光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)問題探討

戴建生

（射陽縣生態(tài)環(huán)境綜合行政執(zhí)法局，江蘇 鹽城 224300）

解決氣候問題、發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，光伏產(chǎn)業(yè)的太陽能發(fā)電將發(fā)揮關(guān)鍵作用。但是，我國還需要應(yīng)對光伏產(chǎn)業(yè)的環(huán)境污染治理問題。相關(guān)政府部門文件將光伏產(chǎn)業(yè)確定為“光伏電池是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料，屬于高耗能、高污染的產(chǎn)品。”在光伏產(chǎn)業(yè)環(huán)境污染問題突出的階段，關(guān)鍵取決于光伏電池生產(chǎn)中的副產(chǎn)品四氯化硅能否得到適當(dāng)?shù)幕厥绽谩Ｒ虼耍绾螒?yīng)對工業(yè)化制造引發(fā)的諸多四氯化硅問題，是政府部門和企業(yè)必須考慮的難題。

1 光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境污染關(guān)鍵環(huán)節(jié)

現(xiàn)階段，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)上下游多晶硅電池提純是生產(chǎn)多晶硅的關(guān)鍵一步。先將金屬硅轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，然后加入氫進(jìn)行還原，約四分之一的三氯氫硅向多晶硅轉(zhuǎn)化。整個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生四氯化硅、TCS、DCS等副產(chǎn)品。該副產(chǎn)物中，四氯化硅屬于危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)，其理化性質(zhì)為潮解性、無色或淡黃色煙霧液體，屬酸堿性腐蝕品，對呼吸道、眼睛的刺激作用明顯，身體接觸會(huì)導(dǎo)致皮膚組織收縮[1]；另一種含有DCS的TCS副產(chǎn)品，其中DCS的理化特性接近四氯化硅，毒副作用稍弱，但一旦與水或空氣中的水接觸會(huì)迅速水解與氯化氫或硫酸反應(yīng)，遇熱源和明火易著火爆炸。如果生產(chǎn)過程中的回收利用過程不成熟，這種有效氯有害物質(zhì)極有可能溢出，存在嚴(yán)重的環(huán)境污染安全隱患。近年來，我國光伏電池年產(chǎn)能已超過2萬噸，四氯化硅超過10萬噸。我國光伏電池凈化過程中的氟化物基本被中下游廠商消化吸收。如此之多的含氟化學(xué)物質(zhì)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了中國解決問題的能力。許多含氟有害物質(zhì)沒有得到妥善處置必然存在環(huán)境污染和安全隱患。此外，當(dāng)前回收再利用的技術(shù)并不完善，即使技術(shù)上可以回收利用，中國的銷售市場也無法消化吸收快速增長的四氯化硅，更何況目前的技術(shù)還不完全。污水、有機(jī)廢氣、光伏電池產(chǎn)生的廢棄物等不能得到合理解決和利用，對空氣、水、土地資源等造成嚴(yán)重的污染。

其次，在光伏電站混凝土基礎(chǔ)工程的整個(gè)建設(shè)過程中，對綠色生態(tài)及空氣的主要污染是植物群落的破壞和水土流失。對于綠色生態(tài)敏感地區(qū)，其不利影響將是致命的。土方回填工程全過程產(chǎn)生的施工現(xiàn)場揚(yáng)塵是環(huán)境空氣的主要污染物。穿孔灌注樁基礎(chǔ)在整個(gè)施工過程中，通常會(huì)隨意堆積大量廢砂漿和污水，干燥后會(huì)產(chǎn)生煙塵、環(huán)境空氣污染。再次，現(xiàn)階段我國采用離網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)軟件，由太陽能電池板矩陣、控制板、直流/通信交流逆變電源、電池組、電源電路維護(hù)和大功率軟件組成。其中的鉛酸蓄電池中含有鉛、銻、鎘、鹽酸等多種有毒物質(zhì)，會(huì)污染地表水、土層、草原等。最后，環(huán)境污染問題更加嚴(yán)重時(shí)會(huì)對人眼的黃斑部和視網(wǎng)膜造成不同程度的損傷，導(dǎo)致眼睛視力突然下降，甚至導(dǎo)致45%的白內(nèi)障患病率，并會(huì)持續(xù)使人頭暈、心煩、失眠，造成其他精神疾病等等。

