光伏電站對生態(tài)環(huán)境的影響與相關(guān)對策

摘要：隨著我國光伏發(fā)電站的快速發(fā)展，光伏發(fā)電站對生態(tài)環(huán)境的影響也受到社會各界人士的高度關(guān)注。文章重點針對光伏電站對生態(tài)敏感地區(qū)的環(huán)境影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出了針對性的解決對策，以供參考。

關(guān)鍵詞：光伏電站;生態(tài)環(huán)境影響;解決對策

中圖分類號：X820.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.011

Impact of photovoltaic power stations on ecological environment and? relevant countermeasures

Zhao Yanjun

（Taiyuan Branch，Zhonghuan Huibo（Beijing） International Engineering Technology Consulting Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030000，China）

Abstract：With the rapid development of photovoltaic power stations in China， the impact of photovoltaic power stations on the ecological environment has also been highly concerned by people from all walks of life. In this paper，influence of the photovoltaic power stations on the environment in ecologically sensitive areas is analized in detail，and the corresponding countermeasures are put forward for reference .

Key words：Photovoltaic power stations;Ecological environment impact;Countermeasures

與其他能源相比，太陽能是儲存量最大的清潔型可再生能源。從2001年國家開始支持光伏發(fā)電，到2019年，我國的光伏發(fā)電累積裝機(jī)總量達(dá)到2.043億kw。在社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展下，未來的光伏發(fā)電容量必然還會繼續(xù)增大。雖然光伏發(fā)電給人們的日常生活與工作帶來了巨大的好處，但是也對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。只有對其進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能夠制定出有利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境發(fā)展的光伏電站管理策略，促進(jìn)我國能源的可持續(xù)發(fā)展。

1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成分析

光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由以下幾種設(shè)備組成：太陽能電池方陣、逆變器、交流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等、升壓并網(wǎng)系統(tǒng)（升壓站）。其中，太陽能電池方陣指的是在光照條件下，電池可以發(fā)揮吸收光能的電能，電池兩端就會將異號電荷積累起來，產(chǎn)生“光生電壓”，這叫作“光生伏特效應(yīng)”。由于光生伏特效應(yīng)的支持，太陽能電池的兩端就會產(chǎn)生電動勢，進(jìn)而實現(xiàn)光能向電能的轉(zhuǎn)換。逆變器是一種可以將直流電向交流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換的設(shè)備。因為太陽能電池形成，并在蓄電池組中貯存的都是直流電，但是負(fù)載卻是以交流電為主，所以必須要注意逆變器的應(yīng)用。以運行方式為標(biāo)準(zhǔn)，逆變器主要分為以下兩種：第一種獨立運行的逆變器，主要在獨立運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用，可以獨立負(fù)載供電;第二種并網(wǎng)逆變器，主要在并網(wǎng)運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用。以輸出波形為標(biāo)準(zhǔn)，逆變器又可以分成以下兩種：第一種方波逆變器，具有電路簡單、造價成本低的特點，但是由于諧波分量較大，所以只能在幾百瓦以下的、對諧波要求不高的發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用;第二種正弦波逆變器，雖然造價成本較高，但是卻可以在各種負(fù)載中廣泛應(yīng)用[1]。

2 光伏電站對生態(tài)環(huán)境的影響

2.1 光伏電站施工期間對環(huán)境的影響

2.1.1 施工期間的污染影響

光伏電站的施工周期較長，其施工期間對周圍環(huán)境的影響主要包含噪聲影響、揚塵影響、廢棄物影響以及廢水影響等方面。首先，在光伏電站施工過程中，需要架設(shè)各種支架、埋挖相應(yīng)的電纜電線、建設(shè)檢修道路、箱變、升壓站等。而在這一過程中，施工行為、運輸車輛以及施工機(jī)械設(shè)備運行等都會產(chǎn)生高分貝的噪音。其次，在光伏電站施工過程中，車輛的運輸、施工設(shè)備與施工材料的來回搬運、樁基土的開挖以及地面的平整等都會產(chǎn)生一定的揚塵污染。再次，在光伏電站施工過程中，還會產(chǎn)生以下四種廢棄物：第一建筑廢棄物、第二光伏設(shè)備廢材料、第三運輸車輛的廢棄物以及施工人員生活區(qū)域的生活廢棄物。這些廢棄物也會對環(huán)境產(chǎn)生影響。最后，在光伏電站施工過程中，施工廢水與生活污水也會對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響[2]。

2.1.2 施工期間的生態(tài)影響

在光伏電站的施工過程中，其對生態(tài)產(chǎn)生的影響主要體現(xiàn)在涉及到水土流失、植被破壞、動植物數(shù)量變化以及小氣候被破壞等方面。

首先，在光伏電站的施工建設(shè)過程中，必然會涉及到土建施工活動。而土建施工，就有可能導(dǎo)致原有地貌被改變，水土流失問題嚴(yán)重的現(xiàn)象。另外，光伏電站的施工，還會對原有的地表水循環(huán)途徑進(jìn)行改變。例如：地表硬化面積增加，雨水的入滲就會減少。場區(qū)的地勢相對開闊，在施工過程中還會進(jìn)行場地的平整、挖填土處理、臨時推土邊坡。如果遇到雨季，排水途徑不暢，就會出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象，并對周邊區(qū)域產(chǎn)生影響，使周邊的排水渠道出現(xiàn)淤積問題。

