文_鄧棣清 黃建中
1. 廣東科立恩環(huán)??萍加邢薰?2.海南大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院
太陽(yáng)能是當(dāng)今最為環(huán)保、高效、存儲(chǔ)量最大的可再生能源。從2001年國(guó)家大力支持發(fā)展光伏發(fā)電開(kāi)始,到2017年為止,中國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到1.3億kW,達(dá)到全國(guó)發(fā)電設(shè)備容量的7.3%。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來(lái)光伏發(fā)電容量比例將會(huì)進(jìn)一步增大。然而,任何事物都有其兩面性,再美好的事物都有其缺陷。在我國(guó),光伏電站主要分布西北戈壁、荒漠,由于這類地區(qū)日照時(shí)間長(zhǎng)、閑置土地多、不利氣候因素少,適合興建光伏發(fā)電站,同時(shí)這些地區(qū)也是典型的生態(tài)脆弱區(qū)。目前對(duì)興建在生態(tài)脆弱區(qū)的光伏電站的生態(tài)環(huán)境管理研究較少,為此,本文對(duì)投入運(yùn)營(yíng)或建設(shè)中的光伏發(fā)電站造成所在地的生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行分析,探究生態(tài)環(huán)境管理策略,為國(guó)家能源可持續(xù)發(fā)展提供環(huán)保管理理論支持。
1.1.1 施工期間的環(huán)境影響
光伏發(fā)電站建設(shè)施工期較長(zhǎng),在施工過(guò)程中,周邊環(huán)境遭受的影響包括:噪音、揚(yáng)塵、廢棄物、廢水的影響。
噪聲:建筑物施工、各種支架架設(shè)、電線電纜溝埋挖、升壓站建構(gòu)筑物基礎(chǔ)施工、交通運(yùn)輸車輛、施工機(jī)械設(shè)備等來(lái)源。
揚(yáng)塵:車輛運(yùn)輸、施工設(shè)備材料搬運(yùn)、樁基土方開(kāi)挖、地面平整等來(lái)源。
廢棄物:建筑廢棄物、光伏設(shè)備的廢棄材料、運(yùn)輸車輛的廢棄物、生活廢棄物。
廢水:施工廢水和生活污水。
1.1.2 施工期間的環(huán)境管理對(duì)策
噪聲管理:大型光伏發(fā)電站建設(shè)工程選址一般在少人或無(wú)人區(qū)域,因此施工噪音對(duì)外界的影響并不明顯,而主要受影響的人群是施工人員。為了削弱噪聲的影響,應(yīng)以《建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12523-2011)為標(biāo)準(zhǔn),制定施工細(xì)則,強(qiáng)化施工管理,文明施工,最大程度地降低噪聲分貝。
揚(yáng)塵:光伏發(fā)電站所產(chǎn)生的揚(yáng)塵的成份與一般的建筑施工揚(yáng)塵成份一致,其主要成份是水泥、灰土、砂石等含有硅酸鹽的物質(zhì),其危害是可吸入性的PM2.5和PM10。對(duì)揚(yáng)塵的治理,應(yīng)按照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996)中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,采用隔離網(wǎng)或?yàn)⑺却胧⑹┕P(yáng)塵控制約100m影響范圍內(nèi)。
廢棄物:固體廢棄物,包括生活固廢和施工固廢。按照垃圾分類原則,將廢棄物分類,設(shè)置專門(mén)暫存區(qū),將廢棄物收集后運(yùn)至垃圾中轉(zhuǎn)站處置。處理過(guò)程中,需要注意的是施工固廢,特別要防止像廢潤(rùn)滑油、廢柴油等有毒化學(xué)品在存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中泄露,應(yīng)該把這類物質(zhì)分開(kāi)標(biāo)識(shí)并密封好,以防運(yùn)輸過(guò)程中泄漏污染環(huán)境。
廢水:包括生活廢水和施工廢水,施工廢水主要為施工設(shè)備沖洗廢水。生活廢水的特點(diǎn)是含有較高的營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì),而施工廢水則含有沙泥和油料(柴油和潤(rùn)滑油),兩種污水最為方便的處理方式是排放至市政污水管網(wǎng)。然而,有些位置污水管網(wǎng)未能覆蓋到,應(yīng)考慮建造污水處理池,將污水收集、沉淀后循環(huán)利用,或者采取將廢水收集,運(yùn)送至污水處理點(diǎn)的措施。
1.2.1 施工期間的生態(tài)影響
水土流失:土建施工活動(dòng)使原有地貌發(fā)生變化,施工過(guò)程導(dǎo)致水土流失。特別是在西北地區(qū)的戈壁、沙漠荒地等生態(tài)脆弱帶建造光伏發(fā)電站,發(fā)電站建設(shè)會(huì)加劇這些生態(tài)脆弱區(qū)域的水土流失。
植被破壞:各種電力基礎(chǔ)設(shè)施施工、道路建設(shè)、建筑物施工、電纜布設(shè)等施工都對(duì)地表植被造成破壞。在生態(tài)脆弱區(qū)的光伏電站建設(shè),直接導(dǎo)致植被減少,小生境破碎,并且加速當(dāng)?shù)氐乃亮魇А?/p>
動(dòng)植物數(shù)量變化:由于水土流失和植被減少,食物來(lái)源和棲息地環(huán)境均變化,原來(lái)生活在施工區(qū)域的動(dòng)物會(huì)發(fā)生遷移或?qū)е虏糠植贿m應(yīng)環(huán)境而死亡,引起施工地點(diǎn)生境的動(dòng)植物空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,生態(tài)系統(tǒng)受到一定程度的破壞。
