程学慧
(内蒙古自治区环境监测中心站,内蒙古呼和浩特 010011)
我国北方草原区可再生能源丰富,除了风能资源以外,太阳能资源也比较丰富,内蒙古自治区的可再生能源占有量居全国第二。近年来,随着国家大力发展可再生能源,各地相继开始利用太阳能资源发展光伏产业,全力打造百万千瓦光伏产业基地,带动全自治区能源基地建设。因此,积极开发利用内蒙古丰富太阳能进行发电,替代部分燃煤发电,减轻对传统能源需求的压力,对改善内蒙古自治区的电源结构、达到减排降碳高质量发展目标十分必要。
本研究项目位于暖温带典型草原区城市,光伏电站建设项目2006年8月由国家发改委批复核准,于2007年底在某市新区规划控制区内,一次建成205 kW光伏发电系统。安装150 W标准的4倍聚光太阳能光伏电池200 kW,常规平板光伏电池5 kW,建设35 kV升压站1座。发电经升压后以35 kV电压等级接入某新区工业园区的35 kV市区低压干线。
2008年1月18日经电业局安全评定委员会评审,1月25日零时起正式投入商业运营。项目设计经营年限25年,理论发电量59.86 万kWh/年,实际总投资2 147万元,实际总用地面积8.93 hm2。项目验收时需要达到的标准参照《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB 12348—2008)2类标准、《声环境质量标准》(GB 3096—2008)2类标准;生活污水CODcr总量432.0 t/年,生活垃圾总量16.43 t/年等。
本项目为新建项目,厂址位于我国暖温型草原区城市新区,周围1 km内无居民居住,地处毛乌素沙地东北边缘,水土流失较为严重,地区生态环境较为脆弱。
在厂界范围及周边1 000 m区域内,调查生态环境恢复的工程措施与生物措施落实效果、项目建设前后植被状况。
(1)施工期主要环境问题。
破坏原有场地的植被和土壤,增加水土流失的产生率。研究区域属毛乌素沙地北缘,降水量较少,动、植物种类较为缺乏。项目施工平整、开挖土地破坏原有土地植被,使植被覆盖率下降,且影响壤的黏结性,土壤物理结构更松散,发生水土流失的可能性增加。
(2)运营期主要环境问题。
生态环境恢复效果不良的区域,在大风季节、雨季,容易产生水土流失现象。按照相关部门统一规划进行建设,项目区植被类型由天然暖温型禾草、半灌木草原及沙地植被变为人工绿化景观,局部地区少量伴生天然一、二年生草本植物。根据资料记载,本区域本氏针茅群系盖度为15%~35%;油蒿群系的盖度为20%~45%(最大60%)。目前,实施了生态环境恢复措施的主要区域植被盖度最大为50%,最小为5%。多数区域的植被盖度达到了项目实施前的自然植被盖度水平,但在围栏与场站防风墙之间的条带状空地,盖度仅5%,未达到项目实施前植被盖度。
(1)施工期噪声影响。
周边1 km范围没有声敏感点,新区的周边空地多。
(2)运营期逆变、升压站对周围声环境的影响。
厂界噪声监测点位沿厂界四周各布2个监测点,共计8个监测点,监测2 d。厂界周围无噪声敏感点位,逆变站和升压站均采取了室内型结构,降低了噪声对周边环境的影响。
新区统一供热体系未完善,暂时安装了0.08 MW自然通风小锅炉取暖,无除尘脱硫设施,SO2、烟尘等主要污染物产生量较小,现场监测林格曼黑度;其他污染物采用物料衡算法进行计算。
集光漏斗表面光滑,不易积聚尘土,长期使用后有少量尘土时,用干毛巾轻擦。本项目无工业废水,生活污水产生量较少(常驻工作人员7人),70%的生活污水(洗漱、冲厕)进入园区下水管网系统,另外30%为(临时建筑)食堂的生活污水,产生量极小,无法采样,所以本次调查仅进行污染物核算。
项目建成前区域土地利用类型属一级工业用地,据管理部门规定,地下水井不再使用。本项目生活污水进入新区下水管网,不会影响地下水,因此不设置地下水监测点位。仅对原地下水井填埋情况开展了调查工作,该区域目前为在建景观公园。
(1)35 kV逆变升压站。
构筑室内型变电站,噪声和电磁辐射降至最低。光电站本期输电线路为10 kV或35 kV,未达到规定的100 kV,本建设项目不列入电磁辐射管理项目。
(2)光污染环境影响。
本项目平板光伏电池仅采用5 kW,用于与200 kW漏斗型集光器对照,面积为10 m×30 m。光漏斗和普通平板光伏组件相比表面积较小,各个光漏斗的表面不完全在同一平面上,少量光线反射一段距离后呈发散状态,不会向同一方向强烈反射。因此集光系统不会对附近民航、办公文教及居民造成干扰。
