輸變電工程建設全過程環境風險識別與評價

吳 霜，翟曉萌，程 曦，于向陽

（國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院，江蘇南京 210008）

1 研究背景

我國是電能生產和消費大國，電力消費與國民經濟建設密不可分。國家統計局《2018 年國民經濟和社會發展統計公報》的數據顯示，2018 年全年我國規模以上工業企業利潤66 351 億元，其中電力、熱力、燃氣及水生產和供應業總共為4 141 億元，占比6.24%［1］。故電力工程可以稱為把握國家經濟命脈的基礎工程之一。電網工程作為國家電力行業中重要高效的能源輸送工程，其重要性不言而喻［2］。

輸變電工程是電網建設中極為重要的基礎工程，其建設規模與國家經濟發展密切相關［3］。中國電力企業聯合會網發布的《2018—2019 年度全國電力供需形勢分析預測報告》顯示，自2010 年以來，為保障經濟社會發展對能源電力的需求和打贏國家精準脫貧攻堅戰的部署，輸變電工程建設的規模一直在不斷擴大：1978—2017 年全國220 kV 及以上輸電線路長度增長了29 倍，變電容量增長了147倍；2018 年全年全國跨區完成0.480 7 TWh，同比增長13.5%，跨省送電完成1.293 6 TWh，同比增長14.6%［4］。隨著輸變電規模的增加，輸變電的形式也處于不斷多元化的過程中［5］。2018 年，我國電網已成為世界規模最大的特高壓交直流混合電網。國家電網官方網站數據顯示：截至2018 年年底，我國變電（換流）容量已達到4 660 GW，110(66) kV及以上輸電線路長度1.033×106 km，新增220 kV及以上輸電線長度3.77×104 km，總長度達到了7.16×105 km；截至2019 年6 月，特高壓輸變電已建成“九交十直”工程，核準在建“三交一直”工程，已投運特高壓工程累計線路長度2.757×104 km、累計變電（換流）容量296.2 GW［6］。特高壓輸電在保障電力供應、促進清潔能源發展、改善環境、提升電網安全水平等方面發揮了重要作用，作為輸變電工程的重要一員，特高壓輸電也為輸變電工程建設提出了更高要求［7］。

伴隨著對輸變電規模擴展的要求不斷提升，不難發現我們在過去很長一段時間里過于重視建設規模和經濟效益，忽視了部分輸變電工程在建設過程中對于生態環境的破壞，也欠缺對環境保護法律法規嚴格遵守。輸變電工程投資規模大、工程跨越區域廣、較大消耗自然資源，對環境影響深遠。從輸變電工程的建設來看，輸變電工程包含線路工程、變電站、換流站等，相比于市政工程，輸變電工程大多所處位置偏遠又極易布置在山林、湖泊、濕地等特殊地形，一方面容易引發多種類、多層次的環境危害，另一方面由于位處偏遠，對于事故的控制和處理條件較為有限，一旦造成嚴重的環境破壞往往不能得到管理者的重視和合適的處置措施［8］。因此，輸變電工程建設是一項涉及面廣且不可逆的工程建設，具有環境風險發生的不確定性、環境影響的持久性、治理的復雜性等特征［9］。故有必要對我國輸變電工程建設全過程環境風險進行梳理識別，提高電網相關單位環境保護意識和環境風險管理水平。

我國電壓等級被劃分為特高壓、超高壓、高壓、低壓4 個層次［10］，本研究的輸變電工程主要涉及高壓、超高壓和部分特高壓交直流輸變電工程。輸變電工程建設全過程原則上強調在項目全生命周期設計、建造、竣工、驗收、報廢、回收的基礎上，將視野拓寬到每個生命周期的具體流程上，本質上是對全生命周期的一種延續［11］。考慮到本研究的實際特點，本研究的輸變電工程建設全過程是指：將研究視角從輸變電工程全生命周期中的建造階段具體到輸變電工程建設前期、建設中期、建設后期的主要環節，包含建設前期的規劃，中期的設計、建設，后期的試運營幾個部分。

2 研究設計

2.1 研究對象

本研究的調查對象為蘇南地區在建輸電、變電工程的項目管理人員和施工技術人員。此次調查共計選取兩項交流輸電線路工程、一項變電站工程，樣本數的確定依據信息飽和原則，將無效、信息含量低的對話去除后，共篩選出19 名不同工作年限、職務、文化程度的相關工作人員訪談(以下簡稱“樣本”)。本研究將整理的近兩萬字訪談記錄作為應用扎根理論的原始材料。

