今年以來，在國家“3060雙碳”大戰略下，光伏產業成為宏觀經濟中最紅火的產業之一。作為光伏產業中最基礎的底層原料——多晶硅，在人們日常生活中很多人對它并不陌生。它是生產光伏發電所必須的太陽能電池板最主要的原料。

但是，一直以來外界對于多晶硅的生產都存在不少認識上的誤區。甚至不少人對多晶硅生產還停留在“高能耗、高污染”的印象中。

實際情況卻是經過十多年來的發展，在國內多晶硅生產廠家，不斷努力，不斷推進自主技術研發，國內多晶硅早已實現了清潔生產。多晶硅綜合能耗降低超過90%，并有效解決了污染問題。

在當今世界面臨愈來愈嚴峻的氣溫升高造成極端天氣頻發的挑戰下，任何一項生產產業都面臨能耗的考量。

服務于國家“3060雙碳”大戰略下最重要的產業——光伏產業也不能例外。

而在光伏產業中，能耗主要集中在多晶硅生產和加工環節。這同時也是外界一直以來對多晶硅有所誤解的環節。

多晶硅生產和加工環節到底能耗有多高?相比其他傳統能源，多晶硅生產和加工是否具備節能優勢?

生產多晶硅背后：節約碳排放33倍

讓我們先來看一組數據，對比一下當下使用最多的傳統能源——燃油所帶來的能耗。

從目前國內的消費端看，目前交通運輸用油約占我國每年原油消費總量的70%。但從燃油汽車百公里所需的油費看，約為電動汽車百公里消耗的電費四到五倍。

因此以燃油汽車和電動汽車輸出的等效能量計算，在目前的消費端，電動汽車使用成本只有燃油汽車的1/4到1/5。

近兩年來，世界原油的平均價格約為50美元每桶。以此推算，等效能量的電價成本相比原油成本，價格約為10美元左右。

經過最近十多年國內光伏發電技術的快速躍升，各項成本大幅下降，當前光伏發電已基本實現平價上網。

以平價上網電價推算，可以說光伏發電成本實際也降到了10美元左右每桶原油的價格，且光伏發電全過程零污染、零排放。

經過最近幾年光伏產業快速發展，當前我國已形成了200GW左右的光伏發電產能。每年發出的電力，約相當于1億噸燃油輸出的等效能量。目前消費1億噸燃油，大約會產生3.5億噸碳排放。

再從整體光伏產業鏈看，生產200GW發電的光伏系統大約需要消耗60萬噸高純晶硅。

根據測算，目前光伏產業高純晶硅生產龍頭企業——永祥股份擬規劃建設的20萬噸高純晶硅項目，全部投產后每年預計產生350萬噸碳排放。由此可推算出生產60萬噸高純晶硅將產生1050萬噸碳排放。

但永祥股份20萬噸高純晶硅生產項目，所生產的高純晶硅在轉化為光伏發電系統后，每年通過太陽能發電節約的碳排放量可以高達3.5億噸。相比生產所需的1050萬噸碳排放，節約的碳排放量是其生產所需碳排放量的33倍!

這意味著永祥股份20萬噸高純晶硅項目，在全部投產后，其生產的高純晶硅在轉變為光伏發電系統后，每年可以節約1.17億噸碳排放。

可以說其自身生產高純晶硅所產生的350萬噸的碳排放，在光伏系統建成發電后10天左右即可被全部“抵消”。

而目前光伏發電系統可以穩定運行發電25年以上，由此可以看出永祥股份這類高純晶硅生產企業在未來對世界實現碳中和的偉大目標，可以創造多大的貢獻。

另外，從能源的投入和產出來看，生產1kg高純晶硅需要耗電50kwh左右，硅料拉棒、切片環節需要20-30kwh，制造電池、光伏玻璃、生產鋁合金主輔材等環節共計耗能20kwh左右。整體上看，生產1kg高純晶硅并將其制成光伏系統大約耗電在100kwh。

目前每3kg高純晶硅可制造1kw光伏系統，這意味著生產1kw系統全過程需耗電300kwh左右。而1kw系統每年可發電約1500kwh，意味著制造光伏系統全過程的能耗，在光伏電站建成發電后半年左右即可全部收回。

以前有段時間，大家說多晶硅是高載能產業，多晶硅的生產原來需要300千瓦時一公斤，現在降到了50千瓦時到60千瓦時，拉棒切片還需要20到30千瓦時，玻璃鋁合金電池制造組件生產等還將消耗差不多20度電。可是，其中三公斤多晶硅對應的系統，一共消耗300千瓦時的電力，建成以后大約4到6個月就可以完全收回所有從沙子到工業硅，到多晶硅、到單晶硅，再到電池、組件全過程的能源消費。

光伏發電系統設計的系統壽命是25年，有條件的地方可以工作30到50年。這是我們人類歷史上對能源利用、投入產出最高的產業之一。

在碳達峰、碳中和的路上，需要節能減排、控制能源消耗。經過分析，光伏行業的能源消耗和二氧化碳的排放，從二氧化碳排放1噸的角度來看，光伏發電系統每排放1噸二氧化碳，一年的運行中就會節約和減少30噸到50噸二氧化碳的排放。這個數據可謂非常壯觀。

國家能源戰略安全：光伏新能源意義重大

另外，現在從國家的能源戰略安全看，2019年，我國就進口了原油5.06億噸，外匯支出達到了2413億美元，當年就成為凈消耗外匯最大的商品。

2020年原油進口繼續增長到5.42億噸，原油外貿依存度創下73.5%的歷史新高。當年因油價下跌，外匯支出有所減少，但仍達到1900億美元左右。

2021年，隨著油價的回升，進口原油預計將超過3000億美元!而在我國進口的原油中，約有80%需要經過馬六甲海峽，國家能源安全、外匯儲備面臨較大風險。

當前，中美關系不容樂觀。拜登政府將中國定義為“最大的競爭對手”，并極力拉攏盟友共同實施圍堵。一旦沖突升級，我國海上貿易線若被封鎖，國內能源供給、經濟發展、人民生活將面臨嚴峻考驗。

從維護國家能源和外匯安全的角度考慮，我國完全有條件用10到20年時間，實現能源增量的70%、存量的30%到50%的可再生清潔化替代，使國家能源供給的主動權牢牢掌握在自己手中。一勞永逸地解決原油進口可能被“卡脖子”的問題。

如果國家戰略需要，還可以進一步加快發展速度，用10年左右的時間實現這一能源替代目標。

因此，無論從經濟性、碳減排、能源的投入產出，以及維護國家能源和外匯安全等多個角度思考，以光伏為代表的可再生能源目前都已經具備了大規模應用、替代化石能源的總體條件，成為了推動雙碳目標實現、推進全球能源轉型升級的主力軍。