寧夏太陽能產業發展中的環境保護策略選擇

摘 要：太陽能產業在施工期和運行期都會對環境產生影響，尤其是在項目運行期最為明顯。厘清寧夏太陽能產業發展中的主要環境影響環節及因素，并實施積極有效的環境保護戰略，對有效破解寧夏太陽能產業發展的環境資源約束，規避產業發展環境風險具有重要意義。

關鍵詞：太陽能；環境風險；環境保護；寧夏

中圖分類號：F260 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）28-0056-04

近年來，寧夏把加快太陽能等新能源產業發展作為調整能源結構、促進節能減排、應對氣候變化、培育新的經濟增長點的重要戰略舉措，逐漸形成了以光伏利用和光熱利用為主的兩大產業。但由于核心技術相對滯后，造成寧夏太陽能產業發展面臨的環境資源約束日益加劇。為盡量避免或降低太陽能產業發展對環境的不利影響，實現太陽能產業的健康有序發展，必須采取必要的措施對環境風險予以防范和控制[1]。

一、太陽能產業環境影響表現及加強防范的必要性

（一）太陽能產業產生環境負面影響的具體表現

從太陽能產業建設與發展過程來看，需經歷施工期和運行期兩個階段，這兩個階段都會對環境產生影響。從寧夏太陽能光伏產業鏈來看，多晶硅、單晶硅的生產作為光伏產業中最重要的生產環節之一，由于涉及復雜的化學工藝流程，而且受到目前化學污染防控技術水平的限制，在整個生產過程中都會產生大量富含有害化學物質的廢氣、廢水、固體廢棄物等污染物，由此會對環境構成較大威脅。同樣太陽能電池的生產過程中也會對大氣、水體、土壤造成不同程度的不利環境影響。

1.大氣環境影響。從寧夏太陽能光伏產業多晶硅、單晶硅、硅太陽能電池等三大產品生產過程中的產污環節分析，目前影響大氣環境的污染物主要有HF、NOx、Cl2.、HCl和SiH4，其中HF、HCl、NOX為主要污染因子（見表1）。目前，寧夏多晶硅的生產主要采用改良西門子法和冶金法工藝。據測算，1 000噸多晶硅還原過程中將產生370萬Nm³氫氣，1 350噸氯化氫、21 600噸三氯氫硅和12 000噸四氯化硅，這些物質都將對環境構成巨大威脅。

2.水環境影響。寧夏多晶硅、單晶硅、硅太陽能電池等主要光伏產品的生產大都是采用化學工藝進行生成和制備，在生產過程中除要用到液氯、工業硅等原料外，中間產品還有三氯氫硅（TCS）、四氯化硅（STC），另外在腐蝕清洗時還要用到硝酸、氫氟酸、硫酸等，此外在破碎、加工硅材料的同時還會有一些硅渣、硅粉產生（見表2）。如多晶硅的提純，每生產1噸多晶硅，就會產生4噸以上的四氯化硅廢液。如果因回收工藝不成熟而產生外溢，就會造成重大的安全和污染隱患。

3.土壤環境影響。多晶硅、單晶硅、晶體硅太陽能電池生產的每個環節都會程度不同的有固廢產生，如冶金法生產多晶硅的粗粉碎與清洗環節，會有金屬（碳纖維）邊角料，含油漆、稀釋劑的固廢、廢機油、廢乳化液和廢稀酸，污水處理污泥等固體廢棄物產生（見表3），如果處理不當會對土壤環境產生不利影響。光伏發電系統使用的蓄電池大部分都是鉛酸蓄電池，該電池內含有大量的鉛、銻、鎘、硫酸等有毒物質會對土壤、地下水、草原等造成污染。寧夏區內部分硅材料生產企業，使用的原料依靠進口，而這類原料正是所謂的“硅廢碎料”，一類來自集成電路板（如電腦芯片）回收，另一類是從電子極多晶硅（含硅量在“12個9”以上）生產線上淘汰下來的不合格產品，其負面環境影響更應引起高度重視。

