談光伏電站建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響

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國(guó)家電投江西中電投新能源發(fā)電有限公司，江西南昌 330000

關(guān)鍵字：光伏電站建設(shè)；太陽(yáng)能；清潔能源；環(huán)境；影響

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)能源短缺以及環(huán)境污染現(xiàn)象日益突出，人們逐漸重視可再生能源的使用和應(yīng)用。由于太陽(yáng)能具備取之不盡用之不竭、清潔無污染、人類能夠自由利用等特點(diǎn)，充分利用太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電，能夠有效緩解我國(guó)環(huán)境污染、能源短缺問題。隨著我國(guó)對(duì)于光伏產(chǎn)業(yè)的重視程度越來越高，光伏發(fā)電已經(jīng)成為我國(guó)新能源建設(shè)的重要組成部分。廬山沙嶺地區(qū)太陽(yáng)能、風(fēng)能資源豐富，本文結(jié)合沙嶺光伏發(fā)電對(duì)光伏電站建設(shè)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)降低環(huán)境影響的措施。

1 沙嶺環(huán)境分析以及項(xiàng)目概述

星子沙嶺光伏項(xiàng)目屬于廬山市的風(fēng)能和光伏新能源發(fā)電示范項(xiàng)目，其具體位置位于廬山市蓼南鄉(xiāng)渚溪村沙嶺區(qū)域，該區(qū)域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，同時(shí)也是為數(shù)不多的沙灘沙地。因?yàn)榈乇泶嬖诖竺娣e的細(xì)沙，現(xiàn)在逐漸發(fā)展成南方的荒漠。沙嶺沙山雖然屬于典型的南方荒漠，但是其與北方的漫漫黃沙還不相同，行走在沙嶺沙山中，原生態(tài)的大自然美景屬于一種獨(dú)特的美麗風(fēng)景。不過隨著近年來沙嶺土地沙化程度不斷提高，沙嶺沙山的面積正在不斷擴(kuò)大[1]。根據(jù)相關(guān)調(diào)研，由于對(duì)該區(qū)域土地沙化成因探析不明，當(dāng)前對(duì)于該特殊地貌沒有特別有效的治理方案。在植被方面，沙嶺沙山植被從南向北不斷變化，隨著人工恢復(fù)，其植被分布分別是草本、灌木、濕地松、馬尾松。東側(cè)毗鄰鄱陽(yáng)湖，固沙植被非常稀缺，固沙效果也十分有限。在土壤方面，沙嶺冬季泥沙飛揚(yáng)四處沉淀，夏季雨水沖刷導(dǎo)致土壤發(fā)育差，該區(qū)域?qū)儆谏迟|(zhì)荒漠。

在光伏電站建設(shè)條件方面，沙嶺地區(qū)為細(xì)沙土質(zhì)環(huán)境，低矮丘陵坡地地貌，壟狀崗丘、U型溝谷以及V型溝谷依次相間，溝底呈現(xiàn)圓滑狀態(tài)。淺的溝谷深度只有幾米，深的溝谷深度在20m左右，區(qū)域東側(cè)環(huán)鄱陽(yáng)湖部分區(qū)域受采砂活動(dòng)影響形成高陡坡地，這有利于風(fēng)能資源的利用。該項(xiàng)目風(fēng)電機(jī)組都選擇在地形高的位置，這樣能夠確保使用光伏子陣地塊分散、不規(guī)則。由于該區(qū)域地形地勢(shì)復(fù)雜，大區(qū)域的自然排水形成深溝壑，其具備典型的山地光伏項(xiàng)目條件。另外，由于該區(qū)域?qū)儆诮魇」赓Y源豐富地區(qū)，該項(xiàng)目在大唐江西新能源公司先期建設(shè)的風(fēng)電機(jī)組間布置了光伏組件，并采用分塊式發(fā)電、集中式并網(wǎng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。其中，光伏子陣一共12個(gè)，并網(wǎng)發(fā)電單元1.6MWp，項(xiàng)目在25年時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)年利用小時(shí)數(shù)達(dá)到903.44h。

