光伏电池行业清洁生产评价指标系.docx

1、光伏电池行业清洁生产评价指标系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二0四年十一月1前言 12光伏行业发展概况 12.1我国光伏行业发展概况 12.2 行业规划情况 22.3生产工艺和装备情况 32.4生产过程资源能源消耗和污染情况 32.5清洁生产技术发展情况 52.6产品及特征情况 63指导思想、编制原则及依据 63.1标准的编制目的 63.2标准的作用 63.3任务来源 73.4主要依据 84指标体系起草过程 84.1 收集分析国内外相关资料 84.2标准的起草阶段 104.3数据收集和指标基准值确定阶段 115.指标体系的建立 125.1指标体系适用范围的确定

2、125.2指标选取原则 125.3指标体系参考文件 135.4指标选取与基准值确定 135.5指标权重确定方法 245.6评价方法 246.标准的实施建议 25/ 、八1.刖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

3、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 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

4、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。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， 具备了成套技术打包输出能力。“十一五”期间，我国太

5、阳能电池产量以超过 100%勺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

6、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，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GV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

7、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技术的品牌企业，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

8、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

9、、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、 PECV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、 PECV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

10、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

11、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

12、 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位能耗0.4-1.2 kWh/Wp0.056-0.072 kWh/Wp0.016 kWh/Wp0.15-0.2 kWh/Wp0.02 kWh/Wp0.15 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

13、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

14、，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

15、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，让光伏行业的清洁生产不再成为被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 X 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：156X 1

16、56;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

17、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， 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

18、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

19、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（川级及以下）向高水平（I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。3.4主要依据

20、（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

21、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。图1光伏产业链系统边界例如，多晶硅铸锭工序主要包括两个方面：硅料处理以及多晶硅锭。铸锭方法包括定向凝固法和浇铸法，现实中多采用前者。该工艺过程的投入产出分析 表如表3

22、所示。表3铸锭过程投入产出表物料输入硅料免洗多晶硅 料t1.01坩埚t2.81碳化硅粉kg11.32氢氟酸49%kg46.44硝酸66%kg9.29氩气Nm31077.14压缩空气Nm33428.57蒸汽冷凝水M31.39新鲜水M390.03氢氧化钠98%kg8.57能源输入电kWh8000废水（液）排放冷却水m320.57制备纯水排污水m30.22工艺废水进入污水厂m32.06废酸危险废物，有 资质处理单 位处置kg63.75废气排放蒸发水排入空气m368.57HF排入空气g108NO2排入空气g24.57硅粉排入空气g10.74固废排放除尘灰硅尘，外售水 泥厂Kg1.06废坩埚供应商回收t

23、2.81碳化硅粉供货商回收Kg11.23污泥主要为氟化 钙，外售制砖 厂kg5.71通过对光伏产业链各个工艺过程的分析，本研究组认为硅料生产以及光伏 系统属于光伏产业链中相对独立的单元，无法用一个指标体系覆盖所有工艺过 程。此外，制定该标准的主要目的在于为开展清洁生产审核和清洁生产水平评价 提供技术支撑；依据清洁生产促进法（以下简称促进法）和清洁生产审核 暂行办法，清洁生产审核的主体是具有独立法人的企业。 光伏电池行业的企业组织比较特殊，包括从事铸锭/拉棒、切片、电池、组件、铸锭/拉棒+切片、铸 锭/拉棒+切片+电池、切片+电池、切片+电池+ 组件、铸锭/拉棒+切片+电池+组件 等不同业务活动

24、的企业。按照促进法不能仅对一个光伏企业内的某个工序开展清 洁审核工作，标准将四个工序纳入适用范围符合法律要求和清洁生产审核的原 则。基础这一结论，本标准的适用范围确定为铸锭 /拉棒、切片、电池和组件等 4个工序。4.2标准的起草阶段2013年9月17日，中国标准化研究院、英利集团、 WW联合召开了光伏 行业清洁生产评价指标体系标准的启动会，国家发改委环资司环保处、工信部 节能司环保处领导出席了会议。会后，由中国标准化研究院和英利集团牵头， 阿特斯、海润、保利协鑫、赛维、天合、晶澳、尚德等企业参与的标准起草组成立， 参与企业均为行业龙头骨干企业，2013年出货量占全国的50%以上。2013年10

25、月9日，起草组召开内部研讨会，在会上确认了各工序工艺路线 图的编写人员。2014年1月7日，召开标准初稿研讨会电话会议，海润、尚德、 阿特斯、赛维LDK江苏协鑫、晶澳、天合国内一线企业参加了此次会议，会上 对标准初稿做了详细的讨论，并对初稿的内容达成了共识。2014年2月27 日，起草组在无锡召开标准草案研讨会， 行业大型企业悉数 参加了此次研讨会，会上进一步完善了标准草案，并确定了各项指标的计算方法 和范围。4.3数据收集和指标基准值确定阶段起草组编制了光伏制造企业清洁生产情况调查表，向参与起草的光伏企业定向发送了调查表和关于调查光伏行业清洁生产数据的函 （中标院资环函【2014】48号），

