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。

2.太阳能产业发展中加强环境保护是提升太阳能产业环境管理能力的需要。一般来说，太阳能开发建设活动和生产活动，都要消耗一定的资源，并产生一定的环境污染和破坏，故必须采取必要的环境保护措施。客观评估太阳能产业发展中产生的环境影响，综合考虑项目开发活动的特征和环境特征，寻求最合理的环境保护对策和措施，有助于将其产生的环境污染或生态破坏限制在最小范围[2]。

3.太阳能产业发展中加强环境保护是实现太阳能产业健康有序发展的需要。通过实施积极的环境保护策略可以对区域的自然条件、资源条件、社会条件和经济发展状况等进行综合分析，了解该地区的资源、环境和社会承受能力等状况，有利于妥善协调产业发展与环境保护之间的矛盾，破解太阳能产业发展的环境资源约束，规避太阳能产业发展的环境风险，从而为太阳能产业的健康有序发展提供保障。

二、宁夏太阳能产业发展的环境保护策略选择

1.从决策到生产、消费全程控制战略。宁夏的区情决定了在太阳能产业的发展过程中，要实行有利于太阳能产业持续快速发展环境保护政策，实行环境责任制度，在宏观经济发展的源头，将环境污染和生态破坏控制在可能的“最低”程度上。要从生产方向、生产方式的选择着力，坚决规避污染现象的产生。不能一味为了吸引企业投资，在用地出让、税收、电价等方面给予多晶硅企业过多的“政策租”，致使部分多晶硅生产企业以无障碍的形式进入。过度消费和不合理的消费结构都会通过生产规模的扩大，影响到环境资源基础。宁夏太阳能产业的消费水平必须与环境资源基础相一致，符合可持续发展的原则，因此，要引导太阳能产业的快速发展始终与消费方式、消费结构的紧密结合。

2.经济效益与环境保护并举战略。按照“清洁、高效、安全”的基本要求，加大对光伏行业的监管力度，建立健全太阳能产业投资准入和监管制度；根据国家已有规定的要求，严格太阳能建设项目环保审批，提高环保准入门槛，严把项目审批关，对不符合准入条件的项目一律不予审批；引导、支持多晶硅生产企业以最科学的方式实现多晶硅—电厂—化工联营运行模式，加速形成资源互补、综合利用、共同发展的产业链，有效解决多晶硅生产的能耗和环保问题；加大对新技术、低能耗、低成本、高附加值多晶硅企业的政策扶持力度，对不严格实施“三同步”制度的企业进行惩处，对高成本、高耗能、高污染项目要坚决予以关停[3]。

3.循环经济共性技术研发与应用并举战略。针对太阳能产业未来发展的特点，围绕关键生产流程闭环运行目标的实现，加快研究开发具有循环经济意义的共性关键技术，研究建立链接工业、农业和社区太阳能利用的物流和能流系统集成关键技术，确保获得最高的资源、能源利用率的技术等[4]。加强太阳能光伏、光热材料产品的研发与生产，提高太阳能产业配套能力；以循环经济为导向，建立精细化工、硅及光伏、新材料产业园区，园区生产者通过管道回流，将氯化氢送入上游化工企业，重新再利用，生成四氯化硅，加工产出白碳黑；回收脱硫后的二氧化碳，形成碳酸钾，运用于食品添加剂、医药、农药等领域，减少或消化废物、废气、废液排放，以期实现可再生资源的重复利用。

4.重点行业实施技术研发优先主题战略。在制造业领域，针对宁夏的多数制造行业具有资源消耗大和污染排放高的特点，应高度重视太阳能利用绿色关键技术与工艺在化工行业、装备行业、环保产业等行业的研发与应用；在建筑业领域，应大力研发太阳能利用为基础的绿色建筑的工艺与技术，包括以节能、节水、节地、提供舒适、清洁环境为目标的绿色建筑、绿色建筑设计和绿色建筑设备等；在农业领域，要进一步提高太阳能灌溉系统、太阳能多功能干燥设备、太阳能温室、太阳能采暖房、太阳能养殖关键技术的研发应用水平。

5.关键技术实施引进消化与自主研发并举战略。一要重视技术升级。政鼓励企业加强同国外多晶硅生产企业的交流与合作，不惜成本购买制约行业发展的国外核心技术、知识产权和生产设备，通过引进、消化、吸收、再创新的方式，迅速缩小差距。二要重视自主研发创新。通过有效政策支持，支持企业围绕太阳能产业开发建立产学研联盟，在重点领域建立不同层级的企业技术中心、工程研究中心和重点实验室，努力形成政府、高校、企业合作联动的光伏制造和太阳能产业技术系统应用创新体系[3，5]。

三、支撑宁夏太阳能产业环境保护策略实施的措施

1.加快建设太阳能环保技术推广服务体系。充分利用现有人力、物力、财力以及技术成果，以政府组织牵头，科研单位与相关企业参与的方式，建设跨行业、跨部门、跨地区、机制合理可行，具有国际或国内先进水平的太阳能环保技术研发平台与服务网络，尽快弥补宁夏太阳能产业环保技术不足的现状，提高宁夏太阳能产业环保技术的核心竞争力。（1）依托大专院校及科研单位组织成立自治区级太阳能光热、硅材料和太阳电池质量检测中心、技术服务中心，为全区及周边省、区太阳能光热和光伏产业提供环保方面服务；（2）建立科研资源共享网络。积极整合企业、科研院所、高等院校等单位的相关科研资源，利用重大科研仪器设备、基础研究成果为太阳能光热和光伏产业提供环保技术服务，实现资源共享，以降低企业研发成本，提高企业的竞争力；（3）建立自治区级太阳能环保产业工程（技术）研究中心。针对当前太阳能产业技术更新快、不断走向成熟，全国各地太阳能光热资源利用存在明显地域差异的特点，尽快建立自治区级太阳能环保产业工程（技术）研究设计中心，对宁夏太阳能建筑一体化、光伏产业发展、硅材料精细冶炼等技术中的环保关键环节进行研究，为太阳能企业提供必要的环保技术指导和服务，推动技术创新和成果转化。

