成本。此环节中，切割液的排放是液体废弃物中化学需氧量的主要来源。通过对切割液的回收使用，能够降低废水排放，从而削减处理成本。而且，通过使用金钢线切割，还能够避免使用切割液，虽 然金钢线在成本上不具有太大优势，但因为能不使用切割液，不但能减少切割液的使用成本，还节省了大部分的废水处理成本，而且对环境有利，使它成为切割线的发展方向。 众所周知，正是得

15、益于世界各国对清洁能源发展的决心，光伏行业才能迅速成长。光伏行业不仅要为世界提供清洁能源，其本身的生产也应该而且必须是清洁的。一旦光伏企业造成了环境问题，将会对行业健康及其可持续发展带来负面影响。从这个意义上说，清洁生产不能局限于企业社会责任的范畴，而是企业可持续发展的方向性问题。 可以说，清洁生产是能满足企业自身发展需求、自然环境以及客 户要求等多赢的举措。太阳能作为一种清洁能源，其转化和使用也应该是清洁的，这样才能凸显其优势，从而获得更大市场。这也是全社会给光伏行业提出的更高要求。而技术环节也已经不是实现目标的障碍。光伏行业应该也有能力在现在的环境排放标准下进行升级改造并严格执行环保标准，

16、让光伏行业的清洁生产不再成为被6 各界诟病的一大顽疾，让太阳能发电真正实现清洁化。 2.6 产品及特征情况 太阳能多晶硅锭是制作多晶硅片的主要原材料，太阳能单晶硅棒是制作单晶硅片的主要原材料。 太阳能硅片主要包含单晶和多晶硅片，是制作太阳能电池的主要原材料。 单多晶硅片厚度为： 180 微米；尺寸为： 156 156。 太阳能电池片主要包含单晶和多晶电池片，是制作太阳能电池组件的主要原材料。单多晶三栅线电池厚度为： 180 微米；尺寸为： 156 156；多晶太阳能电池转换效率：平均大于 18%，单晶太阳能电池转换效率：平均大于 19%。 太阳能电池组件主要分为单晶和多晶组件，是制作光伏发电系

17、统的主要原料。根据各自组件功率的不同尺寸存在差异，多晶太阳能电池组件的转化效率：平均大于 14.5%，单晶太阳能电池组件的转化效率：平均大于 15.5%。 3.指导思想、编制原则及依据 3.1 标准的编制目的 评价光伏制造企业的清洁生产水平； 用于光伏制造 企业 的 清洁生产 审核、 清洁生产潜力与机会的 识别以及 清洁 生产 水平评价和清洁生产绩效披露； 用于 新建或改扩建 光伏制造 项目环境影响评价 、环保核查、 行业准入 等管 理制度。 3.2 标准的作用 光伏行业清洁生产评价指标体系的制定和实施将有利于客观评价企业清洁生产状态，促进企业通过技术改造、产品升级等措施达到清洁生产先进水平，

18、提高能源、资源利用效率，减少和避免污染物的产生，加强废物回收利用，降低生产成本，规避欧美等区域或国家的绿色贸易壁垒，有助于提升企业在国际 市场的7 竞争力。 （ 1）是光伏行业清洁生产审核、环境影响评价等政策制度执行的技术依据 清洁生产标准是光伏行业清洁生产审核、新建项目环境影响评价的技术基础和依据。到目前为止，我国光伏行业已制定发布了光伏制造行业规范条件、 电池工业污染物排放标准 (GB30484-2013)等。其中，规范条件主要是从生产布局和项目设立、生产规模和工艺技术、资源综合利用及能耗、环境保护、质量管理、安全卫生和社会责任、监督管理等方面提出光伏制造项目设立的条件，清洁生产指标仅仅是

19、规范条件中 7 大方面的一个，所涉及的清洁生产指标不够全面；污染物排放标准主要规定了光伏太阳电池制造企业水污染物和大气污染物排放限值，是终端污染物治理的角度提出了污染物排放要求，没有源头减量方面的资源能源消耗等指标。新制定的光伏行业清洁生产评价指标体系从 生产工艺及设备要求、资源和能源消耗指标、资源综合利用指标、污染物 排放 指标、产品特征指标和清洁生产管理 指标等六个方面全面系统地提出了光伏行业清洁生产的评价指标，能够更好地用于光伏企业清洁生产水平评价以及清洁生产审核等工作。 （ 2）是光伏制造企业改进清洁生产水平、实现污染物源头减量的重要推动力 光伏行业清洁生产评 价指标体系标准为光伏制造

20、企业自我评价和改进清洁生产水平提供了基准和目标，引导企业从低水平（ 级及以下）向高水平（ 级）提升。光伏制造企业通过物料平衡、水平衡、能量平衡、污染因子平衡分析，找出影响关键指标水平的因素，提出改进方案，实现指标水平的持续改进。 3.3 任务来源 为了更好地推动光伏行业清洁生产工作，引导广泛企业实现污染物的源头减量化，提高我国光伏行业清洁生产水平，大幅降低资源能源消耗和污染物排放，由工信部节能与综合利用司、国家发展和改革委员会环资司、环保部科技标准司等部门提出了该项标准制定任务。 8 3.4 主要依据 （ 1）按照 GB/T1.1-2000标准化工作导则 第一部分：标准的结构和编写规则的要求和

21、规定编写本标准内容； （ 2）指标体系依据清洁生产评价指标体系编制通则（试行）（国家发展改革委、环境保护部、工业和信息化部 2013 年第 33 号公告）编制； （ 3）依据相关的政策法规，如中华人民共和国循环经济促进法、中华人民共和国清洁生产促进法，国家发展和改革委员会和国家环保总局令清洁生产审核暂行办法，工信部发布的光伏制造行业规范条件，环保部和国家质检总局发布的 电池工业污染物排放标准 (GB30484-2013)，以及国家关于能源、环境保护、资源节约利用等方面的政策法规； （ 4）本标准应具有科学性、先进性。但也要充分考虑现阶段我国光伏企业的实际情况和发展水平，使其具有可操作性。 4.指标体系起草过程 标准起草准备工作共分为三个阶段。 4.1 收集分析国内外相关资料 中国标准化研究院、英利集团等单位通过现场调研、国内外文献梳理及标准比对分析，深入分析了我国光伏行业清洁生产的现状和问题；在此基础上，课题组明确了光伏产业链的系统边界，绘制了光伏产业链上铸锭、拉棒、切片、电池、组件等关键工序的 投入产出图，并定量分析了其投入产出情况。