《科創(chuàng)板日報》5月10日訊 （研究員 金博） 長空浩瀚。隨著風力吹拂，線條流暢、光滑閃亮的白色“大風車”長臂徐徐轉(zhuǎn)動，風能就此轉(zhuǎn)化為電能。
此外，只要有太陽光照射，覆蓋屋頂或地面的光伏設(shè)施也能隨時工作，將取之不盡、用之不竭的太陽能，源源不斷轉(zhuǎn)化為電能，輸入千家萬戶。
如上畫面，已是中國大地時常可見到的壯觀圖景。
能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)和動力源泉，發(fā)展新能源則是實現(xiàn)未來可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。構(gòu)建清潔低碳的現(xiàn)代能源體系，已是我國促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、增進民生福祉的必經(jīng)之路。
數(shù)據(jù)顯示：2023年，我國可再生能源發(fā)電裝機達14.5億千瓦，在全國發(fā)電總裝機中的比重超過50%，歷史性超過火電裝機；在全球可再生能源發(fā)電總裝機中的比重，也接近40%；我國風電機組等關(guān)鍵零部件的產(chǎn)量，占到全球的70%以上；光伏電池片和組件產(chǎn)量，占全球比重均超過80%。
在應(yīng)對全球氣候變化與可持續(xù)發(fā)展目標的雙重挑戰(zhàn)中，能源革命與節(jié)能減排雙管齊下，已成為全球共識。而光伏發(fā)電作為清潔可再生能源的典型代表，憑借其資源豐富、環(huán)境友好的特質(zhì)，已成為這場能源轉(zhuǎn)型的中堅力量。
作為光伏發(fā)展的核心載體，光伏產(chǎn)業(yè)自身如何順應(yīng)這一波全球綠色轉(zhuǎn)型的浪潮，亦考驗著政府、行業(yè)、學界的決心和智慧。
光伏產(chǎn)業(yè)的環(huán)保隱憂
“中國光伏產(chǎn)業(yè)已形成從高層硅材料、硅片、電池片組件、光伏制造設(shè)備到系統(tǒng)集成和應(yīng)用，最完善的產(chǎn)業(yè)鏈條，已基本能滿足全球供應(yīng)鏈的需要。”中國光伏行業(yè)協(xié)會理事長曹仁賢此前在接受媒體采訪時認為，“中國已經(jīng)具備完整的科研能力、供應(yīng)鏈能力、工業(yè)化能力以及產(chǎn)品化能力”。
相比于傳統(tǒng)的火力發(fā)電和核能發(fā)電，光伏發(fā)電不需要消耗寶貴的化石資料和水資源，這對煤炭、水資源短缺的地方，無疑極具吸引力。此外，相較于水力發(fā)電，光伏發(fā)電還可避免水庫建設(shè)、河流改道等環(huán)境破壞問題。
不過，對太陽能光伏發(fā)電可能產(chǎn)生的潛在環(huán)境影響，社會亦有疑問。總的來看，對光伏產(chǎn)業(yè)有可能造成的環(huán)境影響，主要存在于這些環(huán)節(jié)：
1、生產(chǎn)與處置過程中的環(huán)境挑戰(zhàn)；
太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部分是光伏組件，其生產(chǎn)過程中涉及到多種原材料的提取、加工和制造。這一過程不僅能源消耗較高，還可能產(chǎn)生有害物質(zhì)。
以光伏行業(yè)里占據(jù)絕對主流的晶硅電池/組件的生產(chǎn)過程舉例，可以看看其環(huán)境影響的風險可能會出自哪里。
首先，產(chǎn)業(yè)鏈的最上游是硅料提純。目前基本都采用“西門子法”，該方法使用和產(chǎn)出大量化學品/�；�，但其工藝成熟，污染相對不高。主要風險是在工廠停產(chǎn)后。因設(shè)備廢棄之后缺少維護，大量酸性化學品集聚在管道和容器內(nèi)，日久天長，容易發(fā)生泄漏，此前業(yè)內(nèi)亦出現(xiàn)過相關(guān)事故。
產(chǎn)業(yè)鏈的中游是電池生產(chǎn)。電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用的化學品較多，主要是酸堿類，會產(chǎn)生�；�。