26、并通过山东、江苏质监局向光伏企业比较集中的两省发送 了调查表。起草组对收集的数据进行了统计分析，并根据清洁生产评价指标体 系编制通则给出的基准值确定原则确定了各指标的三级基准值。 此后，起草组向参与起草的各企业发送了指标权重打分表， 要求每个企业选取10位综合型（即 了解所有工序指标情况）的技术人员为一级指标和二级指标打分，并每个打分应 完整地打完7个表格（一级指标1个表格，二级指标6个表格）。依据专家打分 法，起草组确定了各指标的权重。2014年7月11 日，起草组召开了研讨会，对确定的指标基准值和权重进行 深入讨论，提出污染物排放指标应根据电池工业污染物排放标准 （GB30484-2013

27、）确定、现有少子寿命测试方法不适应等意见。根据各企业及 有关单位提出的意见，起草组对标准做了进一步修改并在附录中给出少子寿命的 测试方法，从而形成了光伏行业（晶硅太阳电池）清洁生产评价指标体系标 准征求意见稿。4.4工信部内部征询意见阶段2014年9月，工信部节能司向部内有关司局发送了定向征询意见的函。 2014年10月底，起草组收到工信部电子司的回函（工电子函【2014】595号），主要 意见包括（1）标准名称应该与国家发展改革委、环保部和工信部三部委发布清 洁生产评价指标体系制（修）订计划（第一批）中的名称一致；（2）建议针对太阳 能电池这一细分行业制定相关清洁生产评价指标体系；（3）本标

28、准的评价指标体系不应包括生产工艺及装备指标和产品特征指标； （4）建议与光伏制造行业规范条件相协调。收到意见后，起草组专门召开电话会议进行了研究，形成了意 见汇总处理表，并根据意见对标准技术内容进行了完善修改。5.指标体系的建立5.1指标体系适用范围的确定本文件规定了硅太阳电池生产企业清洁生产的一般要求。 本指标体系将清洁 生产指标分为六类，即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。本文件用于硅太阳电池生产企业的清洁生产审核、清洁生产潜力与机会的判 断以及清洁生产绩效评定和清洁生产绩效公告制度， 也适用于新建或改扩建项目 环境

29、影响评价、环保核查、行业准入等管理制度，适用于铸锭 /拉棒、切片、电 池、组件等单一工序或多工序硅太阳电池生产企业， 不适用于非晶硅太阳电池生 产企业。5.2指标选取原则本评价指标体系根据清洁生产的原则要求和指标的可度量性，进行指标选 取。根据评价指标的性质，可分为定量指标和定性指标两种。定量指标选取了有代表性的、能反映“节能”、“降耗”、“减排”和“增效” 等有关清洁生产最终目标的指标，综合考评企业实施清洁生产的状况和企业清洁 生产程度。定性指标根据国家有关推行清洁生产的产业发展和技术进步政策、 资源环境保护政策规定以及行业发展规划选取，用于考核企业对有关政策法规的符 合性及其清洁生产工作实

30、施情况。评价指标选取的原则是：（1） 体现源头减量和过程控制：覆盖原辅料、生产过程、产品和污染物排 放的各个阶段，全面反映产品生命周期对环境的影响。（2） 体现污染预防思想：指标主要体现资源和能源消耗的情况和污染物排放的情况，以及为了实现资源能源消耗及污染物排放的减量化所采取的措施， 通过这些措施和管理手段，实现污染物排放的最小化。（3） 量化指标为主：资源能源消耗指标以及产品性能指标方面主要以定量 指标为主，这样利于客观比较，体现公平和公正原则；实在需要定性指标时，也 主要选取边界比较清楚、利于界定的指标。（4） 与现有政策的一致性：工信部发布实施了光伏制造行业规范条件（2013年第47号公告），环保部和国家质检总局发布实施电池工业污染物排 放标准（GB30484-2013）,国务院发布了关于促进光伏产业健康发展的若干 意见（国发201324号），国家能源局发布了可再生能源发展“十二五” 规划等文件，制定本指标体系时充分考了与这些规划、 政策和标准的协调统一。5.3指标体系参考文件光伏制造行业规范条件（工信部2013年第47号公告）电池工业污染物排放标准（GB30484-2013）关于促进光伏产业健康发展的若干意见 （国发201324号）可再生能