有關(guān)光伏電站對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響探討

張雪萍張南輝吳秋寧 果霖和婷

（1云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 云南昆明 650201 2云南電網(wǎng)公司昆明供電局試驗(yàn)研究所 云南昆明 650000）

有關(guān)光伏電站對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響探討

張雪萍1張南輝2吳秋寧1果霖1和婷1

（1云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 云南昆明 650201 2云南電網(wǎng)公司昆明供電局試驗(yàn)研究所 云南昆明 650000）

我們都能看到光伏發(fā)電帶來(lái)的環(huán)境效益，其沒有威脅到公眾的安全，沒有對(duì)水源、空氣產(chǎn)生污染，也沒有有害物質(zhì)與有毒物質(zhì)，但是我們?nèi)找骊P(guān)注以下問(wèn)題：采用光伏發(fā)電會(huì)不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)大的破壞，光伏發(fā)電會(huì)不會(huì)給景觀來(lái)帶相應(yīng)的污染。以本文簡(jiǎn)單闡述了光伏電站的種類，然后重點(diǎn)就施工期以及在光伏發(fā)電過(guò)程中是否會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)相應(yīng)的影響進(jìn)行了分析，希望可以為相關(guān)的理論和實(shí)踐提供相應(yīng)的借鑒意義，以保障我國(guó)光伏發(fā)電項(xiàng)目給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響降到最低。該文結(jié)合筆者從事的工作，簡(jiǎn)單闡述了光伏電站的種類，然后就光伏電站對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響進(jìn)行了有關(guān)探討，以供同行進(jìn)行參考與借鑒。

光伏電站；環(huán)境；影響；種類

1 光伏電站的種類闡述

對(duì)于光伏電站來(lái)說(shuō)，其構(gòu)成部件不僅包括光伏陣列以及控制器，還包括了逆變器以及變壓器集電線路。對(duì)于光伏陣列來(lái)說(shuō)，其主要把太陽(yáng)能運(yùn)用合理方式變成電能；對(duì)于控制器來(lái)說(shuō)，其主要對(duì)所有的光伏電站設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)控制；基于各種各樣的功能，逆變器不僅具有承擔(dān)孤島檢測(cè)與最大功率點(diǎn)跟蹤控制的作用，還有把直流電變成交流電的作用；變壓器具有升高電壓的功能，集電線路具有匯集電能的功能。一般而言，光伏電站主要包括離網(wǎng)式光伏電站以及并網(wǎng)式光伏電站二種，前者為于本身的閉路系統(tǒng)之中產(chǎn)生電路；后者就是與公用電網(wǎng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行連接，和小型發(fā)電廠差不多一樣。離網(wǎng)式光伏電站主要運(yùn)用某方式把太陽(yáng)能變?yōu)殡娔?，再供給負(fù)載，同時(shí)把剩余的能量經(jīng)過(guò)充電控制器后，其會(huì)儲(chǔ)存于儲(chǔ)能裝置里面。對(duì)于并網(wǎng)運(yùn)行的光伏電站來(lái)說(shuō)，其主要運(yùn)用某方式將太陽(yáng)能變成電能，再經(jīng)由并網(wǎng)開關(guān)以及逆變器將電能傳輸至電網(wǎng)里面，對(duì)于公用電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，具有調(diào)峰功能，由于直接地把電能傳送到電網(wǎng)里面，避免了儲(chǔ)能裝置充放電控制階段，進(jìn)而能量的損耗變少了，光伏電站運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性得以提升。在各種各樣的應(yīng)用場(chǎng)合里面，并網(wǎng)光伏電站容量多少以及接入電網(wǎng)方式這些都不一樣。能基于對(duì)應(yīng)的的標(biāo)準(zhǔn)，就并網(wǎng)光伏電站作出下面的幾種分類。

針對(duì)光伏電站本身的作用與結(jié)構(gòu)，能分成不含儲(chǔ)能的不可調(diào)度式并網(wǎng)光伏電站以及含儲(chǔ)能的可調(diào)度式并網(wǎng)光伏電站。在當(dāng)今，儲(chǔ)能裝置具有技術(shù)不先進(jìn)、壽命不長(zhǎng)與造價(jià)花費(fèi)高這些缺陷，可調(diào)度式并網(wǎng)光伏電站應(yīng)用幾乎不多，當(dāng)今我國(guó)鹿西島風(fēng)光儲(chǔ)供電系統(tǒng)主要使用這種結(jié)構(gòu)。