（二）加強防范太陽能產業環境不利影響的必要性

1.太陽能產業發展中加強環境保護是保證太陽能產業合理規劃與布局的需要。合理的產業規劃和布局是保證環境與經濟協調發展的前提條件，而不合理的布局則是造成環境污染的重要原因。實施太陽能產業發展的環境保護戰略可以從太陽能產業項目所在地區的整體環境狀況出發，考察項目的不同選址和布局對區域環境的不同影響，并進行比較和取舍，選擇最有利的方案，保證太陽能產業規劃和布局的合理性。

2.太陽能產業發展中加強環境保護是提升太陽能產業環境管理能力的需要。一般來說，太陽能開發建設活動和生產活動，都要消耗一定的資源，并產生一定的環境污染和破壞，故必須采取必要的環境保護措施。客觀評估太陽能產業發展中產生的環境影響，綜合考慮項目開發活動的特征和環境特征，尋求最合理的環境保護對策和措施，有助于將其產生的環境污染或生態破壞限制在最小范圍[2]。

3.太陽能產業發展中加強環境保護是實現太陽能產業健康有序發展的需要。通過實施積極的環境保護策略可以對區域的自然條件、資源條件、社會條件和經濟發展狀況等進行綜合分析，了解該地區的資源、環境和社會承受能力等狀況，有利于妥善協調產業發展與環境保護之間的矛盾，破解太陽能產業發展的環境資源約束，規避太陽能產業發展的環境風險，從而為太陽能產業的健康有序發展提供保障。

二、寧夏太陽能產業發展的環境保護策略選擇

1.從決策到生產、消費全程控制戰略。寧夏的區情決定了在太陽能產業的發展過程中，要實行有利于太陽能產業持續快速發展環境保護政策，實行環境責任制度，在宏觀經濟發展的源頭，將環境污染和生態破壞控制在可能的“最低”程度上。要從生產方向、生產方式的選擇著力，堅決規避污染現象的產生。不能一味為了吸引企業投資，在用地出讓、稅收、電價等方面給予多晶硅企業過多的“政策租”，致使部分多晶硅生產企業以無障礙的形式進入。過度消費和不合理的消費結構都會通過生產規模的擴大，影響到環境資源基礎。寧夏太陽能產業的消費水平必須與環境資源基礎相一致，符合可持續發展的原則，因此，要引導太陽能產業的快速發展始終與消費方式、消費結構的緊密結合。

2.經濟效益與環境保護并舉戰略。按照“清潔、高效、安全”的基本要求，加大對光伏行業的監管力度，建立健全太陽能產業投資準入和監管制度；根據國家已有規定的要求，嚴格太陽能建設項目環保審批，提高環保準入門檻，嚴把項目審批關，對不符合準入條件的項目一律不予審批；引導、支持多晶硅生產企業以最科學的方式實現多晶硅—電廠—化工聯營運行模式，加速形成資源互補、綜合利用、共同發展的產業鏈，有效解決多晶硅生產的能耗和環保問題；加大對新技術、低能耗、低成本、高附加值多晶硅企業的政策扶持力度，對不嚴格實施“三同步”制度的企業進行懲處，對高成本、高耗能、高污染項目要堅決予以關停[3]。

3.循環經濟共性技術研發與應用并舉戰略。針對太陽能產業未來發展的特點，圍繞關鍵生產流程閉環運行目標的實現，加快研究開發具有循環經濟意義的共性關鍵技術，研究建立鏈接工業、農業和社區太陽能利用的物流和能流系統集成關鍵技術，確保獲得最高的資源、能源利用率的技術等[4]。加強太陽能光伏、光熱材料產品的研發與生產，提高太陽能產業配套能力；以循環經濟為導向，建立精細化工、硅及光伏、新材料產業園區，園區生產者通過管道回流，將氯化氫送入上游化工企業，重新再利用，生成四氯化硅，加工產出白碳黑；回收脫硫后的二氧化碳，形成碳酸鉀，運用于食品添加劑、醫藥、農藥等領域，減少或消化廢物、廢氣、廢液排放，以期實現可再生資源的重復利用。

