太阳能光伏技术的环境问题

光伏发电是一种清洁的能源，运行时既不直接消耗资源，同时又不释放污染物、废料，也不产生温室气体破坏大气环境，也不会有废渣的堆放、废水排放等问题，有利于保护周围环境，是一种绿色可再生能源。与传统火力发电相比，光伏发电每年可以减少大量的温室气体二氧化碳（CO2），污染气体SO2，NxOy等的排放。此外还可节约用水，减少相应的废水对水环境的污染。由此可见，光伏发电系统具有明显的环境效益。

晶体硅电池在制造过程，主要原料就是硅，硅是无毒元素，可以回收、循环利用［29］。确实在多晶硅生产过程、太阳电池生产过程，都有不同程度的有废水、废气甚至危险化学液体、气体的产生，但这类似于半导体器件的生产，都有严格的操作流程、技术标准、成熟技术和管理制度，任何有害液体与气体都会得到有效的无害化处理。光伏器件的其他任何制造过程的污染，从技术上都是可以很好解决的。

最重要的是光伏系统在运行过程中，没有任何高温过程，没有燃烧，没有任何化学反应，没有噪声等，是真正意义上的绿色发电技术。一般光伏组件的安装场地可以选择屋顶，也可选用不能用于农耕的地面，不会占用农田，更不会对地质结构造成严重破坏等。

在光伏技术的发展过程中，除了技术发展方向有很多的选择和争论外，还有来自各方面对光伏技术发展的质疑。实际上，任何企业不管是生产什么产品，如果不遵守公共道德和行业职业规范，都可能对环境和人类造成危害。就对晶体硅电池来说，每瓦电池的能耗在2年之内就可回收，这是其他任何发电技术不能够相提并论的。因此光伏技术不是高耗能，高污染行业。还有人认为，晶体硅电池技术完全成熟，没有必要再继续研究。事实上，晶体硅电池效率理论极限为30%左右，实验室达到的效率记录为25%（小面积），最近几年日本、美国产品化的晶体硅电池都已经实现效率超过24%。而我国晶体硅电池产品的效率多在16%～20%之间，因此，晶体硅电池发展仍有很大的提升空间。与半导体行业相比，晶体硅电池生产在标准化、先进性等方面仍然还处在初期发展阶段！(www.xing528.com)

晶体硅电池与非晶硅电池之争也是争论的一个问题。至今为止，晶体硅一直还是发展主导产品，薄膜电池有自己的发展优势，如柔性化、适合建筑幕墙、更具有移动性，但非晶硅薄膜电池作为主流产品取代晶体硅电池目前还不可能，除非非晶硅电池的效率有很大的提升。非晶硅电池独霸消费品产品市场（如手表、玩具等），而晶体硅电池主导光伏电站市场，这种形势将会持续很长一段时间。

光伏发电与风电、生物质能发电各有千秋，各有发展的必要和市场空间，互相之间具有独特的互补性。风电的地域性（资源分布、昼夜差异等）、安全性（我国地质灾难频繁，近海风电要考虑海啸、地震）限制，对其发展具有一定的约束；我国的生物质能应该主要集中于农村沼气、城市垃圾利用，像巴西等大规模生物柴油推广不适合我国国情（人口众多要首先解决粮食问题）；光伏发电是与人类生活、生产节奏相同，具有安全、环保、移动性、易于与建筑结合、规模可大可小等独特优势。总而言之，各种可再生能源技术都有发展必要，各有各的特点和市场空间，但风电、生物质能受限制较多，而长远来看，太阳能光伏发电的发展前景更好。

光伏发电对节能减排的作用是非常明显的。以广州为例，如采用太阳电池组件在平屋顶上安装向南10°倾角可作为遮阳挡雨篷，或作为室外休闲天台如安装3．0kWp太阳电池，可以产生的效益是：年发电量2676kWh，节省煤炭1．0吨，减少二氧化碳排放2 492kg。珠三角地区日照资源比较充足，经济发达，但缺乏化石能源，因此，在我国除了大力发展西部沙漠光伏电站，在东部发达地区，由于经济发展的需求，如珠三角、长三角等更应该大力推广光伏技术。通过深圳、东莞和广州的实验数据，以最佳的角度安装光伏设备，1MWp晶体硅太阳电池平均每年至少可以提供110万kWh电能，1GWp每年可以至少发电11亿kWh，这必将产生巨大的经济效益与社会效益。