陳燕龍,孔鋒超,郝曉明
中國三峽新能源(集團)股份有限公司河北分公司,河北 石家莊 050000
太陽能作為新能源的代表,對減少環境污染、節約資源等具有重要作用。但是,我國在太陽能光伏發電站的開發與管理工作中,存在一定的問題有待解決,如技術問題、政策問題、其他污染問題等,因此有必要對其進行研究。
太陽能光伏發電是一種新能源的發電方式,具有巨大的能源儲備,且具有可再生性,避免了很多傳統能源資源的弊端。其主要原理是利用光生伏特效應原理,將太陽能轉化為電能,維持能源供給。太陽能光伏發電站由太陽能光伏組件、逆變器、變壓器組成,集成獨立光伏發電、集中式光伏發電和分布式光伏發電等發電方式。太陽能光伏發電站具有以下特點。
(1)可再生性。太陽能光伏發電的主要能源來源是太陽能,而太陽能本身就是一種新型的可再生能源,太陽能光伏發電就是將太陽能轉化為電能,具有可再生性。
(2)環保性。太陽能光伏發電是一種清潔的新能源,利用光生伏特效應原理將太陽能轉化為電能并進行電力傳送,對環境的污染程度小。
(3)資源轉化條件限制少。太陽能光伏發電主要是依靠太陽能,光照條件非常重要,而光照條件獲取限制性少,對地形要求小,非常便利[1]。
從2018年到2021年,我國太陽能光伏發電裝機容量呈不斷上升趨勢,具體數據如表1所示。

表1 我國太陽能光伏發電裝機容量發展趨勢
太陽能光伏發電站項目的施工和運營階段都會對周圍的水環境造成直接影響。在太陽能光伏發電站的施工階段,若施工人員的日常生活污水缺乏正確的處理,隨意排放和傾倒,會對周圍水環境造成破壞。在太陽能光伏發電站的后期運營過程中,需要進行維護,如要保持硅晶片的清潔,就需要定期清洗,防止灰塵覆蓋造成的太陽能吸收率降低。對于清洗產生的廢水,多數發電站并沒有科學處理,導致這部分廢水隨著雨水排入地下管道,造成水污染。
太陽能光伏發電站項目的施工現場管理情況、機械設備的使用情況以及施工地點的土質問題等都會對大氣環境造成影響。太陽能光伏發電站在施工階段會用到多種建筑材料和機械設備,在這個過程中不可避免會產生大量揚塵,污染大氣環境。在建設太陽能光伏發電站的過程中,很多植被遭到了破壞,土壤表皮裸露出來,會使得揚塵更加嚴重,如果施工中遇到較大的風,就會在空氣中形成一些濃度較高的顆粒物質,給人們的生活造成嚴重影響。施工中一些機械設備使用所排放的有害氣體也會造成空氣的污染。雖然這些揚塵污染持續性時間較短,且影響范圍不大,但是也需要發電站管理人員引起重視[2]。
太陽能發電站主要是利用太陽光照發電,要想提高發電效率就要充分利用光能。為了達到這一目的,需要選擇對光反射較小的太陽能電池板設備,當前得到廣泛應用的有單晶硅和多晶硅電池板,在這些電池板的表面需要經過特殊處理以減少對光的折射,如涂抹減反射源。雖然太陽能光伏發電增加了對光能的利用效率,但是太陽能光伏發電的材料會反射陽光,容易帶來光污染,影響人們的視力以及神經系統的健康[3]。
光伏發電站在發電過程中會產生一定的電磁輻射,如發電過程中產生的工頻電磁場和無線電干擾,這主要是由逆變器造成的,會對人體造成一定傷害。除此之外,無線電干擾也會影響信號的好壞,影響人們的正常生活和工作。逆變器的安裝距離和等級不同都會影響電磁的強弱,為了降低對人們的不良影響,安裝時應該合理選擇等級,并進行科學安裝。
在太陽能光伏發電站建設期間,經常會產生一些建筑垃圾,這些被稱為固體廢物,會對當地環境造成一定破壞。在運營期,太陽能光伏發電站的一些組件并不是無限期使用的,在使用一段時間之后,其功能性也會逐漸減弱,因此需要更換新的組件,此外電池也要定期更換,一般情況下電池的使用年限在25年左右,這時替換下來的器材就成了固體廢物。
