去年年底以來，業界就盛傳商務部擬將多晶硅納入高能耗、高排放的“兩高”名單，此說法有俞演俞烈之勢。但記者在采訪中了解到，業內對此另有看法。
　　多位專家表示，應當從我國多晶硅行業的實際出發，從國家能源戰略的角度出發，在光伏產品的整個產業鏈中，多晶硅生產過程可以做到綠色環保，完全可以實現達標排放甚至通過循環利用達到零排放。前不久，中國光伏產業聯盟已經聯合國內主要多晶硅生產企業向國家發改委、工信部、商務部、環保部、安監總局等有關部門遞交了一份報告，指出多晶硅生產不存在“高能耗、高排放”。那么，多晶硅行業到底是不是“兩高”行業呢？記者就此進行了一番深入調查。
　　多晶硅是信息產業和太陽能光伏發電產業的基礎原材料，世界多個國家將其列為戰略性材料，對我國實施技術封鎖和市場壟斷，國內需求長期依賴進口。我國多晶硅經過洛陽中硅科技、江西賽維LDK、江蘇中能硅業、四川永祥股份等骨干企業多年的努力，打破了發達國家多年的技術封鎖和市場壟斷，實現規模化生產和供應，解決了光伏產業“兩頭在外”的“一頭”問題，初步形成一個具有戰略意義的新型產業。
　　但是，最近多晶硅行業一直受“高能耗、高排放”爭議的困擾，各項優惠政策和科研受阻，這對一個剛剛興起的產業形成致命打擊。洛陽中硅高科技有限公司副總經理嚴大洲、江西賽維LDK太陽能高科技有限公司總裁兼首席運營官佟興雪等業內專家詳細向記者分析了多晶硅乃至整個光伏行業生產過程中的能源消耗、能源貢獻以及對降低GDP能耗的貢獻，分析了多晶硅清潔生產過程，以利于行業的長久健康發展。
　　全產品鏈的多晶硅能耗不高
　　如果僅從單一的多晶硅生產來看，耗能確實不低。但在我國，幾乎所有的大型企業都不只生產多晶硅，而將產業鏈一直延伸到太陽能電池組件。2009年，全世界光伏發電組件產量為10.5 GW，其中晶體硅太陽能電池產量為8.5GW，薄膜太陽能電池1.6GW，晶體硅太陽能電池占總產量的84.16%；2010年全球光伏電池產量達到21GW，與2009年的10.5GW相比，翻了一番。晶體硅太陽電池仍然是當今市場主流。
　　光伏發電系統的能量回收期TP（年）＝制造光伏系統的全部能耗/光伏發電系統年發電量，即光伏發電的增值效應。根據示意圖上面的測算，可以得到光伏發電從硅石到系統的總能耗為2.597kWh/Wp。中國西部的太陽能資源豐富，光伏發電系統的年平均利用小時數為3000小時（已經考慮了系統效率），東部差一些，約為1000小時，平均1500小時，即每峰瓦太陽電池一年可以發出1.5kWh的電。由此，可以計算出光伏發電的能量回收期為1.73年。隨著太陽級硅材料能耗下降（200kWh/kg-160kWh/kg），光伏電池效率繼續提高（17%-22%），基片繼續減薄，晶體硅光伏發電系統的能量回收期有可能降到1年。若按其工作壽命為30年計算，則光伏發電系統的能量增值效應可以達到20倍以上。薄膜太陽電池的能量回收期大約只有1年。按照測算結果，完全可以利用光伏發電來生產光伏電池，實現良性的、可永續的太陽能產業。
　　目前，國內生產的太陽能組件的使用壽命25年，以此推算，生產出的太陽能組件在實現生產能耗回收后，幾乎不用再消耗電量，即可發電約22年，并且沒有任何污染物排放。事實上，即使25年之后，太陽能組件的發電效率大約相當于25年之前的80%，仍可使用很長一段時間。
　　2009年，中硅高科代表團在訪問德國康次坦茨國際太陽能研究中心時，看到該中心收集的一組1983年產的太陽能單晶硅電池，目前轉化效率仍可穩定在17%，計算其壽命已達到27年。據國內專業人士介紹，國內還有1977年生產的單晶硅太陽能電池組件，用于氣象觀測站，目前仍可發電，計算壽命已達到33年。隨著國內多晶硅質量提高、穩定，多晶硅供應逐步富裕，太陽能光伏發電高轉化率、長壽命、低成本的效益會更顯著。
　　光伏發電前景毋庸置疑 

　　我國已經向國際社會承諾到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，非化石能源占一次能源消費的比重達到15%左右。這其中，繼風電、核電大發展之后，太陽能光伏發電是最具潛力的。
　　晶硅光伏發電與傳統煤電比較有極大優勢。據統計：2009年全國發電煤耗平均為342克標準煤/kWh。光伏發電從硅石到系統的總能耗為2.597kWh/Wp，折標煤為888.2克標準煤/Wp。2010年平均為335克標準煤/kWh。

