随着全球水资源短缺问题日益严峻，有效管理和合理利用水资源成为保障社会经济可持续发展的关键。调查显示，我国超过 30%的工业废水以及 90%以上的生活废水都有可能直接流入流域水资源中。水资源管理不仅涉及水资源的保护、分配和污染防治，还包括提高水资源的使用效率，工业领域尤其如此。水资源在工业生产中扮演着至关重要的角色，它是许多生产过程的基础，包括冷却、清洗、蒸汽产生等。
在所有工业领域中，硅料硅片行业尤为依赖水资源。水在具体的工业硅生产中用于净化硅、冷却设备与蒸汽产生。生产每吨硅源需要使用10-20吨水进行净化，其中90%以上的水会被回收利用；需要10-15吨水用于冷却设备；还需要5-10吨水用于产生蒸汽。因此，工业硅生产用水量一般为每吨产品30-50吨之间，并且随着生产规模的增加，用水量也相应增加。
然而，硅料硅片行业的产地却往往存在水资源短缺的问题。单晶硅片产能集中于宁夏、内蒙古和云南等地，2019 年，宁夏和内蒙古单晶硅片产能占单晶硅片总产能的64%。但由于宁夏和内蒙古的水资源紧缺，两地的企业不得不面对用水指标紧张的难题。
工业废水处理是硅料硅片行业面临的另一大难题。芯片清洗、蚀刻，太阳能硅片切割、脱胶和清洗等生产工序中会产生大量工业废水，这些废水pH低，硝态氮量高、氟离子含量高、可生化性低、含有重金属。据统计，这些废水约占到全国工业废水总排放量的5%。
面临种种水资源管理的挑战，技术创新是工业领域的必由之路。在硅料硅片行业，反渗透技术作为一种先进的水处理技术，被用于超纯水制备，确保切割和清洗过程的水质要求。作为一种高效的膜分离技术，反渗透技术可以去除水中的溶解盐类、有机物、细菌等杂质，生产出超纯水供生产使用。
水资源管理方面，通威股份的水资源循环利用、隆基股份的节水策略是国内企业水资源管理的先进案例。其中，通威股份子公司太阳能（眉山）通过制绒、碱抛工序清洗水循环利用项目，年减少纯水用量72万m³，年减少自来水耗量96万m³；而隆基股份子公司银川光伏通过采取清洗机节水改造、中水回收利用、浓水回收再利用、脱胶机浓水改造等项目，生产用水单耗降低 35.16%，节约自来水 150 万吨以上，荣获《宁夏回族自治区节水型企业》荣誉称号。
总结来看，中国工业绿色发展挑战与机遇并存。传统工业增长模式导致资源消耗大、环境污染严重。因此，早在“十三五”期间，我国政府提出绿色发展理念，推动工业转型升级。面对资源环境约束，政府要求国内企业通过创新驱动和五个转变（要素投入、主导能源、制造方式、发展模式、治理体系），加快向绿色发展转型。在制度变革深化下，当前我国重化工产业进入平台期，资源消耗和污染物排放总量已至拐点，在新一轮工业革命中蕴含着赶超发展的历史机遇。
中国硅料硅片企业的探索实践
为了解国内硅料硅片企业在水资源管理方面的情况，《科创板日报》研究员从科创板相关上市公司中，通过大全能源进行案例研究，从公司官网、公开发布的ESG报告等，看看其实际的操作状况。
新疆大全新能源股份有限公司（简称“大全能源”）成立于2011年2月，由纽交所上市的大全新能源公司在新疆石河子投资建设，注册资本21.45亿元，主要开展高纯多晶硅料的研发、生产和销售。2021年7月22日，大全能源登陆科创板，通过IPO共募集约64亿元，用于规划建设年产1000吨高纯半导体材料项目和年产35000吨太阳能光伏多晶硅项目，是注册制下新疆地区首家在科创板上市的公司。2021年10月25日，大全能源全资子公司内蒙古大全新能源有限公司成立，注册资本100亿元。
总体来看，大全能源在水资源管理方面采取了一些积极举措。
如蒸汽产生环节，内蒙古大全新能源采用全新工艺设备以及大装置、规模化生产模式，在生产过程中提高了二次能源的使用效率，减少了蒸汽的使用。同时采用全封闭设计的循环水冷却装置，有效减少了冬季冷却过程中的蒸汽流失，节约了水资源。
废水处理环节，大全能源对高盐废水回收装置进行了优化。在生产过程中，对未充分利用的废水进行高效回收，通过先进的废水处理技术，将废水中的有用物质分离出来，使其重新回到生产流程中。2023 年，大全能源废水总排放量为 107.75 万立方米，排放强度较2022年降低 38.64%，较为有效地减轻了污水排放对于环境的影响。
大全能源的探索，看似个例，其实也揭示了硅料硅片企业在水资源管理中的通用关键因素：一是制定并执行严谨的水资源管理体系；二是依托技术创新，改进工艺流程和产品设计，降低用水量；三是重视工业废水回收利用，形成闭环管理，降低工业废水排放。
客观来说，大全能源的水资源管理实践，也为业界探索水资源管理转型，提供了宝贵的经验借鉴。
率先实现水资源管理转型的企业，也就将在ESG评估体系中更上一层楼，进而在全球市场竞争中占据更有利的位置。对中国硅料硅片企业来说，这一转型计划，也许已不仅仅是未雨绸缪的压力和挑战，更是中国企业先行一步、造福和谐人居社会的责任和动力。