4.重點行業實施技術研發優先主題戰略。在制造業領域，針對寧夏的多數制造行業具有資源消耗大和污染排放高的特點，應高度重視太陽能利用綠色關鍵技術與工藝在化工行業、裝備行業、環保產業等行業的研發與應用；在建筑業領域，應大力研發太陽能利用為基礎的綠色建筑的工藝與技術，包括以節能、節水、節地、提供舒適、清潔環境為目標的綠色建筑、綠色建筑設計和綠色建筑設備等；在農業領域，要進一步提高太陽能灌溉系統、太陽能多功能干燥設備、太陽能溫室、太陽能采暖房、太陽能養殖關鍵技術的研發應用水平。

5.關鍵技術實施引進消化與自主研發并舉戰略。一要重視技術升級。政鼓勵企業加強同國外多晶硅生產企業的交流與合作，不惜成本購買制約行業發展的國外核心技術、知識產權和生產設備，通過引進、消化、吸收、再創新的方式，迅速縮小差距。二要重視自主研發創新。通過有效政策支持，支持企業圍繞太陽能產業開發建立產學研聯盟，在重點領域建立不同層級的企業技術中心、工程研究中心和重點實驗室，努力形成政府、高校、企業合作聯動的光伏制造和太陽能產業技術系統應用創新體系[3，5]。

三、支撐寧夏太陽能產業環境保護策略實施的措施

1.加快建設太陽能環保技術推廣服務體系。充分利用現有人力、物力、財力以及技術成果，以政府組織牽頭，科研單位與相關企業參與的方式，建設跨行業、跨部門、跨地區、機制合理可行，具有國際或國內先進水平的太陽能環保技術研發平臺與服務網絡，盡快彌補寧夏太陽能產業環保技術不足的現狀，提高寧夏太陽能產業環保技術的核心競爭力。（1）依托大專院校及科研單位組織成立自治區級太陽能光熱、硅材料和太陽電池質量檢測中心、技術服務中心，為全區及周邊省、區太陽能光熱和光伏產業提供環保方面服務；（2）建立科研資源共享網絡。積極整合企業、科研院所、高等院校等單位的相關科研資源，利用重大科研儀器設備、基礎研究成果為太陽能光熱和光伏產業提供環保技術服務，實現資源共享，以降低企業研發成本，提高企業的競爭力；（3）建立自治區級太陽能環保產業工程（技術）研究中心。針對當前太陽能產業技術更新快、不斷走向成熟，全國各地太陽能光熱資源利用存在明顯地域差異的特點，盡快建立自治區級太陽能環保產業工程（技術）研究設計中心，對寧夏太陽能建筑一體化、光伏產業發展、硅材料精細冶煉等技術中的環保關鍵環節進行研究，為太陽能企業提供必要的環保技術指導和服務，推動技術創新和成果轉化。

2.加快建立太陽能環保產業基地。（1）建設光伏原料生產基地。重點建設已具有一定基礎條件的中衛市硅材料基地。充分利用寧夏的硅資源優勢，加強產學研合作，通過自主研發和引進先進的生產技術，在寧夏形成太陽能電池級高純硅的規模化生產，把寧夏建設為國內最主要的高純硅生產基地。（2）鼓勵太陽電池發電配套產品的生產。加大招商力度，建立硅材料深加工（多精硅制單精硅），硅片切割、太陽電池制作基地，與國際太陽能光伏產業鏈接軌。（3）積極推動光伏發電及產品的開發和生產。鼓勵相關部門積極開展光伏發電并網技術研究，做好相關技術準備；支持生產企業進一步開發太陽能電池發電的配套產品（如二次電池、蓄電池、逆變器、光敏管、控制器等），并形成生產規模，提高太陽能光伏產業的整體配套能力。（4）促進太陽能集熱器及相關產品的生產。支持在銀川建設針對小城鎮及廣大農村地區的太陽能熱水器及相關配套產品的生產，進一步提高寧夏太陽能熱利用產業總量和競爭力，支持正在實施的新農村建設。

