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  • 光伏产业需要清洁生产
  • 发布时间:2012-5-19 点击次数:0
  •         经过几年爆发式的增长,光伏行业存在着一些亟待解决的问题,清洁生产便是其中之一。随着产能快速扩张,光伏产业的污染与能耗问题备受关注与质疑。在这样的背景下,绿色和平组织发布《中国光伏产业清洁生产研究报告》,通过梳理光伏产业的各个生产环节发现,技术已经不是实现污染减排和降耗目标的障碍,中国太阳能光伏产业有能力、也应该做到清洁生产,让太阳能发电这种低碳能源真正实现清洁化。
            光伏清洁生产不令人满意
    中国的光伏产业在2004年后开始飞速发展,2007年中国已经成为世界最大的太阳能电池生产国,2010年太阳能电池产量达到13GW,电池组件产量上升到10GW,占世界产量的45%,太阳能电池产量连续五年世界第一。与此同时,中国的光伏发电市场也在逐渐起步,2010年安装光伏发电500MW,累计达到900MW,居世界前十。2011年中国的光伏电池和组件产量分别达到20GW和16GW,仍居世界第一,发电装机容量可以达到3.6GW,仅次于德国、意大利,居世界第三位。
            一般光伏发电系统的使用寿命是25年,而据研究估算,太阳能光伏发电的能量回收期仅为1.3年,也就是说,光伏发电在之后的近24年中都是零碳排放的。晶硅太阳能电池光伏发电的碳排放为33~50g/kWh,而煤电的碳排放为796.7g/kWh,燃油发电的碳排放量为525g/kWh,燃气发电的碳排放量为377g/kWh。光伏发电仅为化石能源发电碳排放量排放的1/10到1/20,是真正的低碳能源。
            但总的来看,我国整个光伏产业的清洁生产状况不能令人满意。以产业上游的多晶硅环节为例,目前中国的多晶硅企业有70多家,只有20家达到2011年颁布的国家《多晶硅行业准入条件》要求,说明只有不到1/3的中国多晶硅企业能耗和环保达标能够满足清洁生产的基本要求。这20家企业规模也参差不齐,有的生产规模达到了万吨级,有的规模较小,有的还在建设中没有实际生产,能够继续生产的企业不到10家。
            除了多晶硅环节,国内下游的组件企业多达700~800家,只有少数几家上市企业发布了企业社会责任报告,披露了企业的能耗水平和“三废”排放情况。现在看起来,这是唯一披露光伏企业环境信息的渠道,这暴露出中国光伏企业对清洁生产的认识不足,还多停留于口号和形式上。由此产生的违法、违规隐患,比如在常规污染控制方面就存在很多漏洞。

            技术不是清洁生产的瓶颈
            需要指出的是,多晶硅环节在能耗和“三废”排放方面首当其冲,因而也具有最大的污染物减排以及降低能耗的空间,且其成本下降的潜力也最大。处在这个生产环节中的企业应该努力创新,将清洁生产技术的改进和提高作为企业的核心竞争力。
            2010年年底,国家发布了《多晶硅行业准入条件》,对多晶硅生产的选址、能耗、环保、规模作出了明确规定和限制。行业标准的出台提高了行业门槛,有助于淘汰那些落后产能。
    多晶硅生产要求较高的固定成本以及相当规模的启动现金成本,国家对多晶硅的准入限制又提高了产能准入门槛,多晶硅产业开始进入理性化发展阶段。
            近年来,国内多晶硅生产企业在降低生产能耗和生产成本上有很大提高,平均综合能耗和还原能耗分别由2006-2007年的300kWh/kg以上和200kWh/kg左右,下降至2010年的160kWh/kg和80kWh/kg左右,能耗降幅近50%。而生产成本也由最初的70美元/kg降至目前的30~40美元/kg左右,部分多晶硅企业的生产成本已降至20~25美元/kg,可与国际先进企业水平竞争。
             总之,作为一种成熟的能源转化技术,光伏生产过程中可能出现的污染是可以通过清洁生产技术解决的。比如,在多晶硅的生产环节中四氯化硅这种危险化学品的排放,实际可以通过冷氢化技术提高四氯化硅的转化率,再通过使用闭路循环来有效解决。闭路循环的使用可以有效解决四氯化硅以及三氯氢硅的排放问题,并达到回收并重复利用目的。而“晶科能源”事故中出现的氢氟酸污染事故,可以通过使用碱中和的措施,将氟离子完全沉淀再作处理。同时,涉及危险化学品的环节,废弃物需严格按照操作规程,交由有资质的部门或单位处理。这些措施和技术在国内已经有企业实施,说明技术并不是清洁生产的瓶颈。
            可期待的清洁生产
            在光伏行业中,采用清洁生产技术不但能使企业达到国家各项环保标准,还有助于公司持续降低成本,在行业中取得更强的竞争力,具有环保和经济双重效益。
    从短期看,光伏产业发展仍然依赖于各国政策的扶持,但随着技术进步、能耗的进一步下降,光伏发电的成本也会逐步降低,在用户端达到平价上网。因此,光伏行业清洁生产技术进步和成本下降将为行业的发展带来持久的生命力。
            通过实施清洁生产,产业链中的各种物质能够得到充分的使用,降低生产成本。多晶硅生产采用改良西门子(微博)法,实现四氯化硅的闭路循环,使原料充分利用,冷氢化技术正在取代热氢化技术,多晶硅还原炉不断升级,多晶硅铸锭炉也越来越大,这些技术革新既降低了单位能耗也降低了生产成本。金刚线切割将减少切割液的使用,一旦技术成熟,成本降低趋势将不可避免。在“成本为王”的残酷竞争中,对产品的简单加工和粗放型制造不再能获取更高的附加值,只有将成本降到最低才能使企业具有更强的竞争力。
           清洁生产既是挑战也是机遇。以清洁生产为目标,不但不会限制企业的发展,反而可以帮助企业实现产业升级。例如,2011年第四季度,多晶硅的市场价格跌幅超过30%,价格下降至30美元/kg,而国内多数多晶硅企业的生产成本为40美元/kg,生产成本倒挂导致多数企业停产开始技术改造。只有少数几家企业受益于清洁生产技术带来的低成本,能够在价格大战中逆势而上,凸显其成本的竞争优势。清洁发展是中国光伏产业未来发展的必然选择。

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