郭宏才

摘 要：隨著社會的進步，人們素質(zhì)的提高，節(jié)能環(huán)保發(fā)展意識已深入人心。因此，多晶硅生產(chǎn)中節(jié)能降耗的發(fā)展需求愈發(fā)強烈。筆者就多晶硅生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀進行簡要分析，并深入探究其節(jié)能降耗的策略思路。

關(guān)鍵詞：多晶硅;生產(chǎn);節(jié)能降耗

長久以來，在全球經(jīng)濟發(fā)展的過程中，造成了環(huán)境問題頻發(fā)以及能源過多消耗。因此，近些年世界各國紛紛加大新能源研發(fā)力度。在眾多新能源當(dāng)中，太陽能作為可再生的清潔能源得到了世界各國的廣泛關(guān)注，并在太陽能發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用效果十分理想。多晶硅是太陽能發(fā)電所需的重要材料，其技術(shù)水平直接影響行業(yè)發(fā)展。

1 淺析國內(nèi)多晶硅發(fā)展的近況

我國對于環(huán)境以及能源方面的保護一直都保持著高度重視的狀態(tài)，先后也出臺了一系列的有關(guān)于環(huán)境及能源保護方面的政策，也取得了一定程度的效果;但是，由于有許多的能源都屬于不可再生的能源，即使國家再怎么出臺相應(yīng)的政策這種不可再生能源還是會在不斷地減少。因此，國家開始加大對一些可再生能源以及綠色能源的開發(fā)、研究以及探索，對這些能源也越來越重視起來。現(xiàn)今氣候變暖對全球的影響越來越惡劣，這也使得開發(fā)和研究新能源就更加迫在眉睫，越來越重要的事情。目前，多晶硅是太陽能發(fā)電中的最主要的材料，同是也是可再生能源，因此，多晶硅的發(fā)展也受到了世界各國的關(guān)注和重視。最近幾年國內(nèi)多晶硅得到了高速發(fā)展的同時也帶動了與之有關(guān)的各相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)及發(fā)展，但由于受到國際環(huán)境和金融危機的影響使得國內(nèi)多晶硅出現(xiàn)生產(chǎn)過剩的現(xiàn)象越來越嚴重，從而使國內(nèi)多晶硅市場競爭越來越強烈，進而使其價格一直走下坡路，也使得生產(chǎn)企業(yè)面臨巨大的生存壓力。

2 探析多晶硅生產(chǎn)過程中節(jié)降耗的措施

2.1 整合還原工藝降低能耗

2.1.1 優(yōu)化大型還原爐

多晶硅生產(chǎn)所需的必要設(shè)備是還原爐，大量的事實證明還原爐越小在生產(chǎn)中所消耗的能量就會越多。國內(nèi)還原爐的技術(shù)及發(fā)展雖然得到了一定的提升，在節(jié)能降耗上也取得了一定的成績，但相比于發(fā)達國家而言還存在著很大的差距。因此，我國應(yīng)該加大力度對大型還原爐的整合、研究，如果研發(fā)出更大的還原爐，那么在生產(chǎn)中的產(chǎn)量得到明顯提高的同時所消耗的能量也會越來越少，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

2.1.2 運用硅芯熱啟動技術(shù)

硅芯熱啟動技術(shù)是一種較為普遍使用的節(jié)能技術(shù)，這是由于它在生產(chǎn)的過程中起到很好的節(jié)能降耗的作用。①通過降低硅芯爐的溫度來達到節(jié)能的目標(biāo)。其主要是在使用時要對預(yù)熱等離子再對等離子體進行加熱來使硅芯爐的溫度得到有效地降低并將電壓擊穿;②降低硅芯的導(dǎo)電率?？梢赃m當(dāng)?shù)靥砑右恍╇s質(zhì)的方法來有效地降低硅芯的導(dǎo)電率并以此為降低在生產(chǎn)中所使用的電流和溫度，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

2.1.3 優(yōu)化電控系統(tǒng)

在生產(chǎn)多晶硅的全過程中需要滄海橫流巨大的電能，如果對其電控系統(tǒng)進行有效地優(yōu)化就可以大大地減少生產(chǎn)所需的電能。在生產(chǎn)的過程中要根據(jù)生產(chǎn)的實際工藝及相關(guān)條件來對電壓和電流進行合理地調(diào)節(jié)，使電壓和電流間得到最優(yōu)的結(jié)合。另外還可以設(shè)計一些特殊的電控系統(tǒng)來降低電磁及其他輻射對多晶硅的破壞，理而使倒?fàn)t的次數(shù)得到有效地控制，進而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

2.2 完善TCS提純管理

TCS提純是多晶硅生產(chǎn)中主要工序環(huán)節(jié)，期間需消耗大量能量，因此不利于實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。為實現(xiàn)TCS提純工序的節(jié)能降耗目的，可采取反應(yīng)式精餾技術(shù)，此技術(shù)手段能較好的處理B、P等大部分雜質(zhì)，且有效減少精餾塔與理論板層數(shù)，同時還能更好的控制能量與溫差配對進行精餾。另外，還可利用熱集成管理技術(shù)管控完善能耗問題。

2.3 完善尾氣干法回收技術(shù)

在多晶硅生產(chǎn)當(dāng)中，尾氣干法回收技術(shù)作為精餾系統(tǒng)主要內(nèi)容，為實現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)能降耗有著重要作用。它運用冷凝、壓縮以及吸附等技術(shù)措施手段，有效分離氫氣、TCS以及 HCL 等物質(zhì)，并將它們傳送到各工藝環(huán)節(jié)循環(huán)利用。由此可見，尾氣干法回收系統(tǒng)對于多晶硅生產(chǎn)節(jié)能降耗改造具有積極意義，它既能有效降低有害氣體排放帶來的危害，還能實現(xiàn)對廢氣的循環(huán)利用。

2.4 著重廢物與廢熱利用問題

進行多晶硅產(chǎn)生時，往往有著許多廢物與廢熱產(chǎn)生，將它們進行回收利用，可實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。傳統(tǒng)多晶硅制造工藝，產(chǎn)生大量高鹽廢水，它們不僅污染環(huán)境，處理起來也十分麻煩，因此需采用全新工藝手段把它們有效利用起來。業(yè)內(nèi)已有部分企業(yè)采取焚燒廢氣的辦法，對廢水進行回收利用，這種方法處理廢水效果十分理想。對于生產(chǎn)中廢熱的利用，也能很好的實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗的目的，因此需要改進工藝提高廢熱利用率。

2.5 形成多晶硅產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展

加快推進多晶硅產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，進而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展節(jié)能降耗的目的。充分結(jié)合地方水電以及礦產(chǎn)等資源優(yōu)勢，圍繞工業(yè)硅、高純度多晶硅以及太陽能電池等作為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，同時完善相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)，進而形成相對集聚的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，如此便能更好的達到原輔材料的高效利用，最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展一體化以及節(jié)能降耗發(fā)展道路。

3 結(jié)語

綜上所述，多晶硅是太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基石，其發(fā)展當(dāng)中有機融合節(jié)能降耗技術(shù)已然成為行業(yè)趨勢。因此，加快推進多晶硅生產(chǎn)中節(jié)能降耗應(yīng)用，認真分析研究其節(jié)能降耗設(shè)計策略思路，從而實現(xiàn)產(chǎn)品低成本高品質(zhì)，以此推動我國太陽能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻：

[1]李俊杰.多晶硅生產(chǎn)過程節(jié)能優(yōu)化研究[D].天津：天津大學(xué)，2017.