多年來，受光伏行業(yè)上游多晶硅原料發(fā)展初期的生產(chǎn)裝備落后、工藝技術(shù)掌握不完全、生產(chǎn)規(guī)模較小等影響，生產(chǎn)能耗相對(duì)較高，行業(yè)也被冠以“高耗能”的帽子，部分媒體甚至報(bào)道“大量出口太陽能電池組件相當(dāng)于大量出口我國緊缺能源”的觀點(diǎn)，直至最近某些文章中仍在繼續(xù)引用上述錯(cuò)誤觀點(diǎn)，在社會(huì)上造成了對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的不良影響。
事實(shí)上早在2010年，原中國光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長嚴(yán)大洲等人就曾撰文以有力的事實(shí)批駁過此觀點(diǎn)[1]，且隨著時(shí)過境遷，光伏行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，生產(chǎn)能耗在當(dāng)時(shí)的基礎(chǔ)上又已經(jīng)得到極大的降低。最近，協(xié)會(huì)秘書處沿用嚴(yán)大洲等專家的方法，進(jìn)一步測(cè)算了光伏全產(chǎn)業(yè)鏈的能耗水平，證明光伏產(chǎn)品制造過程中所消耗的能源僅需光伏電池發(fā)電1.17年即可收回，2015年光伏行業(yè)萬元產(chǎn)值能耗比全國萬元GDP能耗低67%，與上述錯(cuò)誤觀點(diǎn)“差之千里”。為澄清事實(shí)，以正視聽，特分析如下：
1.晶體硅光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈
光伏行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下所示，從我國光伏市場情況看，多晶電池組約占我國晶體硅電池市場份額的80以上，因此這里以多晶電池產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行分析其全周期的生產(chǎn)能耗。
圖1晶體硅太陽電池產(chǎn)業(yè)鏈
2.能耗計(jì)算邊界條件
以原料硅砂為起點(diǎn)，到制成晶體硅光伏發(fā)電系統(tǒng)，全部能量消耗EP表達(dá)式：
EP = EP1 + EP2 + EP3 + EP4 + EP5 + EP6 + EP7 + EP8
其中：
EP1為“硅砂——冶金硅”的能耗：12kwh/kg;
EP2 為“冶金硅——多晶硅”的能耗80kwh/kg(改良西門子法國內(nèi)平均水平，當(dāng)前國內(nèi)先進(jìn)水平已經(jīng)達(dá)到60kwh/kg);
EP3為“多晶硅——多晶鑄錠”的能耗8kwh/kg，(目前多晶硅鑄錠已進(jìn)入G6機(jī)型，裝料重量在600kg-800kg，未來將向更大裝料重量的G7、G8機(jī)型發(fā)展，電耗還有不少降低的空間)
EP4為“多晶硅錠-多晶硅片”的能耗：0.45kwh/片(光伏規(guī)范條件中要求現(xiàn)有項(xiàng)目硅片能耗不低于45萬kwh/百萬片，當(dāng)前國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)已下降至0.3kwh/片以下);
EP5為“多晶硅片——多晶硅光伏電池”的能耗：0.1kwh/Wp;
EP6為“光伏電池——光伏組件”的能耗：0.35kwh/Wp，(這環(huán)節(jié)耗能較大的主要是鋼化玻璃和鋁框，背板、EVA、接線盒等耗電較小。按60片組件玻璃重量為12.93kg，每噸光伏玻璃耗能350kgce，按1度電等量0.1229kg標(biāo)煤計(jì)算，光伏玻璃耗電為0.142kwh/w，60片組件所需鋁邊框2.8kg，按每噸耗電1.335萬度，鋁邊框電耗為0.144kwh/w，組件層壓等耗電約為0.06kwh/w)
EP7為“逆變器及系統(tǒng)平衡部件”的能耗，含支架、并網(wǎng)控制逆變器、電纜、開關(guān)、儀表等的生產(chǎn)能耗，按每MW電站需支架鋼材5000噸、鋼筋1500噸、各類電纜850千米進(jìn)行計(jì)算，支架鋼材和鋼筋的能耗為0.3kwh/w，電纜能耗約為0.01kwh/w，升壓變、逆變器等按0.05kwh/w計(jì)算，總能耗約為0.36kwh/w。
EP8為“組件運(yùn)輸、系統(tǒng)施工安裝及其他”等，部分耗能比較大的主要是水泥，按每MW需水泥70噸計(jì)算，水泥能耗為0.06kwh/w，其他如運(yùn)輸、電池制造的銀鋁漿、切割用的材料生產(chǎn)等，簡單估算為0.05wkh/w，合計(jì)0.11kwh/w。
