【 第1頁 第2頁 】

“南橘北枳”的中國光伏業

http://www.CRNTT.com   2011-10-20 10:47:44

圖一：改良西門子法生產多晶矽流程（網易探索/制圖） 某廠工人在展示多晶矽片。生產太陽能電池板主要原材料的多晶矽國際市場價格曾經一路飈升，最多700至800元每公斤的成本，價格卻能達到2000元，以致中國多晶矽廠“遍地開花”。 　　中評社北京10月20日訊／近日，位於浙江海寧的光伏企業晶科能源因污染遭到當地村民的舉報，使得光伏企業製造污染的事實進入公眾的視野。在人們的印象中，新能源往往都是“清潔、綠色”的形象，在國際上光伏發電也被譽為未來最有發展前景的綠色能源技術，但為何一個“綠色”企業會成為周邊居民舉報的重污染對象？事實上，光伏電池的主要原材料——多晶矽，在製造過程中的高能耗高污染問題由來已久。 　　■ 改良西門子法生產多晶矽會產生大量有毒物質　　 　　晶體矽材料是最主要的光伏材料，其市場占有率在90%以上，而且在今後相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶矽的制備工藝過程是矽原料的提純過程，目前國際上主流的多晶矽生產方法是改良西門子法，採用此方法生產的多晶矽約占多晶矽全球總產量的85%。如圖一顯示，在採用改良西門子法製造多晶矽的過程中，會用到氯化氫等有毒原材料，同時生成四氯化矽、三氯氫矽等副產物。四氯化矽是多晶矽生產過程中最大副產品，有統計顯示，每提純1噸多晶矽就會有10至15噸以上的四氯化矽產出。未經處理回收的四氯化矽是一種具有強腐蝕性的有毒有害液體，四氯化矽一遇潮濕空氣即分解成矽酸和劇毒氣體氯化氫，對人體眼睛、皮膚、呼吸道有強刺激性。 　　■ 多晶矽製造中的副產物不利於循環回收　　 　　——一個完整的改良西門子法生產模式應當包含四氯化矽的閉路循環過程，反應過程中生成的四氯化矽可以通過氫化反應生成三氯氫矽重新循環回收。依靠這種方法，國外的光伏企業四氯化矽的轉化率可以達到34%，但在國內由於技術水平偏低，往往不到20%。 　　中國多晶矽產量已是世界第一，但副產物存重大生態隱患 　　隨著光伏產業的發展，太陽能電池對多晶矽的需求量增長迅速。上世界80年代，中國的多晶矽年產能只有350噸，然而根據能源市場調查機構Solar&Energy日前對世界50家多晶矽生產企業進行的調查顯示，到2013年，中國的多晶矽總產量將達到16.585萬噸，位居世界第一。倘若這一計劃能夠實現，也就意味著將產生160多萬噸四氯化矽，這一數量足以給生態環境埋下隱患。 　　歐美國家對多晶矽生產有嚴格限制 　　多晶矽在歐美發達地區產能比較大，如果不能實現四氯化矽的有效控制，一般不可能在環保要求更嚴的發達國家繼續生產。據了解，在美國，從安全和運輸成本兩個方面考慮，年產量達1000噸的多晶矽工廠，四氯化矽會被要求就地轉化為三氯氫矽回用到系統中，不能作為副產物對外銷售；年產量達3000噸的多晶矽工廠，則要對廢棄的氯矽烷採用回收工藝；年產量達10000噸的多晶矽工廠，金屬矽則必須就地生產。 　　多晶矽化工聯營模式可有效回收利用產生的副產物 　　此外，國外的先進多晶矽生產企業主要採用多晶矽化工聯營的方式進行生產，或者本身就歸屬於化工集團，比如美國的Hemlock，其控股公司是全球化工巨頭Dow公司；而德國Wacker公司本身就是全球領先的有機矽和聚合物生產化工公司；韓國OCI公司的前身則為韓國DC化學公司。採用多晶矽化工聯營的模式，一方面可以保證廉價的原材料供應，另一方面可以充分利用副產物，除了循環回收四氯化矽等副產物，也可以將無法轉換的四氯化矽制備成氣相白炭黑、有機矽或光纖等產品。目前中國多數多晶矽企業仍然延續著來料加工的傳統製造業發展模式，保守估計甚至有10%的企業尚未掌握四氯化矽的回收技術。

【 第1頁 第2頁 】