智库：光伏的安全风险问题研究

赛迪智店安全产业研究赛迪工业和信息化研究院主办2022年10月25日第4期总第51期智库本期主题口光伏的安全风险问题研究国际观察口国外光伏安全应用的措施企业研究口天合光能：专注光伏智慧能源创新数据之窗口2010-2021年我国光伏发电累计装机容量情况口2022-2030年我国光伏新增装机预测（单位：GW）口2017-2021年中国光伏硅片产量（单位：GW）口2021年中国光伏电池制造产能区域分布CCiLCiD赛迪智库 满天星www.mtx.cm赛迪智库思想型智库国家级平台全科型团队创新型机制国际化品牌面向政府服务决策迪智库研究，还是研究才使我们见微知著智库规划研究所知识产权研究所安全产业研究所工业经济研究所世界工业研究所网络安全研究所电子信息研究所无线电管理研究所中小企业研究所集成电路研究所信息化与软件产业研究所节能与环保研究所产业政策研究所军民融合研究所材料工业研究所科技与标准研究所政策法规研究所消费品工业研究所编辑部：赛迪工业和信息化研究院通讯地址：北京市海淀区万寿路27号院8号楼12层邮政编码：100846联系人：王乐联系电话：010-6820055213701083941传真：010-68209616网址：www.ccidwise.com赛迪智库电子邮件：wangle@ccidgroup.com 满天星www.mtx.cm『所长导读』iD赛迪2022年6月1日，国家发展改革委、国家能源局等9部门联合印发了《“十四五可再生能源发展规划》（以下简称《规划》）。《规划》提出，要大力推进风电和光伏发电基地化开发、分布式开发和水风光综合基地一体化开发，并建设“十四五重大陆上新能源基地、“十四五”水风光综合基地等。光伏的安全应用是光伏产业高效可持续发展的基础保障，评价光伏应用风险、有效实现光伏的安全应用是落实《规划》要求的基础。本期主题文章为《光伏的安全风险问题研究》。文章归纳了光伏产业的基本情况，分析了光伏的主要安全风险及典型事故，提出了提升光伏安全生产水平的对策建议。国际观察部分：《国外光伏安全应用的措施》，总结了光伏发电安全聚焦重点和促进光伏发电安全应用的措施，为我国光伏发电安全发展提出了几点启示。企业研究：《天合光能：专注光伏智慧能源创新》，总结了光伏龙头企业天合光能股份有限公司的发展现状和发展特点，为我国光伏企业发展提出了几点启示。本期内容由程明睿、黄玉垚、黄鑫等研究人员承担了主要研究工作，不足之处欢迎业界批评和指正。赛迪研究院安全产业研究所所长高宏2022年10月25日CCiD赛迪智库CiD赛迪智库 满天星www.mtx.cm目录CONTENTS本期主题：光伏的安全风险问题研究赛迪智库一、光伏产业的基本情况（一）光伏产业政策环境良好·（二）光伏技术发展趋势智库（三）光伏产业链及主要部件。二、光伏的主要安全风险及典型事故：（一）硅料及硅片生产的相关风险因素及典型事故（二）电池片及光伏组件生产的相关风险因素及典型事故·（三）光伏应用的相关风险因素及典型事故三、提升光伏安全生产水平的对策建议·（一）坚持提升光伏全产业链安全水平（二）科技创新提升光伏本质安全水平。（三）加强宣传教育提升光伏产业安全水平CCiD赛CiD赛迪智库 满天星www.mtx.cm本期主题：光伏的安全风险问题研究本期主题：光伏的安全风险问题研究迪智库光伏产业是新能源产业的重要故，因此与氢能等安全风险较高的组成部分，我国光伏产业规模位居新能源相比，在我国光伏产业规划全球首位，行业市场份额占有率全中，安全生产并非强调重点。但由球领先。2021年底，我国光伏组件于光伏产业链横跨化工、电力、土产量已经连续15年全球第一，以建等多个领域，行业总体安全风险累计产量计算，全球75%以上的光类型丰富，涉及危化品、高压电、伏组件源于我国。我国光伏企业的压力容器等多种具有潜在安全风险企业规模和研发能力世界领先，在的生产因素，对安全生产的工作要硅料、硅片、电池、组件等光伏组求较高。