2.2 研究方法

扎根理論研究方法論產生于社會學領域，其核心原則是避免研究者任何先入為主的假定，在實踐中直接觀察，讓研究對象和成果從社會過程中自然涌現［12］。扎根理論具有一套相對規范、完整的操作方法，在多領域已經得到應用，實踐證明扎根理論提高了質性研究的科學性，尤其適合應用于因素識別類問題的研究中［13］。輸變電工程建設全過程環境風險識別盡管不是嚴格意義的社會科學研究，但屬于典型的因素識別類問題，且環境風險的識別缺乏已有數據支持，需要基于直接觀察得到的一手資料進行編碼梳理，因此采用扎根理論來識別輸變電工程建設全過程環境風險是合理的。

應用扎根理論進行研究時，一般分為3 個過程，分別是開放編碼、主軸編碼和選擇編碼。在前期訪談時，主要以“您覺得在輸變電工程建設全過程中，哪一方面的環境風險比較顯著？”“您如何看待XX工程建設中的一些環境影響？”“現在的這個項目已經出現的有哪些環境風險？”等問題開始，并視訪談對象對具體問題的回答再深入。使用NVivo8.0軟件對訪談文字進行編碼、類屬分析和歸納，識別輸變電工程建設全過程的環境風險因素［14］。

3 輸變電工程建設全過程環境風險識別

3.1 資料分析過程

3.1.1 開放編碼

編碼是分析訪談所得資料的第一步，也是應用扎根理論進行研究的基礎工作。在編碼過程中，研究者通過定義在訪談材料中看到的東西，從而形成代碼。該過程對研究者處理原始數據提出了一定要求，要求形成的代碼能夠提煉并抽象原有數據，還要反映數據的真實信息［15］。開放編碼是以訪談的原始資料為基礎，抽象、提煉后根據概念的內涵和屬性不斷發展概括的過程。本研究的樣本開放編碼主要情況具體如表1 所示。

表1 樣本概念提取過程

表1 （續）

編碼的最小編碼單元是在訪談的原始資料中提取的相對獨立、包含完整信息的語句，即概念。本研究中通過確定最小編碼單元，確定了79 個概念，如表2 所示，經過合并整理后共形成48 個范疇化概念。

表2 樣本范疇發展與質性編碼過程

3.1.2 主軸編碼

主軸編碼是對開放性編碼中分散的、不系統的概念通過聚類分析形成更加系統的、具有概況性的范疇，目的是將在開放編碼中被分割的資料重新連接，從而實現邏輯的重組［16］。本研究運用NVivo8.0的類屬編碼功能對48 個范疇化概念進一步歸類，最終形成22 個獨立類屬。詳見表2“主軸編碼列”。

3.1.3 選擇編碼

選擇編碼是對概念類屬進行統整的過程，即在已發現的22 個概念類屬中再次歸類，概括成核心類屬。在不同類屬之間系統地建立聯系，并驗證不同類屬間內在的邏輯關系，同時將概念化未完備的范疇補充完整，便是選擇編碼的過程。詳見表2“選擇編碼列”。

3.2 輸變電工程建設全過程環境風險識別分析

輸變電工程建設是一項涉及面廣且不可逆的工程建設，具有環境風險發生的不確定性、環境影響的持久性、治理的復雜性等特征。借助扎根理論，本研究已經得到48 個范疇化概念、22 個獨立類屬，形成8 個選擇編碼，其中8 個選擇編碼的形成是基于對《環境管理體系要求及使用指南》（GB/T24001—2016/ISO14001—2015）（以下簡稱《指南》）的解讀和應用，在確定環境要素時考慮了以下事項：向大氣的排放、向水體的排放、向土地的排放、原材料和自然資源的使用、能源使用、能量釋放、廢物和（或）副產品的產生、空間利用等8 個方面。為了在工程實踐層面進一步分析和驗證表2 中的范疇化概念、主軸編碼和選擇編碼，筆者選取了不同電壓等級具有代表性的輸電、變電工程案例，通過分析案例中的作業活動和施工方法以及涉及的機械設備，識別其可能存在的環境風險，通過典型案例建設全過程作業活動環境風險的探究，為輸變電工程建設全過程環境風險識別提供支持。

