近日，位于浙江海寧的光伏企業(yè)晶科能源因污染遭到當(dāng)?shù)卮迕竦呐e報，使得光伏企業(yè)制造污染的事實進入公眾的視野。在人們的印象中，新能源往往都是"清潔、綠色"的形象，在國際上光伏發(fā)電也被譽為未來最有發(fā)展前景的綠色能源技術(shù)，但為何一個"綠色"企業(yè)會成為周邊居民舉報的重污染對象?事實上，光伏電池的主要原材料——多晶硅，在制造過程中的高能耗高污染問題由來已久。

　　晶體硅材料是最主要的光伏材料，其市場占有率在90%以上，而且在今后相當(dāng)長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅的制備工藝過程是硅原料的提純過程，目前國際上主流的多晶硅生產(chǎn)方法是改良西門子法，采用此方法生產(chǎn)的多晶硅約占多晶硅全球總產(chǎn)量的85%。在采用改良西門子法制造多晶硅的過程中，會用到氯化氫等有毒原材料，同時生成四氯化硅、三氯氫硅等副產(chǎn)物。四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)過程中最大副產(chǎn)品，有統(tǒng)計顯示，每提純1噸多晶硅就會有10至15噸以上的四氯化硅產(chǎn)出。未經(jīng)處理回收的四氯化硅是一種具有強腐蝕性的有毒有害液體，四氯化硅一遇潮濕空氣即分解成硅酸和劇毒氣體氯化氫，對人體眼睛、皮膚、呼吸道有強刺激性。

　　一個完整的改良西門子法生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)包含四氯化硅的閉路循環(huán)過程，反應(yīng)過程中生成的四氯化硅可以通過氫化反應(yīng)生成三氯氫硅重新循環(huán)回收。依靠這種方法，國外的光伏企業(yè)四氯化硅的轉(zhuǎn)化率可以達到34%，但在國內(nèi)由于技術(shù)水平偏低，往往不到20%。

　　中國多晶硅產(chǎn)量已是世界第一，但副產(chǎn)物存重大生態(tài)隱患

　　隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，太陽能電池對多晶硅的需求量增長迅速。上世界80年代，中國的多晶硅年產(chǎn)能只有350噸，然而根據(jù)能源市場調(diào)查機構(gòu)Solar&Energy日前對世界50家多晶硅生產(chǎn)企業(yè)進行的調(diào)查顯示，到2013年，中國的多晶硅總產(chǎn)量將達到16.585萬噸，位居世界第一。倘若這一計劃能夠?qū)崿F(xiàn)，也就意味著將產(chǎn)生160多萬噸四氯化硅，這一數(shù)量足以給生態(tài)環(huán)境埋下隱患。

　　歐美國家對多晶硅生產(chǎn)有嚴(yán)格限制

　　多晶硅在歐美發(fā)達地區(qū)產(chǎn)能比較大，如果不能實現(xiàn)四氯化硅的有效控制，一般不可能在環(huán)保要求更嚴(yán)的發(fā)達國家繼續(xù)生產(chǎn)。據(jù)了解，在美國，從安全和運輸成本兩個方面考慮，年產(chǎn)量達1000噸的多晶硅工廠，四氯化硅會被要求就地轉(zhuǎn)化為三氯氫硅回用到系統(tǒng)中，不能作為副產(chǎn)物對外銷售;年產(chǎn)量達3000噸的多晶硅工廠，則要對廢棄的氯硅烷采用回收工藝;年產(chǎn)量達10000噸的多晶硅工廠，金屬硅則必須就地生產(chǎn)。

　　多晶硅-化工聯(lián)營模式可有效回收利用產(chǎn)生的副產(chǎn)物

　　此外，國外的先進多晶硅生產(chǎn)企業(yè)主要采用多晶硅-化工聯(lián)營的方式進行生產(chǎn)，或者本身就歸屬于化工集團，比如美國的Hemlock，其控股公司是全球化工巨頭Dow公司;而德國Wacker公司本身就是全球領(lǐng)先的有機硅和聚合物生產(chǎn)化工公司;韓國OCI公司的前身則為韓國DC化學(xué)公司。采用多晶硅-化工聯(lián)營的模式，一方面可以保證廉價的原材料供應(yīng)，另一方面可以充分利用副產(chǎn)物，除了循環(huán)回收四氯化硅等副產(chǎn)物，也可以將無法轉(zhuǎn)換的四氯化硅制備成氣相白炭黑、有機硅或光纖等產(chǎn)品。目前中國多數(shù)多晶硅企業(yè)仍然延續(xù)著來料加工的傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展模式，保守估計甚至有10%的企業(yè)尚未掌握四氯化硅的回收技術(shù)。

　　在采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅時，除了需提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)能耗外，還需要對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢氣、廢水、廢渣等污染物進行處理，否則極易給環(huán)境造成惡劣影響。但是部分企業(yè)為了賺取利潤，無視后果隨意排放未經(jīng)處理的四氯化硅廢液，給生態(tài)環(huán)境造成難以恢復(fù)的破壞。