　　“晶硅太陽能電池壽命30年，基本免維護，壽命期內平均發電量1.5×30=45kWh，折標煤為19.73克標準煤/kWh，僅煤電的1/17，多好的能源！”洛陽中硅高科技有限公司副總經理嚴大洲向記者分析說。
　　嚴大洲介紹說，近年來，我國多晶硅產量擴大，質量提高，為晶硅太陽能光伏發電提升轉化率、降低成本、延長壽命創造了良好條件。國內已有光伏企業將晶硅太陽能電池壽命目標調整為40年，同時發電效率有所提高，多晶硅光伏發電效率為18%～20%，單晶硅光伏發電效率為20%～22%，發電成本介于1.3～1.5元/kWh，并有望進一步降低。
　　2008年4月28日，國內光伏行業上下游聯合，在洛陽宣言，要在2012年使中國光伏發電成本降低到1元/kWh，按此要求多晶硅2008價格降低到700元/kg，2009年價格降低到600元/kg，2010價格降低到500元/kg，多晶硅生產企業想方設法降低成本、提高質量，已全部按要求提前達到。光伏組建的價格也由3.5～5美元/Wp降低到目前的1.5～2美元/Wp，效果顯著。另外：根據光伏產業的學習曲線，光伏發電裝機容量每增長一倍，光伏發電成本降低20%。
多晶硅生產可做到零排放。

　　關于多晶硅污染高的說法，嚴大洲表示，這與其生產技術和工藝密切相關，改良的技術完全可以實現達標排放，甚至做到零排放。多晶硅可以實現充分的循環利用，其生產以金屬硅為原料，與氯化氫反應合成三氯氫硅，三氯氫硅經過精餾提純后，用高純氫氣還原得到多晶硅產品。還原過程中，產生大量尾氣，采用干法回收系統將尾氣中的成份分離，其中：SiCl4、SiHCl3混合液送精餾提純，得到高純SiHCl3還原生產多晶硅，SiCl4送氫化系統轉化為三氯氫硅，提純后再返回還原系統使用；HCl氣體送三氯氫硅合成工序；氫氣返回還原工序生產多晶硅。整個多晶硅生產系統是一個理想的物料循環、能量回收利用的閉路循環系統。
　　在多晶硅生產過程中，四氯化硅是多晶硅生產的副產物，每生產1噸多晶硅產生10～20噸四氯化硅，如不妥善處理，將直接影響生產并導致環境污染。主流處理工藝是氫化轉變為三氯氫硅，成為多晶硅原料，返回系統使用。輔助工藝包括生產氣相白碳黑、硅酸乙酯、高純石英、光纖預制棒、有機硅等產業鏈其它產品。
　　多晶硅生產“三廢”處理。多晶硅生產的“三廢”：廢氣：主要成份N2，含少量H2、HCl、Si2HCl2、SiHCl3、SiCl4等；廢水：廢氣淋洗水、純水制備排水等, 呈酸性；廢渣：硅粉、二氧化硅、石灰石渣等，無害、不溶，屬一般固體廢物。處理辦法：將系統產生的廢氣通過管道匯集至三廢處理站中的廢氣處理塔，利用氯硅烷極易水解和酸堿中和的原理，在廢氣處理塔內用堿性水對廢氣進行噴林洗滌，從廢氣處理塔頂排出中性氣體，主要成分是氮氣和少量的氫氣；氯硅烷水解產生的鹽酸和二氧化硅，鹽酸與堿反應形成中性水，進一步處理后達標排放；二氧化硅通過壓濾固化后運至政府指定垃圾場。

　　以江西賽維ＬＤＫ公司為例，該公司２００９年９月投產的１．５萬噸高純硅料一期項目，通過不斷對最新一代的改良西門子工藝進行優化和創新，從精餾、氫化、還原、尾氣回收，形成了一個全閉環的、全回收的系統，每生產一千克多晶硅的電耗不超過６０kWh，物耗水平也控制在行業標準的５０％以下，產品純度遠高于目前國內精煉純化度行業標準，達到國際先進技術水平。“目前這一項目在運行時，對所有廢棄物進行回收，真正做到了對環境無污染無危害。”賽維公司董事長兼首席執行官彭小峰表示。
　　可以說，目前我國的多晶硅生產，在“三廢”處理方面基本沒有技術難題，國內千噸級規模的工廠都有“尾氣干法回收”系統，環保評估和檢測體系完善，需達標才能獲得生產許可，工廠潔凈，環境優美，不存在“高排放”。

