中國粉體網(wǎng)訊 4月14日,央視《新聞30分》節(jié)目播出《綠色低碳 光伏將成為中國未來重要電源》。文中介紹,光伏發(fā)電碳排放量是化石能源發(fā)電的十分之一到二十分之一,是真正的低碳能源,但光伏發(fā)電目前僅占中國發(fā)電量的3.5%。光伏將為未來實現(xiàn)“碳達峰”、“碳中和“提供強勁引擎。
早在2020年12月21日,國務院新聞辦公室發(fā)布的《新時代的中國能源發(fā)展白皮書中》顯示,能源消費結構向清潔低碳加快轉(zhuǎn)變。初步核算。2019年煤炭占能源消費總量比重為57.7%,比2012年降低10.8個百分點;天然氣、水電、核電、風電等清潔能源消費量占能源消費總量比重為23.4%,比2012年提高8.9個百分點。能源綠色發(fā)展對碳排放強度下降起到重要作用,2019年碳排放強度比2005年下降48.1%
光伏行業(yè)惠及各行業(yè) 助力能源行業(yè)快速發(fā)展
山西深入貫徹總書記“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,扎實開展能源革命綜合改革試點,推動產(chǎn)業(yè)結構、能源結構持續(xù)優(yōu)化,綠色低碳發(fā)展取得積極成效!笆濉睍r期累計退出煤炭過剩產(chǎn)能1.57億噸,新能源和可再生能源發(fā)電裝機增長2.36倍;戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、非煤產(chǎn)業(yè)增加值年均分別增長7.8%、6.3%。光伏產(chǎn)業(yè)鏈是以硅材為主線,串聯(lián)起了上、中、下游從硅石(天然原材料)到末端分布式或集中式光伏電站的應用場景。其中,上、中、下游各環(huán)節(jié)上的各類輔材圍繞硅產(chǎn)品逐步組合成可用末端電站組裝的光伏組件。
而在安徽淮南和江蘇姜堰,當?shù)亟ǔ傻墓夥鍎t為養(yǎng)魚行業(yè)提供了良好的遮陽作用,實現(xiàn)了“漁光互補”。
內(nèi)蒙古的達拉特旗區(qū)域分布著全國最大的沙漠集中式光伏發(fā)電基地,并且面積還將擴大,新一期的三期項目一旦完工,整個基地的年發(fā)電量可達40億千瓦時,相當于一個經(jīng)濟強縣一年的全社會用電需求。
硅材是貫穿整條光伏產(chǎn)業(yè)鏈的核心材料,其關鍵的還原提煉環(huán)節(jié)集中在產(chǎn)業(yè)鏈上游的硅料廠家。即,通過石墨膠等還原劑,在電熱2000攝氏度以上的礦熱爐中硅石(二氧化硅)被還原成一定粗硅(液體),去除雜質(zhì)后形成硅錠。而后,再將硅錠進一步處理、包裝,形成硅塊和硅棒(單晶硅要通過長晶),最終再通過切割形成硅片。
追本溯源,光伏、硅材料的發(fā)展則離不開石英的功勞。石英是光伏行業(yè)的關鍵原材料之一,主要應用形式有石英坩堝、石英管和各種石英器材。光伏行業(yè)的單晶硅和多晶硅都是高純物質(zhì),這就要求與其配套的石英材料必須是高純的。一般要求光伏用石英砂二氧化硅含量大于或等于99.99%,雜質(zhì)元素總含量應小于或等于25ug/g,所以光伏用石英砂必須是高純的。
高純石英 未來發(fā)展的戰(zhàn)略性材料
高純石英砂是石英坩堝的主要原材料,而石英坩堝是光伏需求量最大的石英器件。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈
高純石英是SiO2純度大于99.9%的石英系列產(chǎn)品總稱,按SiO2含量和有害雜質(zhì)含量可分為低端產(chǎn)品、中端產(chǎn)品、高端產(chǎn)品。按照SiO2純度高純石英產(chǎn)品劃分:低端ω(SiO2)≥99.9%(3N),中端ω(SiO2)≥99.9%(4N),高端ω(SiO2)≥99.998%(4N8)。按產(chǎn)品中Al、B、Li、K、Na、Ca、Mg、Ti、Fe、Mn、Cu、Cr、Ni等雜質(zhì)元素總量劃分:低端產(chǎn)品≤1000×10-6;中端產(chǎn)品≤100×10-6;高端產(chǎn)品≤20×10-6。
高純石英砂經(jīng)過不同的工藝流程被制作成不同的石英產(chǎn)品,應用于各行業(yè),光伏行業(yè)便是其中的一部分。
半導體、光通訊、光伏、光學、電光源等行業(yè)和領域是支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領域,是建設重大工程、改善民生、鞏固國防軍工的重要保障,在國民經(jīng)濟建設中占有重要的地位,高純石英被廣泛應用在這些行業(yè)和領域中,是這些領域所需求的稀缺類共性高增值礦物資源。
2015~2019年全球半導體市場規(guī)模 | ||
年度 | 市場規(guī)模/億美元 | 平均增幅 |
2015 | 3352 | 6% |
2016 | 3389 | |
2017 | 1422 | |
2018 | 4688 | |
2019 | 4123 |
資料來源:世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計(WTST)
據(jù)李光惠等在高純石英原料作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的分析及建議一文中介紹,2019年中國半導體市場規(guī)模為1547億美元,占全球半導體36.98%的市場份額。2015~2019年全球半導體市場規(guī)模的平均增幅接近6%,按此推測,到2025年中國半導體市場規(guī)模將近2200億美元。若按照平均每1億美元的半導體銷售額需要消耗價值50萬美元的高純石英材料計算,2019年中國半導體用高純石英材料的市場規(guī)模為7.7億美元,至2025年國內(nèi)的市場空間近11億美元。另外,單晶硅是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路和太陽能電池的主要原材料,而每生產(chǎn)一爐單晶硅就會消耗一只石英坩堝,在太陽能電池和集成電路行業(yè)快速增長的帶動下,高純石英單晶硅石英坩堝的原料市場規(guī)模也不斷擴大。除半導體所屬的新一代信息技術產(chǎn)業(yè)外,新能源、新型電光源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)在未來5年的發(fā)展過程中也需要消耗大量的高純石英。未來高純石英及其原料的需求預計將以6%以上的增幅逐年上漲,其在國民經(jīng)濟中的地位也愈發(fā)重要。
并且,高純石英生產(chǎn)的石英坩堝是光伏行業(yè)及半導體不可或缺的重要支撐材料,目前尚無法用其他材料替代。
資料來源:
綠色低碳光伏將成中國未來重要能源
人民網(wǎng)—人民日報以能源革命推動綠色低碳發(fā)展
新華網(wǎng).推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型——聚焦《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書
李光惠等.高純石英原料作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的分析及建議
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/茜茜)
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