3.加快太陽能利用環保模式的應用。根據自然、經濟條件，結合寧夏新農村建設，通過模式技術的優化組合，在寧夏南部山區重點發展“四位一體”、“三位一體”、“五配套”、“被動式太陽能暖房與節能炕技術組合模式”、“太陽灶技術與沼氣技術組合模式”；中部干旱帶大力發展“四位一體”、“三位一體”、“五配套”、“太陽灶技術與沼氣技術組合模式”和“太陽能光熱轉換技術模式”；在引黃灌區積極發展“四位一體”、“三位一體”、“一池三改”能源利用技術模式與“太陽能光電光熱轉換綜合技術模式”的各類能源模式技術。帶動設施農業、暖圈養殖、特色優勢農產品發展，使太陽能利用技術在新農村建設中發揮巨大作用。結合寧夏沿黃經濟區建設，在自治區挑選有代表性的地區，以政府和企業相結合的方式建設太陽能建筑示范工程。

4.加強對太陽能產業環保領域的投入。設立寧夏太陽能產業環保領域發展基金，重點用于支持太陽能產業環保領域科研成果轉化和產業化項目的實施，及太陽能（下轉105頁）（上接58頁）重點項目貸款貼息、太陽能重點產品的推廣應用補助等。積極探索以項目收入作擔保，輔之以財政貼息的方式，發行市政債券，將其作為新的太陽能產業大氣環境保護融資渠道。加快建立以政府為導向、企業為主體、金融為信托的太陽能環保產業投入體系，努力形成多渠道、多層次、多元化的太陽能環保產業資金投入格局[6]。鼓勵企業加大研發投入力度，重點用于太陽能建筑一體化技術設備、高純硅提純、高轉換率太陽能電池、太陽能熱水器集熱材料等科技創新點的研發。

參考文獻：

[1] 牛國元，劉艷華.加快寧夏太陽能產業發展的對策建議[J].經濟研究導刊，2009，（7）：114-115.

[2] 邱建華.青州市仁河灌區灌溉項目環境影響評價[J].中國海洋大學學報，2009，（6）：13-15.

[3] 葉安珊.光伏產業發展的環境保護問題探討[J].工業安全與環保，2011，（5）：40-42.

[4] 劉志紅.中國發展循環經濟的制度供給與政策取向[J].新疆財經，2007，（2）：45-49.

[5] 葉安珊.新興產業發展與環境保護——以光伏產業為例[J].江南論壇，2010，（9）：15-16.

[6] 譚立渭，張啟興，王輝，等.長江源區生態環境問題與保護對策建議[J].生態經濟，2010，（1）：19-23.

Environmental Protection Strategy Choice on the Development of the Solar Industry in Ningxia

NIU Guo-yuan，MIAO Guan-jun

（Ningxia Scientific and Technological Development Strategy and Information Institute，Yinchuan 750001，China）

Abstract：It will have an impact on the environment during the construction and operation of solar energy industry，especially obvious in operation.Clarifing the the key environmental aspects and factors that influence solar energy industry in Ningxia and implementing positive environmental protection strategy for the development of solar energy industry is significant to break the environmental resource constraints and avoid the environmental risk of solar energy industry .

Key words：solar energy；environmental risks；environmental protection；Ningxia[責任編輯 陳麗敏]

收稿日期：2013-06-18

基金項目：2010年國家軟科學研究計劃（2010GXS5D269）；2010年寧夏環境保護科學技術研究項目（20100809）

作者簡介：牛國元（1966-），男，寧夏海原人，研究員，從事科技發展戰略、區域經濟研究；通訊作者：苗冠軍（1978-），男，河南西平人，研究實習員，從事農業科技發展戰略研究。