175MW铜铟镓硒化合物CIGS薄膜太阳能电池生产项目可行性研究报告.doc
《175MW铜铟镓硒化合物CIGS薄膜太阳能电池生产项目可行性研究报告.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《175MW铜铟镓硒化合物CIGS薄膜太阳能电池生产项目可行性研究报告.doc(191页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第一章 总论 1 #能源项目管理有限公司能源项目管理有限公司 175MW175MW 铜铟镓硒化合物(铜铟镓硒化合物(CIGSCIGS) 薄膜太阳能电池生产项目薄膜太阳能电池生产项目 可行性研究报告可行性研究报告 第一章 总论 2 第一章第一章 总论总论 一、一、项项目名称及建目名称及建设设地点地点 1、 、项项目名称目名称 175MW 铜铟镓硒化合物(CIGS)薄膜太阳能电池生产项目 2、建、建设设地点地点 #省#市花园口经济区 二、二、项项目承目承办单办单位概况位概况 项目承担单位:#能源项目管理有限公司(以下简称 #公司) #能源项目管理有限公司位于#花园口经济区,注册资 本为8000万美
2、元。 三、三、项项目目编编制依据制依据 1、有关薄膜太阳能电池的市场调查资料; 2、#能源项目管理有限公司提供并承诺其真实性的其它 资料; 3、 建设项目经济评价方法与参数(第三版); 4、 投资项目可行性研究指南(试用版)。 四、四、项项目概况目概况 第一章 总论 3 本项目是引进使用台湾正峰新能源股份有限公司生产的 CIGS 薄膜太阳能电池生产设备和相关专利技术以及专有知识,采用湿式涂 布镀膜工艺,在#市花园口经济区内建设年产 175MW 的铜铟镓硒 化合物(CIGS)薄膜太阳能电池生产项目。项目的主要建设内容为生 产厂房及附属设施的建设,生产设备、检测设备的购置等。项目主要 技术经济指标
3、如下。 表表 11 主要技主要技术经济术经济指指标标 序号指 标 名 称单 位数 值 1项目产能规模(CIGS)MW175 2项目总投资万元262313.44 2.1建设投资万元234184.12 2.2流动资金万元28129.32 3年销售收入(满负荷运营期平均)万元206877.38 4年税金及附加(满负荷运营期平均)万元2188.51 5年均增值税(满负荷运营期平均)万元21885.05 6年均毛利润(满负荷运营期平均)万元108168.38 7年均利税(满负荷运营期平均)万元72544.95 8年均净利润(满负荷运营期平均)万元52767.33 9税后年均投资利润率(满负荷运营期平均)
4、%20.12 10年均投资利税率(满负荷运营期平均)%27.66 11年均销售净利润率(满负荷运营期平均)%25.51 12年均销售毛利润率(满负荷运营期平均)%52.29 13内部收益率(全部投资,所得税后)39.26 14全部投资财务净现值(IC12%)万元168728.68 15动态投资回收期(含建设期)年4.75 16盈亏平衡点(正常年份)35.52 五、研究五、研究结论结论 本项目采用国际领先的湿式涂布镀膜工艺和台湾正峰新能源股 份有限公司整套生产设备进行 CIGS 薄膜太阳能电池产品生产,项目 所在地具有完善的市政配套基础和良好的投资环境。项目建成后正常 年份年产 175MWCIG
5、S 薄膜太阳能电池,项目总投资 262313.44 万元 (其中建设投资 234184.12 万元,流动资金 28129.32 万元),项目财务 第一章 总论 4 分析证明该项目经济效益良好,项目所得税后财务内部收益率为 39.26%,财务净现值 168728.68 万元(IC=12%),项目投资回收期短、 所得税后动态投资回收期仅 4.75 年(含建设期 2 年);项目正常运营 后年均毛利 108168.38 万元、年均利税 72544.95 万元、年均所得税后 净利润 52767.33 万元;年均投资利税率 27.66%、税后年均投资利润 率 20.12%,年均销售净利润率 25.51%,
6、年均销售毛利润率 52.29%, 项目抗风险能力强,产量仅达到满负荷的 35.52%时即 62.16MW/年产 能就能保本;项目经济效益良好,风险小。 本项目正常运营后,整个项目计算期内累计可生产 CIGS 薄膜太 阳能电池 1292MW,利用这些电池建成太阳能光伏电站,每年可以提 供电量(按正常地区,每天发电时间平均为 6 小时计算)33488.64 万度。 发电按 25 年计算,累计可发电 837216 万度。减排量计算为每度电可 以减少 CO2排放量 0.75kg,共减排 25 年,可减少 CO2排放量 627912 万公斤。社会效益和环境效益显著。 本项目产品作为光伏电站和光电一体化建
