邓生雪
摘要:近几年,随着国家产业政策支持,太阳能光伏发电具有公认的环保优势,在发电产业快速发展。但光伏电站占地面积大,对局部生态环境及自然景观等方面产生影响。本文简述了我国的光伏电站的发展现状,从环境影响评价的角度分析了光伏电站在施工期和运营期对环境产生的影响,为相关部门管理光伏发电项目提供了科学依据。
关键字:光伏电站;生态环境;影响
太阳能是清洁的、可再生的能源。利用光伏电池将光能直接转化为电能的光伏发电,具有不需要燃料、环境友好、无转动部件、维护简单、由模块组成、功率可大可小等突出优点[1]。因此太阳能光伏发电作为重要的可再生能源形式,在发电产业快速发展。
光伏发电的环境效益有目共睹,它不会污染空气和水源,不会排放有毒或有害物质,对公众安全没有威胁,然而光伏发电对局部生态环境的影响及对景观的影响也日益受到人们的重视。
1.我国光伏电站的发展现状
中国地处北半球,南北距离和东西距离都在5000km以上。在中国广阔的土地上,有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均日辐射量在4kW·h以上,西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时。年日照时数大于2000h。与同纬度的其他国家相比,与美国相近,比欧洲、日本优越得多,因而有巨大的开发潜能 [2]。
青海省是我国太阳能资源最丰富的地区之一,也是我国太阳能辐射的高能区之一,在开发利用太阳能方面有着得天独厚的优越条件:地势海拔高、阴雨天气少、日照时间长、辐射强度高、大气透明度好。格尔木地区属大陆高原气候,少雨、多风、干旱,夏季炎热,冬季寒冷,春季气温回升缓慢,秋季降温快,昼夜温差大,降雨量年平均仅42.8mm,蒸发量年平均高达2504.1mm。日照时间长,年平均高达3066.1h,光能资源充足。
2.施工期的环境影响分析
平整场地、挖填土方,使施工场地的地表和植被遭到破坏,表层土壤裸露,遇风可产生扬尘。土方的临时堆放会对生活区产生影响。堆放易产尘的建筑材料,如无围档,随意堆放,会产生二次扬尘。建筑材料的运输,如不采取有效的遮盖措施,会产生扬尘。在建、构筑物施工期间搅拌机搅拌混凝土和砂浆时也会造成水泥粉尘散发。施工垃圾的清理会产生扬尘。总之,施工活动将造成局部地区环境空气中的颗粒物浓度增高,尤其是在我省的格尔木地区干旱无雨,风沙较大,周围植被类型主要是裸露戈壁,该地区地表主要是沙子和石块,地面上缺水,植物稀少,施工期表层的浮沙可能扬起,经类比调查,其影响范围可超过施工现场边缘以外150m远。
施工期废水和生活污水来自施工用水和施工人员生活用水的排水。施工用水主要为混凝土拌和和养护、场地的降尘喷洒等。采取合理安排和严格管理用水,基本没有废水产生。施工生活区会有施工人员生活污水产生,由于人员相对较少,污水量也较少,可集中后经沉淀等初步處理洒于草地。
施工期噪声主要源自施工机械和运输车辆。主要产生噪声的施工机械有起重机、挖掘机、推土机、搅拌机、装载机、压实机、振捣棒和振捣器、砂轮锯、空气压缩机等。这些噪声源的噪声级分别在79dB(A)~95dB(A)之间。根据噪声预测结果施工边界噪声达标衰减距离最大为100m,考虑到施工对周边环境的噪声影响,施工应合理安排作业时间,对施工机械设备做好检修维护,尽量减轻其噪声影响。
施工过程中将进行场地平整、基坑开挖与回填、道路修筑及排水沟构筑等土石方的填挖,如果能合理利用土石方量,做到挖填量平衡,则不产生固体废弃物。
3.运营期的环境影响分析
运营期光伏方阵噪声主要是箱变和配电装置运行时产生的电磁噪声,一般光伏电站变压器容量小、电压低,运行中产生的噪声源强不大于60dB(A),同时变压器布置在变压器室,方阵四周有围墙,噪声源在变压器室内传播和围墙的阻隔衰减10~15dB(A),则在建筑外的衰减效果可达45~50dB(A),不会对周围环境产生影响。逆变器是由电子元器件组成,其运行中的噪声很小,不会对周围环境产生影响。
运营期固体废物对环境的影响主要包括废旧器件、废油和废旧蓄电池。光伏电池板故障率约为万分之一,逆变器整机的设计寿命为25年,内部元件主要是电容等一般使用寿命为15年,在逆变器整机设计寿命内需更换一次。电气元件及变压器的设计寿命均大于25年,不存在更换情况。更换下的电容等与故障后更换下的光伏组件可返厂维修再利用处理,不产生固废。废油主要来源于主变压器,事故情况下可能会造成废油泄漏,但主变一般设有事故油池,能够满足防渗要求,防止废油渗漏产生污染 [3]。
多晶硅电池组件上表面为玻璃结构,因此会产生光污染。一般采用透光率极高的自洁防眩光涂层,透光率达95%以上,光伏阵列的反射光极少,对阳光的反射以散射为主,无眩光。合理的布置面板位置和放置角度,可以改变太阳光反射高度,并且,我省的光伏电站基本上都在光伏园区,没有居民住宅,不会对居民住宅产生光污染。
生态影响主要表现在改变土地的利用性质,使原荒草地变成工业用地。光伏电站建成后在站内道路边、在电池组件的下部逐渐种植适合该地区的低矮型耐旱的防风固沙植物,即可绿化场址,美化电站,同时也可以防止水土流失,也可减轻电站对生态环境的影响。
结论:光伏发电是清洁能源开发利用项目,符合国家能源产业发展政策,符合环境保护要求,符合清洁生产原则。该工程建设对当地环境的影响较小,除工程占地造成土地利用状况不可逆改变外,其他影响经采取相应的污染治理和生态恢复措施后,不会影响区域生物多样性和区域生态环境。若在光伏发电项目的规划、选址设计阶段充分考虑了光伏发电工程可能对环境产生的各种不利影响,并采取必要的措施,就可将其降至可接受的程度。
参考文献
[1]李丽珍.浅析光伏电站对环境的影响[J].科技信息,2012年.
[2]武广萍.光伏电站对生态敏感地区的环境影响分析[J].甘肃:甘肃科技,2014年.
[3]秦鸣峰.蓄电池的使用与维护[M].北京:化学工业出版社,2009年.