針對(duì)光伏電站的集中程度，能分成集中式光伏電站與分布式光伏電站。對(duì)于集中式光伏電站來(lái)說(shuō)，往往選擇太陽(yáng)能資源充沛、土地開敞的區(qū)域進(jìn)行建設(shè)，電能進(jìn)行匯集之后，經(jīng)由升壓變壓器接入高壓輸電系統(tǒng)，然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離負(fù)荷供電。集中式光伏電站進(jìn)行管理的時(shí)候較為方便，電壓控制進(jìn)行的更加合理、還能有效地進(jìn)行電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)；分布式光伏電站經(jīng)常用以就近解決用戶的用電，此類系統(tǒng)往往可以并行使用市電，用戶對(duì)電網(wǎng)供電的依賴程度明顯變小，全部系統(tǒng)的負(fù)載缺電率得以降低，負(fù)載的線路損耗也隨之變低，有時(shí)還可以脫離電網(wǎng)進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行。

2 光伏電站對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響探討

2.1 光伏電站施工期對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響

當(dāng)前，光伏電站在進(jìn)行土建等相關(guān)工作施工、電纜敷設(shè)以及機(jī)電設(shè)備的安裝調(diào)試時(shí)，不可避免會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)一些影響，總體來(lái)說(shuō)，不僅有噪聲、大氣環(huán)境以及水環(huán)境的影響，還有生態(tài)環(huán)境和固體廢物的影響。進(jìn)行平整場(chǎng)地以及挖填土方的時(shí)候，會(huì)損壞到施工現(xiàn)場(chǎng)的植被以及地表，表層土壤暴露出來(lái)，會(huì)出現(xiàn)揚(yáng)塵。土方的隨意堆放也會(huì)給人民的生活帶來(lái)影響。為了避免二次揚(yáng)塵的出現(xiàn)，施工單位對(duì)可能產(chǎn)生揚(yáng)塵的相關(guān)材料堆放上，務(wù)必要采用圍擋措施。再有，容易產(chǎn)生揚(yáng)塵的建筑材料在運(yùn)送的過(guò)程中，要是沒有運(yùn)用合理的遮蓋手段，揚(yáng)塵也出現(xiàn)。建構(gòu)筑物進(jìn)行施工的過(guò)程中，使用攪拌機(jī)進(jìn)行砂漿與混凝土的攪拌時(shí)候，其導(dǎo)致水泥粉塵進(jìn)行散發(fā)。清除施工垃圾的時(shí)候，揚(yáng)塵也會(huì)出現(xiàn)?？梢园l(fā)現(xiàn)，進(jìn)行的施工活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致一些區(qū)域在其相應(yīng)的環(huán)境空間中，可能會(huì)存在著一定濃度的顆粒物，如果空氣過(guò)于干燥，當(dāng)風(fēng)力較大時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)表層的浮土可能揚(yáng)起，經(jīng)類比調(diào)查，其影響范圍可超過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)邊緣以外50m遠(yuǎn)。因此，光伏電站的施工人員的在施工之前務(wù)必要編制好施工規(guī)劃，對(duì)施工面要嚴(yán)格控制。根據(jù)實(shí)踐可知，施工過(guò)程中為了避免起塵，采用灑水的方法不失為一種較好的方法，可以將其對(duì)環(huán)境的影響降到最低。再有，在廢水方面，施工過(guò)程中廢水的排放以及施工相關(guān)人員生活用水的排放，是兩個(gè)主要的來(lái)源。前者主要是在混凝土攪拌養(yǎng)護(hù)以及對(duì)容易揚(yáng)塵場(chǎng)地進(jìn)行灑水所產(chǎn)生的。如何能夠進(jìn)行用水的管理，是控制廢水產(chǎn)生的有效措施。比如，對(duì)施工人員產(chǎn)生的生活污水來(lái)說(shuō)，由于量不會(huì)太大，因此可以進(jìn)行收集之后再進(jìn)行集中處理，先進(jìn)行沉淀，再將其撒到草地上。在施工過(guò)程中，運(yùn)輸車輛與施工機(jī)械會(huì)產(chǎn)生噪聲。帶來(lái)噪聲的主要施工機(jī)械不僅包括推土機(jī)、攪拌機(jī)、起重機(jī)以及挖掘機(jī)，還包括有空氣壓縮機(jī)、裝載機(jī)、壓實(shí)機(jī)、振搗棒以及振搗器。上述噪聲源的噪聲級(jí)各自處于79dB(A)～95dB(A)這個(gè)范圍間。根據(jù)噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果施工邊界噪聲達(dá)標(biāo)衰減距離最大為100m，由于施工會(huì)附近環(huán)境的產(chǎn)生噪聲的影響，進(jìn)行施工之時(shí)，要正確地安排作業(yè)時(shí)間，定時(shí)檢查并修理好施工機(jī)械設(shè)備，盡可能地減少它帶來(lái)的噪聲影響。施工過(guò)程中將進(jìn)行場(chǎng)地平整、基坑開挖與回填、道路修筑及排水溝構(gòu)筑等土石方的填挖，一旦正確地進(jìn)行了土石方量的運(yùn)用，確保了挖填量平衡，那么就不會(huì)出現(xiàn)固體廢棄物。