7、筑的主要材料,不仅能 够为人类提供清洁的能源,而且不会产生任何污染,项目的环境效益 显著。此外本项目的建设还可以促进光伏、建筑等相关产业的发展、 提高相关行业的市场竞争能力,并为当地增加税收和提供就业岗位。 第二章 项目建设的背景及意义 5 第二章第二章 项项目建目建设设的背景及意的背景及意义义 一、一、项项目建目建设设的背景的背景 1、 、产业发产业发展背景展背景 世界太阳能世界太阳能电电池池产业发产业发展展现现状状 世界能源形势紧迫,能源是世界 10 大焦点问题(能源、水、食物、 环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口)之首。到 2050 年全世界人口至少要达到 100110
8、亿,按照每人每年 GDP 增 长 1.6%, GDP 单位能耗按照每年减少 1,则能源需求装机将是 3060TW,每日能耗将高达 450900106BOE,届时主要靠可再生 能源来解决。可是,世界上潜在水能资源有 4.6TW,经济可开采资源 只有 0.9TW;风能实际可开发资源是 2TW;生物质能 3TW。只有太阳 能是唯一能够保证人类能源需求的能量来源,其潜在资源 12 万 TW, 实际可开采资源高达 600TW(核能的争议很大,按照 IEEE 大会报告 的说法,是好是坏还很难说)。 在全球能源资源价格飙升和温室气体减排压力不断增大的形势 下,作为可再生能源的太阳能电池市场需求将进一步增加。
9、 目前,全球太阳能电池生产企业主要集中在中国、日本、德国和美 国等国。本世纪初,日本企业的太阳能电池产量约占全球的一半。但 第二章 项目建设的背景及意义 6 在 2005 年,日本被德国赶超,失去了太阳能电池世界第一大生产国 的地位。 2007 年中国太阳能电池产量达到 1088MW,占同期世界太 阳能电池产量的 31.66%,成功赶超德国成为世界太阳能电池生产第 一大国。 太阳能太阳能电电池技池技术发术发展概况展概况 在太阳能光电转换材料中,占有重要位置的是硅材料和化合物半 导体,而高成本是目前硅晶体和化合物半导体太阳能电池发展和应用 的主要障碍。解决太阳能电池成本问题,一方面要降低材料及制
10、作成 本,另一方面要提高光电转换效率。目前太阳能电池主要有以下几种 技术: 单单/多晶硅太阳能多晶硅太阳能电电池池 目前,基于单晶硅的第一代太阳能电池的成本为每峰瓦 3.5 美元, 相应的电价为每度 0.35 美元,能获得大规模应用的太阳能电池成本 应为每峰瓦 1 美元左右,相应的电价为每度 0.1 美元左右,此时要求 光电效率达到 45%-50%。尽管各种单晶硅电池转换效率高,但是从成 本和原材料供应来看,却不能成为候选的太阳能电池,不能获得大规 模应用,因为,按照日本新能源产业技术开发机构(NEDO)太阳能项 目首席专家小长井诚教授的计算,到 2030 年,仅日本一年消耗的硅 总量将达到
11、10 万吨(太阳能电池年生产量达到 1000 万千瓦,转换效 率假定为 20%),而目前所有用途合计的硅使用量只为 4000 吨左右。 多晶硅太阳能电池比单晶硅太阳能电池在制作成本上将会大大降低, 但同时也降低了光电转换效率,并且与单晶硅太阳能电池一样不能逾 越大规模应用时硅原料的供应问题。 第二章 项目建设的背景及意义 7 因此,需要开发出低成本、适合大面积、大规模生产的薄膜太阳 能电池生产技术。有希望满足这些条件的阳能电池有三类:薄膜硅系 太阳能电池(包括非晶硅、微晶硅)、染料敏化 TiO2太阳能电池、薄膜 化合物系太阳能电池(包括 III-V 族的 GaAs 和 InP、II-IV 族的
12、碲化 镉 CdTe,以及 I-III-VI 族的铜铟硒 CIS 和铜铟镓硒 CIGS 等)。 非晶硅非晶硅/微晶硅薄膜太阳能微晶硅薄膜太阳能电电池池 薄膜硅电池分为非晶硅和微晶硅两种。非晶硅太阳能电池于上世 纪 70 年代首度开发成功,其禁带宽度为 1.7eV,大于结晶硅,对太阳 光谱相应较好,可以使用低成本基板在低温下成膜,薄膜厚度在 1m 以下,大大降低了成本,这些优点使其大受关注。但是,目前三叠层非 晶硅太阳能电池最高的光电转换效率只有 13%,作为商用化生产的 单层电池转换效率更低,只有 6%。而且,由于非晶材料的不稳定性, 使非晶硅太阳能电池的转换效率存在严重的光致衰退效应,这个问题
