年产8000万片高效太阳能硅片生产线新建项目可行性研究报告.docx
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年产8000万片高效太阳能硅片生产线新建项目可行性研究报告
年产8000万片高效太阳能硅片生产线新建项目
可行性研究报告
第一章总论
一、项目背景
1、项目名称：
年产8000万片高效太阳能硅片生产线新建项目
2、承办单位：
某新能源科技有限公司
3、承办单位概况：
某新能源科技有限公司位于某工业园区珠江路以南、长江街以西（科技企业孵化基地院内）。
法定代表人；肖加宽，公司成立于2015年8月14日。
业务范围：
太阳能单晶硅棒、多晶硅锭、硅片、光伏电池组件、并网设备、太阳能电站及太阳能产品硬功及IC级单晶硅林、多晶硅锭研发、生产、销售等。
4、可行性研究报告编制依据
（1）《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年（2011～2015年）规划纲要》；
（2）《全国生态环境建设规划》；
（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）；
（5）《某统计年鉴（2014）》；
（6）项目单位提供的其他资料与数据。
5、项目提出的理由与必要性
（1）项目提出的理由
能源是人类赖以生存的五大要素之一，能源是人类赖以生存的五大要素之一，石化工业更是国民经济的重要支柱产业，石油产品被称为国民经济的“血液”。
但我国人口众多，能源资源就相对匮乏，平均能源占有量不到世界平均水平的十分之一，据《中国石化报》报道，2014年中国进口308,374,104吨（3.08亿吨）原油，同比去年增加9.45%，是历年来最高的；3.08亿吨原油花费2280.87亿美元。
随着化石能源的不断发现和采掘技术的进步，未来数十年内其成本依然会比其他零碳排放能源具有竞争优势。
但如果从环保和国家能源安全的战略角度看，给予新能源适当补贴，将加快其发展。
未来几十年，全球范围内使用经济合算的可再生能源的需求将会不断增加，人类利用可再生能源的效率也将会不断提高，其成本也会越来越具有竞争优势。
太阳能和风能是目前商业化最成熟的新能源领域，而生物能是相对理想的新能源。
据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发利用500~1000亿度。
世界风能的潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。
但风能需要占地，也出现了对生态系统破坏的担忧。
生物质能也是比较理想的方式，但还有很多方面不尽如人意，还存在粮食安全问题的威胁，另外一些添加剂也需要从石油中提取。
太阳能光伏发电的分散和峰谷差较大导致发电不稳定，欧洲已经解决了这一难题，德国巴伐利亚地区的太阳能发电峰值占30%~50%，德国也是目前世界太阳能光伏发电规模最大的国家。
中国太阳能光伏发电占总发电量不足1%，中国大力发展太阳能光伏发电势在必行。
（2）项目提出的必要性。
1）是符合国家产业发展政策的需要
我国《关于进一步深化电力体制改革的若干意见（中发〔2015〕9号）文》指出，“发展机制不健全，新能源和可再生能源开发利用面临困难。
光伏发电等新能源产业设备制造产能和建设、运营、消费需求不匹配，没有形成研发、生产、利用相互促进的良性循环，可再生能源和可再生能源发电无歧视、无障碍上网问题未得到有效解决。
”本项目为年产8000万片高效太阳能硅片生产线新建项目，是解决能源危机问题的重要途径。
因此，从可持续发展的观念出发，依托科技手段，对节约资源、推动社会、经济、环境的协调发展具有十分重要、十分长远的现实意义。
2）本项目的建设符合该企业的战略发展目标
目前，多晶硅生产企业面临着残酷的行业竞争，市场日趋饱和；尤其是中小型企业，生存压力越来越大。
