近些年隨著光伏的迅速崛起,社會(huì)上出現(xiàn)一些聲音對(duì)其產(chǎn)生質(zhì)疑,包括光伏是否有輻射、是否產(chǎn)生污染、是否耗能過(guò)大等等問(wèn)題。雖然光伏行業(yè)已經(jīng)從原理和技術(shù)上證實(shí)過(guò),光伏發(fā)電對(duì)人體、環(huán)境以及能耗沒(méi)有負(fù)面影響,但仍有那么一些人熱衷傳播不實(shí)消息,誤導(dǎo)他人。能環(huán)寶就曾在自媒體上收到過(guò)類似留言,說(shuō)“光伏不環(huán)保,有污染!”今天我們?cè)儆每茖W(xué)來(lái)證實(shí)一下!
關(guān)于輻射
首先,我們要先弄清楚輻射是怎么回事,對(duì)人體有害的輻射到底是哪種!
在自然界中,只要是本身溫度大于絕對(duì)零度的物體,都可以產(chǎn)生輻射。因此,我們周邊幾乎所有的物體都在時(shí)刻產(chǎn)生輻射,包括我們自身!但并不是所有輻射對(duì)人體都有害!
輻射分為電離輻射和電磁輻射,其中前者是一種高能射線,像是我們熟知的X光、核輻射,都屬于這類輻射,長(zhǎng)期處于輻射區(qū)域內(nèi),人體組織會(huì)遭到破壞。而后者相對(duì)前者,輻射強(qiáng)度就低了很多,輻射頻率由高到低可分為紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波、無(wú)線電波、低頻電磁波等。
光伏發(fā)電的原理是光電效應(yīng),與光子有關(guān),而光子是電磁波的一種,所以會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。那么,作為一種頻率較低的輻射,光伏發(fā)電到底對(duì)人體有沒(méi)有害?
我們知道,光伏發(fā)電是利用光生伏特效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿囊环N技術(shù),整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、控制器和逆變器三大部分組成,其余還包括支架、電纜、配電箱、變壓器等等。其中光伏組件與電纜中是直流電,只會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng),不能產(chǎn)生磁場(chǎng),它所產(chǎn)生的輻射可忽略不計(jì)。而真正能夠計(jì)量出輻射數(shù)據(jù)的,一個(gè)是變壓器,但是頻率很低,只有50赫茲;另一個(gè)是逆變器,頻率在5-20千赫茲,但國(guó)家對(duì)逆變器的電磁兼容性有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)??梢哉f(shuō),逆變器的電磁輻射約等于我們用的筆記本電腦,甚至要低于冰箱、電吹風(fēng)等家用設(shè)備。
所以有人說(shuō)光伏發(fā)電有輻射,沒(méi)有問(wèn)題,因?yàn)槿f(wàn)物皆有輻射!但如果要上綱上線地說(shuō)光伏發(fā)電對(duì)人體有害,那么請(qǐng)你家里也不要配置冰箱、微波爐、電視、電腦,甚至手機(jī)也不要用了!
