光伏电站建设对生态环境的影响

2012-08-17 15:01:11 来源:写作指导

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。我国《可再生能源中长期发展规划》中提出到2020年光伏发电将达到180万千瓦的装机目标,并在产业结构调整指导目录(2011年本)中将太阳能光伏发电系统集成技术开发应用划分为鼓励类。随着国家产业政策的支持,中国光伏产业在国家大型工程、推广计划和国际合作项目的推动下,以前所未有的速度迅猛发展。光伏发电装机容量在可再生能源领域内仅次于水电和风力发电,对优化能源结构起到了非常重要的作用。

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污染也日益受到人们的重视。本文从环境影响评价的角度分析了施工期和运营期光伏发电项目对环境的影响,为从事和管理光伏发电项目的部门提供决策依据,使光伏发电项目对环境的影响减到最小。

1.施工期的环境影响分析

光伏发电项目施工期主要是土建施工、支架安装和电器设备组装调试、电缆埋设等,主要对环境的影响包括:对大气环境、水环境、噪声、固体废物、生态环境的影响。

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,尤其是在久旱无雨的季节,当风力较大时,施工现场表层的浮土可能扬起,经类比调查,其影响范围可超过施工现场边缘以外50m远。在施工前做好施工规划,尽量减小施工面,施工中对集中起尘区采取洒水抑尘,可有效减小扬尘对环境的影响。

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处理洒于草地。

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。

光伏电站建设内容主要包括进站道路、施工检修道路、光伏阵列系统基础及安装、配电装置和生活区、电缆敷设等工程,这些工程的实施均要占压地表、破坏地表植被。另一方面,施工机械和人员的活动也会对站内和附近地表土壤及植被造成扰动破坏,引起土壤侵蚀及水土流失。光伏电站水土流失重点时段为施工期,重点区域为光伏阵列和检修道路区。因此电站建设中,应按已制定的施工方案明确施工范围,避免对周边土地和植被的扰动。

2.运营期的环境影响分析

太阳能光伏发电是利用自然太阳能转变为电能,在生产过程中不直接消耗矿物燃料,不产生大气污染物、水污染物和固体废物,因此运行期间对环境的影响主要表现为以下几个方面。

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。光伏电站使用的蓄电池,其正常寿命在10~15年间[2],产生的废旧蓄电池交给有资质的单位回收处理,不会对环境产生影响。

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,不会对附近高速公路和居民住宅等产生光污染。

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、墙根和其他不影响电站运行前提下能植草的地方种植草,恢复植被,可减轻电站对生态环境的影响。

电站经生态恢复投入运行后,可作为当地一个别致的景点。光伏发电项目在保证安全正常发电的前提下,可作为所在区域一个很好的高科技生态环保主题的旅游景点资源,将有助于当地旅游业的进一步发展。

3.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。