本项目的建设，将使企业在原料资源上节约成本，提升企业的生存能力，增强企业的市场竞争力，为企业的发展提供一个有利的平台。
3）本项目的建设可以解决劳动就业。
通过本项目的建设，可以解决洮南市及周边地区一部分人的就业问题。
吉林省是我国的重工业基地之一，近年来随着东北地区的企业改制以及遇到世界性的经济危机，产生了大量的下岗职工，各行各业的闲置人员很多，职工再就业成为各级政府亟需解决的重要问题。
同时由于市场经济的发展，农村剩余劳动力就业问题也是亟需解决的“三农”问题之一。
本项目的启动，将为东北振兴扩大就业渠道、解决下岗职工再就业和农村剩余劳动力就业问题起到积极的推动作用。
二、项目概况
1、建设地点
本项目建设地点位于某工业园区珠江路以南、长江街以西（科技企业孵化基地院内）。
2、建设规模
项目建成后，年产8000万片高效太阳能硅片。
3、主要建设条件
（1）技术条件
本项目采用设备的自动控制程序可靠性较高，由于采用的工艺技术稳定性高、节省能源、成熟可靠，所以能够保证产品质量和生产能力，能够避免资源浪费、生态污染和安全危害。
技术水平为国内领先。
（2）资源条件
项目所需原材料在某市周边地区均可购到。
（3）交通条件
1）铁路
某市境内铁路有平齐（四平至齐齐哈尔）、长白（长春至某）、白阿（某至阿尔山）、通让（通辽至让胡路）、白哈（某至哈尔滨）、北乌（北京至乌兰浩特）等线贯穿东西南北，总长近千公里，铁路覆盖面居全省首位。
2）公路
公路有图乌（图们至乌兰浩特）、长白（长春至某）、白齐（某至齐齐哈尔）等国、省级公路在境内通过，公路运输十分便捷。
（4）环境条件
项目建设及运营过程中所产生的污染物经处理能做到达标排放，环境条件较好。
（5）公用设施条件
该项目供水、供电、供热、通讯等公用设施条件较好，能够满足项目要求。
（6）施工条件
该工程所需的建筑材料在本地均可购入，三大材（木材、钢材、水泥）供应充足；本地的施工队伍资质等均可满足项目的施工要求。
4、项目总投资
项目总投资为42153.69万元：
4.1固定资产投资36848.73万元，其中：
建筑工程费3143.63万元，设备购置25537万元，安装工程费2649.2万元，工程建设其他费用2789.36万元，基本预备费2729.54万元。
4.2建设期利息为527.2万元。
4.3流动资金为4777.76万元。
5、主要技术经济指标
主要技术经济指标表
表1-1
序号
指标名称
单位
指标
备注
1
建设规模
1.1
高效太阳能硅片
万片/年
8000
2
劳动定员
人
410
3
建设期
年
1
4
厂区占地面积
平方米
25000
5
建筑面积
平方米
21389.82
6
全年生产天数
天
330
7
项目投入总资金
万元
42153.69
7.1
建设投资
万元
36848.73
7.1.1
建筑工程
万元
3143.63
7.1.2
设备购置
万元
25537
7.1.3
安装工程
万元
2649.2
7.1.4
工程建设其它费用
万元
2789.361
7.1.5
基本预备费
万元
2729.54
7.2
建设期利息
万元
527.2
7.3
流动资金
万元
4775.37
8
经济指标
8.1
营业收入
万元
54349.09
各年平均值
8.2
年营业税金及附加
万元
365.29
各年平均值
8.3
增值税
万元
3652.93
各年平均值
8.4
年总成本费用
万元
38065.71
各年平均值
8.5
年利润总额
万元
12265.16
各年平均值
8.6
年所得税
万元
3066.29
各年平均值
8.7
年净利润
万元
9198.87
各年平均值
8.8
财务内部收益率
%
32.24
所得税前
8.9
财务净现值（ic=12%）
万元
43105.46
所得税前
8.10
投资回收期
年
4.23
所得税前
8.11
总投资收益率
%
29.53
