稀有金屬等光伏組件供應或將限制太陽能發(fā)展
2012年02月08日 15:37 3650次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 光伏
根據一項新的研究，歐洲可能難以實現到2040年由太陽能產生的電力占可再生能源的25％的目標，因為生產光伏產品所需要的材料，包括稀有金屬，是不太可能滿足生產需求的，生產速度需要大幅提高。
這個新的研究著眼于目前全球生產的稀有金屬是否可以滿足太陽能電池組件產量大幅增加的需求，因為歐洲可再生能源理事會（EREC）為2040年制定了雄心勃勃的新能源目標。根據對可利用的土地、全球的光照條件和太陽能發(fā)電轉換率的綜合計算，結果證明，從技術上來說，太陽能可提供的電力是2050年預計電力需求的7.5至9倍。但是，一些光伏產品的生產需要采用稀有金屬，這可能會限制太陽能發(fā)電總量的增長。
科學家們關注的四個主要光伏技術：晶體硅（C-Si）、非晶硅（a-Si）、鎘化碲（CdTe）和銅銦鎵硒（CIGS）?？茖W家認為，到2040年，每種技術將占有25％的平等的市場份額。這反映了一個事實，雖然晶體硅目前擁有最大份額（81％），但是向其他需要消耗較少光伏材料的技術轉變已經開始了。
研究人員對未來太陽能的發(fā)展走勢做了一個“中性”的預測——假設中等速度的技術發(fā)展逐步提高太陽能發(fā)電效率，而且發(fā)展速度與現行政策的預期一致。結果表明，每年用于CIGS技術的鎵銦的最大需求（以噸計）分別超過目前生產需求的7.3和2.8倍。即使是“樂觀”預測的情況下——隨著更加雄心勃勃的電池效率技術進步，組件生產需要較少的光伏材料，但是需求仍然分別超過了目前供應能力的3.9和1.5倍。
就鎘和銅被而言，即使當科學家對前景作了“悲觀”的預測——技術進步不符合目前的預期，雖然鎘和銅也沒有出現供應不足的情況，但是碲的預測需求比目前的生產速度高30-180倍。雖然硅是地殼中最豐富的元素，只有非常高純度的硅用于太陽能產業(yè)。根據“中性”和“樂觀”的兩種前景預測，為了滿足需求，“中性”情況下，生產需要增加15倍；“樂觀”的情況下，生產需增加10倍。此外，來自需要使用高純硅的電子行業(yè)的競爭可能會導致更大的短缺。
研究表明，即使2040的太陽能發(fā)電目標能夠實現，全球的硅和稀有金屬資源儲有量依然能滿足需求，但是目前的開采和生產速度將成為限制因素。為了滿足未來光伏行業(yè)對原材料的需求，需要制定提高太陽能技術、增加原材料開發(fā)能力和研發(fā)新技術的戰(zhàn)略規(guī)劃。碲、銦、鎵、硒和鎘等一直是是其他工業(yè)的副產品，目前還沒有單獨開采。所以，新的開采、生產方式也可能需要長達10年的開發(fā)和研究。
由于新安裝光伏系統(tǒng)的增長率下降，回收光伏材料可以大大減少對新材料的需求。雖然納米技術能進一步提高電池的效率，但這種技術目前正在開發(fā)中，預計到2040年，不會被廣泛使用。
責任編輯：TT
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