五千年(敝帚自珍)

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

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            • 家园 呵呵, 这就对了,和电弧炉炼钢一样一样

              电弧炉炼钢优点是精度高,耗能少。缺点是产量低,没法和高炉比。

          • 家园 这就是冶金法呀。如果能解决杂质问题,确实很好

            呵呵,继续等待电动汽车大行天下

            • 家园 嗯,看起来是冶金法

              不够成本据“樱木”说只有9美元,搞得我下巴都掉了。目前投产的最低成本是25美元,即改良的西门子法(你所说的流化床法)。顺便问一下:一吨用电弧炉炼的钢是多少钱。

              • 家园 其他原料成本不可比,吨钢电弧电耗在七八百度。按照世界平均

                工业用电价格每度11美分计算是够低的。不过不知道反应是不是

                2SiC+SiO2=3Si+2CO↑;SiC+SiO=2Si+CO↑

                如果是,二氧化硅熔点高,能耗应该高于炼钢。BYD真是有战略眼光,蓄电池确实是太阳能和风能这样不稳定源必须的配套,正好又是他们强项,不服不行。


                本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)
    • 家园 鄂尔多斯现在肥的很,通天的人物多

      中国的阿联酋,煤炭、石油、天然气,都是一本万利的买卖。

      10年前它还只是个县城,现在靠着黑金一跃成为鄂尔多斯市,房价仅次于内蒙首府呼和浩特。

    • 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
      • 家园 稀有不是问题,关键是采炼

        反面的例子:硅。遍地都是,估计地球上就海洋和大气里面硅比较罕见。但是硅的提炼是相当耗能的,而硅的高纯化和单晶化多数地球人不懂。

        如果它富集度比较高,采炼容易,那么原料成本就不应成为问题。

      • 家园 这个原料采购问题 得关注下

        据说这些个碲稀土资源是要在鄂尔多斯本地采购

        • 家园 这么说,First Solar公司回收碲化镉

          那中国的碲稀土资源不就是间接免费送给First Solar公司,美帝公司很邪恶。

        • 家园 碲不是稀土

          碲是氧族元素,位置是元素周期表上的第六主族,是非金属元素。而稀土属于过渡金属,根本不是一回事。

          弄不清楚是金属还是非金属,看看中文元素名的偏旁就知道了。石字边的,是固体非金属,比如同为氧族的硫,硒。金属肯定是金字边的。不过由于碲的金属性已经很强,实际上属于半金属,有的时候也被列到金属里面。

          由于量很少,碲属于稀散元素,中国碲矿储量一万三千多吨,主要在江西和广东,各占全国总储量百分之四十出头,甘肃有百分之十。其他地方储量就很少了。外链出处

          目前碲的主要产地是美国,加拿大,秘鲁,日本。

          碲的主要开采工艺是铜冶炼的伴生品。处理五百吨铜大约会有不到半公斤的碲。碲也可以在金、铅、镍、铂、锌的冶炼过程中得到。2007年碲的产量大约不到200吨。

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