8.12
总投资利税率
%
38.63
8.13
盈亏平衡点
%
38.27
8.14
贷款偿还期
年
3.48
包括建设期
三、结论与建议
1、结论
本项目的建设符合国家政策。
通过分析，本项目的市场前景看好。
项目运营后，不仅可给企业带来丰厚的利润，还能增加地方财政收入，增加当地就业，对促进区域经济增长起到积极的推动作用。
同时，项目运营的技术条件、资源条件、外部协作条件、交通条件和环境条件均有保障。
因此，本项目的建设是必要的、可行的。
2、建议
（1）建设单位应做好项目的前期准备工作，落实建设资金，以保证项目的顺利实施，并达到预期目标。
（2）对拟购置的设备做好市场考察工作，使其与项目规模相配套。
（3）选择社会资信较好的施工队伍和监理单位，保证工程质量和进度，确保项目尽早投入使用。
第二章市场预测
一、市场分析：
国际太阳能级硅材料发展现状：
硅材料是太阳能产业、信息产业、国防军事领域、汽车工业、半导体工业、化工工业和冶金工业等领域不可缺少的原材料。
从电子、信息产业来看99%的集成电路是硅芯片集成电路；当今世界95%以上的半导体器件是由硅材料制造的。
目前半导体的应用已从计算机扩展到电子通讯系统、汽车产品、家用电器和国防系统，从而出现世界半导体市场以平均每年20%速度递增，在其带动下，世界硅材料市场年平均增长速度达16%以上。
化工能源的有限性和大量能源消耗给世界带来的环境问题，越来越明显的摆在了世界人们面前。
光伏发电以其资源丰富，清洁无污染，可持续利用的优势，是未来最有希望具有战略性的替代能源。
近年来受到了全世界的广泛关注，获得了快速发展。
世界各国，尤其是能源需求大国，美国、中国、德国、日本等国纷纷制定了中长期发展规划推动光伏技术和光伏产业的发展，世界光伏产业以31.2%的平均年增长率快速发展。
目前，光伏产业主要采用硅材料电池板，全世界1/4的硅材料用于太阳电池的制造，光伏产业是世界上增长最快的高新技术产业之一。
太阳产业的发展速度之快，是现在工业中罕见的2012年-2014年，全球共有5.6GWp的市场需求。
故光伏产业未来的发展空间十分巨大。
有人预测，今后相当一段时期内，半导体和太阳能电池用量将分别以6-7%和15-35%的速度发展，太阳能电池是拉动硅材料发展的主要驱动力。
除了用于制作IC用的CZ单晶硅抛光片以外，还有用于制作大功率器件及大功率整流元件的FZ单晶硅磨片，这部分硅片约占15%，这部分产品对单晶硅的纯度要求较高，因此，价格也较昂贵，效益较好，这部分市场近几年里将继续保持年均10%的持续增长的势头。
我国太阳能级硅材料发展规划：
硅材料是半导体器件生产的关键性基本材料。
当今全球超过2000亿美元的电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路都用到硅。
硅产品已渗透到国民经济和国防科技中各个领域，太阳能电能转化、电视、电脑、冰箱、电话、汽车及航天飞机、宇宙飞船、人造卫星都将硅产品作为原材料之一。
随着全球利用太阳能热潮的掀起，中国光伏领域制造业实现了超高速的增长，据不完全统计，截止2013年，国内生产单、多晶硅的企业约有62家，单、多晶硅炉设备只有2500多台套，年产能1.9万吨。
全国用于单、多晶硅生产的线切割设备约有450台，太阳能电池生产企业30多家，电池生产线60多条，生产能力达1700多兆瓦。
在下游市场的拉动下，“十五”期间，单晶硅的产量实现了30%以上的增长，2013年底，中国单晶硅的产量达到4500吨，其中半导体用约1100吨，太阳能电池用3400吨，在抛光片方面，我国半导体用硅抛光片平均增长超过19%，总用量达到2.2亿平方英寸。
市场对6英寸和8英寸硅片的需求增长非常强劲，成为抛光硅片市场增长的主要动力来源。
近年来，中国硅材料产量明显快步增长，增长的原因一方面是来自国际上对低档和廉价硅材料的需求增加；最主要的原因是随着能源短缺，可再生能源的大力应用，特别是太阳能产业的快速发展，极大的带动了硅材料生产项目的发展。