件的四大主要产业链环节中，我国一、光伏产业的基本情况全球产量前十的企业数量分别达到（一）光伏产业政策环境良好了7家、10家、9家和8家，基本为促进光伏在各行业中的应把持了行业的龙头位置。在安装应用，我国各部委陆续发布了系列政用方面，逆变器则是其中的关键设策，以提升光伏应用水平，加快光备，该行业产业布局已经基本成型，伏发电应用铺开。目前较为活跃的在产企业超过20余在“光伏+工业”领域，工业家，我国企业数量占比超过75%。和信息化部发布了《“十四五”工光伏的安全应用囊括了光伏产业绿色发展规划》，提出要加大光品生产、安装、使用的各个环节。伏等绿色低碳产品供给，发展大尺总体来看，光伏行业生产安全形势寸高效光伏组件，推动智能光伏创较好，行业较少出现较大及以上事新升级和行业特色应用；生态环境《安全产业研究》2022年第4期 满天星www.mtx.cm专业就是实力精准就是品牌部发布了《关于推进国家生态工业《关于加快新型建筑工业化发展示范园区碳达峰碳中和相关工作的的若干意见》，提出要推进发展智通知》，要求优化能源结构和产业能建造技术，推动智能光伏应用示结构，开展能源替代技术，从碳达范，促进与建筑相结合的光伏发电峰碳中和的角度推进光伏等新能源系统应用。产业发展。（二）光伏技术发展趋势在“光伏+农业农村”领域，产业链上游硅片大尺寸化成为国家能源局、农业农村部和国家乡未来发展趋势。大尺寸硅片能够有村振兴局联合发布了《加快农村能效提升组件功率、降低单位成本，源转型发展助力乡村振兴的实施意硅片生产企业纷纷布局大尺寸硅片见》，提出要巩固光伏扶贫工程成生产，2020年市场上最大硅片尺寸效，加强对光伏扶贫电站的运维管达210mm。对现有电池生产线来讲，理，开展分布式光伏发电，鼓励能158.75mm和166mm硅片分别是其最源企业积极参与投资建设光伏十现易升级的方案和可升级的最大尺寸代农业。方案，因此158.75mm和166mm尺寸在“光伏+交通”领域，国务的硅片市场份额最大，占比合计达院发布了《“十四五”现代综合交到77.8%，也是未来2到3年的过通运输体系发展规划》，提出要推渡尺寸：156.75mm、157mm硅片市广低碳设备设施，开展光伏发电和场份额快速下降，由2019年占据储能设施布局，推动交通用能低碳市场的主要份额下降为2020年的多元发展。17.7%，预计在2022年左右被淘汰；在“光伏+建筑”领域，住建182mm和210mm尺寸硅片合计占比部、国家发改委等七部门联合发布约4.5%，但预期其在2021年的市了《绿色建筑创建行动方案》，提场份额将快速扩大。出要提升建筑能效水平，推广可再双面组件市场份额将逐年提生能源应用；住房和城乡建设部、升。双面组件具有两面皆可发电、教育部、科技部等九部门联合发布耐候性更好的特性，近年来随着下 满天星www.mtx.cm本期主题：光伏的安全风险问题研究游应用端对于双面组件发电增益的站建设运维等环节。其中，光伏上认可，其应用范围逐渐扩宽。在美游原材料包括硅料、硅棒/硅锭、国豁免双面组件201关税积极影响硅片、辅材辅料等，涉及的主要装和玻璃价格上涨消极影响的共同作备包括氢化炉、还原炉、精馏塔、用下，2020年双面组件市场份额活性炭吸附塔、压缩机、多晶铸锭总体呈快速增长趋势，2020年达炉、单晶炉、多线切割机、分选检29.7%，较2019年上涨15.7个百分测设备等；光伏设备包括电池片、点。随着2021年玻璃供应形势逐渐组件等，涉及的主要装备包括清洗好转，双面发电组件的应用规模进/制绒设备、扩散炉、背钝化设备、一步扩大，预计将在2023年追上并PECVD、激光开槽机、丝网印刷机、超过单面组件市场份额。测试分选设备、激光划片机、串焊电池技术快速发展。PERC电机、层压机、测试设备等；光伏安池是光伏行业普遍采用的高效电池装与光伏电站建设运维主要是分布技术，PERC电池按照每年0.3个式光伏发电系统、光伏电站的集成百分点的速度提升，2021年新建与建设等，涉及的主要装备为光伏量产产线以PERC电池产线为主，组件、逆变器、支架及其他电力设PERC电池片市场占比进一步提升备等。