“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目的環(huán)境效益及主要環(huán)境問題研究

摘要：發(fā)展“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目能帶來經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，其碳減排效益顯著，但也不可避免地產(chǎn)生不良環(huán)境影響。以某“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目為例，開展環(huán)境影響評價(jià)，提出環(huán)境影響減緩措施?？傮w來說，要進(jìn)一步強(qiáng)化監(jiān)管，持續(xù)完善“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)審批流程。

關(guān)鍵詞：“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目；環(huán)境效益；環(huán)境影響評價(jià)；污染防治

中圖分類號：X24；F326.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）08-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.08.036

Study on the Environmental Benefits and Major Environmental Issues of the “Agriculture-Photovoltaic Complementary” Projects

ZENG Ziying

（Guangdong Provincial Academy of Environmental Science， Guangzhou 510045， China）

Abstract： The development of “agriculture-photovoltaic complementary” projects can bring economic and environmental benefits， with significant carbon reduction benefits， but it also inevitably produces adverse environmental impacts. Taking a certain “agriculture-photovoltaic complementary” project as an example， the environmental impact assessment is conducted， and the measures are proposed to mitigate environmental impacts. Overall， it is necessary to further strengthen supervision and continuously improve the approval process for environmental impact assessment of the “agriculture-photovoltaic complementary” projects.

Keywords： “agriculture-photovoltaic complementary” project; environmental benefits; environmental impact assessment; pollution prevention

長期以來，我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)基本以化石能源為主，節(jié)能減排潛力巨大[1]。在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)驅(qū)動下，發(fā)展太陽能發(fā)電項(xiàng)目具有重大的減排意義。國家能源局高度關(guān)注并積極支持光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展[2]，將種植簡單、管理方便、有經(jīng)濟(jì)用途的農(nóng)作物種植在太陽能光伏板下，實(shí)現(xiàn)板上發(fā)電、板下種植的“光伏+農(nóng)業(yè)模式”，提高單位面積土地利用率和產(chǎn)出率。與此同時(shí)，要全面識別光伏發(fā)電項(xiàng)目可能對生態(tài)環(huán)境造成的影響，采取有效的環(huán)境影響減緩措施，最大限度降低光伏發(fā)電項(xiàng)目對生態(tài)環(huán)境的不良影響，最終實(shí)現(xiàn)“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目高質(zhì)量發(fā)展。

1 發(fā)展“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目的必要性

1.1 我國擁有豐富的太陽能資源，開發(fā)潛力大

我國太陽能資源豐富，按太陽年總輻照量空間區(qū)域分布，我國劃分為極豐富帶、很豐富帶、豐富帶和一般帶4個(gè)區(qū)域，有96.4%的地區(qū)太陽年總輻照量超過1 050 kW·h/m2，陸地表面每年接受的太陽輻射相當(dāng)于1.7×1012 t標(biāo)準(zhǔn)煤[3]。廣東省年太陽總輻射保持在3 758.8～5 273.0 MJ/m2，分布趨勢為東部和沿海多，北部、西部和內(nèi)陸少，連山壯族瑤族自治縣和云浮市為2個(gè)低值中心[4]。

1.2 合理開發(fā)利用太陽能資源，可緩解能源壓力

我國將煤炭作為主要能源，在能源生產(chǎn)和消費(fèi)中，煤炭約占商品能源消費(fèi)構(gòu)成的75%，已成為我國大氣污染的主要來源。大力發(fā)展太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿刃履茉吹睦眉夹g(shù)將成為減少環(huán)境污染的重要舉措之一。我國太陽能資源豐富，建設(shè)光伏電站，開發(fā)太陽能資源符合可再生能源發(fā)展規(guī)劃和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。大力推進(jìn)低碳能源替代高碳能源，能有效緩解環(huán)境危機(jī)和能源危機(jī)，大幅度降低傳統(tǒng)能源尤其是煤炭資源的消耗。

面對碳減排的壓力，我國為世界溫室氣體減排做出積極的努力。2023年，國務(wù)院印發(fā)《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計(jì)劃》，提出要優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加速能源清潔低碳高效發(fā)展，大力發(fā)展新能源和清潔能源，到2025年，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)20%左右，電能占終端能源消費(fèi)的比重達(dá)30%左右[5]?！稗r(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目利用太陽能資源發(fā)電，基本沒有大氣污染物的產(chǎn)生和排放，能夠大力發(fā)展清潔的可再生能源，對完成“十四五”時(shí)期節(jié)能降碳目標(biāo)、助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和具有重要的意義。

