中国科大教授:别为了新能源赔上生态环境的“嫁妆”

2018-07-19 06:50:13 太阳能发电网
光伏生产者需要跳出对转化率提升的过度关注,而在光伏材料、光伏结构等设计层面重新思考,提早规划其全生命周期的管理。

“既要冲锋在前,也要全身而退!”投身某项事业前,很多人会把这句话作为目标。这句适为创业者热捧的话,同样适用于新能源。

  冲锋在前体现为,随着政策支持和技术进步,新能源在整个能源结构中的比重大幅增加。

  全身而退的标准是,既不给行业增加新的负担,也不给自然环境带来难以处置的难题。如此,被打上“绿色先锋”标签的光伏、风电和电池才能算得上全身而退。

  但根据目前的预测,新能源设备退役后的问题可能不会太少——除了处理组件、风机和电池本身的难题之外,对自然环境的持续影响也或将显现。

  回收难,多源自设计缺乏颠覆技术

  在新能源行业,但凡有人谈到退役后的产品的处理时,一种普遍的观点是:比较麻烦。

  光伏晶硅组件就较为典型,这种材料的麻烦在于缺乏性价比。一块组件中,重量占比最大的玻璃回收价值却最低,而价值占比最大的白银等金属部分,实际含量又很少。如果回收处理,对企业来说回报率较小。

  老话说:“三岁看大,七岁看老。”意思是一个人在幼年时养成的性格,将决定其长大以后的方向和发展。就像这句老话一样,光伏后半生可能遇到的各种问题,事实上都与前半生的培育有关,更确切地说,与结构和设计关联最大。

  仍以晶硅组件为例。近年来,很多研究都在提高光电转换率上下功夫,效果也很明显,随着光伏转换率提高了近10个百分点,光伏电站的收益也大幅提升。但是,一个关键问题被忽略,即收益更多不仅表现在转换率一个指标上,如果一块光伏组件使用时间更长,它的收益也会自然更多。而要让使用时间长,不仅关乎组件质量,更与组件结构有关。

  众所周知,晶硅组件主要包括玻璃、EVA、硅片等。通常情况下,一块组件寿命在20~25年左右,但事实上,硅片等核心组件的生命力本可以更长,之所以限定在20~25年,是因为在最外层的沉重玻璃之下,即便只有单个硅片损坏,却因为无法卸下修理,最终只能整片提前退役。这样不仅导致浪费,也给后处理带来了很大的麻烦。

  试想,如果能从生产环节、甚至设计阶段就改变,用其他更轻质的材料替代玻璃,不仅能给处理机构减轻重量带来的负担,还可以探索一种维修模式,即不再整块替换,而是哪块硅片出问题修理哪里。这就好比人的寿命,在医疗条件差的时候,50~60岁就算是高龄,但当下,随着医疗条件的优化,人的寿命已经延长到90年甚至更长。

  因此,光伏生产者需要跳出对转化率提升的过度关注,而在光伏材料、光伏结构等设计层面重新思考,提早规划其全生命周期的管理。

  但对生产者而言,敢于颠覆自己并不容易,特别是在新能源这样的工业领域,小小改进很受欢迎,但突破性变革容易受到抵制。原因在于,工业生产线往往投资达到几千万,而如果出现结构性变化,原油的生产线可能会变得一文不值,这是很多企业并不愿意看到的结果。

  但是,纵观全球企业史,就会发现,但凡能够在行业内最终异军突起的公司,必然是肯在十年磨一剑之后,拿出独创而颠覆性技术的那些。当下,既然新能源企业都打出了做成百年老店的目标,那么就应该拿出更多勇气,去颠覆既有的结构和设计,而非只在技术层面小改小动。

 



作者:陈应天 来源:《能源评论》 责任编辑:jianping

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