另一方面是近年来中国各方面发展迅速，各类信息家电和通讯产品需求旺盛，因此半导体器件和硅材料的市场需求量也很大。
为了满足这种巨大的需求，国内外厂家纷纷在中国建立和准备建设晶片及IC生产线。
2013年初，世界太阳能光伏行业在德国等国家的带动下出现了超常规发展。
市场容量由2010年的1.56GW，迅速扩大到2014年的5.6GW，年增长率达到60%以上。
中国光伏制造企业也是久旱遇甘雨，都不同程度地走向了快速发展的轨道。
2007年6月，为推动我国光伏技术和产量的发展，国务院审议了《可再生能源中长期发展规划》，明确指出太阳能发电是可再生能源发展的重要组成部分，当前和今后一段时间内加快开发利用。
按照国家规定，到2020年将达到18GW（百万千瓦），到2050年将达到600GW（百万千瓦）。
按照中国电力科学院的预测，到2050年，中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%，其中光伏发电装机将占到5%。
光伏应用将得到长足发展。
第三章建设规模与产品方案
一、建设规模
通过产品的市场现状调查，并考虑原料、生产技术条件等因素的基础上，确定本项目建设规模为：
年产8000万片高效太阳能硅片。
二、产品方案
1、产品名称
8英寸单晶硅片。
8英寸多晶硅片。
2、产品产量、价格
（1）产品产量
8英寸单晶硅片2800万片/年。
8英寸多晶硅片5200万片/年。
（2）产品价格
8英寸单晶硅片9万元/万片。
8英寸多晶硅片6万元/万片。
本项目生产的产品产量、价格详见下表：
产品产量、价格一览表
表3-1单位：
万元
序号
名称
单位
产量
价格
（万元）
总计
1
8英寸单晶硅片
万片
2800
9
25200
2
8英寸多晶硅片
万片
5200
6
31200
合计
56400
第四章场址选择
一、场址所在地位置现状
1、地点与地理位置
（1）建设地点
项目拟建地点位于某工业园区珠江路以南、长江街以西（科技企业孵化基地院内）。
（2）地理位置
某市位于吉林省西北部，嫩江平原西部，科尔沁草原东部。
东经121°38'－124°22'，北纬44°13'57"－46°18'。
东、东南与吉林省松原市的前郭尔罗斯蒙古族自治县、乾安县接壤；南与吉林省松原市的长岭县毗邻。
西、西北与内蒙古自治区的科尔沁右翼中旗、突泉县、科尔沁右翼前旗相连；北、东北与黑龙江省泰来县、杜尔伯特蒙古族自治县、肇源县隔江相望。
2、场址土地权属类别及占地面积
本项目场区占地面积25000平方米，土地使用权为某新能源科技有限公司所有。
二、场址建设条件
1、地形、地貌、地震情况
（1）地形、地貌
某市地势由西北向东南依次为低山、丘陵、平原、西南略有抬升。
西北部为大兴安岭东麓褶皱地带，有敖牛山、大砬子山、马鞍山等丘陵和低山，海拔300－662.6米；东北、东南部为平原，海拔130－140米；西南部广泛分布西北至东南走向的大小沙丘、沙垄，海拔150－180米，是潜化沙漠区。
境内最高山峰敖牛山，海拔662.6米；最低地区为镇赉县和大安市境内的月亮湖地区，海拔一般为130米左右。
地形地貌的种类为：
剥蚀低山丘陵、剥蚀堆积平原、风积堆积低平原。
（2）地震：
地震设防烈度为7度。
2、工程地质与水文地质条件
通过场址临近建筑物的地质勘探资料表明，该地工程地质及水文地质条件较好，地基承载力能够满足工程施工要求。
3、气候条件
某市属温带大陆性季风气候。
春季干旱多风；夏季炎热雨量集中；秋季短促温差大；冬季漫长寒冷。
2013年全市平均气温5.3℃，无霜期161天，年日照时数在2579.5小时以上，年平均降雨量555.7毫米，常年主导风向西北风。
4、交通条件
某市是吉林省西北部重要的交通枢纽，境内平齐、长白、白阿、通让四条铁路贯通交汇，图乌、长白等国、省级公路在境内通过。
