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新能源:既要冲锋在前也要全身而退

2018-07-19 05:13

  “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。

  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。

  2018年6月24日,国务院公布《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》,其中提出要坚决打赢蓝天保卫战,着力打好碧水保卫战,扎实推进净土保卫战。

  三大保卫战同时推出,释放出一个明确信号:调整能源结构、改善空气质量只是第一步,未来,我国对环境改善的评判,将综合考虑对空气、河流和土壤等多个层面的影响。换句话说,新能源设备退役并不难,但全身而退,不给生态环境带来遗留问题,才是真正要解决问题。

  自身问题主要与材料有关。以光伏薄膜组件为例,这种组件虽然相对轻便,但它含有重金属元素,比如碲化镉中的镉,这种银白色金属毒性较大,一旦处理不当将进入地下水系统,而积累至一定浓度之后,就会对农作物的安全、人类的健康造成影响。

  周边问题则与建造相关。比如,在水上光伏安装时,往往需要在水中打入桩柱,但为了让支撑更为牢固,桩柱均为加上钢筋水泥材料。可以想见,一旦光伏退役之后,这些金属材料仍将遗留在水中,对水体造成污染;同样,在陆上建造光伏电站时,往往使用水泥支架作为支撑结构,遗留在地表及地面下的混凝土基础将难以处理,会形成大面积的混凝土桩林。在光伏退役之后,碱性的混凝土还会对土壤环境造成影响。

  太阳既然给我们了这样一种取之不尽、用之不绝的能源,如果为了得到它,赔上很多环境、生态的“嫁妆”,从短期看无疑得不偿失。从长远看,如果为了开发资源而给后代留下沉重的环境负担,这一代的科学家和企业家必然会受到下一代的谴责。

  因此,对新能源发展不能只追求产品的销量、行业的速度,而应该更多关注产品能否释放更多的综合效益。

  所谓综合效益,即新能源要和自然环境、人类生活实现协调——不仅能够创造清洁能源,还要便于携带使用、便于处理,不给周边自然带来更多的危害,并能够发挥一定美化环境的作用。要实现这个目标,行业参与者需要跳出固有的圈子,从物理、化学、机械等诸多不同领域,以更高的角度重新审视新能源,以此碰撞出更多创新的可能。