其次，在光伏電站的施工建設(shè)中，會涉及一些電力基礎(chǔ)設(shè)施、道路、建筑物以及電纜布設(shè)等方面的施工。而這些施工活動，就會對地表植被產(chǎn)生不同程度的影響。例如：在生態(tài)敏感區(qū)，一些箱變等設(shè)施基礎(chǔ)的建設(shè)，就會對原有的地表植被進(jìn)行破壞，并將占地區(qū)土地由原來的草地變成建設(shè)用地，植被減少、水土流失加劇。需要注意的是，光伏電站的施工區(qū)域一般都不會出現(xiàn)稀惜瀕危物種，所以，其在植被方面的損失主要以常見的群落結(jié)構(gòu)或者物種組成相對簡單的草叢為主。

再次，對于生態(tài)敏感區(qū)域來說，如果地表植被數(shù)量減少，水土流失嚴(yán)重，那么原本生活在這一地區(qū)的動物就會因為食物來源和棲息地環(huán)境發(fā)生變化而被迫遷移，甚至死亡，使施工區(qū)域的動植物數(shù)量急劇減少，生態(tài)平衡被打破。另外，施工過程中產(chǎn)生的機(jī)械噪聲和人類活動噪聲，也會對野生動物產(chǎn)生影響。尤其是鳥類，其棲息環(huán)境都相對安靜。受到施工噪聲的影響，它們會本能地遠(yuǎn)離這一區(qū)域。

最后，在一個大氣候區(qū)域內(nèi)，與地面距離幾米的氣層鉛直方向100m以內(nèi)的土壤和植被層內(nèi)的氣候，被稱為小氣候。光伏電站的施工建設(shè)會導(dǎo)致施工區(qū)域的風(fēng)速和溫度明顯降低，空氣濕度提高。另外，光伏電站施工還有可能使原有的景觀遭到割裂。

2.2 光伏電站營運期間對生態(tài)環(huán)境的影響

2.2.1 營運期間的污染影響

在光伏電站的營運期間，對于環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，噪聲對周圍環(huán)境的影響、第二，廢舊光伏電池組件對周圍環(huán)境的影響、第三，廢水和污水對周圍環(huán)境的影響、第四，光污染、第五，變壓器油泄漏對周圍環(huán)境的影響。例如：光伏發(fā)電站建成之后，必然會有部分場地被太陽能電池組列所覆蓋，對周圍景觀有一定的影響。如果項目占地面積有限，那么對項目所在區(qū)域整體景觀影響也會較小。

2.2.2 營運期間的生態(tài)影響

在光伏電站營運期間，由于電池板陣列之間留有間隙，光伏板對光照造成間歇遮擋，致使場區(qū)地面接收的光照強度減弱，對植物的光合作用產(chǎn)生影響。場區(qū)圍欄阻止了動物進(jìn)入場區(qū)，避免了因漏電對動物造成傷害等影響，但同時也壓縮了動物的活動空間。

另外，光伏面板反射光源的作用，還會產(chǎn)生一定的光污染。而光污染就會對動物的生殖與遷徙產(chǎn)生干擾，使動物的繁衍無法正常進(jìn)行，使動物在自己的生活區(qū)域迷路，使植物的正常生理生態(tài)功能的發(fā)揮受到影響。此外，光伏電站的建設(shè)與營運，還會對當(dāng)?shù)卦械木坝^進(jìn)行割裂，降低原有自然景觀的多樣性與自然性[3]。

2.3 光伏電站服務(wù)期滿后對生態(tài)環(huán)境的影響

服務(wù)期滿后，電場內(nèi)的建構(gòu)筑物及各種設(shè)施器件將全部清理出場，拆除過程中開挖擾動地表，改變原地貌，破壞地表植被，經(jīng)受降水和風(fēng)的影響，直接形成地表侵蝕、揚塵飛沙和侵蝕沖溝，并使地層原有結(jié)構(gòu)被破壞，植被退化，加劇了水土流失。

3 光伏電站對生態(tài)環(huán)境影響防治對策

3.1 施工期間的環(huán)境管理對策

3.1.1 施工期間的污染防治對策

針對光伏電站施工期間的污染防治，需要做好以下幾方面。首先，要做好噪聲管理，盡量將無人區(qū)域或者人少區(qū)域作為大型光伏電站工程的施工地址。這樣一來，外界環(huán)境受到噪音的影響就會降到最低。同時，為了降低噪音對施工人員的影響，還需要嚴(yán)格按照《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12523-2011）的相關(guān)規(guī)定，采取一定的噪音削弱措施，加強施工管理，保證文明施工。其次，加強揚塵管理。對場區(qū)內(nèi)的原料堆場和臨時堆土場，要進(jìn)行遮蓋和灑水處理，減少風(fēng)蝕影響;盡量減少地表固結(jié)層的破壞，棄土、棄沙集中堆放，并進(jìn)行碾壓、固結(jié)表面，防治風(fēng)蝕作用;工程基坑開挖后及時平填，盡量縮短施工時間，避免擾動土壤長時間裸露，形成揚沙。再次，加強施工現(xiàn)場施工固廢與生活固廢的管理。設(shè)置廢物暫存區(qū)域，將廢棄物進(jìn)行分類收集，并運輸?shù)嚼修D(zhuǎn)站，進(jìn)行集中式處理。最后，加強施工廢水與生活廢水的管理。如果施工現(xiàn)場已經(jīng)有市政污水管網(wǎng)覆蓋，那么可以直接將其排放到市政污水管網(wǎng)。如果施工現(xiàn)場還沒有被市政污水管網(wǎng)覆蓋，那么就要進(jìn)行污水處理池的建設(shè)，對污水進(jìn)行收集、沉淀以及循環(huán)利用[4]。

3.1.2 施工期間的生態(tài)恢復(fù)對策

針對光伏電站施工期間的生態(tài)管理，需要做好以下幾方面。首先，對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)研，了解當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境實際情況，對生態(tài)物種、種群、生物群落等有一個整體的把握，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境評估，確定其是否進(jìn)行光伏電站的建設(shè)。其次，結(jié)合生態(tài)評估結(jié)果，制定出科學(xué)合理的光伏電站施工方案，確保將施工活動對生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。最后，嚴(yán)格按照國家制定的生態(tài)環(huán)境建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工作業(yè)，盡可能保留占地內(nèi)的現(xiàn)有植被，對于破壞的地段，在施工期或結(jié)束后，及時恢復(fù)，采取人工恢復(fù)的方式，栽植適應(yīng)能力強、抗病害能力強、速生型的本土植物。

3.2 營運期間的生態(tài)環(huán)境管理對策

3.2.1 營運階段的環(huán)境管理對策

針對光伏電站營運期間的環(huán)境管理，需要做好以下幾方面。首先，加強噪音管理，如果要使用高分貝噪音設(shè)備，需要先進(jìn)行隔音環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，例如隔音墻和隔音室的建設(shè)等。其次，加強污水管理，根據(jù)實際情況將其排放到市政污水管網(wǎng)中，或者直接進(jìn)行污水處理池的建設(shè)。再次，加強光污染管理，對光伏面板的入射角度進(jìn)行調(diào)整，避免光源向人口集中區(qū)域、動物集中區(qū)域以及植物集中區(qū)域進(jìn)行輻射。最后，加強變壓器又泄漏問題的管理，進(jìn)行貯油池的建設(shè)，對變壓器的運行情況進(jìn)行定期檢查[5]。

3.2.2 營運階段的生態(tài)管理對策

針對光伏電站營運期間的生態(tài)管理，需要做好以下幾方面。首先，要對光伏板下的灌草適時修剪，加強防火管理，防止因漏電引發(fā)火災(zāi)對區(qū)域植被的損毀。其次，要定期巡查植被恢復(fù)情況，每年夏季監(jiān)測恢復(fù)區(qū)植被覆蓋度，做好記錄，對長勢不良的植被及時進(jìn)行補植。最后，加強對職工的環(huán)境保護(hù)教育，提高環(huán)保認(rèn)識，杜絕對各種動物的濫捕、濫獵現(xiàn)象。

3.3 服務(wù)期滿后的生態(tài)環(huán)境管理對策

服務(wù)期滿后電場內(nèi)的建構(gòu)筑物及各種設(shè)施器件將全部清理出場，清理后的空地先進(jìn)行土壤改良修復(fù)，然后種植1-2年草本植被，后再補植耐旱的灌木植種，使區(qū)域呈現(xiàn)灌草混植生境，逐步改善土壤，恢復(fù)其生態(tài)功能。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用必將越來越廣泛。由于光伏電站的施工與營運均會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，所以必須要因地制宜地采取相關(guān)管理措施，在保證光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運行的同時，對周圍的生態(tài)環(huán)境平衡進(jìn)行維持。

參考文獻(xiàn)

[1]武廣萍，李興德，何巍，等.光伏電站對生態(tài)敏感地區(qū)的環(huán)境影響分析及防治[J].甘肅科技，2014，30（22）：78-80.

[2]塔拉.生態(tài)光伏電站與農(nóng)光互補電站項目開發(fā)與環(huán)境影響的研究[J].商品與質(zhì)量，2020（22）：79.

[3]張力菠，支若楠，魯海望，等.光伏電站質(zhì)量問題根源的系統(tǒng)思考及對策[J].太陽能，2020（5）：23-31.

[4]韓嘉然，汪遠(yuǎn)昊.淺析太陽能光伏電站對環(huán)境的影響[J].可持續(xù)發(fā)展，2018，8（01）：24-29.

[5]趙璐，郭昌盛.談光伏電站建設(shè)對環(huán)境的影響[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（10）：213.

收稿日期：2020-10-01

作者簡介：趙彥軍（1981-），男，漢族，中級工程師，研究方向為環(huán)境影響評價（生態(tài)環(huán)境影響）。