国内搞太阳能电池板（多晶硅）的污染严重吗？

pgl147258 2015-05-19

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【XuXinkai的回答(20票)】:

要回答这个问题，首先要搞清楚一个概念或者工具叫life cycle assessment (LCA)。这是现在学术界最权威衡量一个产品/技术/项目在整个生命周期（从原材料采集一直到回收利用）过程中对环境的影响的方法。

这里引用NREL的一篇文章回答楼主的问题。

http://www.nrel.gov/analysis/sustain_lca_pv.html 这一篇是benchmark过去30年间各种对于PV的LCA研究。主要的结论我截几张图：

上图是PV的life cycle（也可以理解为supply chain）和煤炭发电技术的对比。可以看出来最大的区别在于：PV发电主要的GHG排放来自于上游生产，而煤炭发电98%以上来自于本身的发电过程。上图是PV的life cycle（也可以理解为supply chain）和煤炭发电技术的对比。可以看出来最大的区别在于：PV发电主要的GHG排放来自于上游生产，而煤炭发电98%以上来自于本身的发电过程。

从上图可以看出，晶硅和薄膜技术的life cycle GHG emission差别不多，大多都是在0-50之间。多插一句，这个harmonization是NREL自己研究出来平衡各种研究之间差异的算法。。具体我不了解

上图是PV的LCA life cycle GHG emission结果与其他发电技术的横向比较。可以看出来它和CSP，风能，核能相比都比较接近，并且它们都比煤炭发电低了很多。这里比较可惜的是没有和天然气发电的对比，如果有的话就更说明问题了。这里也期待一下NREL的更新（或者是哪位大神知道有更新的版本）。上图是PV的LCA life cycle GHG emission结果与其他发电技术的横向比较。可以看出来它和CSP，风能，核能相比都比较接近，并且它们都比煤炭发电低了很多。这里比较可惜的是没有和天然气发电的对比，如果有的话就更说明问题了。这里也期待一下NREL的更新（或者是哪位大神知道有更新的版本）。

所以，光从GHG排放的角度来说，太阳能发电确实是环保的、可持续的。然而它从整个生命周期的角度来说，它确实在上游环节消耗一部分能源、排放一部分CO2。那么这一部分能源是由什么供给的呢？这就是问题所在了。如果是在美国生产的话，电网的电能相对清洁，整个生命周期GHG排放就会降低；相反，在中国、印度生产的话就会增高。这有一点像鸡生蛋蛋生鸡的问题。因此，最理想的情况就是整个电网都是清洁能源生产的电，用这些清洁电力来进行PV的生产，这样生产出来的PV的整个生命周期排放就是理论上的0或者说这才是真正的renewable energy/clean energy。

另外，上文以及作者的意图探讨的都是GHG排放而已。然而在实际过程中，还有污水排放、PM、SOX、NOX、固废等等等等其他的inventory item要考虑进LCA分析中。如果把这些因素都考虑进去，那么在发展中国家生产的PV就更不那么环保了（由于发展中国家技术、制度等等的落后）。而且这些问题不再像全球变暖那样是全球性问题，这就变成了地域性问题。这样一来就涉及到了环境公平中polluting paradise的问题了。有兴趣的同学可以去查阅一下，这里就不展开了。

最后，欢迎大家讨论&指正。

【刘朝文的回答(3票)】:

泻药。很抱歉具体的数据记不清楚了，不是太阳能的从业人员，只是工作中有所交叉。从整个生命周期来看，目前的太阳能发电并不环保。就如题干中所说，太阳能电池板的制造环节产污太多，不管是硅片还是玻璃，都是高污染高排放的产品。而现在成熟的大规模火电机组其实污染强度已经很低了，譬如最近新上的百万超超临界机组，能耗低，排放向燃气机组看齐，应该说污染强度已经比现在主流的太阳能发电低了。

我一直以为，太阳能发电应该在交通不便，输电成本高的地区进行推广比较合适。那些地方算上电网建设运维成本，火电是比不上太阳能的。毕竟火电的规模效益明显。

【左名的回答(1票)】:

我们所用的化石能源的能量，绝大部分是来自阳光的能量。也就是说，地球一直在作为一母亲，给我们做饭，我们做的就是吃。现在，太阳能技术使我们第一次有了做饭的能力，直接将太阳光能转化为电能使用，这才是它最重要的意义。我们终于能自己给自己加个菜了。

回答题主问题：污染和环保投入有关，和生产什么无关。

为什么要把多晶硅单独提出来？

【周沫的回答(0票)】:

火电我不是很懂说不上怎么，太阳能我觉得挺环保清洁的啊。

【KaiserLi的回答(0票)】:

冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的硅的纯度约98-99%，但半导体工业用硅还必须进行高度提纯(电子级多晶硅纯度要求11个9，太阳能电池级只要求6个9 ，99.9999%)。而在提纯过程中，有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握，由于没有这项技术，我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了，不仅提炼成本高，而且环境污染非常严重。我国每年都从石英石中提取大量的工业硅，以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国，而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料，以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。

————转了点百度百科的内容

【魏敬贤的回答(0票)】:

污染确实严重，老远就能闻见气味。

【CastalRoo的回答(0票)】:

光伏组件的制造，安装过程中会不会造成污染不清楚，但是制造光伏组件初级原料多晶硅的生产过程确实消耗电能巨大，同时化工生产的过程中还有可能因为工艺、设备原因造成腐蚀性气体氯化氢、三氯氢硅等物质的排放。

【完美15的回答(0票)】:

污染挺严重的

去河北宁晋看看就知道……

【好学生的回答(0票)】:

曾经在国内最大太阳能组件厂待过几个月，亲身体验了从盖厂房到试产的过程。

想了解太阳能板生产是否有污染，就必须了解太阳能板生产的流程：

部分图流程图：

上图只是部分流程，基本每个流程都需要水，大量的水：

硅太阳能电池板主要分为单晶硅电池板和多晶硅电池板，根据生产工艺的不同产生废水也不尽相同，总体可归纳为少量浓碱废液，少量含氢氟酸（浓度较高）酸废液，大量一般酸碱废水，大量含氢氟酸（浓度较低）酸废水。且废水具有废水污染物浓度变化极大、废水排放流量分时段性、废水的酸碱性极强对设备的腐蚀性大、可生化性差、F–含量高等特点。

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硅太阳能电池板生产废水处理工艺研究

周东 - 《长安大学》

水是一大污染。

仅此而已？不是还有大气排放物！多晶硅片怎么来的？上图有硅棒切片，而硅棒需要用铸锭炉来铸锭，这个过程不仅有污染还是高耗能的，曾亲自帮忙拉过全铜电缆，胳膊粗的，全铺在楼顶。

多晶硅生产是一个提纯过程，硅转化成三氯氢硅，再用氢气进行一次性还原，这个过程中最多有25%的三氯氢硅转化为多晶硅，其余大量进入尾气，同时形成四氯化硅副产品。这是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体，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、呼吸道有强刺激，遇火星会爆炸，用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地，树木和草都不会生长；同时产量高，每生产1单位的多晶硅产品会产生约14单位的四氯化硅。

还有一个我知道的工序，是浆料。感觉这个不是一般人能干的，每天下来基本都是灰头土脸，像个水泥工，估计对人的身体损伤也很大。

另：中国的多晶硅生产设备基本都是进口的，我所在的厂都是进口美国的。

多晶硅生产污染，是行业内不能说秘密，因为接触的时间短，不好细说。

注：现在无相关利益。

【eynicliu的回答(0票)】:

占个坑。

权益相关，全球最大薄膜太阳能发电公司下属应用集团的下属的下属的下属的职员...

入职时间54天。

培训时间3天。

其中一个培训点，我们薄膜生产是无污染的！！晶硅生产那是没法看的！！我们的厂房是干净明亮，透着一股子清白的！！我们厂房上面的灰，玻璃的灰都是对面火电厂飘过来的！！

占着坑，待我了解下公司产品再来回答。

【多爸的回答(0票)】: