光伏产业真是高污染产业吗

2017-02-14徐令予美国加州大学洛杉矶分校物理系研究员

环境与生活 2017年1期

关键词：回收期储能太阳能

◎徐令予（美国加州大学洛杉矶分校物理系研究员）

光伏产业真是高污染产业吗

◎徐令予（美国加州大学洛杉矶分校物理系研究员）

光伏技术的致命缺陷是受制于日夜交替和天气变化，在看天吃饭这一点上，它甚至比农业生产还严重。因此光伏电能的各项参数从电力网标准看很不理想，所以也不能一味责怪电网拒收。目前来看，光伏电站和电网应该互相理解通力合作。

电网应加速智能化

首要的是加速发展储能技术，抽水蓄能可能是最有效的方案，磁悬浮动力轮和其他一些方法也应加以重视。电网则应加速电力产业全流程的智能化、信息化、分级化和互动管理，提高和完善清洁能源的接纳能力。同时，中国还得加速建设东西走向的直流超高压输电线路，使西部的光伏电能可以大容量、低损耗地输送到国家中部和东部的缺电地区。上述几项工作实际上正是中国能源专家提出的“互动电网”的重要组成部分，我对此是相当乐观的。

期待中国储能技术突破

我非常期待中国的科技人员能在光电转换和储能技术上有更大的技术突破。中国人在水稻种植技术上长期领先世界，从物理学角度来看，水稻生产就是一种高效捕获太阳能的技术，而且晒干后储藏的稻谷就是最好的一种储能技术。辉煌的中华文明是建立在水稻种植技术上的，中国人利用植物光合作用捕获太阳能并妥善地储存太阳能的技术达到了这个星球上的顶峰。最近的几十年里，中国的水稻专家袁隆平先生把水稻种植技术又推到了一个新的高度，世上无人能与之争锋。

光伏技术其实就是人工光合作用，但愿在这个领域也能出一个袁隆平式的英雄人物，在光伏发电和储能技术取得突破性成果，让中国人在转换、储存和应用太阳能方面再次取得世界领先地位。

能量回收期不断缩短

另外，我再回应两个关于光伏技术的质疑。

其一，前几年中国工程院有一位院士说，太阳能电池在制造过程中所消耗的电能超过它生命周期所产生的电能，所以它不是可持续发展的能源。

这可以用数据来回答。太阳能电池有一个重要的技术指标，称为光伏发电的“能量回收期”（EPT，Energy Payback Time），即光伏发电系统几年内能把自己消耗的能量回收回来。

数据显示，目前光伏发电的能量回收期大概在2至5年。回顾上世纪的数据，80年代光伏发电的能量回收期长达5至10年，90年代缩短为3至8年左右。随着技术进步，能量回收期还在进一步缩短，未来可降至1至2年以内。由此可知，未来的光伏电池有25年以上的时间全“芯”全意、无怨无“灰”地为人们贡献清洁能源。

有害副产物主要是四氯化硅

其二，光伏产业是否为高污染产业？

在整个光伏产业链中，除了硅材料生产环节，其他的中下游环节基本不存在污染。目前，全球80%以上的多晶硅都是用“改良西门子法”生产的，中国的多晶硅产业基本也是如此。改良西门子法有害副产物比例最大的就是四氯化硅。

现在国际上领先的硅料厂家对有害物质的处理方式是：四氯化硅一部分加氢形成三氯氢硅继续循环反应，一部分被用于有机硅等其他产品的生产。不过从目前来看，通过氢化进入循环反应的副产物只有小部分，大部分还是要进行再处理，处理方式要么进行碱液中和，要么直接销售或者自行生产其他产品，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。

（原载观察者网，本刊有删节）

环境决定生活