2 “農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益

以峰值功率計(jì)，某“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目設(shè)計(jì)總裝機(jī)容量約為75 MW，采用440 W單晶硅組件，共分為20個(gè)光伏分區(qū)（功率為3.942 40 MW的有18個(gè)，功率2.759 68 MW的有1個(gè)，功率為1.379 84 MW的有1個(gè)），其中，光伏組串有656個(gè)，單晶硅光伏組件有170 686塊。

根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50797—2012），經(jīng)核算，該光伏電站建成后，首年發(fā)電量為8 492.49萬kW·h，20年發(fā)電量累計(jì)159 191.708萬kW·h，年均發(fā)電量為7 959.59萬kW·h，20年年均等效利用小時(shí)數(shù)為1 059.83 h。

2.1 經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)現(xiàn)行光伏項(xiàng)目平價(jià)上網(wǎng)政策，該“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目發(fā)電電價(jià)與燃煤電廠脫硫脫硝標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)一致，均為0.453元/（kW·h），光伏電站年均發(fā)電量收益為3 605.3萬元。此外，該項(xiàng)目占地面積為90 hm2，根據(jù)相關(guān)研究，光伏電站的生態(tài)產(chǎn)品單位面積價(jià)值量為3.79元/m2，其中蔬菜區(qū)生態(tài)產(chǎn)品單位面積價(jià)值量最低，為3.15元/m2[6]。該項(xiàng)目選用蔬菜區(qū)生態(tài)產(chǎn)品單位面積價(jià)值量進(jìn)行核算，得出光伏電站生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值，年收益為273.0萬元。綜上，該項(xiàng)目的年綜合經(jīng)濟(jì)收益約為3 878.3萬元。

2.2 環(huán)境效益

在20年的服務(wù)期內(nèi)，該“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目平均每年向當(dāng)?shù)靥峁┚G色清潔電能約7 959.59萬kW·h。按照火電煤耗400 g/（kW·h）計(jì)算，對比相同發(fā)電規(guī)模的火電廠，20年共節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約63.68萬t，SO2排放量減少約7 556.18 t，氮氧化物（NOx）排放量減少約7 750.43 t。2022年，全國電網(wǎng)平均排放因子為0.5 703 t CO2/（MW·h）[7]，則20年可減少CO2排放量約90.79萬t。

3 “農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目主要環(huán)境問題識別

“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目對于改善環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等有著重要的意義，但項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)營過程以及項(xiàng)目服務(wù)期滿后會對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，涉及水環(huán)境、大氣環(huán)境、聲環(huán)境、光污染和固體廢物。

3.1 水環(huán)境

項(xiàng)目施工過程會產(chǎn)生施工廢水和生活污水，水污染物包括懸浮物、石油類、化學(xué)需氧量、生化需氧量和氨氮等。運(yùn)營過程中，要定期對光伏組件進(jìn)行清潔、除塵，約半年清洗擦拭一次，會產(chǎn)生少量的光伏組件清洗廢水，主要污染物為懸浮物。

3.2 大氣環(huán)境

“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目的大氣污染問題主要發(fā)生在建設(shè)階段，區(qū)域地面開挖、建筑材料運(yùn)輸和卸載、臨時(shí)物料堆放過程均會產(chǎn)生揚(yáng)塵，施工設(shè)備排放尾氣，主要大氣污染物包括總懸浮顆粒物、總碳?xì)浠衔?、CO和NOx等。項(xiàng)目運(yùn)營階段利用光伏發(fā)電系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能屬于清潔能源，太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程無廢氣排放，不會對大氣環(huán)境造成不良影響。

3.3 聲環(huán)境

噪聲污染主要來源于機(jī)械作業(yè)。施工噪聲源主要有電鋸、混凝土運(yùn)輸泵、沖擊鉆和切割機(jī)等施工設(shè)備，噪聲源強(qiáng)為80～95 dB（A）。光伏發(fā)電過程不涉及機(jī)械傳動，主要噪聲源是光伏組件、逆變器和配套電器設(shè)備等，噪聲源強(qiáng)為50～60 dB（A）。

