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“鎘污染”事件發(fā)酵 碲化鎘薄膜光伏電池遭“人肉”

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:3758次  |  2021年09月22日  

市長就鎘污染事件道歉,8名相關(guān)責(zé)任人因鎘污染被刑拘,4人因鎘污染事件被通緝。最近因鎘污染引發(fā)的社會(huì)恐慌觸及了社會(huì)的神經(jīng)。中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)通過調(diào)查初步查實(shí)了廣西龍江鎘污染受害者所遭受的損失,我們將配合當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)政府部門啟動(dòng)環(huán)境公益。二月二日,中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)環(huán)境法律中心督查部部長馬勇表示,假如當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)政府部門感到困難或者出于其他原因不能啟動(dòng)環(huán)境公益,我們聯(lián)合會(huì)將啟動(dòng)環(huán)境公益。


中央民族大學(xué)法學(xué)院教授喬世明二月二日表示,50年前,因鎘污染導(dǎo)致日本人疼痛不已的疾病,如今在我們國家也露出了危險(xiǎn)的跡象。


太陽能光伏電池(碲化鎘電池)遭媒體人肉


隨著鎘污染事件的延續(xù),社會(huì)開始談鎘色邊,光伏電池及碲化鎘薄膜光伏電池被各大媒體人肉,碲化鎘光伏電池再被推上輿論風(fēng)波。


碲化鎘光伏電池其物是否污染

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在廣西鎘污染事件之前,碲化鎘薄膜光伏電池的經(jīng)濟(jì)性就受到國內(nèi)外的關(guān)注,其小面積電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了16.5%,商業(yè)光伏組件的轉(zhuǎn)換效率約9%,組件的最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到11%。國內(nèi)四川大學(xué)制備出轉(zhuǎn)換效率為13.38%的小面積單元太陽能電池,54cm2集成組件轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7%,正在進(jìn)行0.1㎡光伏組件生產(chǎn)線的建設(shè)和大面積光伏電池生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)。


碲化鎘薄膜光伏電池的經(jīng)濟(jì)性


碲化鎘和透明導(dǎo)電玻璃構(gòu)成材料成本的主體,分別占到消耗材料總成本的45.4%和38.2%。


消耗材料的成本還可以進(jìn)一步降低,如將碲化鎘薄膜的厚度減薄1微米,則碲化鎘材料的消耗將降低20%,從而使材料總成本降低9.1%,即從每峰瓦6.21元降為5.64元。如使用99.999%純度的碲化鎘,效率依然能達(dá)到7%,材料成本還將進(jìn)一步降低。因此,材料成本達(dá)到或低于每峰瓦5元人民幣是可能的。


考慮工資、管理、電力和設(shè)備折舊等其他成本,碲化鎘薄膜光伏電池的成本大約是每峰瓦13.64元人民幣或更低。因此,即使銷售價(jià)格為每峰瓦20~22元人民幣,約為晶體硅光伏電池現(xiàn)在價(jià)格的60%,也能保證制造商有相當(dāng)?shù)睦麧櫩臻g。

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由于碲化鎘薄膜太陽能電池成本低,其發(fā)展有關(guān)解決我國西部地區(qū)分散居住人口的電力供應(yīng)具有重要意義。


由于碲化鎘薄膜光伏電池含有重金屬元素鎘,有關(guān)碲化鎘光伏電池的生產(chǎn)和使用對環(huán)境的影響這一疑問從來就未停止。多年來,一些光伏公司和專家不愿步入碲化鎘光伏電池的開發(fā)和生產(chǎn)。那么,碲化鎘薄膜光伏電池的生產(chǎn)和使用中鎘的排放究竟有多嚴(yán)重呢?


