光伏产业的环境污染及其对策
2022-06-09
太阳能是一种资源丰富的可再生能源，无使用限度、无需运输且不造成任何环境污染，人类利用光伏电板将太阳能直接转化为电能进行光伏发电，既节约了燃料成本又维护了自然环境。太阳能的出现使人类进入了一个全新的生活时代，而光伏电板对于太阳能的利用所具有的自由控制功率、维护简单等优点更是日渐受到了人们的喜爱。我国目前光伏发电的装机容量在可再生能源领域仅次于风力发电和水力发电，一举成为了第三大可再生能源。然而，尽管光伏发电不会大面积污染环境和水源，但由于产业技术的发展限制，近几年来光伏产业中的一些生产环节对局部生产地区周边的环境还是造成了一定程度的影响，其所暴露出的发展弊端和解决方法也逐渐成为了我过光伏产业发展首要解决的重任之一。
1光伏产业的环境污染
太阳能光伏产业中对环境影响最大的是硅原料的生产。目前绝大多数太阳能光伏产业均采用节能降耗的改良西门子工艺对多晶硅进行提纯和生产，改良西门子工艺是在（1050±50）℃的高纯硅芯上用H2（高纯氢）还原高纯HCl3Si（三氯氢硅），从而使硅芯出现多晶硅沉淀。在此过程中约有24%的HCI3Si（三氯氢硅）被转化多晶硅提炼，其余则进入尾气排放系统形成大量氯硅烷、HCI（氯化氢）和SiCl4（四氯化硅）等副产物。其中SiCl4（四氯化硅）为淡黄色发烟液体，容易受热或水分解热而放出有毒的腐蚀性烟气，属高毒性危险物。在对多晶硅进行提炼的过程中如果没有做好尾气回收工作则极有可能引起有毒气体外泄，我国现有企业所采用的改良西门子工艺尚且无法完整的实现整个多晶硅提纯生产流程的闭环运行，并且由于提纯副产物回收成本价高、回收技术尚未掌握，多数国内且并未设置相关回收器材，对于四氯化硅污染的控制方面还存在相当多的安全隐患。
除了硅原料生产环节存在环境污染外，光伏产业中所使用的元件也具有一定的污染性。除了光伏电池板和电器元件以及变压器的使用时间较长之外，光伏并网逆变器整机的有效使用时间只有25年，内部电容元件等使用寿命一般为15年，更换的光伏元件一般可进行返厂处理进行再利用，较少产生固体废弃污染。但光伏产业中的主变压器所产生的废油若在事故中处理不当则很有可能产生泄漏造成污染。多晶硅电池组件的玻璃表面结构也会产生化学光污染，因此光伏企业一般都会采用透光率高的防眩光涂层材料，这种材料透光率高达98%，主要散射阳光，防静电、高耐磨，如合理利用放置地点则可以有效避免产生光污染。
2光伏产业环境污染的对策
2.1加大监管力度
加大光伏产业监管力度，对光伏产业项目进行严格把关，完善光伏产业投资监管制度，做到光伏产业既高产又安全环保。企业根据国家相关法规进行项目审批，环保部门要严格按照"98.7%HCI（氯化氢）、99.3%SiCl4（四氯化硅）、99.5%Cl2（氯气）的回收利用标准"的规定对光伏产业的尾气回收执行严格执法监管。大力支持太阳能多晶硅环保产业技术的研发，引导光伏企业中的多晶硅电厂与化工联营的生产模式，对不合格企业进行坚决取缔与严惩，确保企业在进行多晶硅提纯时所生产出的有害物质能够被有效回收和处理，使我国尽快成为低能耗、低污染的高纯硅材料生产大国。
2.2鼓励企业升级
国家和政府鼓励光伏企业产业进行升级改造，进一步优化我国的工业布局，同时加快我国产业结构的调整，有效节约土地资源，加强环境保护，实现节能减排。美国是拥有最先进的多晶硅生产技术国家，而我国目前的多晶硅生产企业项目技术仍然处在短缺阶段，若我国能够获得美国的强大资金支持，成功引进美国先进的多晶硅提纯生产技术，这将势必成为我国光伏产业进行自我调整和升级的重大契机。因此，我国应尽快制定相应的政策鼓励企业和地方政府积极参与产业升级。
2.3建立CDM机制
CEM清洁能源发展机制可有效提高能源节约，根据现有能源结构来看，我国CDM项目主要是可再生能源的研究，这类项目成本低、收益高，往往能够给企业带来较好的发展前景。光伏产业用CDM机制产生能源清洁的回收利用并以此补贴生产环节所产生的能源消耗，很有可能扭转我国光伏企业发展的现状。将CDM发展机制进入光伏产业，不仅能够减少有害气体的排放，还能够缓解企业资金运转问题，并由此带来一系列有利于环境和社会的各项经济效益。因此，光伏产业的环境问题治理不仅要管理和技术双管齐下，在废气清洁回收方面也应做好相对的管理措施。
总而言之，光伏产业在近年以及未来对于我国产业结构的优化和经济的发展都起着十分重要的作用，现如今正是光伏产业的发展关键时期，其发展不仅需要我国政府做好相关管理和政策的安排，光伏企业本身也应加强自身技术水平的提高，配合政府解决光伏产业的技术问题和资金问题，使光伏产业完全符合国家能源产业的发展政策，为我国的经济发展带来新的商机。
[参考文献]
[1]朱林，吴菲，李健.国内外光伏发电站环境影响评价方法简析[J].环境科学与管理，2012（1）：173-178.
