双良硅材料（包头）有限公司40GW单晶硅二期项目（20GW）节能报告

完成单位：中冶西北工程技术有限公司

一、任务由来

2022年年初，双良硅材料（包头）有限公司启动40GW单晶硅二期项目（20GW）建设。双良单晶硅制造项目以高起点、高标准、高要求设计规划，配备业内先进的1600型直拉单晶炉，配套行业领先的开磨一体机等机加设备，并在各道工序设置严格的质量检测流程，电性能检验、氧碳检验、原辅材料检验等检测室均采用尖端检测设备，项目建成后，单晶硅产品品质预计处于行业领先水平。

为贯彻国家加强固定资产投资项目节能管理，促进科学合理利用能源，从源头上杜绝能源浪费，提高项目能源利用率的要求，双良硅材料（包头）有限公司委托中冶西北工程技术有限公司编制《双良硅材料（包头）有限公司40GW单晶硅二期项目（20GW）节能报告》，要求内容详实、合理，符合国家的相关法律、法规及标准的要求，切实为项目的节能降耗起到指导作用。

二、项目概况

1、项目名称

双良硅材料（包头）有限公司40GW单晶硅二期项目（20GW）

2、立项情况

包头市稀土高新区经济发展局于2022年2月8日同意本项目备案，项目编号：2202-150271-04-01-707740。

3、所属行业

电子专用材料制造；行业代码：C3985。

4、建设地点包头市稀土高新区滨河新区，东方希望大道以南、长风路以东、鹏程路以西、红旗大道以北。

5、项目性质

新建项目。

6、建设规模

建设规模：本项目以多晶硅为原料，产品为单晶硅片，生产规模为年产20GW单晶硅片。项目通过脱碳、脱氧及精馏工艺实现对生产中废氩气的净化回用，氩气回收设计能力8123.0m³/h，全部用于拉晶生产工序。

建设内容：本次项目利用原有一期用地面积约为163873.43m2（约245.81亩），新购买土地面积约为177983.01m2（约266.97亩），整体二期用地面积约为341856.44m2（约512.78亩）。

项目涉及总建筑面积296554.33m2，拟建预留用地面积约为51000.93m2（约76.50亩）。主要新建建筑包括新建11#单晶三厂、20#固废库、21#化学品库、22#污水处理站、23#10GW切片车间一、24#10GW切片车间二、25#仓库，扩建5#单晶二厂。动力配套设施有纯水站、空压站、动力站房等生产所需基础设施；9#清洗车间及废水站、220KV变电站、氩气回收站已在一期建设时考虑二期设备预留区域。项目购置生产设备主要包括：单晶炉、截断机、开方机、切片机等。

三、咨询服务过程和主要内容

1、成立编制组、收集资料及现场踏勘

中冶西北工程技术有限公司收到双良硅材料（包头）有限公司提供的《双良硅材料（包头）有限公司40GW单晶硅二期项目（20GW）》节能报告编制委托书后，立即成立项目编制组，开展此项目的能评工作。首先收集项目相关资料，并派人员前往项目地了解一期工程建设情况和周边的具体情况，主要是项目地区域概况、能源供应情况等，随后进行节能报告的编制工作。

为更好地开展工作，中冶西北工程技术有限公司派相关技术人员到本项目建设地“包头市稀土高新区滨河新区”进行了现场踏勘，了解现有设施及周边概况，项目供能情况等，收集相关资料，为项目的节能编制工作提供依据。

2、节能报告主要成果

（1）单晶炉用电量计算方法具有创新性项目主要用电设备包括单晶炉、截断机、开方机、切片机等，其中：单晶炉数量多，设备额定功率大，用电量大，占全厂总用电量65%以上；因此，单晶炉设备用电量核算方法是否科学合理，直接关系报告总用电量计算的准确度。

针对单晶炉为周期性生产设备，且炉内加热器工作功率在各工艺阶段变化较大的特点，报告编制人员与生产技术人员合作，结合双良单晶硅一期项目单晶炉生产实践，优化调整本期项目单晶炉热场生产工艺表，确定抽空检漏、熔料、换气稳温、引晶等工艺阶段所需时间和所需功率，按照各工艺阶段时间、功率计算单炉用电量及全厂单晶炉总用电量。

相比较《工业与民用配电设计手册（第四版）》中推荐的计算方法（如平均负荷、最大负荷利用小时计算法），报告单晶炉用电计算方法结果更加合理准确，具有创新性。

（2）响应政策导向，强化单位工业增加值能耗计算

内蒙古自治区发展和改革委员发布《关于完善能耗强度和总量双控政策保障“稳中求进”高质量发展的通知》中提出“能耗强度严格控制、能耗总量弹性管理”的原则，强化新上项目能耗强度标杆引导的要求。

报告采取生产法计算增加值，细化项目单位增加值核算。项目原材料、辅助材料及燃料动力等物料的使用量通过项目物料和水平衡计算取得，物料价格取用现行市场价格，并明确价格来源、依据（以合同、采购订单为价格支持材料），工业增加值能耗（能耗强度）计算结果准确可靠，为政府主管部门加强能耗强度约束性管理提供判断依据。

（3）挖掘项目节能潜力，指导项目节能降耗

项目单晶炉数量多，有稳定的单晶炉工艺冷却水（冷却水温度30/35℃，流量为54648m3/h）。针对单晶生产项目特点，报告提出采用水源热泵技术，利用单晶炉工艺循环冷却水余热，通过水源热泵制得55℃的热水供全厂空调系统和采暖使用，既避免了余热向空气中排放，又节省了锅炉装置。报告论证了此项节能措施的可行性及合理性，并通过计算将节能措施效果量化，指导项目合理使用能源，做到从源头上杜绝能源浪费。

（4）对项目建设方案进行节能分析和比选

建设方案节能分析和比选包括:对建设方案、项目总图布置、用能工艺、主要设备(设施)、辅助和附属设施进行节能分析评价，提出项目计量器具配备方案等。

报告对建设方案进行节能分析和比选，优化调整方案报告：切片工艺选用的多线切割，使用用导向定位、变槽距切割技术，提高生产效率，优化了生产工艺；同时采用一系列节能措施（水源热泵采暖、选用变频设备、节能照明灯具）降低项目能源消耗量。

（5）针对项目行业特点，深化报告内容

根据项目单晶硅棒、硅片生产的生产工艺特点，其重要工序（装料、清洗）需要在净化环境或恒温恒湿的生产环境完成。项目厂房设置洁净空调设施，其空调系统不仅运行过程中需要消耗大量能源（冷热负荷、风量），系统能源消费量占项目辅助生产设施总体能耗的比例较大。

项目洁净空调设施末端设备、各类水泵等设备较为繁杂，建设单位一次性提供所有的相关设备比较困难，报告采取查找相关文献、收集同类项目等方法，对生产厂房洁净区洁净度、冷热源系统、新风系统等各个系统详细描述，对空调冷热源进行论证，尽可能地完善项目的实际方案，深化报告内容。