太阳能光伏产业污染的应对策略

2022-05-07 16:00:04 | 浏览次数：

摘要：指出了随着各国经济的发展和工业规模的不断扩大，能源需求日益增加，太阳能的开发和利用为解决常规能源的不足开辟了路径。我国太阳能光伏产业已经进入规模化、产业化阶段，其在国民经济发展和能源供应中发挥着非常重要的作用，但是由于技术水平、经济效益、废物处理工艺等因素的影响，光伏产业链所带来的污染是非常严重的。结合这一现状，对太阳能光伏产业污染的应对策略进行了探讨。

关键词：太阳能；光伏产业；污染；应对

中图分类号：X382

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2015）10-0201-03

1 引言

太阳能开发和利用是21世纪非常热门的一个话题，这主要是因为随着世界工业的发展，能源问题日益突出，与太阳能利用相关的光伏发电、太阳能供暖等逐渐进入产业化的发展阶段。太阳能光伏产业主要是利用硅材料将太阳能转化为电能、化学能的一个过程，在这一生产流程中面临着资源浪费严重、污染物难以处理等问题，这也使得太阳能变得“不清洁”。因此，如何加强光伏产业发展中的生产工艺技术研究，深化企业的清洁生产理念，优化废物处理工艺，是当前太阳能光伏产业发展中亟待解决的问题。

2 我国太阳能光伏产业生产的现状分析

2.1 我国太阳能光伏产业生产的现状

近年来，世界经济飞速发展，国际经济形势也逐渐变好，国际油价逐年上升，而我国作为一个能源需求量巨大的石油进口国所面临的能源形势也越来越紧张，在这一环境下我国的经济发展很有可能会受到限制，所以加强清洁能源的开发和利用变得更加迫切。我国陆地表面每年接受的太阳能辐射量巨大，因此太阳能储量非常丰富，其开发和利用的空间也比较大。我国太阳能光伏技术及产业发展的研究和应用都比较早，在世界光伏市场的推动下发展非常迅速，并很快在国际市场上占有了一席之地[1]。光伏产业链主要包括单/多晶硅生产、晶片制造、太阳能电池制造、系统组装集成以及光伏应用产品生产等，我国光伏产品的生产量及出口量都居于世界前列。2007年我国太阳能电池生产总量达到1088MW，在世界总产量中将近占到了1/3，居于世界首位，而且国际性的光伏产业公司有十多家，形成了大型的、国际化的光伏产业网络。多年来我国光伏产业的发展主要受多晶硅供应不足、纯度低、尾气回收还原处理困难等因素的制约，近几年有了很大的改进和完善，在多晶硅的还原回收技术上取得了很大的进步，进而大大减小了生产中的能耗，在一定程度上缓解了多晶硅供需矛盾。但是，由于光伏产业工艺的复杂性，在原材料获取、减小污染等方面仍存在一些亟待解决的问题。

2.2 我国太阳能光伏产业生产存在的问题

尽管我国太阳能光伏产业已经逐渐步入规模化生产阶段，在世界范围内具有一定的影响力，但是由于技术工艺的不成熟、自主研发及创新成果较少，我国光伏产业清洁生产仍然处于较为落后的位置，进而阻碍了光伏产业的进一步发展。光伏发电清洁生产是基于循环经济视角而提出的，要求既要满足较小的资源消耗，又要满足较小的废物排放和较高的生产效率要求[2]，光伏企业的循环经济发展在环境保护日益迫切的今天具有非常重要的意义。从光伏产业循环经济发展的角度分析，我国光伏产业发展主要面临以下问题。

（1）我国光伏产业链生产中造成的环境污染较为严重。金属硅是太阳能光伏产业生产中非常重要的一种原材料，金属硅的生产过程属于冶金的范畴，在生产中会产生大量的废气和废渣，如一氧化碳、四氯化硅等，这会对环境造成严重的污染。

（2）生产原料及废弃物尚未实现循环高效利用[2]。太阳能硅生产环节的产物中还含有一些有用的物质，而我国生产硅的企业通常是只为太阳能用硅服务，生产后的材料往往就没有了可用之地，这样不仅造成了材料的浪费，还会造成环境的污染。目前，硅生产企业生产产物除了较高纯度的硅晶体之外，还有四氯化硅、三氯氢化硅等副产物，它们通常被排放到空气中，造成了一定程度的环境污染。

