談光伏電站建設對環境的影響

黃奇偉

國家電投江西中電投新能源發電有限公司，江西南昌 330000

關鍵字：光伏電站建設；太陽能；清潔能源；環境；影響

隨著我國經濟的快速發展，我國能源短缺以及環境污染現象日益突出，人們逐漸重視可再生能源的使用和應用。由于太陽能具備取之不盡用之不竭、清潔無污染、人類能夠自由利用等特點，充分利用太陽能進行光伏發電，能夠有效緩解我國環境污染、能源短缺問題。隨著我國對于光伏產業的重視程度越來越高，光伏發電已經成為我國新能源建設的重要組成部分。廬山沙嶺地區太陽能、風能資源豐富，本文結合沙嶺光伏發電對光伏電站建設對環境產生的影響進行了分析，并提出了相應降低環境影響的措施。

1 沙嶺環境分析以及項目概述

星子沙嶺光伏項目屬于廬山市的風能和光伏新能源發電示范項目，其具體位置位于廬山市蓼南鄉渚溪村沙嶺區域，該區域屬于亞熱帶季風氣候區，同時也是為數不多的沙灘沙地。因為地表存在大面積的細沙，現在逐漸發展成南方的荒漠。沙嶺沙山雖然屬于典型的南方荒漠，但是其與北方的漫漫黃沙還不相同，行走在沙嶺沙山中，原生態的大自然美景屬于一種獨特的美麗風景。不過隨著近年來沙嶺土地沙化程度不斷提高，沙嶺沙山的面積正在不斷擴大[1]。根據相關調研，由于對該區域土地沙化成因探析不明，當前對于該特殊地貌沒有特別有效的治理方案。在植被方面，沙嶺沙山植被從南向北不斷變化，隨著人工恢復，其植被分布分別是草本、灌木、濕地松、馬尾松。東側毗鄰鄱陽湖，固沙植被非常稀缺，固沙效果也十分有限。在土壤方面，沙嶺冬季泥沙飛揚四處沉淀，夏季雨水沖刷導致土壤發育差，該區域屬于沙質荒漠。

在光伏電站建設條件方面，沙嶺地區為細沙土質環境，低矮丘陵坡地地貌，壟狀崗丘、U型溝谷以及V型溝谷依次相間，溝底呈現圓滑狀態。淺的溝谷深度只有幾米，深的溝谷深度在20m左右，區域東側環鄱陽湖部分區域受采砂活動影響形成高陡坡地，這有利于風能資源的利用。該項目風電機組都選擇在地形高的位置，這樣能夠確保使用光伏子陣地塊分散、不規則。由于該區域地形地勢復雜，大區域的自然排水形成深溝壑，其具備典型的山地光伏項目條件。另外，由于該區域屬于江西省光資源豐富地區，該項目在大唐江西新能源公司先期建設的風電機組間布置了光伏組件，并采用分塊式發電、集中式并網的項目設計方案。其中，光伏子陣一共12個，并網發電單元1.6MWp，項目在25年時間內設計年利用小時數達到903.44h。

2 光伏電站建設對環境影響分析

在進行光伏電站建設的過程中，由于施工作業面積較大，其對于土地影響程度較大，根據項目特點，其對環境產生的影響主要包括以下幾方面。

2.1 生態方面

在進行光伏建設時，由于前期需要進行開挖以及處理作業，車輛的形式、相關設備以及建設材料的堆放等活動，容易對生態系統產生影響。

2.2 水土流失

沙嶺地區屬于細沙荒漠類型，該區域屬于熱帶季風氣候，降雨量大，蒸發量大，氣候干燥，日照時間長，太陽輻射強度高。由于光伏電站建設會對區域的表土進行擾動，因此，勢必會造成水土流失和塵土飛揚，嚴重時可能引發沙塵暴。

2.3 植被方面

沙嶺地區屬于荒漠地區，土地的特點導致荒漠地區的植物聲場非常緩慢，如果植被遭到破壞，二次恢復較為困難，容易導致區域沙土面積擴大或者引起沙塵暴。而且該地區植被覆蓋稀疏，土壤水分極低，生物生產環境較差，區域開發會帶來一定的壓力沖擊[2]。

