【導讀】太陽能電池在使用過程中確實具有無排放,無噪音,無能耗的清潔能源稱號,但當今主流卻忽略了太陽能電池光鮮表面背后生產(chǎn)過程中的高污染、高能耗的問題。
高污染
現(xiàn)太陽能電池90%為晶體硅電池,其原材料為多晶硅,由金屬硅(工業(yè)硅)提純而來,目前國內(nèi)均采用化學法(改良西門子法):先將金屬硅轉變?yōu)槿葰涔?,再進行分餾和精餾提純,得到高純度的三氯氫硅(具有毒性、腐蝕性和易爆炸)后,最終由氫氣還原而成;這一過程中只有約25%的三氯氫硅傳化成多晶硅,其余基本直接排放;而污染最嚴重的,則是在還原過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品——四氯化硅(一種腐蝕性極強、難以保存的有毒液體,具有急毒性。由于四氯化硅不能自然降解,如果將四氯化硅傾倒或掩埋,水體將會受到嚴重污染,土地會變成不毛之地)。這還不包括大量氯氣等其它易燃易爆有毒氣體。
每生產(chǎn)1KW太陽能電池板需耗費10Kg多晶硅,產(chǎn)生80Kg以上四氯化硅。而國內(nèi)能通過氫化還原閉環(huán)工藝循環(huán)減小四氯化硅排放的僅有一家;而即使通過氫化還原閉環(huán)工藝循環(huán),四氯化硅的排放仍到達50%;四氯化硅雖然也是化工原料,但下游的化工廠消化十分有限。國內(nèi)絕大多數(shù)多晶硅生產(chǎn)廠家的四氯化硅少部分以低價賣給下游廠家,一部分存儲,一部分則偷偷掩埋。
這還不包括硅片后期處理的其它輔料。如制絨過程中用到的各種強酸強堿溶液、擴散使用的三氯氧磷、PECVD中使用的硅烷等,這些輔材的消耗不比主材料少。
由于太陽電池具有時效性,只有陽光照射才會產(chǎn)生電能;所以必須用蓄電池在有陽光時蓄電,無陽光時維持供電。而蓄電池又以鉛酸蓄電池為主,其污染程度是相當大的。
高能耗
硅石冶煉為金屬硅、金屬硅提純?yōu)槎嗑Ч?、多晶硅片處理需要耗費大量的電能,主要集中在硅石冶煉、多晶硅的鑄錠和擴散這幾個流程;每生產(chǎn)1KW太陽能電池板需要耗費5800-6000度電(國內(nèi)平均數(shù))。我們可以這樣計算:按平均光照時間4小時/天,太陽能電池是壽命為15至20年(按20年),1KW太陽能電池總的發(fā)電量為4x365x20=29200KW?h;與耗掉的6000度電相比,其電能再生比只有4.87,這還沒有算上光照效率以及逆變電源的損耗和控制電路的損耗;遠遠低于水電和風電。如果再加上超白玻璃、鋁合金、鋼材、電纜等輔件,其電能再生比是相當?shù)偷摹?/p>
現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)的太陽能電池板90%以上用于出口,他國在享受著清潔能源,而中國卻飽受能耗和污染之苦。中國的太陽能電池產(chǎn)量2003年為10MWp,2004年50MWp,2005年200MWp,2006年400MWp,2007年1088MWp,2008年2600MWp,2009年4000MWp;之所以會出現(xiàn)井噴的情況,只因為ZF的唯增長論和唯GDP值。而企業(yè)只照葫蘆畫瓢,而不做技術革新、監(jiān)管的缺乏和環(huán)保意識的淡薄是造成高污染和高能耗的另一重要原因。