多年来，受光伏行业上游多晶硅原料发展初期的生产装备落后、工艺技术掌握不完全、生产规模较小等影响，生产能耗相对较高，行业也被冠以“高耗能”的帽子，部分媒体甚至报道“大量出口太阳能电池组件相当于大量出口我国紧缺能源”的观点，直至最近某些文章中仍在继续引用上述错误观点，在社会上造成了对光伏产业的不良影响。 事实上早在2010年，原中国光伏产业联盟副秘书长严大洲等人就曾撰文以有力的事实批驳过此观点[1]，且随着时过境迁，光伏行业经过多年的发展，生产能耗在当时的基础上又已经得到极大的降低。最近，协会秘书处沿用严大洲等专家的方法，进一步测算了光伏全产业链的能耗水平，证明光伏产品制造过程中所消耗的能源仅需光伏电池发电1.17年即可收回，2015年光伏行业万元产值能耗比全国万元GDP能耗低67%，与上述错误观点“差之千里”。为澄清事实，以正视听，特分析如下： 一、晶体硅光伏发电产业链 光伏行业产业链如下所示，从我国光伏市场情况看，多晶电池组约占我国晶体硅电池市场份额的80以上，因此这里以多晶电池产业链进行分析其全周期的生产能耗。
图1晶体硅太阳电池产业链 二、能耗计算边界条件 以原料硅砂为起点，到制成晶体硅光伏发电系统，全部能量消耗EP表达式： EP = EP1 + EP2 + EP3 + EP4 + EP5 + EP6 + EP7 + EP8 其中： EP1为“硅砂——冶金硅”的能耗：12kwh/kg； EP2 为“冶金硅——多晶硅”的能耗80kwh/kg（改良西门子法国内平均水平，当前国内先进水平已经达到60kwh/kg）； EP3为“多晶硅——多晶铸锭”的能耗8kwh/kg，（目前多晶硅铸锭已进入G6机型，装料重量在600kg-800kg，未来将向更大装料重量的G7、G8机型发展，电耗还有不少降低的空间） EP4为“多晶硅锭-多晶硅片”的能耗：0.45kwh/片（光伏规范条件中要求现有项目硅片能耗不低于45万kwh/百万片，当前国内领先企业已下降至0.3kwh/片以下）； EP5为“多晶硅片——多晶硅光伏电池”的能耗：0.1kwh/Wp； EP6为“光伏电池——光伏组件”的能耗：0.35kwh/Wp，（这环节耗能较大的主要是钢化玻璃和铝框，背板、EVA、接线盒等耗电较小。按60片组件玻璃重量为12.93kg，每吨光伏玻璃耗能350kgce，按1度电等量0.1229kg标煤计算，光伏玻璃耗电为0.142kwh/w，60片组件所需铝边框2.8kg，按每吨耗电1.335万度，铝边框电耗为0.144kwh/w，组件层压等耗电约为0.06kwh/w） EP7为“逆变器及系统平衡部件”的能耗，含支架、并网控制逆变器、电缆、开关、仪表等的生产能耗，按每MW电站需支架钢材5000吨、钢筋1500吨、各类电缆850千米进行计算，支架钢材和钢筋的能耗为0.3kwh/w，电缆能耗约为0.01kwh/w，升压变、逆变器等按0.05kwh/w计算，总能耗约为0.36kwh/w。 EP8为“组件运输、系统施工安装及其他”等，部分耗能比较大的主要是水泥，按每MW需水泥70吨计算，水泥能耗为0.06kwh/w，其他如运输、电池制造的银铝浆、切割用的材料生产等，简单估算为0.05wkh/w，合计0.11kwh/w。 |