（3）在太阳能光伏产业中所利用的水、热等资源也没有实现循环利用，造成了一定程度上的浪费[3]。太阳能光伏产业链中的资源浪费和环境污染问题是目前制约光伏产业发展的一个关键问题，加强对太阳能光伏产业污染的对策研究和材料、资源的循环利用对促进社会的可持续的发展具有非常重要的意义。

3 太阳能光伏产业污染的应对对策

3.1 优化政府政策支持及市场管理

加强太阳能光伏产业的污染治理首先必须加强政府监管和相关的政策支持力度，优化市场管理，为光伏企业的清洁、可持续发展奠定政策基础和市场环境基础。一方面，政府要加强光伏企业相关制度的管控与监督，严格控制企业不达标污染废物的排放，对光伏项目的批准及实施进行严格的把关。其次，对太阳能光伏企业要加强奖罚制度的实施，对违规违法行为实行“高成本、高处罚策略”，对于能够实现清洁生产的企业进行大力的扶持，从源头上减小环境污染的可能性。最后，要建立有效的标准机制[4]。目前光伏产业链中的一些生产标准并不全面，这在很大程度上给不法企业以可乘之机，疏于标准造成的环境污染是非常严重的。比如：光伏产业链生产中产生的氯化氢，能够在水中反应生钠盐，之后随污水进行排放。而我国对于污水排放并没有严格的控制指标，部分企业在生产中抓住这一空子，为减少处理费用对其不进行处理就排放，在一定程度上造成了环境的破坏。在光伏产业市场中，优化政府管理，加强监管与奖罚制度的实施，完善产业链上原料使用与产物排放标准，对加强光伏企业的清洁化生产，减小由光伏生产造成的环境污染具有很大的推动作用[4]。

3.2 优化光伏产业链生产中废弃物处理

优化光伏产业链中的废弃物处理是减小光伏产业污染的直接途径，光伏产业链生产过程中的污染是造成太阳能产业污染的主要因素。首先，在光伏太阳能电池生产中排出的一些极性的有机物，可以用分子筛、硅胶等极性吸附剂对其进行吸附处理，而对一些能够溶于水的有机物，则可在水中添加一些絮凝剂进行处理。其次，在太阳能电池生产中，产生的一些废弃物中包含氮氧化物、氟化物、氯化物等，对于这些酸性的气体可以在排放前用碱性的药剂进行处理，例如：对氮氧化合物的处理，可以采用填料塔酸碱吸收法及淋滤法进行处理，利用氮氧化合物的反应生成对环境无害的氮气[6]。在单晶硅太阳能产业生产中，常用的腐蚀剂中含有氢氧化钾、氢氧化钠水溶液、异丙醇、磷酸钠水溶液、亚硫酸钠等，这些腐蚀剂通常具有较高的浓度、腐蚀作用也比较大，使用完成后若不能进行恰当的处理，可能会给自然环境造成很大的破坏。在腐蚀剂中采用的异丙醇通常具有较高的浓度，造价也比较贵，再加上其具有较强的挥发性，不仅会增加生产成本，还会给生产环境造成一定的污染，所以采用氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸钠作为腐蚀剂的主要成分具有较好的生产效果。太阳能电池废弃以后，会产生铅、锑、锡、塑料、硅等污染物质，造成水质、土壤污染，严重破坏了自然环境，所以将废旧太阳能电池回收利用也是减小光伏产业污染的一条有效途径。