新能源的開發和應用具有重要意義,而太陽能是新能源的重點開發項目,因此有必要研究太陽能光伏發電站的管理問題[4]。
太陽能光伏發電站的施工和維護會對周圍的水環境、大氣環境等造成惡劣影響,為了進一步貫徹落實生態保護的戰略方針,管理人員應該加強管理,在施工前做好對生態環境的評估工作。大型發電站在建設過程中會對周邊環境有較大影響,其施工面積的擴大也會給周邊道路和設施造成影響,為了降低對地表的破壞,盡可能維持原有的生態系統,管理人員要加強施工管理,禁止肆意丟棄和堆放廢物,施工過程中產生的一些建筑垃圾應該及時運送到指定位置,并進行科學處理,在運輸這些建筑垃圾的過程中,應做好防塵,如進行遮蓋、在容易出現揚塵的場地定時噴水等。
除此之外,建設施工也會產生一定的噪聲污染,影響周邊居民的生活,為了將影響降至最小,應該對作業時間進行合理安排和調整,尤其是夜間作業,必須嚴厲禁止。要想加大發電站建設中對環境的保護力度,還應該進行科學化的管理,在建設的整個過程中堅持以環境保護為主的原則,盡量減少對周邊地表的改變,不破壞周邊的植被。此外,要注重對水土流失的防護,結合施工地點的實際情況,由點到面進行施工,通過必要的防護措施保護生態環境[5]。
太陽能光伏發電站的建設并不是簡單的選址建設過程,還涉及對當地的生態保護問題,同時涉及建設過程中的管理問題。如果在建設過程中忽視生態環境的問題,在建設初期沒有對環境進行系統性分析,沒有制訂植被保護計劃,對施工材料的選擇也未能夠做到認真規劃,將對當地的生態環境帶來巨大的損害。眾所周知,太陽能光伏發電是為了綠色發展、保護環境、減少污染、節約能源而選擇的新能源技術,如果在其建設過程中對當地的生態環境帶來損害,將帶來負面影響。因此,在太陽能光伏發電站建設過程中需合理進行規劃設計,對項目建設的細節工作進行科學管理,注重環境保護和生態平衡。在建設規模、建設選址、建設材料應用、建設技術等方面都需要進行細致的工作研究,尊重自然,尊重科學[6]。
在太陽能光伏發電的選址過程中,應進行實地調查研究,研究所在地區的土地類型、地表狀態、植被種類、水文情況等,然后根據這些因素,認真研討,科學規劃,制訂建設施工計劃。
太陽能光伏發電站的建設不僅需要具備相關發電設施,其后期的維護工作也非常重要,需進行實時監測,定期檢查。需要對相關設備進行定期檢查和維修,也需要對太陽能光伏電站運維期間帶來的環境問題進行實時監測,做好相關的防護工作。在檢測檢查過程中如果發現發電站的光伏組出現故障問題,則應該對器材進行及時檢修,或者更換。尤其需要注意當地特殊的自然地理災害,需對其做好預測判定和防護,同時需要評估其所帶來的損失,確保災后以最快的速度恢復生產,保障后續能源的供給和生態環境的修復。比如在后期運營維護中,因為種種因素影響,可能會發生火災等突發事故,這會給當地環境造成嚴重的破壞,因此要通過科學的檢測和維護來預防火災的發生。在巡查檢測的過程中,要注重太陽能光伏發電站建設地區的水土保持情況,如發現安全問題應第一時間采取相關維護措施,避免建設區的植被和土地遭到破壞。當然在工作過程中也要對維護經驗進行總結,為生態環境的保護提供良好借鑒。
太陽能光伏發電站的建設應適應當前生態環境保護的需要,總體來說需符合國家的發展策略,從而給各方面帶來積極的影響。但是,在太陽能光伏發電過程中存在一定的問題,相關人員需要針對這些問題進行有效解決,以保護生態環境,促進太陽能光伏產業的可持續發展,為我國的綠色發展作出貢獻。