淘客熙熙

主题:【原创】详析鄂尔多斯和First Solar的超级太阳能 -- fullerene

共:💬90 🌺148
全看分页树展 · 主题 跟帖
家园 【原创】2、碲化镉技术的经济问题

前面说到,First Solar的主攻技术是碲化镉,CdTe。First Solar公司生产的电池平均光电转化效率已经达到10.7%,虽然比晶体硅电池的效率低,但是懂行的人就清楚,其实效率不太重要,重要的是每瓦成本和实际发电能力(效率高的实际发电能力不一定高,比如单晶硅的效率比多晶硅高,但在一般工作环境中前者的实际发电量不如后者)。

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

但我仍然要说,CdTe太阳能电池技术存在着许多经济问题。

首先,碲元素非常稀少。

With an abundance in the Earth's crust even lower than platinum, tellurium is, apart from the precious metals, the rarest stable solid element in the Earth's crust. Its abundance in the Earth's crust is 1 to 5 ppb, compared with 5 to 37 ppb for platinum. By comparison, even the rarest of the lanthanides have crustal abundances of 500 ppb.

碲元素在地表的丰度比铂还低。铂的丰度尚有5-37ppb(ppb:十亿分之一),碲只有1-5ppb。带一个碲做的戒指上街,一定很拉风。但要做成太阳能电池可就难办了。

我就拿高尔夫大哥给的“文献”来说明这事儿有多难办:

外链出处

碲是地球上的稀有元素,发展碲化镉薄膜太阳能电池面临的首要问题就是地球上碲的储藏量是否能满足碲化镉太阳能电池组件的工业化规模生产及应用。工业上,碲主要是从电解铜或冶炼锌的废料中回收得到。据相关报道,地球上有碲14.9万吨,其中中国有2.2万吨,美国有2.5万吨。

  在美国碲化镉薄膜太阳能电池制造商First Solar年产量25MW的工厂中,300~340公斤碲化镉即可以满足1MW太阳能电池的生产需要。考虑到碲的密度为6.25g/cm3,镉的密度为 8.64g/cm3,则130~140公斤碲即可以满足1MW碲化镉薄膜太阳能电池的生产需要。

  由以上数据可以知道,按现已探明储量,地球上的碲资源可以供100个年生产能力为100MW的生产线用100年。

这是一篇力挺碲化镉技术的报道,里面关于碲储量的数据应该只会往多了说,不会往少了说(人之常情),而生产电池时碲的消耗量只会往少了说,不会往多了说。我们就取信他的“地球上的碲资源可以供100个年生产能力为100MW的生产线用100年”,换言之就是足够生产1000GW。鄂尔多斯这么一个“超级项目”,尚只用了2GW,还有998GW可以开发呢,似乎够得很。

但是如果从经济层面考虑,却不是“够了”就行的。2000年碲化镉太阳能电池还没有大规模生产时,碲很便宜,年初每公斤不过10美元。现在呢?我在网上查到的报价是1650元(人民币)/kg,差不多是240美元/公斤。9年内涨24倍,那不是开玩笑的。现在还只有一个First Solar在量产碲化镉电池,年产量也不过区区500MW,就已经能把价格推高到这个水平。这种稀缺型的原材料涨价落价从来都不是理性的,也从来都很吸引投机商人,如果First Solar大规模扩产,或者新的厂家大量涌现,谁能预测几年后碲的价格会走到什么位置?所以它的成本下限不可能太低,说不定现在已经到了,将来掉头上升也不是没有可能。

其次,是镉的回收问题。First Solar的自述性介绍是这样写的:

First Solar公司(First Solar, Inc.,纳斯达克股票代码:FSLR)采用高级半导体技术生产太阳能组件,并提供完备的光伏发电解决方案,以显著降低太阳能发电成本。First Solar公司能提供价格有竞争力的清洁可再生型发电技术,这种经济、环保的技术可替代目前正趋于最高瓶颈的化石燃料发电方式。First Solar的光伏发电厂运行时无需水源,也不会排放气体和废水。First Solar公司在业界率先推出了太阳能组件全面收集与回收计划,从而为注重环保责任的产品生命周期管理设立了新的基准。从原材料采购到设备报废后的收集和回收,First Solar公司致力于创建高性价比的可再生能源解决方案来保护和改善环境。

为什么是它“率先推出”太阳能电池的回收计划呢?道理很简单,别人没有这个需要,他们有。硅电池中并没有对环境不利的化学元素,但碲化镉电池却有。

镉的毒性及基危害:外链出处

自本世纪以来,工业的迅速发展,镉的生产和使用不断增加,至2005年,全世界镉的产量已达约一亿吨,排放量达一千多万吨,环境镉污染及其引起的疾病不时可见报道。在人体内,镉的半衰期长达7~30年,可蓄积50年之久,能对多种器官和组织造成损害。有大量研究表明,镉具有致癌性。国际癌症研究署(IARC)把镉归类为第一类人类致癌物;美国国家毒理学计划(N11P)也把镉确认为人类致癌物。

这种太阳能电池如果报废后不回收,就会对土壤、地下水造成严重污染,导致疼痛病甚至致癌。回收的成本是多少?现在我还没有找到相关资料。但有一点可以肯定的是,这就是碲化镉电池额外多出来的成本。

关键词(Tags): #碲化镉太阳能电池
全看分页树展 · 主题 跟帖


有趣有益,互惠互利;开阔视野,博采众长。
虚拟的网络,真实的人。天南地北客,相逢皆朋友

Copyright © cchere 西西河