2 光伏電站建設(shè)對(duì)環(huán)境影響分析

在進(jìn)行光伏電站建設(shè)的過程中，由于施工作業(yè)面積較大，其對(duì)于土地影響程度較大，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響主要包括以下幾方面。

2.1 生態(tài)方面

在進(jìn)行光伏建設(shè)時(shí)，由于前期需要進(jìn)行開挖以及處理作業(yè)，車輛的形式、相關(guān)設(shè)備以及建設(shè)材料的堆放等活動(dòng)，容易對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

2.2 水土流失

沙嶺地區(qū)屬于細(xì)沙荒漠類型，該區(qū)域?qū)儆跓釒Ъ撅L(fēng)氣候，降雨量大，蒸發(fā)量大，氣候干燥，日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度高。由于光伏電站建設(shè)會(huì)對(duì)區(qū)域的表土進(jìn)行擾動(dòng)，因此，勢(shì)必會(huì)造成水土流失和塵土飛揚(yáng)，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)沙塵暴。

2.3 植被方面

沙嶺地區(qū)屬于荒漠地區(qū)，土地的特點(diǎn)導(dǎo)致荒漠地區(qū)的植物聲場(chǎng)非常緩慢，如果植被遭到破壞，二次恢復(fù)較為困難，容易導(dǎo)致區(qū)域沙土面積擴(kuò)大或者引起沙塵暴。而且該地區(qū)植被覆蓋稀疏，土壤水分極低，生物生產(chǎn)環(huán)境較差，區(qū)域開發(fā)會(huì)帶來一定的壓力沖擊[2]。

3 減少光伏電站對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的措施

3.1 設(shè)計(jì)詳細(xì)的施工網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃

施工網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃應(yīng)落實(shí)到光伏電站建設(shè)的每個(gè)環(huán)節(jié)，在結(jié)合技術(shù)規(guī)范和要求的基礎(chǔ)上，合理設(shè)置子陣區(qū)、選擇逆變器類型以及組件基礎(chǔ)形式，優(yōu)化支架設(shè)計(jì)及組件布置，保證項(xiàng)目具有優(yōu)秀的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及安全性[3]。此外，施工計(jì)劃必須結(jié)合環(huán)境保護(hù)，在環(huán)境保護(hù)層面劃分施工范圍、選擇施工方式、明確施工施工路線，并針對(duì)施工為區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生的影響采取相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施。在施工計(jì)劃制定完成以后，后期應(yīng)設(shè)置專人跟蹤督促施工計(jì)劃的落實(shí)情況，避免因落實(shí)不到位影響工程質(zhì)量，并對(duì)環(huán)境造成傷害。

3.2 劃定作業(yè)區(qū)域

為了降低光伏電站對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，光伏電站建設(shè)首先在設(shè)計(jì)上必須結(jié)合沙嶺的地形條件以及環(huán)境，并嚴(yán)格劃定作業(yè)區(qū)域，在具體施工時(shí)，施工作業(yè)不得超過作業(yè)區(qū)范圍，這樣可以將工程建設(shè)對(duì)于區(qū)域環(huán)境的影響降到最低。例如，在安裝光伏組件時(shí)，在安裝前就應(yīng)對(duì)安裝工人明確作業(yè)區(qū)域，要求施工人員嚴(yán)格按照施工作業(yè)區(qū)域范圍進(jìn)行相應(yīng)地卸車、轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放、拆箱、安裝等作業(yè)[4]。另外，對(duì)于施工可能對(duì)區(qū)域植被造成破壞的區(qū)域要實(shí)施生態(tài)環(huán)境保護(hù)和恢復(fù)措施。

