宁夏太阳能产业发展中的环境保护策略选择

摘 要：太阳能产业在施工期和运行期都会对环境产生影响，尤其是在项目运行期最为明显。厘清宁夏太阳能产业发展中的主要环境影响环节及因素，并实施积极有效的环境保护战略，对有效破解宁夏太阳能产业发展的环境资源约束，规避产业发展环境风险具有重要意义。
　　关键词：太阳能；环境风险；环境保护；宁夏
　　中图分类号：F260 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）28-0056-04
　　近年来，宁夏把加快太阳能等新能源产业发展作为调整能源结构、促进节能减排、应对气候变化、培育新的经济增长点的重要战略举措，逐渐形成了以光伏利用和光热利用为主的两大产业。但由于核心技术相对滞后，造成宁夏太阳能产业发展面临的环境资源约束日益加剧。为尽量避免或降低太阳能产业发展对环境的不利影响，实现太阳能产业的健康有序发展，必须采取必要的措施对环境风险予以防范和控制[1]。
　　一、太阳能产业环境影响表现及加强防范的必要性
　　（一）太阳能产业产生环境负面影响的具体表现
　　从太阳能产业建设与发展过程来看，需经历施工期和运行期两个阶段，这两个阶段都会对环境产生影响。从宁夏太阳能光伏产业链来看，多晶硅、单晶硅的生产作为光伏产业中最重要的生产环节之一，由于涉及复杂的化学工艺流程，而且受到目前化学污染防控技术水平的限制，在整个生产过程中都会产生大量富含有害化学物质的废气、废水、固体废弃物等污染物，由此会对环境构成较大威胁。同样太阳能电池的生产过程中也会对大气、水体、土壤造成不同程度的不利环境影响。
　　1.大气环境影响。从宁夏太阳能光伏产业多晶硅、单晶硅、硅太阳能电池等三大产品生产过程中的产污环节分析，目前影响大气环境的污染物主要有HF、NOx、Cl2.、HCl和SiH4，其中HF、HCl、NOX为主要污染因子（见表1）。目前，宁夏多晶硅的生产主要采用改良西门子法和冶金法工艺。据测算，1 000吨多晶硅还原过程中将产生370万Nm3氢气，1 350吨氯化氢、21 600吨三氯氢硅和12 000吨四氯化硅，这些物质都将对环境构成巨大威胁。
　　2.水环境影响。宁夏多晶硅、单晶硅、硅太阳能电池等主要光伏产品的生产大都是采用化学工艺进行生成和制备，在生产过程中除要用到液氯、工业硅等原料外，中间产品还有三氯氢硅（TCS）、四氯化硅（STC），另外在腐蚀清洗时还要用到硝酸、氢氟酸、硫酸等，此外在破碎、加工硅材料的同时还会有一些硅渣、硅粉产生（见表2）。如多晶硅的提纯，每生产1吨多晶硅，就会产生4吨以上的四氯化硅废液。如果因回收工艺不成熟而产生外溢，就会造成重大的安全和污染隐患。
　　3.土壤环境影响。多晶硅、单晶硅、晶体硅太阳能电池生产的每个环节都会程度不同的有固废产生，如冶金法生产多晶硅的粗粉碎与清洗环节，会有金属（碳纤维）边角料，含油漆、稀释剂的固废、废机油、废乳化液和废稀酸，污水处理污泥等固体废弃物产生（见表3），如果处理不当会对土壤环境产生不利影响。光伏发电系统使用的蓄电池大部分都是铅酸蓄电池，该电池内含有大量的铅、锑、镉、硫酸等有毒物质会对土壤、地下水、草原等造成污染。宁夏区内部分硅材料生产企业，使用的原料依靠进口，而这类原料正是所谓的“硅废碎料”，一类来自集成电路板（如电脑芯片）回收，另一类是从电子极多晶硅（含硅量在“12个9”以上）生产线上淘汰下来的不合格产品，其负面环境影响更应引起高度重视。
　　（二）加强防范太阳能产业环境不利影响的必要性
　　1.太阳能产业发展中加强环境保护是保证太阳能产业合理规划与布局的需要。合理的产业规划和布局是保证环境与经济协调发展的前提条件，而不合理的布局则是造成环境污染的重要原因。实施太阳能产业发展的环境保护战略可以从太阳能产业项目所在地区的整体环境状况出发，考察项目的不同选址和布局对区域环境的不同影响，并进行比较和取舍，选择最有利的方案，保证太阳能产业规划和布局的合理性。