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“光伏环境、健康与安全国际研讨会”在京盛大召开

2014-09-13葛晓敏

太阳能 2014年4期
关键词:生命周期组件太阳能

本刊记者 ■ 葛晓敏

2014年3月17日,由国际能源署光伏电力系统项目(IEA PVPS)、中国可再生能源学会光伏专委会、国际铜业协会和中科院电工所共同举办的“光伏环境、健康与安全国际研讨会”在北京中土大厦盛大召开。

目前,中国的环境形势日益严峻,特别是近两年来连续发生的大范围雾霾天气,使得政府开始对目前的经济增长模式有了更多的关注和思考,发展低碳、洁净、绿色能源成为越来越多人的共识。但是社会公众和部分光伏行业从业人员主要关注光伏发电的经济性,对光伏生产和使用过程中的能量回收期、碳排放等的认知和理解还不全面,同时光伏行业也刚开始关注光伏系统寿命周期后的光伏产品的回收利用。

鉴于此,中国可再生能源学会光伏专委会、国际铜业协会和中科院电工所共同邀请了IEA PVPS Task 12“光伏环境安全和健康”各成员国代表——来自国家重点实验室、国际重要光伏协会及知名光伏研究院所和企业的中外知名专家,举办本次“光伏行业环境、健康与安全国际研讨会”,约150人出席。美国国家可再生能源实验室(NREL)、欧洲光伏工业协会(EPIA)等十余名IEA PVPS Task12国际专家团首次走进中国,同时这也是国内首次召开光伏行业相关的环境、健康与安全会议。

国际铜业协会(北京)总裁周胜和Task 12负责人、NREL实验室专家Garvin Heath分别进行开幕致辞,强调通过国际间专家针对“光伏生命周期”和“光伏回收”问题的对话和探讨,交流国际市场面临的新形势和新问题,共同为清洁能源的发展和推广做贡献。

本次研讨会就“光伏系统全生命周期评价”和“光伏组件回收处理”两大主题,在技术路线、标准规范、法规政策方面的最新进展和热点问题开展解读、对话和探讨,旨在为我国光伏企业在开拓国际市场面临的新形势和新问题提供国际交流平台,为我国光伏行业的环境友好和健康可持续发展提供支撑。

此外,本次研讨会还介绍了将要出版的《光伏发电,环境友好》科普读本。该科普读本从全生命周期的概念出发,全面诠释了光伏发电在生产制造、应用及回收与无害化处理3个阶段的积极环境效益,用通俗、生动的语言和图画,详实严谨的数字展示光伏发电“从摇篮到坟墓”全生命周期内的环境友好性。中国可再生能源学会秘书长李宝山指出,该读本可消除公众对于光伏发电高污染的误传,以推动太阳能光伏发电的发展。中国环境科学研究院副总工乔琦致辞,中国可再生能源学会副理事长赵玉文介绍了本科普读本编制的目的和意义、思路和亮点等重要内容。

“光伏系统全生命周期评价”——国内外光伏研究成果分享

生命周期评价是评价产品或工艺从原材料开采收集到生产、运输、运行、回收、维护和最终处置等整个生命周期内各阶段投入、产出以及环境影响和负荷的过程。这样一种分析评价可更加科学全面地评价光伏产业的状况。

来自IEA PVPS Task12的美国、瑞士等代表对光伏全生命周期评价(LCA)的计算方法进行了介绍,并指出:不同地域下LCA计算所需的边界及条件差异很大,导致结果可比性差;为提高计算结果的一致性、平衡性及质量,需建立统一的LCA评价方法,尤其是边界条件的选择。NREL专家对比分析2 000多份文献资料,比较不同研究结果的差异,试图通过综合协调研究法实现技术的同归、边界的统一、太阳能分布资源的统一等,实现一个可供决策使用的更具有意义的LCA计算结果。

