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崔容强:任何技术进步都有一个过程

来源:人民日报社发布时间:2009-11-19 19:21:49作者:索比太阳能

简要内容:说多晶硅高污染、高耗能,这些人掌握的数据都是五十年代的数据,都是第一代改良西门子法时期的问题,每公斤耗能达500到600度电,而且四氯化硅和还原尾气都没有回收。

    崔容强:中国可再生能源学会、光伏分会副主任、上海交通大学太阳能研究所所长。

  随着技术进步,生产过程能耗下降和付昂福电池效率的提高,晶体硅光伏发电系统的能量回收时间还会缩短。

  四氯化硅处理已不是问题

  说多晶硅高污染、高耗能,这些人掌握的数据都是五十年代的数据,都是第一代改良西门子法时期的问题,每公斤耗能达500到600度电,而且四氯化硅和还原尾气都没有回收。在讨论到底有没有污染的问题以前,理清污染的源头是有必要的。在整个光伏产业链中,除了硅料生产环节,其他的中下游环节基本不存在污染。

  对于副产物,现在国际上领先的硅料厂家德国瓦克化学(Wacker)的处理方式是:四氯化硅一部分加氢形成TCS继续循环反应,一部分被用作有机硅等其他产品的生产。这基本上也是其他大厂的技术路线。不过目前,通过氢化进入循环反应的副产物只有小部分,大部分还是要进行处理,而最具可行性和经济性的方式就是利用四氯化硅生产其他产品。

  2006年以前,从多晶硅的副产品四氯化硅到无机工业纳米材料气相二氧化硅的转换技术都由国外垄断。国内有家名叫广东吉必盛的公司进行了多年的研发,开发出回收利用四氯化硅的自主知识产权技术,实现了以四氯化硅为原料生产气相法白炭黑的规模化生产技术。目前,吉必盛已经成为国内四氯化硅消化大户,2007年该公司两大基地消化了超过5000吨的四氯化硅。目前,新光硅业、洛阳中硅等国内多家已投产和在建的多晶硅厂家都是吉必盛的客户。因为国内新建的项目,在做环境评估的时候都需要向环保部门说明副产物解决方案。目前,多晶硅副产品处理项目已经进入国家“863”计划,由吉必盛和洛阳中硅共同承担。

  能耗回收时间正在缩短

  在能耗方面,如果光伏发电产业真是如此得不偿失,那么生产多晶硅和发展光伏产业还有什么意义呢?当前生产多晶硅最多,光伏发电安装量最大的德国和日本是不是太愚蠢了?

  随着中国高纯多晶硅生产技术的飞速进步,国际的技术封锁也正在打开缺口。目前一些小公司为了生存,也在竞争中不断改进技术,降低能耗,加强四氯化硅尾料的重复利用。2008年,我国多晶硅产量由2007年的1100吨猛增到4700吨,但是因为2008年生产了2500兆瓦光伏电池,因此还是进口了2万吨多晶硅。

  四年前,我们就研究过光伏发电的能量回收时间,计算了以硅矿石开采—提炼成冶金硅—高纯多晶硅—长晶切片—光伏电池及组件+所有辅助材料能耗及包装运输能耗到安装光伏发电体系统的总能耗(以千瓦时/瓦计算),除以这种光伏系统在阳光下每年的发电量。也就是说,计算出光伏发电系统的净发电量,看几年可以回收制造这个光伏系统消耗的能量。

  为了核对香港《南华早报》的数据,我们最近又一次复核了光伏发电系统的总能耗为2.62千瓦时/瓦,即制造每千瓦光伏发电系统(不光是光伏版)要消耗2620度电。按照2008年上海燃煤发电水平,每0.315千克煤发电计算,则制造每千瓦光伏发电系统要消耗0.85吨煤。1千瓦光伏发电系统在香港每年可发1100度电,假设一台冰箱每年消耗365度电,那么1千瓦光伏发电系统在香港可以满足3台冰箱的用电量。特别要指出的是,随着技术的进步以及生产过程能耗的下降和付昂福电池效率的提高,晶体硅光伏发电系统的能量回收时间还会缩短。

  由于前两年多晶硅的效益非常好,创办了很多多晶硅生产企业。这些企业大部分是不污染环境的,但也有少数企业确实存在污染环境、耗能高的现象。这些企业应该受到应有的限制,应该由国家制定相应的准入条件,要求他们做好科学发展、节能降耗、节能减排和文明生产、保护环境的工作。对此,不能一概而论,而应该把中国的底盘实实在在地摸清楚。同时,要鼓励发展高水平的、优质的、低耗的、低成本的多晶硅,满足太阳能电池大发展的需要。

 

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