2.2 光伏電站運(yùn)營(yíng)期對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響

運(yùn)營(yíng)期對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響重點(diǎn)體現(xiàn)在下面幾點(diǎn)：運(yùn)營(yíng)期光伏方陣噪聲經(jīng)常為箱變以及配電裝置進(jìn)行運(yùn)行過(guò)程中帶來(lái)的電磁噪聲，通常的光伏電站變壓器電壓不高、容量不大，運(yùn)行時(shí)候造成

的噪聲源強(qiáng)小于或者等于60dB(A)，另外變壓器經(jīng)常于變壓器室內(nèi)進(jìn)行安裝，在方陣的一圈都是圍墻，噪聲源在變壓器室內(nèi)傳播和圍墻的阻隔衰減10dB(A)～15dB(A)，那么建筑外的衰減效果為45dB(A)～50dB(A)，并不影響附近的環(huán)境。電子元器件構(gòu)成了逆變器，進(jìn)行運(yùn)行之時(shí)，噪聲不大，并未影響到附近的環(huán)境。運(yùn)營(yíng)期固體廢物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響不僅有廢舊蓄電池、還有廢舊器件以及廢油等。主變壓器會(huì)涉及到廢油，出現(xiàn)事故的時(shí)候產(chǎn)生廢油泄漏，但主變一般設(shè)有事故油池，能夠滿足防滲要求，避免了廢油發(fā)生滲漏造成污染。光伏電站利用的蓄電池的正常壽命經(jīng)常處于10～15年之間，出現(xiàn)的廢舊蓄電池提交至有資質(zhì)的單位對(duì)其進(jìn)行回收與處理，沒有影響環(huán)境。在多晶硅電池組件上表面是玻璃結(jié)構(gòu)，所以會(huì)帶來(lái)光污染。一般采用透光率極高的自潔防眩光涂層，透光率達(dá)95%以上，光伏陣列的反射光極少，對(duì)陽(yáng)光的反射以散射為主，無(wú)眩光。對(duì)面板位置以及放置角度進(jìn)行有效的設(shè)置，能對(duì)太陽(yáng)光反射高度進(jìn)行改進(jìn)，不會(huì)對(duì)周圍的公路與居民住宅造成光污染。生態(tài)影響經(jīng)常體現(xiàn)于改變了土地的利用性質(zhì)，讓原荒草地成為工業(yè)用地。光伏電站建成后在站內(nèi)道路邊、墻根和其他不影響電站運(yùn)行前提下能植草的地方種植草，恢復(fù)植被，能促使電站對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響變小。電站經(jīng)生態(tài)恢復(fù)投入運(yùn)行后，可作為當(dāng)?shù)匾粋€(gè)別致的景點(diǎn)。光伏發(fā)電項(xiàng)目在保證安全正常發(fā)電的前提下，可作為所在區(qū)域一個(gè)很好的高科技生態(tài)環(huán)保主題的旅游景點(diǎn)資源，將有助于當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，光伏發(fā)電站在施工建設(shè)中不可避免會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，不過(guò)需要看到的是，除了土地利用狀況是更改不了的意外，其他帶來(lái)的破壞和影響通過(guò)運(yùn)用有關(guān)的污染治理以及生態(tài)恢復(fù)手段之后，對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境以及生物多樣性不造成影響。因此，在進(jìn)行光伏電站建設(shè)之前，要正確地進(jìn)行選址和規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)建設(shè)過(guò)程中可能會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響提前進(jìn)行規(guī)劃并采取必要的措施，將影響降到最低。

[1]可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃[Z].2007(09)：23-24．

[2]趙景柱,崔勝輝,顏昌宙,郭青海.中國(guó)可持續(xù)城市建設(shè)的理論思考.環(huán)境科學(xué),2009,30(4)：1244-1248.

[3]張希良,汪婧.西部地區(qū)發(fā)展并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的社會(huì)成本效益分析與政策評(píng)價(jià)[J]．太陽(yáng)能學(xué)報(bào),2007,28(1)：32-36.

云南省教育廳基金項(xiàng)目（2013C120）。

張雪萍（1979—），女，碩士，云南保山，講師，電氣系統(tǒng)分析與控制?；痦?xiàng)目