2 太陽能光伏產(chǎn)業(yè)污染控制措施

2.1 在監(jiān)管強(qiáng)化的基礎(chǔ)上治理光伏產(chǎn)業(yè)的污染

我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，經(jīng)營規(guī)模大。截至2020年底，中國光伏用戶總數(shù)253 GW，新增用戶48.2 GW，同比增長60%；新增用戶數(shù)中集中用戶數(shù)達(dá)到32.7 GW，分布式系統(tǒng)用戶數(shù)達(dá)到15.5 GW。截至2019年，我國光伏用戶增量已連續(xù)7年位居世界第一；中國光伏用戶總數(shù)連續(xù)5年位居世界第一；光伏電池產(chǎn)量連續(xù)9年位居世界第一；零部件產(chǎn)量連續(xù)13年位居世界第一。我國在巴黎氣候峰會(huì)上宣布，到2030年，我國企業(yè)GDP二氧化碳排放量將比2005年減少65%以上，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到25%。按照這個(gè)比例進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測分析到2025年，我國太陽能年發(fā)電總量將達(dá)到805.2 GW[2]。光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，要求國家環(huán)保部門按照“清潔、環(huán)保”的基本規(guī)定，根據(jù)高效、安全的原則加大對光伏產(chǎn)業(yè)的控制范圍，不斷完善光伏產(chǎn)業(yè)投資準(zhǔn)入和控制的管理；按照國家相關(guān)規(guī)定和新頒布的《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件（2021年版）》的規(guī)定，嚴(yán)格項(xiàng)目審批，對不符合準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的新建項(xiàng)目不予審核。環(huán)保部門按照回收廢氣中四氯化硅、氯化氫、氫氣的回收利用率不低于98.5%、99%、99%的要求，嚴(yán)格執(zhí)行檢查控制；全力支持太陽能發(fā)電、光伏電池節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)，正確引導(dǎo)和應(yīng)用光伏電池企業(yè)，完成光伏電池、電站、化工廠協(xié)同運(yùn)作的經(jīng)營模式。應(yīng)用多種方式，應(yīng)用科研開發(fā)綠色環(huán)保的太陽能發(fā)電光伏電池，降低產(chǎn)品成本。強(qiáng)化依法治國理念，擴(kuò)大自然環(huán)境檢查范圍。對不實(shí)施環(huán)境評(píng)價(jià)審查、治污設(shè)備運(yùn)行異常、污染物超標(biāo)排放、不符合環(huán)境審查審批要求和重大大氣污染安全事故的，依法嚴(yán)肅查處。對不符合生態(tài)環(huán)境要求的，限期整改。嚴(yán)格限制資源利用率低和高耗能、經(jīng)濟(jì)效益差、環(huán)境污染重的光伏發(fā)電建設(shè)項(xiàng)目，對新建項(xiàng)目選址、功能區(qū)劃和環(huán)境污染進(jìn)行集中管控，從根本上治理大氣污染和生態(tài)環(huán)境問題；有力支持那些確保四氯化硅和其他有害污染物可以回收、利用或妥善處置的公司，堅(jiān)決取締不合格企業(yè)，確保企業(yè)在提純多晶硅電池時(shí)合理回收和化解有害物質(zhì)，使我國盡快成為低能耗、低污染的高純硅材料生產(chǎn)大國。

