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当热点分析多晶硅生产背后的环境隐忧

发布时间:2021-09-11 14:14:27 阅读: 来源:传动带厂家
当热点分析多晶硅生产背后的环境隐忧

热点分析:多晶硅生产背后的环境隐忧

多晶硅被人们称为新时期的暴利行业,形象地说,生产多晶硅消耗1度电便可以换回20?30度电,而它的每公斤售价可以超出成本最高达到10倍之多。

也许是它的高利润掩盖了它并不光鲜的一面。其实,多晶硅是高污染的项目。据了解,中国多数多晶硅企业环保不完全达标。生产多晶硅的副产品???四氯化硅是高毒物质,用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变得寸草不生。因此,尽管是可再生的清洁能源,但国内对于太阳能制造过程中对环境污染的争议一直不罗杰斯高弹体材料解决方案事业部专注于在多种利用中提供高性能工程材料解决方案断。

高利润引得投资热为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国都将太阳能发电行业作为发展的重点。在政策的积极引导下,国际太阳能电池市场得到迅速扩大,太阳能发电产业驶入快车道。最近10年,太阳能电池及组件生产的年平均增长率达到33%,最近5年的年平均增长率更是达到了43%。2006年,世界太阳能电池产量达到2500兆瓦,累计发货量达到8500兆瓦。

最近几年,我国太阳能建设发展迅速,截至去年底,我国生产的太阳能电池总量已经达到1088兆瓦,安装的组件超过1717兆瓦,中国太阳能电池生产总量已经位居世界领先,超过日本、欧洲和美国。

据有关资料显示,我国生产的太阳能电池超过90%的产品都出口,国内市场所占份额很小,大部分都出口到欧洲的德国、西班牙等地,一部分出口到日本和美国。另外,现在随着我国集成电路的增长以及硅片生产和太阳能电池产业的迅猛发展,对于多晶硅材料的需求也在不断增加。所以,多晶硅在国内外都潜藏着巨大的市场。

多晶硅,单质硅的一种形态,熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来就结晶成多晶硅,它也可作拉制单晶硅的原料。而晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是制造太阳能电池最主要的原材料。太阳能电池是光伏发电的关键元件。所谓光伏发电,就是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。据研究资料表明,在今后相当长的一段时期里,还不可能有其他材料能够替代硅材料而成为电子和光伏产业主要原材料。

据粗略统计,2007年全球共需太阳能多晶硅3。375万吨,2008年则需4。55万吨。而其价格也将水涨船高。2002年多晶硅的价格是每公斤20美元,如今现货价有的已经达到了400美元/公斤。

正是看准了这一点,自2007年以来,全国各地纷纷上马多晶硅产业,先后有10个左右的多晶硅项目宣布动工或投产。从2007年开始,投资太阳能领域的上市公司,有99%将目光瞄向了多晶硅制造,截至2008年2月,共有8家上市公司投资多晶硅项目,累计投资金额达54。39亿元。其中,南玻A5000吨、江苏大全集团6000吨、通威集团10000吨、天威英利5000吨、爱信硅科技10000吨、亚洲硅业6000吨、江苏阳光4500吨......

目前,我国已批准宁夏石嘴山、河南洛阳、四川乐山、辽宁凌海4个千吨级多晶硅项目。

环保标准缺失这么一个高投资、高回报的产业,“目前对于环境污染方面尚没有专门的界定标准,而只能以工业污染的指标来衡量。”联合国环境规划署驻华代表张世钢表示。

据报道,中国多晶硅制造商洛阳中硅高科技有限公司过去9个月以来,持续在工厂四周空地倾倒有毒废弃物四氯化硅,造成土地无法种植农作物。

四氯化硅为制造多晶硅时产生的副产品,是一种高度有毒的物质,会对环境造成严重污染。由于该种物质回收再利用的成本昂贵,多数中国太阳能厂房均未装设或完全安装相关的回收设备。四氯化硅一遇潮湿空气即分解成硅酸和剧毒气体氯化氢,对人体眼睛、皮肤、呼吸道有强烈刺激性,遇火星会爆炸。