以淮南-南京-上海1 000 kV 交流特高壓輸變電工程泰州1 000 kV 變電站新建工程為例，淮南-南京-上海特高壓交流工程是華東特高壓主網架的重要組成部分，選取該工程進行分析是因為考慮到其3 個方面的典型性：一是工程建設意義重大，對其進行環境風險分析具有示范意義；二是工程建設科技含量高，對其進行環境風險分析具有深遠意義；三是工程建設工期緊、任務重，對環境風險管理提出較高的要求。通過對該工程施工組織設計和施工方案的梳理，并結合對該工程部分相關人員的訪談，得到該工程主要施工工序及環境風險，如表3 和表4 所示。

表3 淮南-南京-上海變電站土建工程施工工序及環境風險

表4 淮南-南京-上海變電站電氣安裝工程施工工序及環境風險

此外，本研究還選取淮南-南京-上海1 000 kV 交流特高壓輸變電工程線路工程X 標段、泰州±800 kV 直流輸電換流站土建工程、揚州北500 kV變電站土建工程、揚州北500 kV 輸變電工程線路工程等具有一定代表性的輸變電工程進行建設全過程環境風險分析。上述輸變電工程的分析結果為表2的各項編碼提供了工程實踐層面的支撐。根據表2、表3、表4，可將8 個選擇編碼作為輸變電工程建設全過程環境風險一級指標，歸納環境風險如下：

（1）大氣環境風險。《中華人民共和國大氣污染防治法》中將大氣環境風險分為燃煤、工業、機動車船、揚塵、農業大氣污染風險五大類，并在區域大氣污染聯合防治中將顆粒物、SO2、氮氧化物、揮發性有機物、NH3等大氣污染物和溫室氣體作為實施協同控制對象；并提出在鋼鐵、建材、有色金屬、石油、化工、制藥、礦產開采等企業活動中嚴格控制粉塵和氣態污染物的排放。本研究根據《中華人民共和國大氣污染防治法》中相關術語，結合輸變電工程建設全過程可能涉及到的環境風險因素，將大氣環境風險一級指標劃分為：尾氣排放、揮發性有機物釋放、煙氣排放、揚塵污染、其他有害氣體排放。

（2）水環境風險。《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國水保護法》《中華人民共和國水污染防治法》中將水環境風險分為飲用水水源地污染和生活污水、熱廢水、工業污水、油類、酸液、堿液或者劇毒廢液、含放射性物質廢水、含病原體的污水幾個方面。輸變電工程建設全過程水環境風險因素種類較多，生活污水、熱廢水、工業污水、油類、酸液、堿液或者劇毒廢液、含放射性物質廢水、含病原體的污水等均會造成水環境污染風險，故本研究將水環境風險一級指標分為：油類污染、施工廢水排放和生活污水排放。

（3）土壤環境風險。《中華人民共和國環境保護法》將防治土壤污染和土地沙化、鹽漬化、貧瘠化、石漠化、地面沉降以及水土流失作為土壤保護的主要工作。本研究考慮輸變電工程建設過程中對土壤造成的風險，將土壤環境風險一級指標分為：水土流失、土壤污染、地面沉降。

（4）固體廢棄物風險。根據《中華人民共和國固體廢棄物污染環境防治法》，固體廢棄物是指在生產、生活和其他活動中產生的喪失原有利用價值，或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態、半固態和置于容器中的氣態的物品、物質，以及法律、行政法規規定納入固體廢物管理的物品、物質。輸變電工程屬于建筑工業活動，工業固體廢棄物對于輸變電工程而言，特指建筑工業固體廢棄物。輸變電工程建設過程中會產生一定的生活垃圾，但無危險丟棄物。故本研究將固體廢棄物風險一級指標分為：工程渣土、建筑垃圾和生活垃圾。

（5）原材料及自然資源損耗風險。輸變電建設過程中不僅涉及原材料的消耗，還包括自然資源消耗，根據《指南》本研究將原材料及自然資源損耗風險一級指標分為：原材料損耗、自然資源損耗。

（6）能源損耗風險。在輸變電工程建設的過程中，需要消耗大量的燃油及電能，根據《指南》本研究將能源損耗風險一級指標分為：燃油消耗、電能消耗。

（7）能量釋放風險。《指南》中將熱能、輻射、振動、噪聲和光能歸為能量釋放，本研究考慮輸變電工程建設能量釋放的種類，將能量釋放風險一級指標分為：熱能釋放、噪聲污染、電磁輻射。

