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本文首先分析以光伏产业为主的可再生能源大力发展的背景,阐述了世界光伏产业和我国光伏产业发展现状。列举光伏能源生产、使用过程中存在的污染问题。横向梳理了国内外光伏产业激励和生态政策:国外选取光伏制造和应用大国日本,德国和美国。国内选取江苏、河北和青海三个代表省份,对上述光伏产业政策进行分析、评价。最后提出我国光伏产业绿色制造的建议措施。
一、光伏产业发展背景
生态价值观是处理生态、社会与人之间关系的价值观,是生态文明建设的价值论基础,也是我国各项建设可持续发展的思想理论基础。[1]生态价值观要求科技既要满足人类经济利益需求,又要与社会效益、生态效益相容,实现生态进化、人类发展的稳态变迁。在实现全球化经济、社会和生态可持续发展的迫切需求下,发展可再生能源,对于改变传统的能源结构、减少污染物排放、应对全球变暖,起到决定性作用。在已探明的可再生能源中,太阳能具有储量的无限性以及全球大部分地区的普遍可利用性,可视为传统能源的最佳替代能源。
本文基于生态价值观,以光伏产业为具体研究对象,参考发达国家和地区的激励措施,针对地方政府、光伏企业、科研机构和消费者在政策制定、生产活动、研发活动和消费观念等方面提出建议措施。
二、我国光伏产业发展现状
1 光伏产业发展形势
上世纪90年代,日、欧、美等发达国家政府出台激励政策,启动“屋顶计划”、“电价补贴”等项目,扶持光伏市场,拉动了光伏技术和产业的发展。[2]1997-2007年世界太阳能电池产量的年均增长率达41.3%。
我国光伏产业起步较晚,但在强大的国际需求背景下发展迅速,于2007年超越欧盟、日本,太阳能电池产量位居全球第一。 经历几年高速扩张后,2011年10月,美国对中国出口的太阳能电池板发起“双反(反倾销、反补贴)”调查;欧洲在2012年11月正式宣布对华太阳能产品“反倾销”调查立案。与此同时,金融危机导致包括德国、西班牙,英国等在内的欧洲多国削减光伏补贴,太阳能光伏组件的产值和销售额均下降,光伏企业资产负债率不断增长。
面对严峻的外部贸易环境和内部产业危机,我国2012年起颁布了多项促进光伏产业发展的政策,激发国内光伏应用市场潜力。快速扩张的光伏企业在积极消化前期过剩产能同时,也急需调整发展布局,加强技术创新,统筹生态环境,促进全产业链稳态升级。
2 光伏产业污染问题
目前大规模生产使用的是硅太阳能电池。多晶硅作为重要原料,生产过程极可能外溢的三氯氢硅、氯化氢、氯气等有害物质,对人眼睛、呼吸道有严重刺激性。大批多晶硅生产企业生产技术和回收工艺不够成熟,对安全生产和环境保护带来极大隐患。
多元化合物薄膜太阳能电池中,碲化镉电池的制造成本低,转化效率较高,但是有毒元素镉以及镉的化合物对环境的污染和对操作人员健康的危害不容忽视。砷化镓电池也是目前转换效率较高的太阳能电池,但其原料砷加工过程中如不慎接触皮肤或吸入烟雾,也会导致中毒。
边远农牧区可造成环境污染的光伏产品主要是废弃铅酸蓄电池内的铅、镉、硫酸和荧光灯内的液体汞。居民对危险废物污染的严重性不够了解加之废弃物量较小,一般做法就是随处丢弃堆放,掩埋。[3]这种污染目前虽然较为分散,但不及时采取措施统一回收处理,污染物积累到土壤、地下水中,将对居民健康,农业、畜牧业发展产生很大影响。
太阳能本身是洁净、绿色、可再生能源,但是生产和使用过程中会因为片面追求经济效益、忽视社会效益、生态效益,背离环境友好、生态和谐的初衷,所以在发展光伏产业时需要科学选择发展路径,实现综合效益协调最优化、推进光伏产业健康有序可持续发展。
三、光伏产业发展政策
1 国外光伏产业政策
光伏制造、应用大国在本国光伏产业发展阶段,纷纷制定激励、补贴政策以及绿色生产法规,开拓光伏市场、提高生产效率、开展绿色制造、引导生态消费。