關(guān)于污染
光伏發(fā)電產(chǎn)生的是電能,空氣污染是無(wú)稽之談,這里具有更大爭(zhēng)議的是光污染。光污染是指一定量的光線進(jìn)入眼睛,超出某個(gè)范圍,給眼睛造成不適,甚至引起生理不良反應(yīng)的情況。常見(jiàn)的光污染是由鏡面建筑反光所致,以及夜間不合理燈光造成的。
光伏發(fā)電不存在夜間發(fā)光的問(wèn)題,只可能是建筑反光。我們先來(lái)了解一下光伏組件,它主要是由電池片、鋼化玻璃、背板、膠膜、邊框等部分組成。其中電池片的作用是吸收可見(jiàn)光,將其轉(zhuǎn)換為電能,并不會(huì)產(chǎn)生反射光,而最有可能反射光的只有玻璃。
我們?cè)诮ㄖ?、汽車、顯示屏等很多領(lǐng)域看到的玻璃都是要鍍膜的。其中普遍用于建筑及光伏幕墻的玻璃是一種熱反射玻璃,是在玻璃表面鍍一層或多層諸如鉻、鈦或不銹鋼等金屬或其化合物組成的薄膜,使產(chǎn)品呈現(xiàn)豐富的色彩,對(duì)于可見(jiàn)光有適當(dāng)?shù)耐干渎?,?duì)紅外線有較高的反射率,對(duì)紫外線有較高的吸收率,也稱為陽(yáng)光控制玻璃。通常情況下,它們對(duì)可見(jiàn)光的反射系數(shù)是在9%-11%。隨著技術(shù)發(fā)展,目前一些光伏建筑玻璃還做成了彩色、磨砂面的,以進(jìn)一步降低光反射。因此光伏組件會(huì)反光嗎?它確實(shí)會(huì),但達(dá)不到產(chǎn)生光污染的程度。
關(guān)于能耗
光伏電池是依靠硅原料進(jìn)行延展的,硅屬于有色金屬。一說(shuō)到有色金屬,“有心人”就要將光伏與“高耗能、高污染”掛鉤了。
事實(shí)上,光伏電池在生產(chǎn)過(guò)程中確實(shí)要消耗一定的能量,其中工業(yè)硅提純、高純多晶硅生產(chǎn)、單晶硅棒、多晶硅錠生產(chǎn)幾個(gè)環(huán)節(jié)的能耗相對(duì)較高,其中晶硅提純就要消耗約占總能耗的56%-72%,但是光伏電池在保守估計(jì)的25年壽命期里可以源源不斷的產(chǎn)生能量。據(jù)測(cè)算,在我國(guó)平均日照條件下,光伏系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)能量回報(bào)超過(guò)其能源消耗的15倍以上。就像是供孩子上學(xué),不能后來(lái)進(jìn)入社會(huì)掙到錢了,就覺(jué)得前期花錢學(xué)本領(lǐng)的投資是冤枉錢!
另一方面,關(guān)于“高污染”,主要來(lái)自高純多晶硅生產(chǎn)的副產(chǎn)物。目前我國(guó)在高純多晶硅生產(chǎn)方面主要使用改良西門(mén)子法,而且已經(jīng)做到閉路循環(huán)生產(chǎn),將有可能造成空氣污染的副產(chǎn)物四氯化硅和尾氣(氫氣和氯氣)回收利用,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。2010年12月,國(guó)家曾發(fā)布《多晶硅行業(yè)準(zhǔn)入條件》,規(guī)定還原尾氣中四氯化硅、氯化氫、氫氣回收利用率不低于98.5%、99%、99%。因此,成熟的改良西門(mén)子法生產(chǎn)技術(shù)完全可以滿足環(huán)保要求。
綜合上述分析,從吹毛求疵的程度上來(lái)講,光伏發(fā)電無(wú)輻射、無(wú)污染的言論缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性,但是那些謠傳光伏輻射會(huì)危害人體,會(huì)給環(huán)境帶來(lái)破壞,能耗過(guò)高等等的言論也實(shí)屬信口開(kāi)河!畢竟搬石頭砸腳的事情,國(guó)家是不會(huì)干的!能夠得到政府支持,說(shuō)明光伏發(fā)電必然有著顯著的綠色屬性,是推動(dòng)我國(guó)能源體系轉(zhuǎn)變,助力雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要部分!
在此,希望對(duì)光伏不了解的,或者一知半解的人,不要聽(tīng)信謠言,以訛傳訛。想要了解更多光伏行業(yè)的專業(yè)知識(shí),請(qǐng)關(guān)注能環(huán)寶官方微信及視頻號(hào)等,讓我們一起參與環(huán)保、助力低碳!
原標(biāo)題:從輻射、污染、能耗三方面,讓你了解光伏