另据报道,今年以来,河南省林州市城郊乡张家庄部分村民出现胸闷、恶心、眼发红、四肢无力等症状。当地媒体报道称,由于症状相似,村里人怀疑这和年初在当地开始兴建的一个多晶硅项目有关。由于民心惶惶,城郊乡政府为此专门下发了情况说明,将之归结为多晶硅厂的一次意外事故,但村民们却发现这家厂仍在对外倾倒污染物。

据了解,生产多晶硅的过程是:硅砂先在电弧炉中与碳置换成98%的金属硅,跟着与氯气、氢气反应后生成三氯氢硅,再在氢气中还原沉积成多晶硅。氯气有毒,空气中超过0。001毫克/升人就有危险,技术不过关的话,多晶硅会随氯气跑出,氯气的外溢则可使人出现咳嗽、头晕、胸闷等病状,严重污染环境。

在江苏,省级有关部门近期开展的一项调查显示,当地光伏产业存在产业集中度低、核心技术尚未掌握、投资有过热倾向三大特点。其中,在产业链中处于高端的多晶硅材料生产工艺中,由于核心技术工艺没有完全掌握,尾气中还原回收再利用工艺尚未实现,还未真正打通整个工艺流程实现多晶硅生产闭路循环,这在一定程度上给环保带来了挑战。

随着我国多晶硅总产量的逐年增加,多晶硅的副产物四氯化硅的安全环保问题日益突出。四氯化硅是多晶硅生产中最大的副产物,未经处理回收的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体。2010年我国多晶硅产能将扩大到30000吨/年左右,而生产1000吨多晶硅就可产生8000吨四氯化硅。照此计算,2010年的实际产量如果为设计产量的70%,即多晶硅产量达到20000吨,那么,四氯化硅的产生量将超过16万吨,对四氯化硅的无害化处理将成为制约多晶硅发展的瓶颈。

中科院院士王占国曾指出,中国目前还没有完全掌握改良的西门子技术,即闭环生产工艺技术。如果不采取这种先进的闭环生产方式和优化的工艺路线,那么除造成环境污染外,能耗高、成本高,难在国际竞争中取胜。

多晶硅核心技术???三氯氢硅还原法垄断在美国、德国、日本等六七家企业手中,中国企业很难获得关键技术。

目前,国内在建多晶硅生产厂所用改良西门子生产法是向俄罗斯购买的技术,而该技术与美国、日本等国企业还有相当差距,没有经过大批工业化生产,其缺点是气体回收率低、污染大、产出率低、耗能高。

不容忽视的高能耗太阳能属清洁能源,但多晶硅是典型的高耗能产业。

我国多晶硅生产技术基本从俄罗斯引进,而俄罗斯的技术相对美国、德国、日本的技术并不是特别成熟,其中最重要的能耗问题一直难以解决。使用轴分控多功能试验机详细介绍该方法,1千瓦的太阳能电池约需10公斤的多晶硅,需要消耗电能5800?6000度,是美日技术能耗的1。5?2倍;另一方面,我国电价高度管制,价格太高,这就更增加了我国多晶硅的生产成本。目前,国内多晶硅成本基本在50美元/公斤,而国外成本在30美元/公斤。如果电力能耗降至和美日技术相当,那么我国多晶硅的生产成本就会降至40美元/公斤,成本下降相当明显。

国内光伏业领军人物、尚德电力董事长施正荣曾公开表示,中国不是适合制造多晶硅的国家,因为电费高,生产多晶硅不符合科学发展观。他认为,投资多晶硅应该去加拿大、美国、澳大利亚等电费相对便宜的国家。

中国科学院院士简水生曾指出,目前生产多晶硅的企业具有强度高一般都采用改良西门子法。即使电池能够稳定使用20年,太阳能电池的电能再生比也不到8,水平较低。这导致多晶硅太阳能的发电成本大约是生物质发电的7?12倍、风能发电的6?10倍,更2、意义:弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标是传统煤电方式的11?18倍。

业内专家指出,无论是什么企业,只要生产就必须清洁生产,保护环境。决不能因为是国家鼓励的新能源企业就忽视对环境的投入。

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