[2]孙艳伟，王润，肖黎姗，刘健，余运俊，庄小四.中国并网光伏发电系统的经济性与环境效益[J].中国人口.资源与环境，2011，21（4）.
1光伏产业的环境污染
太阳能光伏产业中对环境影响最大的是硅原料的生产。目前绝大多数太阳能光伏产业均采用节能降耗的改良西门子工艺对多晶硅进行提纯和生产，改良西门子工艺是在（1050±50）℃的高纯硅芯上用H2（高纯氢）还原高纯HCl3Si（三氯氢硅），从而使硅芯出现多晶硅沉淀。在此过程中约有24%的HCI3Si（三氯氢硅）被转化多晶硅提炼，其余则进入尾气排放系统形成大量氯硅烷、HCI（氯化氢）和SiCl4（四氯化硅）等副产物。其中SiCl4（四氯化硅）为淡黄色发烟液体，容易受热或水分解热而放出有毒的腐蚀性烟气，属高毒性危险物。在对多晶硅进行提炼的过程中如果没有做好尾气回收工作则极有可能引起有毒气体外泄，我国现有企业所采用的改良西门子工艺尚且无法完整的实现整个多晶硅提纯生产流程的闭环运行，并且由于提纯副产物回收成本价高、回收技术尚未掌握，多数国内且并未设置相关回收器材，对于四氯化硅污染的控制方面还存在相当多的安全隐患。
除了硅原料生产环节存在环境污染外，光伏产业中所使用的元件也具有一定的污染性。除了光伏电池板和电器元件以及变压器的使用时间较长之外，光伏并网逆变器整机的有效使用时间只有25年，内部电容元件等使用寿命一般为15年，更换的光伏元件一般可进行返厂处理进行再利用，较少产生固体废弃污染。但光伏产业中的主变压器所产生的废油若在事故中处理不当则很有可能产生泄漏造成污染。多晶硅电池组件的玻璃表面结构也会产生化学光污染，因此光伏企业一般都会采用透光率高的防眩光涂层材料，这种材料透光率高达98%，主要散射阳光，防静电、高耐磨，如合理利用放置地点则可以有效避免产生光污染。
2光伏产业环境污染的对策
2.1加大监管力度
加大光伏产业监管力度，对光伏产业项目进行严格把关，完善光伏产业投资监管制度，做到光伏产业既高产又安全环保。企业根据国家相关法规进行项目审批，环保部门要严格按照"98.7%HCI（氯化氢）、99.3%SiCl4（四氯化硅）、99.5%Cl2（氯气）的回收利用标准"的规定对光伏产业的尾气回收执行严格执法监管。大力支持太阳能多晶硅环保产业技术的研发，引导光伏企业中的多晶硅电厂与化工联营的生产模式，对不合格企业进行坚决取缔与严惩，确保企业在进行多晶硅提纯时所生产出的有害物质能够被有效回收和处理，使我国尽快成为低能耗、低污染的高纯硅材料生产大国。
2.2鼓励企业升级
国家和政府鼓励光伏企业产业进行升级改造，进一步优化我国的工业布局，同时加快我国产业结构的调整，有效节约土地资源，加强环境保护，实现节能减排。美国是拥有最先进的多晶硅生产技术国家，而我国目前的多晶硅生产企业项目技术仍然处在短缺阶段，若我国能够获得美国的强大资金支持，成功引进美国先进的多晶硅提纯生产技术，这将势必成为我国光伏产业进行自我调整和升级的重大契机。因此，我国应尽快制定相应的政策鼓励企业和地方政府积极参与产业升级。
2.3建立CDM机制
CEM清洁能源发展机制可有效提高能源节约，根据现有能源结构来看，我国CDM项目主要是可再生能源的研究，这类项目成本低、收益高，往往能够给企业带来较好的发展前景。光伏产业用CDM机制产生能源清洁的回收利用并以此补贴生产环节所产生的能源消耗，很有可能扭转我国光伏企业发展的现状。将CDM发展机制进入光伏产业，不仅能够减少有害气体的排放，还能够缓解企业资金运转问题，并由此带来一系列有利于环境和社会的各项经济效益。因此，光伏产业的环境问题治理不仅要管理和技术双管齐下，在废气清洁回收方面也应做好相对的管理措施。
总而言之，光伏产业在近年以及未来对于我国产业结构的优化和经济的发展都起着十分重要的作用，现如今正是光伏产业的发展关键时期，其发展不仅需要我国政府做好相关管理和政策的安排，光伏企业本身也应加强自身技术水平的提高，配合政府解决光伏产业的技术问题和资金问题，使光伏产业完全符合国家能源产业的发展政策，为我国的经济发展带来新的商机。
[参考文献]
[1]朱林，吴菲，李健.国内外光伏发电站环境影响评价方法简析[J].环境科学与管理，2012（1）：173-178.
[2]孙艳伟，王润，肖黎姗，刘健，余运俊，庄小四.中国并网光伏发电系统的经济性与环境效益[J].中国人口.资源与环境，2011，21（4）.