　　多晶硅耗能不應單純比較
　　嚴大洲告訴記者，國內有些專家和政府官員，將多晶硅生產與鋼鐵和電解鋁比較，認為多晶硅耗電200kWh/kg（折標煤68.4kgce/kg）；電解鋁耗電14kWh/kg（折標煤4.788kgce/kg）；理所當然是高能耗！“但是，兩者的用途不同、兩者的價值不同、技術附加值和總能源消耗規模不同，對國家的貢獻和戰略意義不同，不宜簡單處置。”嚴大洲分析說。
　　對電解鋁來說，目前售價1.46萬元/噸，其萬元GDP產值耗能指標：4.788/1.46=3.279 tce/萬元。2009年全國電解鋁消費量1439萬噸，耗電1.4萬kWh/t×1439萬噸=2014.6億kWh，2009年全國電力消費量36973億kWh，占總用電量的5.45%。
　　對多晶硅來說，根據業內測算，即使多晶硅的價格從高峰時的每千克400美元掉到目前約65美元的水平，每噸多晶硅電耗折算68.4噸標煤，GDP產值65×6.83×1000 =44.395萬元/噸，其萬元GDP產值值耗指標：68.4/44.395=1.54tce/萬元，不到鋁電解萬元GDP產值能耗一半，低于全國2008年萬元GDP工業產值耗能指標2.189，同時可以減少二氧化碳排放量30%。
　　國外積極擴產多晶硅
　　盡管國內對多晶硅“兩高”的質疑聲不斷，但資料顯示，國外大型企業仍在積極新建、擴建多晶硅項目。
　　美國是多晶硅產量最大的國家，2009年，美、日、德、韓四國多晶硅總產量84500噸，較2008年57400噸增長47.2%。其中美國4家公司5家多晶硅廠的總產48000噸，占世界總產量的45.8%。其中，黑姆洛克公司2009年多晶硅產量27500噸/年，位列世界首位；先進硅（REC）材料公司的產量11000噸/年，列世界第三；MEMC的多晶硅產量9000噸/年，列世界第五。美國的多晶硅企業中，國外股份占多數，黑姆洛克的股份分布：道康寧63.25%、日本信越24.5%、日本三菱占12.25%；先進硅（REC）材料公司2005年時是全日資企業，當年在多晶硅市場興起之時，將全部股份售給挪威，并更名為REC公司；三菱（美國）也是全日資企業。世界多晶硅項目集聚美國，得益于美國給多晶硅廠優惠電價，長期以來，電價2～3美分/kWh，具備明顯優勢，還有稅收的優惠。
　　2010年以來國外多晶硅企業擴產迅速。其中德國瓦克公司的產能將在今年底達到2.2萬噸以上；美國的海姆洛克公司也宣布將產能擴大一倍；日本的德山曹達公司也忙著擴產。
　　據了解，時至今日，傳統七大多晶硅公司依然沒有一家在中國建廠，也沒有一家對外轉讓技術，一直把多晶硅生產留在本國，產品高價出口。擴建仍在美國、德國、馬來西亞等地。
　　多晶硅和石油、煤炭等產品的屬性一樣，是關系到未來一個大國競爭力的核心產業。值得注意的是，目前國外多晶硅產品在中國多晶硅發展的幼稚期間，低價進口到中國，與中國本土多晶硅企業爭搶客戶，競爭已異常激烈。
　　

　　晶體硅太陽能電池產業鏈示意圖
　　能耗計算邊界條件。以原料硅砂為起點，到制成晶體硅光伏發電系統，全部能量消耗EP表達式：
　　EP = EP1 + EP2 + EP3 + EP4 + EP5 + EP6
　　其中：EP1為“硅砂--冶金硅”的能耗：13kwh/kg； 
　　EP2 為“冶金硅--多晶硅”的能耗 200kwh/kg（改良西門子法國內平均水平）；
　　EP3為“多晶硅--多晶硅片”的能耗9 kwh/kg（目前國內主流，使用多線切割機切片能耗水平）；
　　EP4為“多晶硅片—多晶硅光伏電池”的能耗 0.2kwh/Wp；
　　EP5為“光伏電池—光伏組件”的能耗 0.15kwh/Wp，含封裝材料的生產能耗；
　　EP6為“光伏組件—光伏系統”的能耗 0.31kwh/Wp，含并網控制逆變器、電纜等的生產能耗。
　　計算結果為：
　　多晶硅生產消耗工業硅原料：1.5kg，即每生產1kg高純多晶硅需要1.5kg冶金硅；
　　拉制硅棒或澆鑄硅錠消耗高純多晶硅：1.2kg，即1kg硅錠/硅棒需要1.2kg高純多晶硅；
　　1kg硅棒或硅錠可以切60片125×125mm的硅片（薄片可切70~90片），每片平均制造2.4Wp太陽電池，合計為：144Wp/kg；
　　制造每瓦太陽電池需要的高純多晶硅：1200g/144Wp = 8.3g/Wp（國內先進水平：6g/Wp）；
　　制造每瓦太陽電池需要的工業硅：1.2×1.5×1000g/144Wp = 12.5g/Wp；
　　根據上述參數計算，得到各環節電力消耗情況如下：
　　EP1 =13kWh/kg×12.5g/Wp/1000 = 0.1625 kWh/Wp
　　EP2 = 200kWh/kg×8.3g/Wp/1000 =1.66 kWh/Wp
　　EP3 =9kWh/kg÷144Wp/kg = 0.0625 kWh/Wp
　　全部能量消耗：EP = EP1 + EP2 + EP3 + EP4 + EP5 + EP6=2.545kWh/Wp
　　太陽電池組件產率＝98％(即封裝成品率)
　　全部能量消耗：2.545/0.98 = 2.597kWh/Wp