3 減少光伏電站對環境產生影響的措施

3.1 設計詳細的施工網絡計劃

施工網絡計劃應落實到光伏電站建設的每個環節，在結合技術規范和要求的基礎上，合理設置子陣區、選擇逆變器類型以及組件基礎形式，優化支架設計及組件布置，保證項目具有優秀的經濟性、可靠性以及安全性[3]。此外，施工計劃必須結合環境保護，在環境保護層面劃分施工范圍、選擇施工方式、明確施工施工路線，并針對施工為區域環境產生的影響采取相應的環境保護措施。在施工計劃制定完成以后，后期應設置專人跟蹤督促施工計劃的落實情況，避免因落實不到位影響工程質量，并對環境造成傷害。

3.2 劃定作業區域

為了降低光伏電站對環境產生的影響，光伏電站建設首先在設計上必須結合沙嶺的地形條件以及環境，并嚴格劃定作業區域，在具體施工時，施工作業不得超過作業區范圍，這樣可以將工程建設對于區域環境的影響降到最低。例如，在安裝光伏組件時，在安裝前就應對安裝工人明確作業區域，要求施工人員嚴格按照施工作業區域范圍進行相應地卸車、轉運、堆放、拆箱、安裝等作業[4]。另外，對于施工可能對區域植被造成破壞的區域要實施生態環境保護和恢復措施。

3.3 優化施工設計，保證施工質量

（1）合理布置子陣區。排查政府許可用地區域內的林業屬性，劃定合規的建設用土地范圍后，通過對平面日照等因素進行分析，對受地形以及風機塔筒影響形成的遮擋區域進行剔除，最終確認光伏方陣合理布置區域。其中，對于南坡地塊應優先使用，首先保持單塊地塊土方平衡，其次借助平小丘陵填溝壑，實現單塊用地區域面積最大化。需要注意的是，在使用南坡地塊的同時要對北坡地塊進行降坡處理；努力降低場坪土方工程量，這樣既有利于降低工程造價，又利于水土保持、保護環境。子陣區原始地形隨坡進行平整處理，在處理大的匯水面時要注意自然排水也需要溝谷通道。在布置同一組件的單元組件時，東西方向坡度設置應低于6°，對于東西方向坡度大于6°的區域，可以借助調整管樁高度改變組件水平度。結合南坡和北坡坡度合理設置陣列間距，能夠提高工程的土地利用率，這樣能夠把工程項目給環境帶來的影響降到最低。

（2）結合工程施工區域地質和風速條件，合理選擇支架基礎、支架和布置方式。當前，光伏電站建設通常采用混凝土塊重力基礎、混凝土預制管樁基礎以及灌注樁基礎。在進行光伏電站建設時，結合該地區土地屬于沙土地質的特點，該項目選擇混凝土預制管樁基礎。同時，依次進行單樁豎向抗壓靜載、單樁水平靜載、單樁豎向抗拔靜載和淺層平板靜載荷試樁試驗，確保管樁滿足項目建設需要。第三，由于子陣區存在大規模的土方挖以及填工程作業，在挖方區、填方區或半填方區內也會出現一些單個光伏單元管樁基礎，一旦管樁發生不均勻的沉降，很容易導致支架主梁以及檁條變形，這會導致單個光伏單元組件板面的平整度整個受到影響。在此背景下，在填方區以及半填方區應選擇4m管樁，這樣可以降低自然沉降帶來的影響。由于沙嶺項目屬于風光互補類型，而且該區域風速較高而且經常刮起陣風，光伏支架應選擇加強型支架，按照11m/s的風速對支架進行考核，確保支架的穩固性和安全性。

（3）選擇合理的逆變器型式。根據光伏電站設計規范標準，光伏組件在冬至日9：00～15：00期間不能出現遮擋陰影，項目組件設置應在風電機組間，風電機組布置位置應在地形較高區域，風機葉輪轉動時陰影范圍廣，為提高項目對于區域用地的土地利用率，該項目利用組串式逆變器，這樣可以避免組串間模塊差異和遮影影響，同時提高發電效率。

4 結語

綜上所述，為了保持我國能源供需平衡，可再生能源已經受到了人們的高度重視。在開發建設新能源項目時，難免對區域生態環境造成影響。此時更要堅持保護區域環境的原則，通過設計詳細合理的施工計劃、劃定施工區域、優化施工設計、提高施工質量等措施把工程建設帶給環境的影響降到最低。對于無可避免的問題要采取相應措施消除不良影響，防止因人類活動對區域生態系統造成大范圍影響。