3.3 優(yōu)化施工設(shè)計(jì)，保證施工質(zhì)量

（1）合理布置子陣區(qū)。排查政府許可用地區(qū)域內(nèi)的林業(yè)屬性，劃定合規(guī)的建設(shè)用土地范圍后，通過對(duì)平面日照等因素進(jìn)行分析，對(duì)受地形以及風(fēng)機(jī)塔筒影響形成的遮擋區(qū)域進(jìn)行剔除，最終確認(rèn)光伏方陣合理布置區(qū)域。其中，對(duì)于南坡地塊應(yīng)優(yōu)先使用，首先保持單塊地塊土方平衡，其次借助平小丘陵填溝壑，實(shí)現(xiàn)單塊用地區(qū)域面積最大化。需要注意的是，在使用南坡地塊的同時(shí)要對(duì)北坡地塊進(jìn)行降坡處理；努力降低場(chǎng)坪土方工程量，這樣既有利于降低工程造價(jià)，又利于水土保持、保護(hù)環(huán)境。子陣區(qū)原始地形隨坡進(jìn)行平整處理，在處理大的匯水面時(shí)要注意自然排水也需要溝谷通道。在布置同一組件的單元組件時(shí)，東西方向坡度設(shè)置應(yīng)低于6°，對(duì)于東西方向坡度大于6°的區(qū)域，可以借助調(diào)整管樁高度改變組件水平度。結(jié)合南坡和北坡坡度合理設(shè)置陣列間距，能夠提高工程的土地利用率，這樣能夠把工程項(xiàng)目給環(huán)境帶來的影響降到最低。

（2）結(jié)合工程施工區(qū)域地質(zhì)和風(fēng)速條件，合理選擇支架基礎(chǔ)、支架和布置方式。當(dāng)前，光伏電站建設(shè)通常采用混凝土塊重力基礎(chǔ)、混凝土預(yù)制管樁基礎(chǔ)以及灌注樁基礎(chǔ)。在進(jìn)行光伏電站建設(shè)時(shí)，結(jié)合該地區(qū)土地屬于沙土地質(zhì)的特點(diǎn)，該項(xiàng)目選擇混凝土預(yù)制管樁基礎(chǔ)。同時(shí)，依次進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載、單樁水平靜載、單樁豎向抗拔靜載和淺層平板靜載荷試樁試驗(yàn)，確保管樁滿足項(xiàng)目建設(shè)需要。第三，由于子陣區(qū)存在大規(guī)模的土方挖以及填工程作業(yè)，在挖方區(qū)、填方區(qū)或半填方區(qū)內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)一些單個(gè)光伏單元管樁基礎(chǔ)，一旦管樁發(fā)生不均勻的沉降，很容易導(dǎo)致支架主梁以及檁條變形，這會(huì)導(dǎo)致單個(gè)光伏單元組件板面的平整度整個(gè)受到影響。在此背景下，在填方區(qū)以及半填方區(qū)應(yīng)選擇4m管樁，這樣可以降低自然沉降帶來的影響。由于沙嶺項(xiàng)目屬于風(fēng)光互補(bǔ)類型，而且該區(qū)域風(fēng)速較高而且經(jīng)常刮起陣風(fēng)，光伏支架應(yīng)選擇加強(qiáng)型支架，按照11m/s的風(fēng)速對(duì)支架進(jìn)行考核，確保支架的穩(wěn)固性和安全性。

（3）選擇合理的逆變器型式。根據(jù)光伏電站設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，光伏組件在冬至日9：00～15：00期間不能出現(xiàn)遮擋陰影，項(xiàng)目組件設(shè)置應(yīng)在風(fēng)電機(jī)組間，風(fēng)電機(jī)組布置位置應(yīng)在地形較高區(qū)域，風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)陰影范圍廣，為提高項(xiàng)目對(duì)于區(qū)域用地的土地利用率，該項(xiàng)目利用組串式逆變器，這樣可以避免組串間模塊差異和遮影影響，同時(shí)提高發(fā)電效率。

4 結(jié)語

綜上所述，為了保持我國(guó)能源供需平衡，可再生能源已經(jīng)受到了人們的高度重視。在開發(fā)建設(shè)新能源項(xiàng)目時(shí)，難免對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成影響。此時(shí)更要堅(jiān)持保護(hù)區(qū)域環(huán)境的原則，通過設(shè)計(jì)詳細(xì)合理的施工計(jì)劃、劃定施工區(qū)域、優(yōu)化施工設(shè)計(jì)、提高施工質(zhì)量等措施把工程建設(shè)帶給環(huán)境的影響降到最低。對(duì)于無可避免的問題要采取相應(yīng)措施消除不良影響，防止因人類活動(dòng)對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)造成大范圍影響。