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思想库 论点 以科学冷静代替慷慨激昂——太阳能光伏发电及其相关产业发展是非辨析

日期:2016年1月7日 00:20

全球环境污染导致气候变化与传统化石能源紧缺双重压力之下,近十年来世界太阳能光伏发电应用及相关产业持续高涨发展,而中国太阳能产业在近几年来的迅猛发展更是令全球瞩目。2007年,中国太阳能电池(亦称光伏电池)产量已跃居世界第一位,其中中国大陆地区光伏电池产量达到世界第二位。它能如此迅速发展并跃居世界前列,在我国十分罕见,可喜的是这还是在前景十分广阔的新能源领域;考虑到这是通过占据国际市场而得到的发展,而不是像烟酒等行业依靠国内市场才壮大的,就更加不易了;值得一提的是,中国光伏产业以民营企业为主体,可能是国家投入最少的行业。 

  但是近年来随着国内对光伏产业投资的持续高涨,“过热”成为光伏产业潜在的问题。国内上下各界开始对光伏发电及其支撑产业提出更多的疑虑乃至责难。笔者认为,这些问题大部分都能在技术层面回答,需要的只是科学客观地思考推理、收集事实数据加上一点计算分析。 

  一是关于当前光伏发电技术是否得不偿失,即所消耗的能源是否能够回收的问题。 

  这无疑是个最基本的问题,对光伏产业发展具有颠覆性。实际上对这个问题已有各自独立的多方评估和答案:当前采用的晶体硅片光伏电池工作寿命在25年以上(25年后发电能力下降到新电池的80%),而制造这种电池所耗的电能经2~4年发电就可以回收,能量收益约为10倍。随着市场和产业规模的扩大、技术的进步,这个收益比还在提高。其实当前主流的煤电技术,其能量收益无法与此相比:每千瓦时电要耗煤约347克,除设备、煤的开采和运输投入外,还有不断的煤耗,其中煤的化学能只有不到一半转变成电,可以说谈不上能量收益。燃煤发电不可避免地要产生二氧化碳,每千瓦时电要排放1千克二氧化碳,其后效又如何评估? 

  二是关于光伏产业是否是高能耗产业的问题。 

  中国对高能耗产业有限制政策,所以这个问题也十分重要。光伏电池及其组件生产以及发电系统配套和安装,都属电子行业和机电行业,不存在特殊的高能耗。上游高纯硅原料(又称多晶硅)的生产按单位质量计算确实消耗大量电能。但我们不应该用单位质量电耗来评估能耗水平。如果这样,计算机芯片生产可能是最高能耗产业!更为科学客观的评估指标应当是单位增值电耗。笔者对炼钢、炼铝和太阳能级高纯硅化工生产中每产生人民币100元产值所需耗电水平,进行了调研和计算评估,结果是炼铝电耗水平最高,耗电量为113千瓦时,高纯硅生产最低,为10千瓦时。 

  从总能耗来看,根据调研的计算结果,依照当前光伏产业技术水平,从石英矿到发电系统,制造安装每瓦发电能力需耗电2.65千瓦时,建设1000万千瓦光伏发电系统需耗电265亿千瓦时,仅占2007年全国总发电量的0.8%。实际上,中国光伏发电系统装机还及其微小,2007年仅2万千瓦,2008年也仅4万千瓦,2007年中国光伏电池产量也只有约109千瓦。因此从总电耗来看,光伏产业更称不上高能耗产业。 

  三是关于光伏产业是否高污染的问题。 

  这同样是个十分重要的问题,尤其是对于一个生产制造清洁能源装备的产业,不容回避。如前所述,光伏电池及其组件生产以及发电系统配套和安装都属电子行业和机电行业,基本不存在污染问题;污染问题同样出在上游高纯硅原料生产中。在高纯硅生产过程中有大量的废液和废气产生,主要的废液是四氯化硅,主要的废气是氯化氢(其水合物就是盐酸)。这两种东西无论在回收利用还是无公害处理上都不存在技术困难。事实上当前国际上已经实现完全的闭环生产,即不对外排放任何废液、废气,完全循环回收。国内也已突破国外技术封锁,实现了这项技术。 

  四是关于中国光伏产业是否是牺牲中国资源、污染中国环境为西方服务的问题。 

  中国90%以上的光伏产品销往西方,与任何制造业一样,其制造过程肯定会消耗一定资源,并且造成一定环境污染,因此以上“罪名”似乎成立。但是让我们对等地问一个问题:日本几十年来向我国出口了大量的汽车和电器产品,我们是不是应该欣喜日本汽车产业和电子产业牺牲了他们的资源和环境,为我们服务了几十年呢?我们是否应该关闭我们的光伏产业,好让日本将来在光伏发电领域也牺牲自己为我们服务呢? 

  五是关于太阳能发电应用在中国是否还很遥远、是否完全不现实的问题。 

  这是个经济问题。太阳能发电优点明显,但问题是它比常规发电贵多少?贵到不可接受的程度自然也只好割爱。计算显示,按当前技术投资建设一个太阳能光伏电站,如要在8年后收回投入,则每千瓦时电价需要3元人民币,是国内当前电价的5倍以上。我国一些光伏业投资者表示,只要每千瓦时电价能补贴到2.5元,他们就可以投资光伏发电。无论如何,现阶段补贴是需要的,我国现在批准了三个享受4元左右的电价补贴政策的示范性光伏电站项目,这样的补贴成本在我国大面积推广不可接受。 

  不过,一些发达国家,如德国、西班牙等欧洲国家和日本实施了补贴和鼓励政策,光伏发电应用已达到可观规模,形成了今天蓬勃的光伏市场,可以说拉动了中国光伏产业发展;在资源缺乏、电价较高的意大利等国和美国一些州,目前太阳能光伏发电基本上无需补贴也具有竞争力。 

  金融危机的出现大幅度加速了光伏发电成本的降低,按照欧美国家及我国光伏业界的估计,随着技术的进步和规模的扩大,上面定义的8年回收投资的电价可以在2012~2015年降到每千瓦时1元。各界公认这样的价格在我国还是可以被接受并推广的,毕竟我们还处在能源紧缺、气候变化的压力之下。 

  一个企业乃至一个行业的健康发展,需要好的舆论环境,不良的舆论会影响到政府和公众的支持,甚至造成不必要的压制。很少有一个行业像中国光伏产业这样经历这么多的是非:“两头在外”不好;打破西方封锁,自主发展高纯硅产业又是将污染转移到中国;希望政府补贴启动国内市场,却又是千呼万唤难出来;西方有人指责中国光伏业占其市场、间接享尽其政府补贴政策,而国内却又有人指责它牺牲中国环境为西方服务——里外不是人了。其中的不公相信已显端倪。中国光伏产业还将继续高速发展,尤其在金融危机中还可能一枝独秀,种种质疑将来还会有。我们需要一种应对问题的方法、思路和态度,即以科学冷静、基于事实的分析代替主观的情绪,使中国光伏产业乃至未来任何民营主导发展的产业能有更客观、健康的舆论环境。■ 

  (作者系第十一届全国政协委员、南昌大学材料学院院长)

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