小氣候的影響:小氣候特指相對(duì)于一個(gè)大氣候區(qū)域內(nèi),近地面幾米氣層鉛直方向100米內(nèi)的土壤和植被層內(nèi)的氣候。根據(jù)研究表明,光伏電站建設(shè)能讓在建區(qū)域的風(fēng)速和溫度下降,而空氣濕度上升。
光伏電站施工有可能將原有的景觀割裂開(kāi)。
1.2.2 施工期間的生態(tài)管理對(duì)策
首先,考察某個(gè)區(qū)域是否適合建設(shè)光伏發(fā)電站,應(yīng)同時(shí)要對(duì)該區(qū)域進(jìn)行生態(tài)環(huán)境調(diào)查,通過(guò)實(shí)地調(diào)查獲得該區(qū)域生境狀況、物種、種群、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)整體狀況的第一手資料,以便對(duì)該區(qū)域進(jìn)行生態(tài)環(huán)境評(píng)估,評(píng)估是否適合建設(shè)光伏發(fā)電站。其次,實(shí)施建設(shè)前,要按照生態(tài)評(píng)估的結(jié)果設(shè)計(jì)規(guī)劃發(fā)電站的施工方案,以對(duì)生態(tài)環(huán)境影響最小的方案進(jìn)行施工。最后,在建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)按照國(guó)家相關(guān)生態(tài)環(huán)境建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)施工,待工程竣工后平整土地、恢復(fù)植被,盡量恢復(fù)該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。
2.1.1 營(yíng)運(yùn)階段的環(huán)境影響因素
營(yíng)運(yùn)階段的環(huán)境影響因素包括:噪聲、廢舊光伏電池組件、營(yíng)運(yùn)廢污水、光污染和變壓器油泄漏。
2.1.2 營(yíng)運(yùn)階段的環(huán)境管理對(duì)策
噪聲:應(yīng)該將產(chǎn)生高分貝噪聲的設(shè)備置于隔音的環(huán)境中,即建造隔音墻和隔音室,將所產(chǎn)生的噪音降至無(wú)害。
污水:主要來(lái)源是清洗光伏組件的污水和生活污水,應(yīng)該嚴(yán)禁污水隨意排放,有條件下,盡量往市政污水管網(wǎng)排放;遠(yuǎn)離市政污水管網(wǎng)的地區(qū),應(yīng)在電站內(nèi)建設(shè)污水處理池處理污水。
光污染:光污染對(duì)動(dòng)植物的生理生態(tài)行為均有顯著影響,減少光污染的辦法是調(diào)整光伏面板的入射角度,防止光源射向人口集中或動(dòng)植物較多的區(qū)域。
變壓器油泄漏:變壓器密封部件老化開(kāi)裂或發(fā)生事故而導(dǎo)致油料泄漏,其主要危害是變壓器油內(nèi)含有少量多環(huán)芳烴、苯同系物和重金屬,應(yīng)設(shè)置貯油池,定期檢查變壓器狀況,預(yù)防油料泄漏,造成污染。
2.2.1 營(yíng)運(yùn)階段的生態(tài)影響
光伏面板遮蔽與反射光源作用:一方面,光伏面板遮蔽了太陽(yáng)光,導(dǎo)致部分低矮的植物光合作用減弱,植被覆蓋率下降,初級(jí)生產(chǎn)量降低,生物群落低層結(jié)構(gòu)的動(dòng)植物數(shù)量隨之減少。另一方面,受到光伏面板反射產(chǎn)生光污染,會(huì)干擾了動(dòng)物生殖和遷徙活動(dòng),對(duì)動(dòng)物的繁衍造成威脅, 使動(dòng)物迷失方向;造成植物體的生物鐘節(jié)律變化,影響植物的正常生理生態(tài)功能。
光伏電站的建設(shè)對(duì)原有景觀存在一定程度上的切割,使原有的自然景觀多樣性降低,自然性也隨之減小,環(huán)境的破碎程度加大,光伏電板的架設(shè)也使灌—草、草—草的原有結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。
2.2.2 營(yíng)運(yùn)階段的生態(tài)管理策略
讓原有植被自然恢復(fù),但是該方式影響因素較多,周期較長(zhǎng)、受地理特征的限制、降水量等問(wèn)題的影響。電站進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段后,可以在電站周圍采取因地制宜的人工恢復(fù)方式,挑選一些具有適應(yīng)力強(qiáng)、抗病害好、速生型的本土種苗,加速改善電站附近的環(huán)境,促進(jìn)受到破壞的生態(tài)脆弱帶恢復(fù)。人工恢復(fù)的方法有人工種植法、布設(shè)草方格+人工種植法。同時(shí),保護(hù)電站附近的天然植被,確保植被在電站建成后不受人為干擾。按照國(guó)家的生態(tài)環(huán)境政策和部署,積極落實(shí)《全國(guó)生態(tài)功能區(qū)劃》,控制生態(tài)退化、恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
利用太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電,并將該技術(shù)控制在 “青山綠水就是金山銀山”的環(huán)保理念范圍,讓光伏技術(shù)發(fā)揮最大效用。無(wú)論光伏發(fā)電站的興建還是運(yùn)營(yíng)維護(hù),每一步都與生態(tài)環(huán)境管理息息相關(guān),按照生態(tài)環(huán)境管理的原則做好發(fā)電站全面管理工作,有效消除光伏發(fā)電的環(huán)境影響, 最大限度維持所在生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定,光伏發(fā)電技術(shù)的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益才會(huì)發(fā)揮出其最大的效益。