廢氣方面，主要是氮氧化合物，會有一定的臭味/刺激性氣味。電池企業(yè)如果藥劑投放不足，會有超標排放情況出現(xiàn)，周邊居民可以聞到臭味/刺激性氣味，光伏企業(yè)遭到舉報，往往是在這個環(huán)節(jié)。
廢水方面，一個情況是“總氮”達標比較困難。總氮是指廢水中存在的各種無機和有機氮的總量，而電池行業(yè)總氮的主要來源是硝酸根，一般硝酸鹽會溶于水，要通過沉淀的方法處理硝酸根，難度較大。
綜上，光伏產(chǎn)品生產(chǎn)過程需要用到氯氣和多種酸堿，中間產(chǎn)物包含四氯化硅、氯化氫（鹽酸）、氮氧化物、硝酸鹽等，如果生產(chǎn)工藝不達標、未經(jīng)處理直接排放，確實會污染環(huán)境，并可能造成土地、水質(zhì)和空氣污染。
2、光伏電站建設(shè)對土地資源的占用；
光伏電站的建設(shè)需要占用一定土地。在土地資源緊張的地區(qū)，如何合理規(guī)劃光伏電站的布局，確保土地資源的有效利用，需要認真考慮。此外，光伏電站建設(shè)期間，可能會產(chǎn)生粉塵污染、噪聲污染、固體廢物、永久性占地和水土流失等。
3、廢舊光伏組件的回收處理問題；
隨著光伏技術(shù)的廣泛應(yīng)用，廢舊光伏組件的回收處理問題也日益凸顯。光伏組件中含有部分有價值材料，如硅、鋁等，同時也存在有害物質(zhì)。如何有效回收和處理廢舊光伏組件，避免對環(huán)境造成二次污染，是一個亟待解決的問題。
如上綜合來看，相對于傳統(tǒng)化石能源發(fā)電、水力發(fā)電等來說，光伏發(fā)電污染和危害較小，但也存在以下幾方面問題：
制造過程中的污染：光伏電池的制造需要大量能源和化學品，如硅、銀、鋁等，這些材料的生產(chǎn)和提取，會產(chǎn)生一定的污染和廢棄物；
廢棄物處理：光伏電池的壽命一般為20-30年，到期后需要進行處理，這些廢棄物中含有有害物質(zhì)，如鉛、鎘等重金屬，處理不好，會對環(huán)境和人類健康造成影響；
土地使用和生態(tài)影響：大規(guī)模光伏發(fā)電需要占用大量土地，可能會對野生動物棲息地和相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)，造成影響；
能源消耗：光伏電池制造業(yè)本身也需要消耗大量能源，如果使用的能源仍然是化石燃料，其實際的減排效果，也會大打折扣。
總的來說，雖然光伏發(fā)電相對傳統(tǒng)發(fā)電方式較為環(huán)保，但其仍存在一定的污染和危害，需要進行科學治理。
中國光伏企業(yè)的探索實踐
中國現(xiàn)在已是光伏產(chǎn)業(yè)大國，在全球亦承擔著探索產(chǎn)業(yè)發(fā)展和與環(huán)境和諧共存的重任。為了解中國光伏企業(yè)在自身產(chǎn)品研發(fā)與環(huán)境保護方面的狀況，《科創(chuàng)板日報》研究員從相關(guān)上市公司中，找出天合光能和晶科能源，進行案例研究。
其中，天合光能創(chuàng)立于1997年，目前是全球領(lǐng)先的光伏行業(yè)整體解決方案提供商，2006年在紐交所上市，2020年登陸上�？苿�(chuàng)板，是首家在科創(chuàng)板上市的涵蓋光伏產(chǎn)品、光伏系統(tǒng)以及智慧能源的光伏企業(yè)。其光伏科學與技術(shù)國家重點實驗室，首批獲得科技部認定，連續(xù)20次打破光伏電池效率和組件輸出功率的世界紀錄。
晶科能源則成立于2006年，2010年在美國紐交所上市，2021年登陸上�？苿�(chuàng)板。 官網(wǎng)稱公司2016年成為全球最大的光伏組件制造商，連續(xù)4年位居全球出貨量第一。 在全球擁有超過25000名員工及9個生產(chǎn)基地，服務(wù)超過160個國家的客戶。
總的來看，這兩家行業(yè)領(lǐng)先的上市公司都在通過技術(shù)創(chuàng)新與管理提效，打造自己的行業(yè)競爭力。