日本是最早制定光伏产业发展政策的国家。1974年开始执行阳光计划, 1994年对家庭安装光伏系统提供补贴,1997年发布“七万太阳能光伏屋顶计划”,1998年对政府、学校等公共建筑的示范性光伏项目进行补贴。[4]这些政策使得日本成为世界光伏生产与安装第一国家,直到2005年取消屋顶光伏系统补贴后市场萎缩,2006年被德国赶超。2008年日本的“福田愿景”再次启动了国内市场。政府给予财政、政策支持的同时,成立研发机构,负责光伏技术综合研究,集中全国的研发力量促进技术创新。
社会效益方面,日本2008年开始向安装光伏系统的用户颁发绿色电力证书,给予相应补贴。在校园实施生态校园示范项目,向消费者实施绿色行动积分工程,促进消费者购买节能绿色产品。国家要求电气产品零售商回收旧产品,运输到回收站,给予补贴。
德国2000年颁布了世界上第一部《可再生能源法》,并于2004年、2008年进行修订,形成在上网电价基础上的长期市场激励体系,成为光伏激励政策中最科学有效的政策。在政策引导下, “1000个太阳能屋顶计划”和 “十万个太阳能屋顶计划”得以保障,形成了从家庭起步的光伏市场机制,吸引了大批社会投资。激励政策促使德国超越日本,连续几年光伏发电安装量世界第一。2011年德国大幅削减太阳能光电补助费率,使得德国光伏装机量增幅下降,体现近年德国逐步退出政府财政激励、增强市场调控机制的倾向。
以德国为代表的欧盟在全球生态环境方面法律最为完善。2003年2月,欧盟建立了废弃电子电气设备指令(WEEE)和限制有害物质指令(ROHS)。欧洲光伏企业联合会和德国商业联合会启动的“光伏循环项目”,建立了欧洲范围内的回收循环和再利用体系。[5]
美国联邦政府对光伏产业干预较少,激励政策体现在与发达的金融市场相联系推出贷款补贴和税收政策。各个州政府的政策力度较大,例如加利福利亚州,实行了补贴退款、上网电价和净计费等。美国十分重视光伏技术研发创新,制订了太阳能技术计划,提供大量研发资金,促进产学研合作机会,为光伏示范项目提供资金和技术保障。2013年美国太阳能光伏新安装量达到4.2GW,主要由大型电站项目主导,超越德国,成为世界第二大光伏市场。
在生态环境方面,1986年美国建立了国家、地方政府和企业的有毒化学品报告制度。依据《联邦资源保护及恢复法案》以及各州的法律对光伏产品进行废料处理、回收、再利用、储藏和分解。美国环保署制定《废弃物毒性特性溶出程序》(TCLP),用以确保潜在的有毒物质无法进入垃圾处理站附近的地下水。
2 我国光伏产业政策
2006年我国《可再生能源法》正式实行,随后两年陆续出台了配套实施细则,为可再生能源入网提供了法律依据。2009年 “太阳能屋顶计划”、“金太阳”示范工程、特许权招标等大型计划的实施,显示了政府发展光伏国内市场的决心。
2012年7月,国家能源局出台《太阳能发电发展“十二五”规划》,上调“十二五”光伏发电规划装机规模至21GW。2013年7月下发《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,将装机规模再次调整到35GW。随后,密集出台一系列扶持光伏产业的文件。其中,发改委2013年8月颁布《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》,正式确定了地面电站及分布式电站的补贴电价。在国家政策的拉动下,2013年我国光伏发电新增装机容量达到10.66GW,成为新兴光伏应用大国,受益于政策拉动成效显着。
作为国内光伏制造和应用第一大省,江苏省2009年5月发布《新能源产业调整和振兴规划纲要》,成为地方首部新能源规划。2012年11月初发布了《关于落实新一轮促进光伏发电扶持政策的实施办法》,明确了2012年至2015年的上网电价。2013年底江苏分布式光伏累计安装容量达65万千瓦,居全国第一。建立生态补偿制度,也是该省注重生态良好,社会和谐,推进生态文明建设的重大创新。