為此,美國布魯克文國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們專門研究了這個(gè)問題。他們系統(tǒng)研究了晶體硅光伏電池、碲化鎘太陽能電池與煤、石油、天然氣等常規(guī)能源和核能的單位發(fā)電量的重金屬排放量。在光伏電池的分析中,考慮了將原始礦石加工得到制備光伏電池所需材料、光伏電池制備、光伏電池的使用等全壽命周期過程。研究結(jié)果表明,石油的鎘排放量是最高的,達(dá)到44.3g/GWh,煤次之,為3.7g/GWh。而光伏電池的排放量均小于1g/GWh,其中又以碲化鎘的鎘排放量最低,為0.3g/GWh。與天然氣相同,硅光伏電池的鎘排放量大約是碲化鎘太陽能電池的兩倍。


他們還研究了硅光伏電池和碲化鎘太陽能電池生產(chǎn)與使用中其他重金屬的排放。研究結(jié)果表明,碲化鎘太陽能電池的砷、鉻、鉛、汞、鎳等其他重金屬的排放量也比硅光伏電池的低。該研究報(bào)告結(jié)論基于對美國FirstSolar公司碲化鎘薄膜光伏電池生產(chǎn)線、碲化鎘光伏電池組件使用現(xiàn)場的系統(tǒng)考察,和對其他光伏電池、能源的實(shí)際生產(chǎn)公司的工藝、相關(guān)產(chǎn)品的使用環(huán)境研究分析得出。研究結(jié)果的科學(xué)性、公正性得到國內(nèi)外的認(rèn)可。研究者在2006年歐洲材料年會(huì)硫系半導(dǎo)體光伏材料分會(huì)作的報(bào)告引起了與會(huì)人員的強(qiáng)烈關(guān)注。


美國的研究人員還針對碲化鎘薄膜光伏電池組件使用過程中,遇到火災(zāi)等意外事故造成組件損毀時(shí)鎘的污染進(jìn)行了研究。他們將雙玻璃封裝的碲化鎘薄膜光伏電池組件在模擬建筑物發(fā)生火災(zāi)的情況下進(jìn)行試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)溫度高達(dá)1100℃。結(jié)果表明,高溫下玻璃變軟以至于熔化,化合物半導(dǎo)體薄膜被包封在軟化了的玻璃中,鎘流失量不到光伏電池所含鎘總量的0.04%??紤]到發(fā)生火災(zāi)的幾率,得出使用過程中,鎘的排放量不到0.06mg/GWh。


雖然實(shí)驗(yàn)表明碲化鎘薄膜光伏電池組件的使用是安全的,但是建立壽命末期電池組件和損毀光伏組件的回收機(jī)制可以增強(qiáng)公眾的信心。分離出的Cd、Te及其他有用材料,還可用于制造生產(chǎn)光伏電池組件所需的相關(guān)材料,進(jìn)行循環(huán)生產(chǎn)。美國、歐洲的研究表明,技術(shù)上是可行的,回收材料的效益高于回收成本。事實(shí)上,美國FirstSolar公司的光伏太陽能電池組件在銷售時(shí)就與用戶簽訂了由廠支付回收費(fèi)用的回收合同。


綜上所述,碲化鎘光伏電池在生產(chǎn)、使用等方面是環(huán)境友好的。國內(nèi)光伏電池領(lǐng)域某專業(yè)人士表示,目前,廣西鎘污染事件有關(guān)社會(huì)的影響比較大,碲化鎘光伏電池雖然有鎘,單媒體不用過于關(guān)心其污染問題,在這一光伏發(fā)電技術(shù)誕生的時(shí)候,其污染性就得到了足夠重視。


他還表示,碲化鎘薄膜光伏電池正日益受到國內(nèi)外的關(guān)注。全球最大的碲化鎘光伏電池制造商美國FirstSolar公司正加速擴(kuò)大產(chǎn)量,該公司正在德國建設(shè)年產(chǎn)量100MW的廠,該廠得到歐盟4000萬歐元的投資。同時(shí),F(xiàn)irstSolar還計(jì)劃在美國本土和亞洲分別建設(shè)一個(gè)100MW的廠。鑒于碲化鎘薄膜光伏電池的發(fā)展前景,日本計(jì)劃再啟動(dòng)碲化鎘薄膜光伏電池的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究,意大利和德國也在進(jìn)行類似的工作。


國內(nèi)四川大學(xué)的碲化鎘薄膜光伏電池工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究進(jìn)展順利,將推動(dòng)我國碲化鎘薄膜光伏電池的規(guī)模生產(chǎn)。



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