其中，在綠色產(chǎn)品與技術(shù)環(huán)節(jié)，天合光能致力于建造綠色工廠，所有在中國及海外的工廠，均按照國際標準要求建立并實施環(huán)境管理體系，其中義烏基地按照零碳工廠實施計劃建設(shè)，累計實現(xiàn)節(jié)約能耗超過 3500 萬度，折合減少二氧化碳排放約 2.88 萬噸。晶科能源也在各制造基地建立了能源管理體系ISO50001，實施節(jié)能項目，提高能源利用效率，在報告期內(nèi)全球各制造基地完成多個節(jié)能降耗項目。
2.在能源管理環(huán)節(jié)，兩家公司都提倡使用可再生能源電力。天合光能在報告期內(nèi)，常州基地等均利用廠區(qū)屋頂鋪設(shè)太陽能組件板，為廠區(qū)提供清潔能源電力；晶科能源同樣在各個制造基地安裝屋頂分布式太陽能光伏發(fā)電站，減少對傳統(tǒng)電力的需求，報告期內(nèi)公司新增屋頂光伏系統(tǒng) 110MW，共發(fā)電 5620 萬度，相當于減少二氧化碳排放量 4.52 萬噸。
總的來看，兩家公司都獲得了相應(yīng)的社會認可。
2022 年，天合光能獲國家級資質(zhì)認證，入選“工業(yè)產(chǎn)品綠色設(shè)計示范企業(yè)”。2021 年獲得光伏行業(yè)全球首張美國安全檢定實驗室公司(UL)及意大利環(huán)保產(chǎn)品聲明 (EPD) 互認標志。報告期內(nèi)，天合光能的至尊系列組件在制造環(huán)節(jié)，單位(每瓦)碳排放全行業(yè)最低，碳排放強度相比國內(nèi)平均水平下降超過 30%。
在國內(nèi)開發(fā)并持有的太陽能發(fā)電站發(fā)電量，超過70億度，累計清潔能源發(fā)電量，相當于減少二氧化碳排放約500萬噸。
晶科能源則獲得了多項產(chǎn)品的碳足跡認證，如法國Certisolis實驗室碳足跡認證、TÜV萊茵的ISO 14067: 2018碳足跡認證等。截至 2022 年末，公司累計22次打破電池效率和組件功率的世界紀錄，尤其是在N型TOPCon領(lǐng)域的領(lǐng)先積累，過去2年已連續(xù)7次打破世界紀錄。
公司還持續(xù)推動組件回收相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新，搭建了晶科能源組件12MW回收示范試驗產(chǎn)線，這一隸屬于“十三五”氫能與可再生能源國家重大研究專項“晶硅光伏組件回收處理成套技術(shù)和裝備”的項目成果，已順利通過國家科技部驗收。
總體來說，光伏發(fā)電在帶來清潔能源的同時，也存在潛在的環(huán)境影響。而通過技術(shù)進步、政策引導和合理規(guī)劃，應(yīng)該可以有效降低光伏發(fā)電的環(huán)境負擔，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
我們相信，隨著政策的持續(xù)推動與行業(yè)的創(chuàng)新驅(qū)動，一個基于可再生清潔能源的未來美好圖景，正在變成現(xiàn)實。而光伏產(chǎn)業(yè)亦將在中國的能源轉(zhuǎn)型中，作出越來越重要的貢獻。
(景賦翼研究員立云對本文亦有貢獻）
【關(guān)于景賦】
景賦是在國家科創(chuàng)戰(zhàn)略下創(chuàng)立的全天候一站式價值投資平臺，專注服務(wù)于一級股權(quán)投資市場，是促成優(yōu)秀科創(chuàng)企業(yè)與地方政府、產(chǎn)業(yè)資本牽手的投資撮合平臺。在原有財聯(lián)社、碳與舍、天風證券、信公咨詢四方共建的基礎(chǔ)上，最新牽手立信德豪上海ESG團隊，致力于構(gòu)建以ESG為基礎(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展投融資服務(wù)平臺，幫助地方政府構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的招商引資方法論；面向政府和產(chǎn)業(yè)資本提供基于企業(yè)價值發(fā)掘、呈現(xiàn)、跟蹤的多維度服務(wù)技術(shù)平臺，為資本與企業(yè)價值的對接提供全方位的專業(yè)支持。
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