光伏制造大省河北2010年出台《支持光伏产业发展的若干意见》,指出要依托产业优势,发挥市场资源配置。2012年河北省召开光伏产业银企对接会议,积极促进金融机构和光伏企业对接,解决光伏企业资金短缺、融资困难等问题。2014年《关于加强光伏制造行业管理有关事项的通知》要求光伏制造企业每月15号之前将光伏产品的产销存情况报送主管部门,严控产能过剩。
光伏应用大省青海2011年5月,推出了光伏上网电价补贴政策:当年9月30日前建成的光伏电站享受1.15元/度的上网电价,吸引大批光伏企业投资,拉动了光伏电站为主的应用项目大规模建设。2013年,青海光伏发电累计装机占到全国累计装机的19%。坚持生态立省战略,建立资源环境承载能力监测预警机制和创新生态保护机制,探索建立有利于促进绿色低碳循环发展的经济核算体系。
四、光伏产业政策评价与建议
通过分析日本、德国和美国的光伏相关政策,结合截止至2013年的累计安装量,可以得知这些国家在政策激励市场,市场带动产业的机制中优先受益,并形成了稳步发展的良性循环,值得我国发展国内光伏市场借鉴。上述国家在光伏绿色制造、回收和民众绿色消费方面的约束和激励政策相当成熟有效,较大程度发挥了光伏产业的综合效益,也为我国推进光伏产业绿色制造提供了切实可行的模范路径。
国内选取的三个省份,分别处于华北、华东和西北地区,不同的光照资源、导致其发展路径也有不同特点。江苏作为光伏制造和应用大省,各方面政策相对完善,并且光伏创新研究机制和生态补偿机制也相应完善;河北作为光伏制造大省,在继续发挥产业示范同时,大力扶植本省光伏应用市场,积极消化过剩产能;青海凭借其丰富的光照资源以及率先推出光伏上网补贴政策,奠定了全国光伏市场领先地位。在光伏绿色制造方面,我国目前没有特定政策,但随着国家和各省市的生态文明建设不断深入,绿色发展制度保障也将逐步完善。
2013年在国家政策的激励下,我国光伏产业出现回暖,但供需矛盾,以及高能耗高污染等问题依然存在,下一步中国光伏产业如何布局,实现综合效益的可持续发展,是值得相关政府、企业以及研发部门和每一个消费者思考的。
国家和地方政府要密切关注国际光伏市场动向,做好光伏形势预判。扩大光伏屋顶工程、光伏下乡工程和学校,行政机构的光伏项目建设,做到需求引领市场,市场带动产业,使上网电价真正发挥其最大化作用。鼓励银企合作,发挥市场金融杠杆作用,确保光伏企业正常运行。加大研发资金投入,激励企业和研发机构研发制造出成本更低,效率更高,环境友好的光伏产品。制定相关条例促进创建绿色生产,建立包括光伏产品在内的电子垃圾回收政策。加强绿色、环保意识宣传,组织研发机构和媒体,对民众开展科普、宣传,和激励绿色消费的活动,为进一步扩大内需铺路。
光伏企业要注重技术创新,增强生产效率,合理调整布局。在保障光伏产品质量的同时,控制成本,降低能耗,同时拿出一定比例的资金用于研发创新,以增强企业的持续竞争力。加强企业间合作交流力度,制定产业集聚化目标,在规模平台上优势互补,实现共赢。规范太阳能光伏企业责任延伸,设计并制造易于安全回收的太阳能电池板。在整个光伏产业和供应链中确保工人和居民健康和环境安全。
光伏产业研发机构要提高研发水平,为企业降低能耗,提高效率做出技术指导。加大力度研制转换效率高,使用成本低,生产过程安全的新型太阳能电池和组件,并积极推动研究成果产业化。通过不断改进产品和制造过程的设计,减少并最终在生产中停止使用有毒物质。对新兴材料与生产过程进行大量广泛的安全性测试,提早确保其安全性。
民众要逐步建立循环经济和绿色消费理念。购买太阳能电池板之前,查明企业是否愿意回收再利用使用过的太阳能电池板。了解太阳能电池板中有毒物质的信息,以及这些物质的潜在危害。在处理太阳能电池板和其他电子产品时,确保通过可靠的方式循环再利用,而不是将电子产品随意丢弃。