3.3 加强技术研究，改善生产工艺

加强技术研究，改善生产工艺是推动太阳能产业长久、快速发展的坚实力量，通过技术和工艺创新能够将太阳能光伏产业推向一个新的高度。对于新兴产业来讲，最重要的就是企业的核心技术，太阳能光伏产业也不例外，技术的落后最终会被市场和社会所淘汰。正是由于技术创新对产业发展有着巨大的推动作用，所以我国必须加强光伏生产链上的技术创新和工艺改进，不能盲目追求企业生产力的迅速扩张[7]。在我国光伏产业发展中，必须结合产业实际的发展需求，加强对核心技术的研究和应用，积极引进国外先进的生产工艺技术和废弃物清洁处理技术，并加强自身的技术创新。对于光伏产业来讲，只有自身掌握了领先的技术，才能有行业的控制权，从而增强产业抵抗风险的能力，促进产业的长久、持续发展[7]。此外，促进光伏企业的发展壮大，还要不断加快光伏产业链的优化升级，进一步加强生产中的清洁技术利用。科学技术是推动光伏企业进一步发展的坚实基础和有力途径，也是解决生产中污染问题的关键环节。

3.4 发展循环经济，合理控制规模

减小太阳能光伏产业生产中的环境污染必须坚持循环经济发展的理念，合理控制企业规模。在太阳能光伏产业链的上游环节，即多晶硅生产过程中，往往存在能源浪费、污染严重等问题，在光伏企业生产中必须深刻重视这一点，坚持节约、循环、清洁的原则，发展低耗、低排、高效的循环经济，以减轻我国的环境和资源压力。发展循环经济就是从整体、长远的角度考虑企业生产，坚持产业链产出废物的高效处理和科学回收利用[9]。坚持产业的循环发展不仅能够减少废弃物的排出，减轻环境污染，还能够降低生产成本，增加企业效益。发展循环经济，还要合理地控制光伏产业的规模，促进企业发展并不是盲目地扩大生产规模，而是要积极优化产业结构，促进光伏产业链的优化升级，由内而外地增强企业竞争力和影响力。坚持光伏产业的循环发展，科学合理地控制产业规模对于光伏产业的发展有积极影响，对治理光伏产业造成的环境污染也是一条非常有效的途径。

3.5 增强光伏企业及公众的环保意识及节约意识

增强光伏产业工作人员以及社会公众的环境保护意识和循环意识是减轻环境污染的基础，只有具有了环境保护的意识，才能将环境保护工作落到实处。就目前来看，我国光伏产业的环保意识和资源节约认识尚不完善，在产业链各生产环节存在很严重的浪费和排污现象，因此必须加强员工的环保和节约意识。首先，要加强企业内部的宣传教育，通过一些有意义的活动增强人们对环境保护的认识，将环保和节约观念深入人心；其次，要增强公众的环保意识，增强公众对太阳能光伏生产的认识，加强其对清洁生产的理解，进而加强公众的监督功能；最后，将环境保护及资源利用与企业效益直接挂钩[9]，通过一些奖惩政策促进光伏企业环保意识和节约意识的增强。公众的环境保护意识是推动光伏企业清洁生产、可持续发展的重要力量，只有人们从根本上认识到光伏生产中环境保护的重要性，才能最终实行清洁生产。

4 结语

光伏产业在我国经济发展中占有非常重要的地位，在弥补常规能源的不足方面起着非常重要的作用。我国光伏产业发展已经具有了相当大的规模，在国际上也居于较为领先的地位，但是就目前来看，由光伏产业带来的污染问题也是非常严重的，减轻光伏产业的污染是目前该产业发展中亟需解决的问题。有效解决光伏产业链中的污染问题可以通过以下途径展开：

（1）优化政府政策支持及市场管理；

（2）优化光伏产业链生产中废弃物处理；

（3）加强技术研究，改善生产工艺；

（4）发展循环经济，合理控制规模；

（5）增强光伏企业及公众的环保意识及节约意识等。

参考文献：

[1]田保中.我国光伏产业何去何从[J].中国高新区，2013（4）.

[2]赵鹏睿，崔彦彬.太阳能产业暗藏高污染隐忧[J].生态经济，2013（2）

[3]徐学.太阳能热水器供水的污染现状[J].山西科技，2009（2）.

[4]唐玉萍.太阳能电池生产项目污染产生与处理措施阴[J].广东化工，2010（4）.

[5]魏会学.环保太阳能引发的光污染事件[J].城市开发，2012（13）.

[6]叶安珊.光伏产业发展的环境保护问题探讨[J].工业安全与环保，2011（5）.