有关光伏电站对环境产生的影响探讨
2015-01-27张雪萍张南辉吴秋宁果霖和婷
张雪萍张南辉吴秋宁 果霖和婷
(1云南农业大学机电工程学院 云南昆明 650201 2云南电网公司昆明供电局试验研究所 云南昆明 650000)
有关光伏电站对环境产生的影响探讨
张雪萍1张南辉2吴秋宁1果霖1和婷1
(1云南农业大学机电工程学院 云南昆明 650201 2云南电网公司昆明供电局试验研究所 云南昆明 650000)
我们都能看到光伏发电带来的环境效益,其没有威胁到公众的安全,没有对水源、空气产生污染,也没有有害物质与有毒物质,但是我们日益关注以下问题:采用光伏发电会不会对生态环境带来大的破坏,光伏发电会不会给景观来带相应的污染。以本文简单阐述了光伏电站的种类,然后重点就施工期以及在光伏发电过程中是否会对环境带来相应的影响进行了分析,希望可以为相关的理论和实践提供相应的借鉴意义,以保障我国光伏发电项目给生态环境带来的影响降到最低。该文结合笔者从事的工作,简单阐述了光伏电站的种类,然后就光伏电站对环境产生的影响进行了有关探讨,以供同行进行参考与借鉴。
光伏电站;环境;影响;种类
1 光伏电站的种类阐述
对于光伏电站来说,其构成部件不仅包括光伏阵列以及控制器,还包括了逆变器以及变压器集电线路。对于光伏阵列来说,其主要把太阳能运用合理方式变成电能;对于控制器来说,其主要对所有的光伏电站设备进行协调控制;基于各种各样的功能,逆变器不仅具有承担孤岛检测与最大功率点跟踪控制的作用,还有把直流电变成交流电的作用;变压器具有升高电压的功能,集电线路具有汇集电能的功能。一般而言,光伏电站主要包括离网式光伏电站以及并网式光伏电站二种,前者为于本身的闭路系统之中产生电路;后者就是与公用电网通过标准接口进行连接,和小型发电厂差不多一样。离网式光伏电站主要运用某方式把太阳能变为电能,再供给负载,同时把剩余的能量经过充电控制器后,其会储存于储能装置里面。对于并网运行的光伏电站来说,其主要运用某方式将太阳能变成电能,再经由并网开关以及逆变器将电能传输至电网里面,对于公用电网来说,具有调峰功能,由于直接地把电能传送到电网里面,避免了储能装置充放电控制阶段,进而能量的损耗变少了,光伏电站运营的经济性得以提升。在各种各样的应用场合里面,并网光伏电站容量多少以及接入电网方式这些都不一样。能基于对应的的标准,就并网光伏电站作出下面的几种分类。
针对光伏电站本身的作用与结构,能分成不含储能的不可调度式并网光伏电站以及含储能的可调度式并网光伏电站。在当今,储能装置具有技术不先进、寿命不长与造价花费高这些缺陷,可调度式并网光伏电站应用几乎不多,当今我国鹿西岛风光储供电系统主要使用这种结构。
针对光伏电站的集中程度,能分成集中式光伏电站与分布式光伏电站。对于集中式光伏电站来说,往往选择太阳能资源充沛、土地开敞的区域进行建设,电能进行汇集之后,经由升压变压器接入高压输电系统,然后进行远距离负荷供电。集中式光伏电站进行管理的时候较为方便,电压控制进行的更加合理、还能有效地进行电网系统的频率调节;分布式光伏电站经常用以就近解决用户的用电,此类系统往往可以并行使用市电,用户对电网供电的依赖程度明显变小,全部系统的负载缺电率得以降低,负载的线路损耗也随之变低,有时还可以脱离电网进行独立运行。
2 光伏电站对环境产生的影响探讨
2.1 光伏电站施工期对环境产生的影响
当前,光伏电站在进行土建等相关工作施工、电缆敷设以及机电设备的安装调试时,不可避免会对环境带来一些影响,总体来说,不仅有噪声、大气环境以及水环境的影响,还有生态环境和固体废物的影响。进行平整场地以及挖填土方的时候,会损坏到施工现场的植被以及地表,表层土壤暴露出来,会出现扬尘。土方的随意堆放也会给人民的生活带来影响。为了避免二次扬尘的出现,施工单位对可能产生扬尘的相关材料堆放上,务必要采用围挡措施。再有,容易产生扬尘的建筑材料在运送的过程中,要是没有运用合理的遮盖手段,扬尘也出现。建构筑物进行施工的过程中,使用搅拌机进行砂浆与混凝土的搅拌时候,其导致水泥粉尘进行散发。清除施工垃圾的时候,扬尘也会出现。