全市交通系统有完整的运输体系和运输能力，公路运输十分便捷。
5、公用设施条件
本项目供水、供电、供热、通讯等公用设施条件较好，能够满足项目要求。
6、环境保护条件
项目建设及运营过程中所产生的污染物经处理能做到达标排放，环境条件较好。
7、征地、拆迁、移民安置条件
本项目建设用地现为空地，不涉及拆迁和移民安置。
8、施工条件
该工程所需的建筑材料在本地均可购入，三大材（木材、钢材、水泥）供应充足，施工用水、用电供应条件较好，能满足工程建设所需。
第五章技术方案、设备方案和工程方案
一、技术方案
直拉单晶硅：
本项目单晶硅棒的制备采用直拉法生产，单晶硅的生产主要以直拉法和区熔法为主，其中70%-80%是用直拉法生产的，20-30%是区熔法和其他方法生产的。
生产单晶硅的原材料主要有多晶硅、半导体废料及一些其它可用原材料，同时需用石墨材料、氩气等作为辅助材料。
用直拉法生产单晶硅的设备和工艺比较简单，容易实现自动化控制，生产效率高，易于制备大直径单晶硅棒，容易控制单晶硅中的杂质浓度，可以制备低电阻率单晶硅。
其制备过程，将高纯多晶硅原料放入高纯石英坩埚内，在硅单晶炉内进行融化，然后用一根固定在籽晶轴上的籽晶插入熔体表面，待籽晶与熔体融合后，慢慢向上提拉籽晶，所需要获得的单晶在籽晶下方生长，通过对单晶生长过程的控制，从而获得所需的单晶硅。
用直拉法可拉制大直径单晶硅棒，目前国内6〞或8〞的单晶硅产品可以大批量生产。
本项目多晶锭的设备采用多晶浇注法生产。
生产多晶注锭的原材料主要有多晶硅、半导体废料及一些其它可用原材料，同时需用石墨材料、氩气等作为辅助材料。
用多晶浇注法生长多晶硅锭的设备和工艺较简单，容易实现自动化控制，生产效率高，成本低，可以大批量生产。
硅片切片作为硅片加工工艺流程的关键工序，其加工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。
对于切片工艺技术的要求是：
晶体硅切片有内圆切割和多线切割两种，因硅片厚度的要求，目前主要使用晶体硅多线切片工艺及多线切片机。
采用多线切片技术切削效率高，产品质量好，工作效率高，产品成本得到降低，对进一步带动光伏在民生领域的普及应用具有重要意义。
太阳能级单晶硅片的生产，首先是将高纯多晶硅原材料拉制成单晶硅棒，再通过多线切割机经切断、开方、磨圆、切片、清洗、检测等工序，加工成合格产品。
多线切割机的工作原理是：
把直径0.12（或0.10）mm的钢丝线并排绕在两个绕线轮上。
线与线的间距一般为0.34mm左右，并排绕线的根数一般为八、九百根（此“根数”决定每次同时切出晶片的数量），并排绕线的宽度一般为320mm左右。
两个绕线轮同方向分别旋转，绕线轮上沿的钢丝线也就从右向左（或从左向右）高速运行。
同时把碳化硅微粉与切削液的混合液提前搅拌均匀后喷洒到钢丝线上，被切割的晶体则非常缓慢地向下移动，依靠钢丝线上的切削混合液在钢丝线上的摩擦及钢丝线高速运行的过程把晶体切成片。
在线切割机运行时，需要给设备通冷却水和压缩空气。
工艺技术的特点：
本项目工艺拟采用国际先进的多线切割机进行硅晶片切制，该设备采用的工艺技术是将两根长度在300mm以内的单晶硅方棒同时粘接在喷砂玻璃板及粘料板上，通过钢丝线的往复运行进行切割，一般两根单晶硅方棒同时切割，一次可切出1600片以上硅晶片，成品率可达到95%以上，本工艺的主要特点有：
生产设备先进：
本项目生产选用的多线切割机全部为国外（日本）进口。
该设备操作系统设有自动控制操作界面，方便操作人员掌握及进行实施独立操作。
工艺技术成熟：
本项目建设是基于2003年以来在太阳能行业广泛采用的成熟工艺，经过几年的发展，在规模上、技术上都已经成熟。
检测设备一流：
在产品生产检测方面，引进国内外先进的少数载流子寿命检测仪、氧碳含量检测仪、晶片参数测试系统MS103及MS203等仪器，使产品生产工艺更加完善、流畅，从而更加方便了产品检测和确保产品质量。
