光伏企业需要哪些酸?

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光伏行业主要用到的酸有盐酸、磷酸、氢氟酸、硝酸和硫酸,其中用量最大的是盐酸。 主要用途如下: 以浙江某光伏发电项目为例,估算该项目消耗的酸为:盐酸16.93吨/年;磷酸2.67吨/年;氟硅酸18.54吨/年;硫酸4.04吨/年;硝酸2.36吨/年。 从消耗的酸数量上来看,该光伏发电项目对环境产生的影响较小。 但如果计算各种酸的碳排放量,则另外一番景象了: 以生产1吨多晶硅耗用的各类酸的量来计算,产生碳排放约2.6-6.8吨CO₂e(不同来源的数据略有差异); 以生产1吨太阳能电池片耗用的各类酸的量来计算,产生碳排放大约1.8-7.3吨CO₂e。 由此看出,光伏产业对环境的影响主要是由上游制造多晶硅环节产生的。

目前,国内外在探索光伏绿色制造的道路上主要从两方面入手:一是提高可再生能源的比例,如使用风电和光伏发电代替传统煤炭火电作为多晶硅生产的原料;二是减少传统工业流程在生产过程中对环境的负面影响,例如采用离子法替代沸腾蒸馏法来生产多晶硅,减少对水资源的消耗及污染物的排放等。 除直接使用新能源替代化石能源外,还有很多新技术和新工艺值得深入挖掘,比如,通过电化学方法对废旧锂电池进行降解,可以提取出金属锂、石墨等材料,再用于生产锂离子电池或超级电容器,实现资源的循环利用。

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光伏电站的主要原材料是硅,硅的提纯以及硅片的生产过程中产生的污染是光伏产业在环保方面最受诟病的一点,硅料提纯过程使用到了酸碱性物质,包括盐酸、硫酸、氢氧化钠等,由于生产时会释放出大量的可燃气体,因此必须要用水来进行急冷处理。这些含有酸碱性物质的污水必须要经过中和处理之后才能进行排放,同时可燃气体中还有相当部分的硅粉尘无法消解,仍然需要再进行专门的处理,否则会对水体以及土壤产生污染。

另外,镀膜制绒这道工序需要使用到硝酸和氢氟酸,制绒技术又可以分为 alkaline texturing(碱制绒;TCA)方法和 acid texturing(酸制绒;IPA)方法。碱制绒法一般采用 KOH、NAOH 以及 Na2SiO3 的混合溶液,酸制绒则会用到HF/HNO3溶液。这些溶液和上一步骤相同同样需要在使用污水排放之前进行专业的处理。

当然,在实际的生产过程中,使用酸碱物质的工序还可能更加复杂,但基本上光伏电池片的生产过程中主要会对水和土壤造成污染。目前我国的光伏组件制造商在生产工艺上已经越来越成熟,对于这些污染物的处理也更加专业。光伏电池片的制造商几乎都在污水处理上投资了数千万乃至上亿元的资金,确保污染物在排放前得到妥善处理。

不过,光伏产业在使用酸碱物质造成的污染也仅限于光伏电池片的生产过程。对于光伏电站的业主方来说,其在光伏电站的运维过程中几乎不涉及酸碱物质。光伏组件表面的清洗一般采用自来水喷淋清洗即可,部分灰尘较大的地区才会采用洗洁精、玻璃水等辅料。

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