至91.2%。对于N型电池，则以二、光伏的主要安全风险及TOPCon和HJT为代表，其中TOPCon典型事故电池有望快速实施量产。据中国光光伏行业可粗略分为上游硅料伏行业协会（CPIA）预测，至2023及硅片生产、中游电池片及光伏组年N型电池所占市场份额将会提升件制造、下游光伏应用三大环节：至23%左右，并在2027年左右超越上游包括原料高纯度多晶硅材料的PERC成为主导电池技术。生产、单晶硅和多晶硅的制造、硅（三）光伏产业链及主要部件片的生产；中游包括光伏电池、光光伏产业链包括光伏上游原材伏组件（玻璃、支架等）以及逆变料、光伏设备、光伏安装与光伏电电器环节；下游是光伏发电的应用 满天星www.mtx.cm专业就是实力精准就是品牌端，主要包括光伏电站和分布式发晶硅生产过程中则会使用或产生多电。根据生产应用流程的不同，光种危险化学品，包括氢氟酸、氢氧伏三大环节的主要安全风险有所差化钾、氢气、氯气、氯化氢、三氯别。但总的来讲，光伏行业的安全氢硅、四氯化硅等易燃易爆有毒有风险对人的生命安全威胁较低，生害气体。在硅料生产过程中，还存产安全不是阻碍光伏行业发展的主在火灾、爆炸、中毒、室息、触电要矛盾因素。伤害等诸多危险因素。（一）硅料及硅片生产的相关单晶硅生产主要面临的安全问风险因素及典型事故题是漏硅导致的各类事故。其产生硅料及硅片生产的相关风险因原因包括熔料时装料结构不合理；素主要存在于单晶硅和多晶硅生产晶棒掉砸破璃底部；回熔操作环节。单晶硅生产主要包括直拉法不规范；装料时误将损伤；等和区熔法：多晶硅生产与化工行业径时原料结晶，致使结晶粘住晶体贴近，自前主流工艺为改良西门子导致埚撕裂：原料进检不合格，法，该方法工艺成熟、产品质量稳导致的埚严重腐蚀；石墨底部定、生产安全性高，被90%以上的缝隙较大造成璃疲劳，导致渗硅、多晶硅生产厂家采用。单晶硅、多漏硅等。表1多晶硅生产过程中的主要风险因素序号生产过程主要设备风险因素火灾爆炸、触电、机械伤1氢气制备电解槽、氢、氧贮罐等害氯化氢合成炉、氯气、氢气缓冲氯化氢合成火灾爆炸、中毒、触电罐等三氯氢硅合成炉、合成气洗涤塔、火灾爆炸、中毒、腐蚀、3三氯氢硅合成供料机等触电、机械伤害、粉尘混合气洗涤塔、氯化氢吸收塔、火灾爆炸、中毒、腐蚀、4合成气分离氯化氢解析塔、混合气压缩机等触电、机械伤害火灾爆炸、中毒、腐蚀、5氯硅烷分离精馏塔、再沸器、冷凝气等触电、机械伤害 满天星www.mtx.cm本期主题：光伏的安全风险问题研究序号生产过程主要设备风险因素三氯氢硅汽化器、还原炉、还原火灾爆炸、中毒、腐蚀、三氯氢硅还原炉冷却水循环泵等触电、机械伤害混合气洗涤塔、混合气压缩机、还原尾气分离火灾爆炸、中毒、腐蚀、7氯化氢吸收塔等触电、机械伤害火灾爆炸、中毒、腐蚀、8四氯化硅氢化四氯化硅汽化器、氢化炉等触电、机械伤害数据来源：根据网上公开资料整理，2022，09硅料及硅片生产过程中的典型故多导致停产整顿，作为上游的主事故主要为火灾爆炸事故。我国发要产能来源，事故导致的产能下降生的该类事故以财产损失居多，亡会提升原材料价格，对光伏产业下人事故较少。硅料厂发生的该类事游造成冲击。表2硅料及硅片生产典型事故序号发生时间事故情况四川乐山五通桥区永祥多晶硅精馏塔发生泄露燃烧，无12015年7月13日人员伤亡。2020年7月19日保利协鑫新疆多晶硅工厂因精馏装置泄漏而导致燃烧2爆炸，事发后停产。云南省德宏州盈江金源硅业公司发生电炉内硅水喷出32021年7月4日事故，致8人烫伤。东方希望集团在新疆准东经济开发区的一期多晶硅项42022年6月17日目起火，该事故是由多晶硅厂内的过热器泄露停机引起的。事发后该厂提前进入检修期。数据来源：根据网上公开资料整理，2022，09电池片及光伏组件生产烧结等，之后经过处理组成电池组的相关风险因素及典型事故件。电池组件是将多个电池片串并电池片及光伏组件生产的相关联后封装在玻璃之间或玻璃和背