工艺技术特点：
本工艺拟采用国内成熟先进的直拉单晶炉、多晶铸锭炉生产单晶硅、多晶硅铸锭及高效率的晶体硅多线切片工艺技术。
该技术具有加工效率高、成品率高，产品性能好，组件效率高，使用寿命长等优点。
本工艺的主要特点如下：
生产规模大：
本项目建成后可以达到年产8000万片单、多晶硅片的生产能力，规模化生产是降低生产成本的有效措施，为产品具有较强的市场竞争能力创造了良好的先天条件。
生产技术先进：
单晶硅采用直拉法（CZ法）及多晶硅浇注法，切片采用多线切割方式，生产过程采用计算机全程控制，使成品合格率大大提高；成品率的提高，可以减少废品率，降低回料比例，从而减少原材料消耗和能耗。
一流的检测设备：
在产品质量保证上，引进国外先进的“硅材料氧碳含量测试仪”、“少数载流子寿命测试仪”和国内外先进检测设备，确保得到一流的产品。
产品质量标准：
项目主要产品为太阳能电池专用单、多晶硅片，其质量标准目前还没有国家标准，主要质量指标见下表。
单、多晶硅主要质量指标
单
晶
硅
指标名称
单位
指标值
硅片尺寸
mm
□125×125
电阻率
Ω·cm
0.5-3/3～6
厚度
μm
200±20
少子寿命
μS
≥10
单
晶
硅
硅片尺寸
mm
□156×156
电阻率
Ω·cm
0.5-3/3～6
厚度
μm
200±20
少子寿命
μS
≥10
主要原材料及辅助原材料规格：
项目主要原辅材料为原生多晶硅、氩气、高纯石英坩埚等，多晶硅从国内采购或国外进口，氩气、高纯石英坩埚在国内市场采购。
主要原材料多晶硅质量执行国家相关标准，氩气质量执行国家标准，其它辅助原材料为工业级，均执行国家标准。
主要原材料的质量指标见下表。
原生单晶硅质量指标
指标名称
单位
指标值
标准号
GB/T12963-1996
尺寸
mm
≥100
氧含量
原子/cm3
≤1.5×1017
碳含量
原子/cm3
≤4.5×1016
电阻率（基P）
Ω·cm
≥20
电阻率（基B）
Ω·cm
≥100
寿命
μS
≥30
氩气质量标准
指标名称
单位
指标值
标准号
GB/T10624-1995
纯度
%
99.9999
氧含量
%
≤2ppm
生产工艺流程：
多晶硅料工艺流程：
清洗——多晶硅采用去离子水在预清洗台清洗后，再采用超声波清洗方式，去除粘附在多多晶硅表面杂质、油污等。
烘干——将硅料晾在烘箱内，通过热风将其干燥。
热风采用电加热。
融化、晶体生长——将多晶硅料投入圆形石英陶瓷坩埚中，再一起放入单晶硅生长炉中，抽真空，采用电加热，经逐级升温后，硅料全部融化，融化温度为1420℃。
经缩颈生长、放肩生长、等径生长、尾部生长等阶段，采用隔套冷却水快速冷却至室温，出炉即为晶硅棒，此阶段需冲入氩气作为保护气体。
拉晶工艺流程：
装料—化料—引晶—等径—收尾—硅棒出炉冷却
铸锭工艺流程：
坩埚喷—装料—入炉化料—长晶冷却—脱模冷却
硅片生产工艺流程：
切头尾、切方滚圆：
在切片机内将单（多）晶硅棒的头尾部分切去，同时通过滚磨机、平磨机切方倒角，冲洗：
采用去离子水喷淋方式对切方滚圆后的硅棒进行冲洗，去除表面残留颗粒粘棒、切片：
将铁皮及磨砂玻璃板通过黏合剂黏合在一起，然后将单晶硅棒涂上黏合剂，粘到玻璃上，组成一个“模板”。
将“模板”放入线切机内，线切机将“模板”上单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的单晶片。
脱胶：
将“模板”浸入水箱，待单晶硅片表面杂质、油污等。
脱水检验：
通过离心脱水机高速旋转，去除硅片表面残留水份，对硅片进行质量检验，合格入库。
二、设备方案
1、设备选型原则
（1）设备选择符合技术先进、可靠和经济合理性；
（2）
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