(3)固体废物。
聚光跟踪系统采用的材料为铝板、钢材、工程塑料、玻璃等可再生材料,晶体硅的使用寿命很长,到期后由相关单位进行回收。施工中注意了取弃平衡,厂区围栏东、西各一处料场均已进行了平整处理。生活垃圾、锅炉灰渣集中定点堆放,由新区公共事业管理局按照规定统一处理。
研究区气候属于温带大陆性干旱气候,降雨量少,蒸发量大,且土壤贫瘠,不利于植被的生长发育,植被覆盖度不高。区域内以丘陵、沙地地貌为主,属于水土流失发生区,生态环境比较脆弱。
建设前对项目所在区域的2个监测点进行监测,SO2日浓度0.007~0.018 mg/m3,小时平均浓度0.004~0.025 mg/m3,超标现象比较严重;PM10日均浓0.052~0.399 mg/m3,超标率达42.9%。区域取暖全部为燃煤锅炉,植被覆盖度较低,气候干燥多风、地面容易扬尘导致。
建设后光伏电站暂用0.08 MW的自然通风锅炉冬季供暖,结合总用煤量和煤质分析结果,核算二氧化硫排放总量为204.8 kg/a,烟尘排放总量为332.4 kg/a,对区域环境空气质量影响不明显。
建设前对项目所在区域的2个监测点进行监测,评价区内各项监测项目均满足《地下水质量标准》(GB/T 14848—93)3类标准限值,说明评价区地下水水质较好。
建设后光伏电站70%生活污水(洗漱、冲厕)进入园区下水管网系统,30%为(临时建筑)食堂生活污水,CODcr产生量为31.26 t/a,氨氮产生量为3.53 t/a,产生量小于环评预测值。
厂界噪声达到《城市区域环境噪声标准》(GB 3096—93)2类标准限值,研究区声环境质量较好。
(1)制定施工期的环境管理监控计划,限定大型机械进入施工场地,防止因施工方式不当破坏生态环境。施工前做好排水准备,基础开挖采用小型机械,分层开挖、堆放,弃土用于回填基础,表土回覆场地,开展人工与自然相结合的绿化措施,防止水土流失。为减少施工对周围植被的扰动,标明施工活动区,禁止施工人员随意到非施工区域活动。
(2)施工车辆必须沿规定的运输路线行驶。
(3)应控制工程组装场地有效使用面积,尽量减少生活区或生活服务区等附属设施建筑面积。生活垃圾集中收集清运,生活废水排入新区污水处理系统。
(4)施工结束后,及时实施生态恢复措施,落实环评的绿化要求,严格执行环境保护“三同时”制度。
(1)继续加强项目区生态恢复工作,补植围栏与防风墙之间空带的植被;在不影响生产单元固着安全的前提下,场站地面硬化部分宜以低矮植被绿化代替;利用蓄水池收集清净雨水用于浇灌植物或洒水抑尘。
(2)调查期间该建设项目的建筑容积率为0.38,建议对现有用地在符合规划、不改变用途的前提下,提高建筑容积率,扩大生产性用地,减少闲置用地,节约土地资源。
(3)冬季取暖宜用电暖取代燃煤锅炉。
(4)待新区供热体系完善后,拆除采暖小锅炉。
(1)场站建设施工期间,基础开挖产生的弃土除用于回填基础外,可回覆场站进行平整绿化,防止水土流失。
(2)运营期间采用了先种草后植树的方法,逐步形成了乔、灌、草的立体防沙治沙结构,植被结构多样化较好。乔、灌木中桧柏成活率65%,苹果树成活率20%,沙地柏成活率45%,沙柳成活率60%,草本植物成活率55%。项目区植被盖度0.6%,绿化硬化面积共8.6621 hm2,水土流失控制面积比C=(W2/W1)×100%=96.97%。站场绿化系数49.6%,满足环评文件中30%的要求。
(3)生活污水产生量小,生活废水产生量约为70 L/d,70%排入园区下水管网。生活垃圾产生量为1 584 kg/a、锅炉灰渣集中定点堆放,灰渣产生量为耗煤量8 t/a,年生产固废总量9.58 t/a,小于环评中预测总量16.43 t/a。核算二氧化硫年排放总量204.8 kg/a,烟尘排放总量332.4 kg/a,满足环评文件要求。
(4)厂界周围噪声监测结果昼间最大值为50.4 dB,夜间监测最大值47.8 dB,噪声监测结果达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB 12348—2008)Ⅱ类标准昼间60 dB和夜间50 dB的限值要求,满足环评文件要求。
城市空间结构不断发生变化,光伏发电项目与周边高层建筑、居民区等典型人居间关系进入新节点,应进一步拓展调查领域制定监测计划,开展长期调查研究,指导城市规划进行战略性空间、环境结构布局,实现远景规划目标。