也許是它的*掩蓋了它并不光鮮的一面。其實(shí)，多晶硅是高污染的項(xiàng)目。據(jù)了解，中國(guó)多數(shù)多晶硅企業(yè)環(huán)保不*達(dá)標(biāo)。生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)品－四氯化硅是高毒物質(zhì)，用于傾倒或掩埋四氯化硅的土地將變得寸草不生。因此，盡管是可再生的清潔能源，但國(guó)內(nèi)對(duì)于太陽(yáng)能制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境污染的爭(zhēng)議一直不斷。
*引得投資熱為了實(shí)現(xiàn)能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，世界各國(guó)都將太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)作為發(fā)展的重點(diǎn)。在政策的積極引導(dǎo)下，太陽(yáng)能電池市場(chǎng)得到迅速擴(kuò)大，太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)駛?cè)肟燔嚨馈ui近10年，太陽(yáng)能電池及組件生產(chǎn)的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到33％，zui近5年的年平均增長(zhǎng)率更是達(dá)到了43％。2006年，世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到2500兆瓦，累計(jì)發(fā)貨量達(dá)到8500兆瓦。
zui近幾年，我國(guó)太陽(yáng)能建設(shè)發(fā)展迅速，截至去年底，我國(guó)生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池總量已經(jīng)達(dá)到1088兆瓦，安裝的組件超過(guò)1717兆瓦，中國(guó)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)總量已經(jīng)位居世界*，超過(guò)日本、歐洲和美國(guó)。
據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池超過(guò)90％的產(chǎn)品都出口，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所占份額很小，大部分都出口到歐洲的德國(guó)、西班牙等地，一部分出口到日本和美國(guó)。另外，現(xiàn)在隨著我國(guó)集成電路的增長(zhǎng)以及硅片生產(chǎn)和太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于多晶硅材料的需求也在不斷增加。所以，多晶硅在國(guó)內(nèi)外都潛藏著巨大的市場(chǎng)。
多晶硅，單質(zhì)硅的一種形態(tài)，熔融的單質(zhì)硅在過(guò)冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來(lái)就結(jié)晶成多晶硅，它也可作拉制單晶硅的原料。而晶體硅材料（包括多晶硅和單晶硅）是制造太陽(yáng)能電池zui主要的原材料。太陽(yáng)能電池是光伏發(fā)電的關(guān)鍵元件。所謂光伏發(fā)電，就是利用半導(dǎo)體界面的光生伏應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。據(jù)研究資料表明，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期里，還不可能有其他材料能夠替代硅材料而成為電子和光伏產(chǎn)業(yè)主要原材料。
據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，2007年共需太陽(yáng)能多晶硅3.375萬(wàn)噸，2008年則需4.55萬(wàn)噸。而其價(jià)格也將水漲船高。2002年多晶硅的價(jià)格是每公斤20美元，如今現(xiàn)貨價(jià)有的已經(jīng)達(dá)到了400美元/公斤。
正是看準(zhǔn)了這一點(diǎn)，自2007年以來(lái)，全國(guó)各地紛紛上馬多晶硅產(chǎn)業(yè)，先后有10個(gè)左右的多晶硅項(xiàng)目宣布動(dòng)工或投產(chǎn)。從2007年開始，投資太陽(yáng)能領(lǐng)域的上市公司，有99％將目光瞄向了多晶硅制造，截至2008年2月，共有8家上市公司投資多晶硅項(xiàng)目，累計(jì)投資金額達(dá)54.39億元。其中，南玻a5000噸、江蘇大全集團(tuán)6000噸、通威集團(tuán)10000噸、天威英利5000噸、愛信硅科技10000噸、亞洲硅業(yè)6000噸、江蘇陽(yáng)光4500噸……
目前，我國(guó)已批準(zhǔn)寧夏石嘴山、河南洛陽(yáng)、四川樂山、遼寧凌海4個(gè)千噸級(jí)多晶硅項(xiàng)目。
環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)缺失這么一個(gè)高投資、*的產(chǎn)業(yè)，“目前對(duì)于環(huán)境污染方面尚沒有專門的界定標(biāo)準(zhǔn)，而只能以工業(yè)污染的指標(biāo)來(lái)衡量?！甭?lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署駐華代表張世鋼表示。
據(jù)報(bào)道，中國(guó)多晶硅制造商洛陽(yáng)中硅高科技有限公司過(guò)去9個(gè)月以來(lái)，持續(xù)在工廠四周空地傾倒有毒廢棄物四氯化硅，造成土地?zé)o法種植農(nóng)作物。
