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太阳能蓄电池光鲜的背后存在的污染问题

行业上下游中国仪表网2012年08月16日 17:46人气:6950

  铅酸蓄电池带来的污染,令人触目精心,铅酸蓄电池人人得而诛之。不过作为市场上最主流的储能设备,目前还没有电池产品能够代替铅酸蓄电池。通过检查与整改,铅酸蓄电池产业得到了不断的升华。与此同时,在使用过程中无排放,无噪音,无能耗的清洁能源太阳能电池,也得到了人们的大力支持。但当今主流却忽略了太阳能电池光鲜表面背后生产过程中的高污染、高能耗的问题。
  
  太阳能蓄电池在生产过程中的高污染:现太阳能电池90%为晶体硅电池,其原材料为多晶硅,由金属硅(工业硅)提纯而来,目前国内均采用化学法(改良西门子法):先将金属硅转变为三氯氢硅,再进行分馏和精馏提纯,得到高纯度的三氯氢硅(具有毒性、腐蚀性和易爆炸)后,最终由氢气还原而成;这一过程中只有约25%的三氯氢硅传化成多晶硅,其余基本直接排放;而污染最严重的,则是在还原过程中产生的副产品——四氯化硅(一种腐蚀性极强、难以保存的有毒液体,具有急毒性。由于四氯化硅不能自然降解,如果将四氯化硅倾倒或掩埋,水体将会受到严重污染,土地会变成不毛之地)。这还不包括大量氯气等其它易燃易爆有毒气体。每生产1KW太阳能电池板需耗费10Kg多晶硅,产生80Kg以上四氯化硅。而国内能通过氢化还原闭环工艺循环减小四氯化硅排放的仅有一家;而即使通过氢化还原闭环工艺循环,四氯化硅的排放仍到达50%;四氯化硅虽然也是化工原料,但下游的化工厂消化十分有限。国内绝大多数多晶硅生产厂家的四氯化硅少部分以低价卖给下游厂家,一部分存储,一部分则偷偷掩埋。这还不包括硅片后期处理的其它辅料。如制绒过程中用到的各种强酸强碱溶液、扩散使用的三氯氧磷、PECVD中使用的硅烷等,这些辅材的消耗不比主材料少。
  
  由于太阳电池具有时效性,只有阳光照射才会产生电能;所以必须用蓄电池在有阳光时蓄电,无阳光时维持供电。而蓄电池又以铅酸蓄电池为主,其污染程度是相当大的。
  
  太阳蓄电池会存在高能耗问题:硅石冶炼为金属硅、金属硅提纯为多晶硅、多晶硅片处理需要耗费大量的电能,主要集中在硅石冶炼、多晶硅的铸锭和扩散这几个流程;每生产1KW太阳能电池板需要耗费5800-6000度电(国内平均数)。我们可以这样计算:按平均光照时间4小时/天,太阳能电池是寿命为15至20年(按20年),1KW太阳能电池总的发电量为4x365x20=29200KW?h;与耗掉的6000度电相比,其电能再生比只有4.87,这还没有算上光照效率以及逆变电源的损耗和控制电路的损耗;远远低于水电和风电。如果再加上超白玻璃、铝合金、钢材、电缆等辅件,其电能再生比是相当低的。
  
  目前很多生产太阳能蓄电池的企业只照葫芦画瓢,不做技术革新、监管的缺乏和环保意识的淡薄是造成高污染和高能耗的另一重要原因。目前中国生产的太阳能蓄电池大多数都是用于出口,真正用在国内的也比较少,所以在我国,太阳能蓄电池要真正成为主流储能设备,还需要改进技术,以及普及应用。
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