13、 至今尚未解决。 微晶硅可以在接近室温的低温下制备,特别是使用大量氢气稀释 的硅烷,可以生成晶粒尺寸 10nm 的微晶硅薄膜。到上世纪 90 年代中 期,微晶硅的效率已经超过非晶硅,达到 10%以上。而且,没有出现 光致衰退效应。微晶硅薄膜太阳能电池的微晶硅薄膜厚度一般在 0.2- 0.5m,现在单结微晶硅薄膜太阳能电池的转换效率在 10%左右,还 达不到大规模工业化生产的转换效率水平。 但是,以非晶硅太阳能电池为顶层、微晶硅太阳能电池为底层来 开发出叠层太阳能电池,其理论转换效率则可达到 50%。目前,微晶 硅(Eg=1.1eV)和非晶硅(Eg=1.7eV)的叠层太阳能电池转换效率已经 达到
14、 14%,显示出良好的应用前景。然而,由于微晶硅薄膜中含有大 第二章 项目建设的背景及意义 8 量的非晶硅,所以不能像单晶硅或非晶硅那样直接形成 pn 结,而必 须做成 pin 结。因此,如何制备获得缺陷密度很低的本征层,以及在 比较低的工艺温度下制备非晶硅含量很低的微晶硅薄膜,是今后进一 步提高微晶硅太阳能电池转换效率的关键。 染料敏化染料敏化 TiO2太阳能太阳能电电池池 染料敏化太阳能电池原理上的诸多优势:由于几乎所有染料激发 态上的电子可以有效地注入到半导体导带中,减少了电子与空穴复合 的机会,有利于提高光电转换效率;此外,不仅原料和制造成本低,而 且所用材料对环境影响小,具有代表性的
15、增感色素 Ru 色素的毒性很 低,电池的生命周期评估也较好。要把理论优势转化为实际优势,还 取决于实际电池中的材料状态与理想状态的符合程度。在 AM1.5、100mW/cm2条件下,染料敏化太阳能电池的转换效率已经超 过 10%,其实用化研究开发已经开始。 染料敏化太阳能电池的主要问题之一是长期稳定性。最近的研究 表明,染料敏化太阳能电池组件在 60的暗环境下放置不会造成转 换效率降低,但是同样的组件在 45的光照环境下,经过 3400 小时 转换效率降低了 15%。现在,正在开发能在 80的条件下具有 1000 小时热稳定性的染料敏化太阳能电池材料。但是,无论是 1000 小时 还是 340
16、0 小时,以及目前此类电池所能达到的 10%的光电转换效率, 都没有显示出大规模应用的迹象。 化合物太阳能化合物太阳能电电池池 化合物半导体材料,由于其组成元素和组合的多样性,具有极多 的种类和各种特性,这个特点有利于开发不同特性、各具特色的太阳 能电池。具有代表性的化合物太阳能电池是砷化镓(GaAs)太阳能电 第二章 项目建设的背景及意义 9 池,其特点是高效率、耐辐照,是重要的宇宙空间用太阳能电池。小面 积多结单晶 GaAs 太阳能电池的最高转换效率已经达到 38%,但由于 其原材料成本与 Si 系相比较高,资源量极其有限,这极大限制了它在 地面的应用。 以 III-V 族化合物中另一代表
17、性的化合物电池是 InP 太阳能电池。 与 GaAs 相比,它不需要制成异相机结构。此类电池的最高转换效率 已经达到 22%,但大部分研究结果显示为 18%左右,且研发以空间应 用为目标,同样存在成本高问题,这限制了其地面应用。 铜铟镓铜铟镓硒薄膜太阳能硒薄膜太阳能电电池池 以铜铟镓硒(CIGS)为太阳光吸收层的高效薄膜太阳能电池,简 称为铜铟镓硒电池或 CIGS 电池,典型结构为 Glass/Mo/CIGS/ZnS/ZnO/ZAO/MgF2。它既具有高的光电转换效率, 又具有比较低的制作成本,非常有希望在未来获得大规模应用。 美国可再生能源实验室制备的小面积 CIGS 薄膜太阳能电池的 最高
18、光电转换效率为 19.2%;日本和德国的相关研制也几乎处于同样 水平,都超过了 18%,并进行了一定规模的民用产业化生产。电池模 块的转换效率已达 13%-14%,比其他太阳能光电池模块的转换效率 都高。这些光电转换效率是在单结 CIGS 薄膜电池上获得的,如果制 成多结系统,则将达到 50%以上。 其它新概念其它新概念电电池池 新概念电池实际上就是量子点(QD)电池。其利用两种方法来利 用热电子提高光子转化效率,即提高光伏电压和产生增强的光生电流。 在量子点电池中,较具代表性的是量子点敏化纳米晶 TiO2太阳能电 第二章 项目建设的背景及意义 10 池。尽管目前其相关结论还有争议,研究结果也
