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应为光伏“高耗能高污染”正名

中国光伏企业经历了坎坷的大起大落的发展,对光伏产业的质疑也未间断,比如说“光伏生产耗能大,污染大,发出来的电还比不上耗电”。这种说法从十余年前起源,流传甚广,其实没有事实依据,也不符合中国光伏业现状。当下需要解析和改变这些负面理解。

中国政府的清洁发展目标是到2020年非化石能源占一次能源消费比重为15%,为满足这一目标,风电和太阳能在一次能源中的比例将翻倍。考虑到风电和太阳能发展的困难,政府“十三五”期间还将从政策上大力支持可再生能源发展。近日国家发改委发布了《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》,明确加强可再生能源发电全额保障性收购。

光伏的灵活性(处处可贴)和普遍性(阳光普照)使其成为未来最具前途的可再生能源,经过政府与太阳能相关行业十余年的努力,中国光伏电站和分布式分别为3712万千瓦和606万千瓦,成为全球光伏发电装机容量最大的国家,光伏制造业已经超越起步发展阶段,进入了成熟发展的阶段。

但是,中国光伏企业经历了坎坷的大起大落的发展,对光伏产业的质疑也未间断,比如说“光伏生产耗能大,污染大,发出来的电还比不上耗电”。这种说法从十余年前起源,流传甚广,其实没有事实依据,也不符合中国光伏业现状。

光伏制造业主要包括晶硅提纯、硅锭硅片、光伏电池和光伏组件四个环节。晶硅提纯从工业硅粉中提取太阳能级晶硅,然后将硅晶体切割加工、刻蚀清洗、印刷电极制成光伏电池片,再由电池片封装制成最终的光伏组件。其中,晶硅提纯需要在高温条件下完成,需要消耗大量的电能,约占总耗能的56%-72%,是产业链中最主要的化工生产过程。所谓的“高耗能高污染”应该主要针对这一环节。

首先讨论光伏的耗能问题。晶硅提纯确实是大规模、高耗能产业。然而这不等于光伏产品就是高能耗,需要将单位光伏组件生产中所耗的总能量折算成耗电量,并与组件全寿命发电量进行比较。随着产业的快速扩张规模化发展与技术进步,中国光伏能耗下降非常迅速,同时政府非常强调光伏生产节能发展。2006年以来随着技术进步和环保标准提高,中国光伏产业链平均综合电耗大幅度下降,2015年工信部发布的《光伏制造行业规范条件》,规定多晶硅生产过程的电耗须小于120千瓦时/千克;新建和改扩建项目须小于100千瓦时/千克,这一能耗水平应该比较接近目前世界先进水平。

以此折算,2015年符合国家规定的光伏电耗,生产一瓦光伏组件需要0.6-1.2度电,加上硅料环节的耗能,按中国中东部发电小时数1200-1400计,一瓦光伏组件年发电一年多可收回生产所耗电量;西部光照资源丰富地区如果不出现大规模弃光,回收期可能更短。因此,按光伏组件25年寿命计,光伏的发电无论如何远大于生产耗电。

一方面,光伏生产过程耗电量大约仅占光伏可发电量的5%左右。另一方面,认为光伏高耗能主要是对光伏生产过程和耗能不够了解。事实上,没有人比较过三峡电站消耗了400万吨水泥,其32台机组的能耗多长时间才能通过发电回收。

其次是光伏制造的污染问题。改良西门子法过程中形成副产物四氯化硅(高污染剧毒废液)以及氢气、氯气等尾气。四氯化硅如果直接排放,遇潮湿空气即分解产生氯化氢,这也是所谓“光伏高污染”的依据。然而,中国对于光伏制造业清洁生产早有规范,2010年工信部、发改委、环境保护部发布了《多晶硅行业准入条件》,规定还原尾气中四氯化硅、氯化氢、氢气回收利用率不低于98.5%、99%、99%;同时,对晶硅生产的选址、能耗、环保、规模做出了明确规定和限制。中国晶硅生产企业实现了改良西门子法的闭路循环生产,做到“可控可还”,从合成到蒸馏,从还原到尾气分离,实现循环利用。所以光伏制造高污染之说没有事实根据。

2015年的《光伏制造行业规范条件》进一步提高了光伏各生产环节的清洁生产标准。规范规定光伏制造企业应采用工艺先进、节能环保、产品质量好、生产成本低的生产技术和设备。光伏制造企业需要严格执行环境影响评价制度,未通过环境影响评价审批的项目不得开工建设。另外,还规范了对废气、废水、恶臭污染物、工业固体废物及噪声的排放、处置或综合利用,特别强调四氯化硅等危险废物应委托具备相应处理能力的有资质单位进行妥善利用或处置。

所以,如果中国光伏企业遵守国家规定进行生产,应该不存在高污染。中国光伏企业从出口西方国家开始发展,普遍通过了国际产品出口认证,如美国U L或者德国TU V标准认证。这些认证中包含清洁生产内容,可以说中国主要光伏制造公司在节能环保上,也称得上是高标准严要求。

综上,中国光伏制造业发展之初或许存在过比较高的耗能和污染,但在规模发展后这些问题应该已经得到了基本解决。因此,需要解析和改变所谓的“光伏高耗能高污染”的负面理解。当然,光伏行业作为清洁能源的杰出代表,需要自律,尽可能在所有生产环节进一步节能减排。

来源:《南方都市报》

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