可以发现,进行的施工活动会导致一些区域在其相应的环境空间中,可能会存在着一定浓度的颗粒物,如果空气过于干燥,当风力较大时,施工现场表层的浮土可能扬起,经类比调查,其影响范围可超过施工现场边缘以外50m远。因此,光伏电站的施工人员的在施工之前务必要编制好施工规划,对施工面要严格控制。根据实践可知,施工过程中为了避免起尘,采用洒水的方法不失为一种较好的方法,可以将其对环境的影响降到最低。再有,在废水方面,施工过程中废水的排放以及施工相关人员生活用水的排放,是两个主要的来源。前者主要是在混凝土搅拌养护以及对容易扬尘场地进行洒水所产生的。如何能够进行用水的管理,是控制废水产生的有效措施。比如,对施工人员产生的生活污水来说,由于量不会太大,因此可以进行收集之后再进行集中处理,先进行沉淀,再将其撒到草地上。在施工过程中,运输车辆与施工机械会产生噪声。带来噪声的主要施工机械不仅包括推土机、搅拌机、起重机以及挖掘机,还包括有空气压缩机、装载机、压实机、振捣棒以及振捣器。上述噪声源的噪声级各自处于79dB(A)~95dB(A)这个范围间。根据噪声预测结果施工边界噪声达标衰减距离最大为100m,由于施工会附近环境的产生噪声的影响,进行施工之时,要正确地安排作业时间,定时检查并修理好施工机械设备,尽可能地减少它带来的噪声影响。施工过程中将进行场地平整、基坑开挖与回填、道路修筑及排水沟构筑等土石方的填挖,一旦正确地进行了土石方量的运用,确保了挖填量平衡,那么就不会出现固体废弃物。
2.2 光伏电站运营期对环境产生的影响
运营期对环境产生的影响重点体现在下面几点:运营期光伏方阵噪声经常为箱变以及配电装置进行运行过程中带来的电磁噪声,通常的光伏电站变压器电压不高、容量不大,运行时候造成
的噪声源强小于或者等于60dB(A),另外变压器经常于变压器室内进行安装,在方阵的一圈都是围墙,噪声源在变压器室内传播和围墙的阻隔衰减10dB(A)~15dB(A),那么建筑外的衰减效果为45dB(A)~50dB(A),并不影响附近的环境。电子元器件构成了逆变器,进行运行之时,噪声不大,并未影响到附近的环境。运营期固体废物对环境产生的影响不仅有废旧蓄电池、还有废旧器件以及废油等。主变压器会涉及到废油,出现事故的时候产生废油泄漏,但主变一般设有事故油池,能够满足防渗要求,避免了废油发生渗漏造成污染。光伏电站利用的蓄电池的正常寿命经常处于10~15年之间,出现的废旧蓄电池提交至有资质的单位对其进行回收与处理,没有影响环境。在多晶硅电池组件上表面是玻璃结构,所以会带来光污染。一般采用透光率极高的自洁防眩光涂层,透光率达95%以上,光伏阵列的反射光极少,对阳光的反射以散射为主,无眩光。对面板位置以及放置角度进行有效的设置,能对太阳光反射高度进行改进,不会对周围的公路与居民住宅造成光污染。生态影响经常体现于改变了土地的利用性质,让原荒草地成为工业用地。光伏电站建成后在站内道路边、墙根和其他不影响电站运行前提下能植草的地方种植草,恢复植被,能促使电站对生态环境产生的影响变小。电站经生态恢复投入运行后,可作为当地一个别致的景点。光伏发电项目在保证安全正常发电的前提下,可作为所在区域一个很好的高科技生态环保主题的旅游景点资源,将有助于当地旅游业的进一步发展。
3 结语
综上所述,光伏发电站在施工建设中不可避免会对当地的生态环境产生影响,不过需要看到的是,除了土地利用状况是更改不了的意外,其他带来的破坏和影响通过运用有关的污染治理以及生态恢复手段之后,对区域生态环境以及生物多样性不造成影响。因此,在进行光伏电站建设之前,要正确地进行选址和规划设计,对建设过程中可能会对生态环境产生的影响提前进行规划并采取必要的措施,将影响降到最低。
[1]可再生能源中长期发展规划[Z].2007(09):23-24.
[2]赵景柱,崔胜辉,颜昌宙,郭青海.中国可持续城市建设的理论思考.环境科学,2009,30(4):1244-1248.
[3]张希良,汪婧.西部地区发展并网光伏发电系统的社会成本效益分析与政策评价[J].太阳能学报,2007,28(1):32-36.
云南省教育厅基金项目(2013C120)。
张雪萍(1979—),女,硕士,云南保山,讲师,电气系统分析与控制。基金项目