2.2 打造CEM2.0綠色能源發(fā)展體系

CEM2.0的綠色能源發(fā)展系統(tǒng)可以合理增加電力和節(jié)能。此類新項(xiàng)目成本低、利潤高，通常可為公司帶來良好的發(fā)展前景。生態(tài)環(huán)境保護(hù)一直是我國的基本國策，我們要借鑒國外成功經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)吸收國外優(yōu)秀技術(shù)和資產(chǎn)，走創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展道路，完成經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、自然環(huán)境和諧可持續(xù)的發(fā)展理念，使企業(yè)長期堅(jiān)持不懈的發(fā)展。新CDM項(xiàng)目的實(shí)施，可以幫助簽約方以較低的成本完成其節(jié)能減排大氣污染物的服務(wù)承諾，同時(shí)可以促進(jìn)我國落實(shí)“節(jié)能減排”理念的發(fā)展，達(dá)到以引進(jìn)優(yōu)秀新技術(shù)、新工藝為基礎(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。戰(zhàn)略是一項(xiàng)互利共贏的主題活動(dòng)。光伏產(chǎn)業(yè)使用CDM系統(tǒng)對電力進(jìn)行清理和再利用，補(bǔ)貼生產(chǎn)制造階段的能源消耗，很可能會(huì)扭轉(zhuǎn)我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展之現(xiàn)狀。將CDM發(fā)展系統(tǒng)納入光伏產(chǎn)業(yè)，不僅可以減少有害物質(zhì)的排放，還可以減少公司的資產(chǎn)運(yùn)營問題，從而產(chǎn)生一系列有利于自然環(huán)境和社會(huì)發(fā)展的各種經(jīng)濟(jì)效益[3]。因此，光伏產(chǎn)業(yè)環(huán)境污染問題的整治，不僅需要管理方法和技術(shù)，還需要有機(jī)廢氣凈化回收層面的相關(guān)管理方法和對策。

2.3 重視技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)的建設(shè)

2.3.1 充分保障人力資源

高等學(xué)校要制定專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，重視相關(guān)技術(shù)專長的拓展和對接，推進(jìn)技術(shù)專業(yè)設(shè)置。企業(yè)要高度重視在職人員的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，聘請和引進(jìn)海外一流高端科技人才和專業(yè)人才，我國必須制定培養(yǎng)自主創(chuàng)新人才的規(guī)劃。

2.3.2 高度重視產(chǎn)品升級(jí)

政府部門要鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)與境外光伏電池生產(chǎn)企業(yè)的交流合作，不惜一切代價(jià)購買促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)、專利和生產(chǎn)設(shè)備。據(jù)介紹，消化吸收、自主創(chuàng)新的方法正在迅速縮小資本主義國家企業(yè)之間的差距。

2.3.3 高度重視產(chǎn)品研發(fā)及自主創(chuàng)新

我國必須鼓勵(lì)企業(yè)開發(fā)利用產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟等各種能量，各種高新技術(shù)解決方案和新項(xiàng)目向產(chǎn)學(xué)研新項(xiàng)目傾斜，對推動(dòng)光伏電池產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)發(fā)展的科技人員制定激勵(lì)措施。依托龍頭企業(yè)，在光伏產(chǎn)業(yè)的多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)，建設(shè)不同層次的企業(yè)研究中心、工程項(xiàng)目研究所和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。在中央層面，設(shè)立國家級(jí)光伏材料工程設(shè)計(jì)院和國家級(jí)太陽能發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)院，打造以企業(yè)研發(fā)中心為主體的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品研發(fā)服務(wù)平臺(tái)，打造政府部門、高校與企業(yè)技術(shù)協(xié)同聯(lián)動(dòng)的太陽能發(fā)電生產(chǎn)及系統(tǒng)應(yīng)用自主創(chuàng)新管理體系。

3 結(jié)論

總體而言，與傳統(tǒng)的不可再生資源發(fā)電相比，光伏發(fā)電具有不消耗能源的優(yōu)勢，成為實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的重要措施。光伏產(chǎn)業(yè)的正確引導(dǎo)和制度的有效布局是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，除了解決技術(shù)層面和經(jīng)濟(jì)發(fā)展層面的困難外，還要高度重視解決當(dāng)前政策層面的困難。