（8）空間利用風險。在輸變電工程的施工過程中，由于建設需要會造成占用土地、空間的問題，所以本研究將土地占用作為空間利用風險一級指標下的二級指標。

3.3 輸變電工程建設全過程環境風險評價指標體系

通過扎根理論研究方法和案例分析，在表2 歸納各類環境風險的基礎上，可以建立輸變電工程建設全過程環境風險評價指標體系，包含8 個一級風險指標、22 個二級風險指標、48 個三級風險指標，具體如表5 所示。

表5 輸變電工程建設全過程環境風險評價指標體系

表5 （續）

4 輸變電工程建設全過程環境風險因素評價

4.1 問卷調查情況

為了進一步分析輸變電工程建設全過程關鍵環境風險因素，本研究采用問卷調查的方式，對表5中的48 個環境風險進行分析，從而識別輸變電工程建設全過程的關鍵環境風險因素。通過網絡問卷的方式向相關專家、研究人員及其他人員發放調查問卷，主要從環境風險的發生可能性(P)、造成的損失水平(L)和可控制性(C)三方面對各風險因素進行評價，通過這3 個指標共同確定風險量(R)。風險因素的3 個方面風險程度采用李克特五級量表描述。本研究共發放35 份問卷，其中有效問卷30 份，回收問卷的數量、質量能夠滿足下一步研究的需要。

4.2 數據統計分析

4.2.1 調查對象背景分析

本研究中問卷調查的對象是江蘇省輸變電工程建設相關專家、政府部門人員和研究人員。共發放問卷35 份，回收33 份，回收率為94%，剔除3 份無效問卷后，最終有效問卷數量為30 份，有效率是91%。在本次被調查的30 個有效樣本中，研究人員數量18 名，占比60%；其次是輸變電工程相關專家9 名，占比30%；政府官員1 名，占比3.3%；其他人員2 名，占比6.7%。對輸變電工程建設全過程環境風險指標體系的調查要求調查對象應在該領域有豐富的工作經驗，從本次調查的對象工作年限來看，年限分布較為均衡，工作年限在5 年內的有10 名，占比33.3%；6～10年的有8名，占比26.7%；11～15 年的有9名，占比30%；大于15年的有3名，占比10%。

4.2.2 描述性統計分析

在本次調查中，分別對風險發生可能性、造成損失水平和可控制性的問卷數據進行信度分析，得到這3 個指標的克朗巴赫系值依次分別為0.893、0.864 和0.854，均大于0.8，表明本研究的問卷所用數據內在信度較好。從表6 可以看出：施工泥漿廢水排放、施工揚塵、機械設備檢修廢油排放、交通汽車尾氣排放、水土流失等方面風險的發生可能性均值最高，表明這幾種環境風險在輸變電工程建設全過程中極易發生；施工泥漿廢水排放、機械設備檢修廢油排放、樹木砍伐、水土流失、施工揚塵等幾種環境風險因素造成的損失水平較高，風險一旦發生，往往會給生態環境造成巨大損失；有毒有害物質泄漏、工頻電場、工頻磁場、工程機械尾氣排放等幾種風險的可控制性均值排名較低，風險一旦發生，相關主體對其控制能力較弱。

表6 蘇南地區輸變電工程建設環境風險因素描述統計量

4.2.3 基于脆弱性理論的風險量計算

關于脆弱性的定義有幾十種之多，定義的多樣性為應用這一理論進行研究帶來了較大的難度，在理解和應對脆弱性研究中的關鍵問題時，應選擇與研究對象相契合的定義。聯合國減災協調辦公室對脆弱性的定義是：脆弱性是給定要素或一系列要素由于發生特定量級的自然現象而產生的損失的程度，表達為從0（沒有傷害）到1（全損），這意味著社會或地區在極端事件發生時遭受的突然和嚴重的災禍的程度［17］。風險因素的脆弱性越高，則越容易對系統造成嚴重、不可挽回的后果；脆弱性越低，則系統對風險因素的承載能力則越強，能夠形成有效的風險應對和響應。風險因素的脆弱性通過與風險事件之間的作用，能夠影響到風險發生后果的嚴重性，盡管其脆弱性自身并不能導致風險發生。在大多數對于風險的研究中［18］，常將風險量作為風險發生的概率與風險后果的綜合，卻忽略了系統對于風險事件的承載能力，也就是對風險威脅的抵抗能力和從風險后果中恢復的能力，故本研究在風險量的計算中結合脆弱性理論，以避免過度重視風險事件發生概率和風險事件損失水平。