19、并不理想,但它可以 充分利用太阳能(获得热力学上的极限光电转换效率 66%),为未来 高效率的太阳能电池制备提供了理论上的可能性。 我国太阳能我国太阳能电电池池产业发产业发展的基本情况及存在的展的基本情况及存在的问题问题 太阳能太阳能电电池池产业发产业发展的基本情况展的基本情况 2007 年我国成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大 国,2008、2009 两年我们继续保持太阳能电池第一生产大国地位。在 产业布局上,我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长 三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产 业集群。 中国的太阳能电池研究比国外晚了 20 年,尽管最近
20、 10 年国家在 这方面逐年加大了投入,但投入仍然不够,与国外差距还是很大。政 府应加强政策引导和政策激励,尽快解决太阳能发电上网与合理定价 等问题。同时可借鉴国外的成功经验,在公共设施、政府办公楼等领 域强制推广使用太阳能,充分发挥政府的示范作用,推动国内市场尽 快起步和良性发展。 我国太阳能电池产业虽然发展很快,但技术进步却不明显,创新 能力不强,自主创新的核心技术很少,产品的总体质量不如欧美日等 发达国家和地区,包括设备制造在内的总体技术水平与发达国家有比 较明显的差距。为此,在扩大行业规模的同时,应把更大的力气花在 全行业的技术进步(包括技术标准的进步)方面。 近年来,随着能源短缺、环
21、境污染等问题的日趋严重,太阳能电 池因其清洁环保、可再生的特点获得了良好的发展机遇,各发达国家 第二章 项目建设的背景及意义 11 纷纷制定光伏发电的鼓励政策和庞大的光伏工程计划,为太阳能电池 产业创造了巨大的市场空间,将其导入了一个难得的高速发展时期, 并进而带动了上游多晶硅材料和太阳能电池生产设备的快速发展。 近 10 年里,全球太阳能电池产业规模扩大了 35 倍。 受国际市场拉动,我国太阳能电池产业同期也出现了迅猛增长, 2002 年以来我国太阳能电池产量的年均增长速度超过了 80%,2007 年产量突破 1000MW,2009 年更是突破 2000MW,达到 2800MW 接 近 30
22、00MW。在全球太阳能电池市场中 2007、2008、2009 连续三年保 持全球市场份额第一的地位,多晶硅产量也已突破了 4000 吨。一批 太阳能级硅及光伏企业快速成长为行业的领头羊,薄膜太阳能电池等 新技术的研发和产业化崭露头角,太阳能电池生产线和部分多晶硅生 产用关键设备已立足于自主研发和生产,上下游产业链本土化进程日 益加快。与此同时,太阳能电池产业已成为全国许多地区的发展重点 和投资热点,即使是在当前国际金融危机的大环境下,投资和发展的 热情依然不减,且有方兴未艾之势。 存在的存在的问题问题及需要做好的工作及需要做好的工作 由于近年来光伏产业蓬勃发展,大批企业和大量资金流向太阳能
23、电池产业。而国际金融危机引发的市场需求萎缩、企业自身核心技术 的缺失、循环经济水平的薄弱和盲目无序建设等问题在产业发展中暴 露出来。 要科学地、理性地发展我国的太阳能电池产业,使我国太阳能电 池产业走上可持续发展的健康轨道,必须重点把握好以下三个方面的 工作: 第二章 项目建设的背景及意义 12 I 统统筹兼筹兼顾顾同步推同步推进产业链进产业链建建设设 晶硅太阳能电池产业链包括硅材料制造、生产线设备制造、硅锭/ 硅片制造、电池制造、组件制造、户用系统或联网系统制造、应用市场。 对于目前以晶硅太阳能电池为主的我国太阳能电池产业来说,产业链 中最薄弱的环节是硅材料制造和国内市场应用这两头,也就是有
24、的专 家所说的“两头在外”的问题。面对上述问题,必须发挥各方面的力 量,总揽产业发展的全局,协调发展、统筹兼顾,充分调动一切积极因 素,妥善处理各种关系,建立健全相对完善的产业链,并使产业链各 环节之间达到并保持平衡、协调,打破材料和市场两头在外的格局, 才能实现产业的可持续发展。 一是要在科学、合理、适度的前提下,支持有条件的地区和企业 发展多晶硅材料,尽快解决多晶硅材料大量进口的问题。近 3 年来, 我国多晶硅产业一步一个台阶,已经取得了惊人的进展。在太阳能电 池产业以 100%以上的速度持续增长的前提下,我国多晶硅材料产量 与国内市场需求之比已从 2006 年的不足 10%增长到 20%
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 175 MW 铜铟镓硒 化合物 CIGS 薄膜 太阳能电池 生产 项目 可行性研究 报告
链接地址:https://www.31doc.com/p-2227254.html