2.加快建立太阳能环保产业基地。（1）建设光伏原料生产基地。重点建设已具有一定基础条件的中卫市硅材料基地。充分利用宁夏的硅资源优势，加强产学研合作，通过自主研发和引进先进的生产技术，在宁夏形成太阳能电池级高纯硅的规模化生产，把宁夏建设为国内最主要的高纯硅生产基地。（2）鼓励太阳电池发电配套产品的生产。加大招商力度，建立硅材料深加工（多精硅制单精硅），硅片切割、太阳电池制作基地，与国际太阳能光伏产业链接轨。（3）积极推动光伏发电及产品的开发和生产。鼓励相关部门积极开展光伏发电并网技术研究，做好相关技术准备；支持生产企业进一步开发太阳能电池发电的配套产品（如二次电池、蓄电池、逆变器、光敏管、控制器等），并形成生产规模，提高太阳能光伏产业的整体配套能力。（4）促进太阳能集热器及相关产品的生产。支持在银川建设针对小城镇及广大农村地区的太阳能热水器及相关配套产品的生产，进一步提高宁夏太阳能热利用产业总量和竞争力，支持正在实施的新农村建设。

3.加快太阳能利用环保模式的应用。根据自然、经济条件，结合宁夏新农村建设，通过模式技术的优化组合，在宁夏南部山区重点发展“四位一体”、“三位一体”、“五配套”、“被动式太阳能暖房与节能炕技术组合模式”、“太阳灶技术与沼气技术组合模式”；中部干旱带大力发展“四位一体”、“三位一体”、“五配套”、“太阳灶技术与沼气技术组合模式”和“太阳能光热转换技术模式”；在引黄灌区积极发展“四位一体”、“三位一体”、“一池三改”能源利用技术模式与“太阳能光电光热转换综合技术模式”的各类能源模式技术。带动设施农业、暖圈养殖、特色优势农产品发展，使太阳能利用技术在新农村建设中发挥巨大作用。结合宁夏沿黄经济区建设，在自治区挑选有代表性的地区，以政府和企业相结合的方式建设太阳能建筑示范工程。

4.加强对太阳能产业环保领域的投入。设立宁夏太阳能产业环保领域发展基金，重点用于支持太阳能产业环保领域科研成果转化和产业化项目的实施，及太阳能（下转105页）（上接58页）重点项目贷款贴息、太阳能重点产品的推广应用补助等。积极探索以项目收入作担保，辅之以财政贴息的方式，发行市政债券，将其作为新的太阳能产业大气环境保护融资渠道。加快建立以政府为导向、企业为主体、金融为信托的太阳能环保产业投入体系，努力形成多渠道、多层次、多元化的太阳能环保产业资金投入格局[6]。鼓励企业加大研发投入力度，重点用于太阳能建筑一体化技术设备、高纯硅提纯、高转换率太阳能电池、太阳能热水器集热材料等科技创新点的研发。

参考文献：

[1] 牛国元，刘艳华.加快宁夏太阳能产业发展的对策建议[J].经济研究导刊，2009，（7）：114-115.

[2] 邱建华.青州市仁河灌区灌溉项目环境影响评价[J].中国海洋大学学报，2009，（6）：13-15.

[3] 叶安珊.光伏产业发展的环境保护问题探讨[J].工业安全与环保，2011，（5）：40-42.

[4] 刘志红.中国发展循环经济的制度供给与政策取向[J].新疆财经，2007，（2）：45-49.

[5] 叶安珊.新兴产业发展与环境保护——以光伏产业为例[J].江南论坛，2010，（9）：15-16.

[6] 谭立渭，张启兴，王辉，等.长江源区生态环境问题与保护对策建议[J].生态经济，2010，（1）：19-23.

Environmental Protection Strategy Choice on the Development of the Solar Industry in Ningxia

NIU Guo-yuan，MIAO Guan-jun

（Ningxia Scientific and Technological Development Strategy and Information Institute，Yinchuan 750001，China）

Abstract：It will have an impact on the environment during the construction and operation of solar energy industry，especially obvious in operation.Clarifing the the key environmental aspects and factors that influence solar energy industry in Ningxia and implementing positive environmental protection strategy for the development of solar energy industry is significant to break the environmental resource constraints and avoid the environmental risk of solar energy industry .

Key words：solar energy；environmental risks；environmental protection；Ningxia[责任编辑 陈丽敏]

收稿日期：2013-06-18

基金项目：2010年国家软科学研究计划（2010GXS5D269）；2010年宁夏环境保护科学技术研究项目（20100809）

作者简介：牛国元（1966-），男，宁夏海原人，研究员，从事科技发展战略、区域经济研究；通讯作者：苗冠军（1978-），男，河南西平人，研究实习员，从事农业科技发展战略研究。

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