中国环境科学研究院副研究员谢明辉从生命周期标准化定量分析出发,根据现有技术水平计算出我国多晶硅光伏发电能量回收期约为1.63年,每使用1 m2光伏发电替代火电发电,在CO2减排方面相当于每年种了2棵树,在应对PM 2.5减排方面相当于每年少开车2万km。另外,南开大学光电子薄膜器件与技术研究所的侯国付还根据中国现有光伏制造及发电水平,结合中国电力结构,计算了我国晶体硅光伏并网光伏发电系统全生命周期CO2排放量:大型并网光伏约为51.56 g/kWh;分布式并网光伏约67.27 g/kWh(计算参考国家电网平均度电排放因子为1 030 gCO2e/kWh)。

“光伏组件回收处理”——直击欧盟WEEE指令

2014年2月,欧盟WEEE指令正式生效,将欧盟的光伏产品列入强制回收清单,这将成为我国光伏产品国际贸易面临的新形势。

会上,来自中国英利集团有限公司的王占友在《光伏回收技术研究和光伏产业清洁生产》的报告中指出,以处理1 kW失效光伏组件实际分解回收为例,理论回收分解时间为3.6 min/kW(材料及费用价格参考2012年11月市场价)。

国电兆晶光电科技江苏有限公司的技术总监、高级工程师谈军以该公司针对破损硅片展开的研究为例,指出项目的实施实现了废料的再次利用,提高了硅原料利用率,节约了生产成本,对太阳能光伏产业的发展起到积极地推动作用。

国家发改委能源研究所研究员王斯成在报告中指出,单晶硅全生产过程(从沙土到系统共6段)的能耗约为1.732 kWh/Wp,多晶硅约为1.515 kWh/Wp。中国西部地区年光伏发电量约为1.5 kWh/Wp,东部地区约为1.2 kWh/Wp,按平均发电量1.3 kWh/Wp计,能耗与发电量的比值可得出能量回收期,因此,单晶硅的能量回收期约为1.34年、多晶硅为1.17年。该数据与IEA 2008得出的单晶硅2.0年、多晶硅1.7年相比,时间明显缩短,这主要是由于硅料用量从6年前的9 g/Wp降至目前的6 g/Wp,组件能效从14%~15%增至17%~18%。

来自产业一线的龙头企业同与会代表分享了热分解化学法和深冷物理法的回收技术路线的探索性尝试和实证实验研究成果。

中国在光伏回收技术乃至相关激励政策研究领域仍处于起步阶段,国际经验可以为我们提供很好的借鉴。会上,日本代表介绍了日本政府在光伏产品回收利用的系统部署,希望可以实现大批量连续回收,在5日元/W的回收 成本条件下实现200 MW/年的处理量。

来自欧洲光伏工业协会(EPIA)的Andreas Wade解读了2012年修订后WEEE指令中关于光伏组件强制回收的内容,他指出:WEEE指令规定退役光伏组件的收集、回收处理以及资源再利用的费用由生产者承担;回收再利用的份额2012~2015年将达到75%的回收率和65%的资源再利用率,2015~2018年将达到80%的回收率和70%的资源再利用率,2018年以后甚至要达到85%回收率和80%的资源再利用率;今后欧盟将会出台详细的回收技术标准。他同时还提到,截至2014年2月14日,28个欧盟成员国中,比利时、丹麦、英国、荷兰和卢森堡5个国家开始执行WEEE的修订版。美国加州、日本和中国等国家或地区也正在积极开展光伏回收的立法研究。

发展太阳能在内的可再生能源战略新兴产业,加快能源结构调整,是我国应对化石能源短缺和大气污染防治的双重难题的根本出路。2014年政府工作报告中也强调要推动能源生产和消费方式变革,鼓励发展风能、太阳能、生物质能。希望通过本次研讨会和国内外专家的探讨,从全生命周期和回收等方面进一步了解的光伏发电的绿色清洁,让更多的人关注太阳能光伏的环境友好,从而促进光伏的健康可持续发展,太阳能光伏将迎来广阔的发展空间。

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