四氯化硅為制造多晶硅時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品，是一種高度有毒的物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。由于該種物質(zhì)回收再利用的成本昂貴，多數(shù)中國(guó)太陽(yáng)能廠房均未裝設(shè)或*安裝相關(guān)的回收設(shè)備。四氯化硅一遇潮濕空氣即分解成硅酸和劇毒氣體氯化氫，對(duì)人體眼睛、皮膚、呼吸道有強(qiáng)烈刺激性，遇火星會(huì)爆炸。
另?yè)?jù)報(bào)道，今年以來(lái)，河南省林州市城郊鄉(xiāng)張家莊部分村民出現(xiàn)胸悶、惡心、眼發(fā)紅、四肢無(wú)力等癥狀。當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道稱，由于癥狀相似，村里人懷疑這和年初在當(dāng)?shù)亻_始興建的一個(gè)多晶硅項(xiàng)目有關(guān)。由于民心惶惶，城郊鄉(xiāng)政府為此專門下發(fā)了情況說(shuō)明，將之歸結(jié)為多晶硅廠的一次意外事故，但村民們卻發(fā)現(xiàn)這家廠仍在對(duì)外傾倒污染物。
據(jù)了解，生產(chǎn)多晶硅的過(guò)程是：硅砂先在電弧爐中與碳置換成98％的金屬硅，跟著與氯氣、氫氣反應(yīng)后生成三氯氫硅，再在氫氣中還原沉積成多晶硅。氯氣有毒，空氣中超過(guò)0.001毫克/升人就有危險(xiǎn)，技術(shù)不過(guò)關(guān)的話，多晶硅會(huì)隨氯氣跑出，氯氣的外溢則可使人出現(xiàn)咳嗽、頭暈、胸悶等病狀，嚴(yán)重污染環(huán)境。
在江蘇，省級(jí)有關(guān)部門近期開展的一項(xiàng)調(diào)查顯示，當(dāng)?shù)毓夥a(chǎn)業(yè)存在產(chǎn)業(yè)集中度低、核心技術(shù)尚未掌握、投資有過(guò)熱傾向三大特點(diǎn)。其中，在產(chǎn)業(yè)鏈中處于的多晶硅材料生產(chǎn)工藝中，由于核心技術(shù)工藝沒有*掌握，尾氣中還原回收再利用工藝尚未實(shí)現(xiàn)，還未真正打通整個(gè)工藝流程實(shí)現(xiàn)多晶硅生產(chǎn)閉路循環(huán)，這在一定程度上給環(huán)保帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
隨著我國(guó)多晶硅總產(chǎn)量的逐年增加，多晶硅的副產(chǎn)物四氯化硅的安全環(huán)保問題日益突出。四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)中zui大的副產(chǎn)物，未經(jīng)處理回收的四氯化硅是一種具有強(qiáng)腐蝕性的有毒有害液體。2010年我國(guó)多晶硅產(chǎn)能將擴(kuò)大到30000噸/年左右，而生產(chǎn)1000噸多晶硅就可產(chǎn)生8000噸四氯化硅。照此計(jì)算，2010年的實(shí)際產(chǎn)量如果為設(shè)計(jì)產(chǎn)量的70％，即多晶硅產(chǎn)量達(dá)到20000噸，那么，四氯化硅的產(chǎn)生量將超過(guò)16萬(wàn)噸，對(duì)四氯化硅的無(wú)害化處理將成為制約多晶硅發(fā)展的瓶頸。
中科院院士王占國(guó)曾指出，中國(guó)目前還沒有*掌握改良的西門子技術(shù)，即閉環(huán)生產(chǎn)工藝技術(shù)。如果不采取這種*的閉環(huán)生產(chǎn)方式和優(yōu)化的工藝路線，那么除造成環(huán)境污染外，能耗高、成本高，難在競(jìng)爭(zhēng)中取勝。
多晶硅核心技術(shù)-三氯氫硅還原法壟斷在美國(guó)、德國(guó)、日本等六七家企業(yè)手中，中國(guó)企業(yè)很難獲得關(guān)鍵技術(shù)。
目前，國(guó)內(nèi)在建多晶硅生產(chǎn)廠所用改良西門子生產(chǎn)法是向俄羅斯購(gòu)買的技術(shù)，而該技術(shù)與美國(guó)、日本等國(guó)企業(yè)還有相當(dāng)差距，沒有經(jīng)過(guò)大批工業(yè)化生產(chǎn)，其缺點(diǎn)是氣體回收率低、污染大、產(chǎn)出率低、耗能高。
不容忽視的高能耗太陽(yáng)能屬清潔能源，但多晶硅是典型的高耗能產(chǎn)業(yè)。
我國(guó)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)基本從俄羅斯引進(jìn)，而俄羅斯的技術(shù)相對(duì)美國(guó)、德國(guó)、日本的技術(shù)并不是特別成熟，其中zui重要的能耗問題一直難以解決。使用該方法，1千瓦的太陽(yáng)能電池約需10公斤的多晶硅，需要消耗電能5800-6000度，是美日技術(shù)能耗的1.5-2倍；另一方面，我國(guó)電價(jià)高度管制，價(jià)格太高，這就更增加了我國(guó)多晶硅的生產(chǎn)成本。目前，國(guó)內(nèi)多晶硅成本基本在50美元/公斤，而國(guó)外成本在30美元/公斤。如果電力能耗降至和美日技術(shù)相當(dāng)，那么我國(guó)多晶硅的生產(chǎn)成本就會(huì)降至40美元/公斤，成本下降相當(dāng)明顯。
國(guó)內(nèi)光伏業(yè)人物、尚德電力董事長(zhǎng)施正榮曾公開表示，中國(guó)不是適合制造多晶硅的國(guó)家，因?yàn)殡娰M(fèi)高，生產(chǎn)多晶硅不符合科學(xué)發(fā)展觀。他認(rèn)為，投資多晶硅應(yīng)該去加拿大、美國(guó)、澳大利亞等電費(fèi)相對(duì)便宜的國(guó)家。
*院士簡(jiǎn)水生曾指出，目前生產(chǎn)多晶硅的企業(yè)一般都采用改良西門子法。即使電池能夠穩(wěn)定使用20年，太陽(yáng)能電池的電能再生比也不到8，水平較低。這導(dǎo)致多晶硅太陽(yáng)能的發(fā)電成本大約是生物質(zhì)發(fā)電的7-12倍、風(fēng)能發(fā)電的6-10倍，更是傳統(tǒng)煤電方式的11-18倍。
業(yè)內(nèi)專家指出，無(wú)論是什么企業(yè)，只要生產(chǎn)就必須清潔生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境。決不能因?yàn)槭菄?guó)家鼓勵(lì)的新能源企業(yè)就忽視對(duì)環(huán)境的投入。