3.4 光污染

“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目利用太陽能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化，單晶硅組件表面玻璃在陽光下會反射強(qiáng)光，形成光污染。該項(xiàng)目光伏方陣朝南，安裝傾角固定（16°），影響時(shí)間主要集中在日出后1～2 h和日落前1～2 h，隨著太陽光入射角的增大，受反射光影響的面積減少。

3.5 固體廢物

項(xiàng)目服務(wù)期滿后會產(chǎn)生大量的廢光伏電池組件，其中電池板是層壓結(jié)構(gòu)，主要由電池片、乙烯-醋酸乙烯共聚物、玻璃和鋁邊框組成。根據(jù)現(xiàn)有的光伏電池組件回收處置技術(shù)，晶體硅光伏組件中80%可回收綜合利用，其中玻璃、鋁邊框和鋼鐵的回收率可達(dá)100%，電路板等其他物質(zhì)屬于危險(xiǎn)廢物，綜合利用率約為45.4%[8]。

4 “農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目環(huán)境影響減緩措施

4.1 施工期環(huán)境影響減緩措施

施工廢水經(jīng)隔油池、沉淀池處理后可回用于場地降塵、車輛沖洗。生活污水經(jīng)化糞池處理達(dá)標(biāo)后用于農(nóng)作物施肥，施工期間產(chǎn)生的廢水均可回用，不外排。施工廢氣主要為運(yùn)輸車輛揚(yáng)塵和施工機(jī)械尾氣，采取定期灑水、保持場地清潔、使用苫布遮蓋等防塵降塵措施，可將施工過程產(chǎn)生的揚(yáng)塵對周圍環(huán)境的影響降到最低程度。噪聲污染防治則是通過選用低噪聲機(jī)械設(shè)備、合理安排施工時(shí)間和禁止夜間施工等有效措施防止噪聲擾民。固體廢物主要是地表植被、建筑垃圾和生活垃圾，統(tǒng)一收集，集中堆放，交由有資質(zhì)的單位妥善處理，對周邊環(huán)境無明顯的影響。

4.2 運(yùn)營期環(huán)境影響減緩措施

一是廢水。光伏組件清洗廢水主要污染物為懸浮物，不含重金屬離子等污染物，可直接用于灌溉光伏板下種植的農(nóng)作物，不外排。二是噪聲。通常，“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目占地面積較大，光伏組件分布較為分散，光伏組件、逆變器和配套電器設(shè)備的噪聲源強(qiáng)均不高，經(jīng)過10 m的距離衰減后，噪聲可降低20 dB（A）。項(xiàng)目在沒有光照的時(shí)間段不工作，不會產(chǎn)生噪聲。三是光污染。采用表面材質(zhì)為硅晶材料、顏色為深咖啡色和反射率控制在0.3以下的光伏組件，符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，能最大限度避免光污染對周邊居民的生活、工作產(chǎn)生影響。四是固體廢物。要加強(qiáng)逆變升壓器運(yùn)行、檢修和事故過程中廢機(jī)油處理處置以及服務(wù)期滿后光伏組件、支架與變壓器等設(shè)備拆除過程的監(jiān)管，建立固體廢物處理處置臺賬，集中收集后委托有資質(zhì)的單位處理，禁止隨意傾倒固體廢物。

5 結(jié)論

大力發(fā)展“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目能帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，但也會產(chǎn)生不良環(huán)境影響。從全生命周期來看，光伏發(fā)電碳排放強(qiáng)度為火力發(fā)電的27.96%，是2022年全國電網(wǎng)平均發(fā)電碳排放強(qiáng)度的45.59%，碳減排效益顯著。因此，按照《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國環(huán)境影響評價(jià)法》等的有關(guān)要求，開展全面的環(huán)境影響評價(jià)，從項(xiàng)目選址、污染物排放管控、不良環(huán)境影響減緩措施等方面充分論證項(xiàng)目開發(fā)的環(huán)境合理性。同時(shí)，做好施工階段、運(yùn)營階段和服務(wù)期滿后的環(huán)境污染防治工作，規(guī)范“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目事前審批、事中事后監(jiān)管，是保障“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目生態(tài)化、低碳化與綠色化高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源智慧高效利用的重要前提。

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7 生態(tài)環(huán)境部辦公廳.關(guān)于做好2023—2025年發(fā)電行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放報(bào)告管理有關(guān)工作的通知[EB/OL].（2023-02-07）[2024-05-07].https：//www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk06/202302/t20230207_1015569.html.

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