基于上述對脆弱性理論的闡述，本研究在對輸變電工程建設全過程環境風險進行風險量計算時，認為對特定風險因素而言，系統的控制能力會最終影響風險因素的風險量大小。結合工程實踐來說，當風險事件發生時，該風險因素的可控制性越強，系統對其控制能力越大；反之，該風險因素的可控制性越弱，則系統對其控制能力越小。由此可見風險的可控制性與風險量呈負相關。為方便計算分析，本研究在相關研究基礎上定義風險量的計算公式為［19］：

如表6 所示：在風險水平層面，施工噪聲、施工揚塵、工程機械尾氣排放、施工泥漿廢水排放、交通汽車尾氣排放、機械設備檢修廢油排放、有毒有害物質泄漏、水土流失、焊接煙塵排放、土地占用等環境風險的風險量排名最高，說明在發生可能性、造成損失水平和可控制性3 個指標的交互作用下，這些環境風險為輸變電工程建設全過程的關鍵環境風險，因此在輸變電工程建設全過程中應予以格外關注，詳細準備相關風險處置預案，保障項目順利推進。

以風險量水平排名前十的風險因素為例做進一步分析：施工噪聲排名第一，分析其對應的3 個評價指標，該風險的發生可能性和損失水平排名并不是最高，但是風險事件一旦發生，現場管理人員對該風險的控制性比較差，因此輸變電工程建設中相關人員應格外注意該風險；施工泥漿廢水排放排名第四，分析其對應的3 個評價指標，該風險的發生可能性最高、損失水平也最高，但是可控制性較好，因此可以針對該風險積極采取有效措施，將對環境危害降至最低；有毒有害物質泄漏排名第七，其發生可能性和造成的損失水平排名均不高，但是該風險的可控制性最差，一旦發生極難控制，綜合其3項指標，該風險水平排名第七；其他排名前十的風險因素，風險發生可能性、造成損失水平和可控制性三者的數據較為均衡。

5 結論與建議

5.1 結論

本研究運用扎根理論的研究方法，以輸變電工程建設全過程環境風險為對象，以現有的輸變電工程建設實踐經驗為基礎，識別出輸變電工程建設全過程環境風險的8 個一級風險指標、22 個二級風險指標、48 個三級風險指標；為了進一步計算輸變電工程建設全過程各環境風險因素的風險水平，通過問卷調查收集數據并分析，引入脆弱性理論對研究識別出的48 個風險因素進行風險量的計算，從而進一步識別出排名前十的關鍵風險因素分別是施工噪聲、施工揚塵、工程機械尾氣排放、施工泥漿廢水排放、交通汽車尾氣排放、機械設備檢修廢油排放、有毒有害物質泄漏、水土流失、焊接煙塵排放、土地占用。電網公司在有關輸變電工程建設時，應當著重關注排名靠前的風險因素，便于提前準備相關風險處置預案，確保工程項目順利推進。具體而言，可從風險意識、管理機制和技能培訓方面建立起多元風險處置系統。

5.2 建議

第一，充分認識輸變電工程建設全過程中環境風險的危害性和環境保護的重要性。首先，項目實施前要做好風險管理預案，充分了解工程所在區域環境的治理特點，從全過程層面貫徹環境風險防范的原則，同時環境風險處置預案的制定要從實際出發，綜合考量工程所在區域的地理特征、社會人文和施工條件等因素，逐步細化處置預案、逐層推進；其次，要暢通和創新多主體之間的溝通渠道，完善工作溝通制度，增強信息傳遞有效性。

第二，完善環境風險管理機制，保障環境風險處置預案落實到位。首先，建立完善的機制，將風險處置中不同層面的處置策略對應到各級環境風險中，例如視不同地區、不同條件下的各輸變電工程特點，對不同的環境風險采取風險規避、風險轉移、風險控制、風險自留等不同的措施；其次，建立環境風險管理考核機制，并將環境評價的相關要求融入到環境管理中，吸收不同地區、不同等級的輸變電工程環境風險管理經驗，在企業頂層進行機制設計。

第三，加強技能培訓，并強化相關人員環境風險方面的教育。首先，在建立制度保障的前提下，應重視環境風險的各級來源，如一線施工人員、前期設計人員等，加強開展技能培訓和意識引導；其次，加大項目層面的資源調配，在人員、經費等方面提供強有力的支持，如積極探索將安全文明施工費進行調配使用等；再次，充分發揮現場管理人員主觀能動性，鼓勵和要求現場管理人員將環境風險管理放到與安全風險管理、質量風險管理、進度風險管理以及成本風險管理同等重要的地位。