谈光伏电站建设对环境的影响

黄奇伟

国家电投江西中电投新能源发电有限公司，江西南昌 330000

关键字：光伏电站建设；太阳能；清洁能源；环境；影响

随着我国经济的快速发展，我国能源短缺以及环境污染现象日益突出，人们逐渐重视可再生能源的使用和应用。由于太阳能具备取之不尽用之不竭、清洁无污染、人类能够自由利用等特点，充分利用太阳能进行光伏发电，能够有效缓解我国环境污染、能源短缺问题。随着我国对于光伏产业的重视程度越来越高，光伏发电已经成为我国新能源建设的重要组成部分。庐山沙岭地区太阳能、风能资源丰富，本文结合沙岭光伏发电对光伏电站建设对环境产生的影响进行了分析，并提出了相应降低环境影响的措施。

1 沙岭环境分析以及项目概述

星子沙岭光伏项目属于庐山市的风能和光伏新能源发电示范项目，其具体位置位于庐山市蓼南乡渚溪村沙岭区域，该区域属于亚热带季风气候区，同时也是为数不多的沙滩沙地。因为地表存在大面积的细沙，现在逐渐发展成南方的荒漠。沙岭沙山虽然属于典型的南方荒漠，但是其与北方的漫漫黄沙还不相同，行走在沙岭沙山中，原生态的大自然美景属于一种独特的美丽风景。不过随着近年来沙岭土地沙化程度不断提高，沙岭沙山的面积正在不断扩大[1]。根据相关调研，由于对该区域土地沙化成因探析不明，当前对于该特殊地貌没有特别有效的治理方案。在植被方面，沙岭沙山植被从南向北不断变化，随着人工恢复，其植被分布分别是草本、灌木、湿地松、马尾松。东侧毗邻鄱阳湖，固沙植被非常稀缺，固沙效果也十分有限。在土壤方面，沙岭冬季泥沙飞扬四处沉淀，夏季雨水冲刷导致土壤发育差，该区域属于沙质荒漠。

在光伏电站建设条件方面，沙岭地区为细沙土质环境，低矮丘陵坡地地貌，垄状岗丘、U型沟谷以及V型沟谷依次相间，沟底呈现圆滑状态。浅的沟谷深度只有几米，深的沟谷深度在20m左右，区域东侧环鄱阳湖部分区域受采砂活动影响形成高陡坡地，这有利于风能资源的利用。该项目风电机组都选择在地形高的位置，这样能够确保使用光伏子阵地块分散、不规则。由于该区域地形地势复杂，大区域的自然排水形成深沟壑，其具备典型的山地光伏项目条件。另外，由于该区域属于江西省光资源丰富地区，该项目在大唐江西新能源公司先期建设的风电机组间布置了光伏组件，并采用分块式发电、集中式并网的项目设计方案。其中，光伏子阵一共12个，并网发电单元1.6MWp，项目在25年时间内设计年利用小时数达到903.44h。

2 光伏电站建设对环境影响分析

在进行光伏电站建设的过程中，由于施工作业面积较大，其对于土地影响程度较大，根据项目特点，其对环境产生的影响主要包括以下几方面。

2.1 生态方面

在进行光伏建设时，由于前期需要进行开挖以及处理作业，车辆的形式、相关设备以及建设材料的堆放等活动，容易对生态系统产生影响。

2.2 水土流失

沙岭地区属于细沙荒漠类型，该区域属于热带季风气候，降雨量大，蒸发量大，气候干燥，日照时间长，太阳辐射强度高。由于光伏电站建设会对区域的表土进行扰动，因此，势必会造成水土流失和尘土飞扬，严重时可能引发沙尘暴。

2.3 植被方面

沙岭地区属于荒漠地区，土地的特点导致荒漠地区的植物声场非常缓慢，如果植被遭到破坏，二次恢复较为困难，容易导致区域沙土面积扩大或者引起沙尘暴。而且该地区植被覆盖稀疏，土壤水分极低，生物生产环境较差，区域开发会带来一定的压力冲击[2]。

3 减少光伏电站对环境产生影响的措施

3.1 设计详细的施工网络计划

施工网络计划应落实到光伏电站建设的每个环节，在结合技术规范和要求的基础上，合理设置子阵区、选择逆变器类型以及组件基础形式，优化支架设计及组件布置，保证项目具有优秀的经济性、可靠性以及安全性[3]。此外，施工计划必须结合环境保护，在环境保护层面划分施工范围、选择施工方式、明确施工施工路线，并针对施工为区域环境产生的影响采取相应的环境保护措施。在施工计划制定完成以后，后期应设置专人跟踪督促施工计划的落实情况，避免因落实不到位影响工程质量，并对环境造成伤害。

3.2 划定作业区域

为了降低光伏电站对环境产生的影响，光伏电站建设首先在设计上必须结合沙岭的地形条件以及环境，并严格划定作业区域，在具体施工时，施工作业不得超过作业区范围，这样可以将工程建设对于区域环境的影响降到最低。例如，在安装光伏组件时，在安装前就应对安装工人明确作业区域，要求施工人员严格按照施工作业区域范围进行相应地卸车、转运、堆放、拆箱、安装等作业[4]。另外，对于施工可能对区域植被造成破坏的区域要实施生态环境保护和恢复措施。

3.3 优化施工设计，保证施工质量

（1）合理布置子阵区。排查政府许可用地区域内的林业属性，划定合规的建设用土地范围后，通过对平面日照等因素进行分析，对受地形以及风机塔筒影响形成的遮挡区域进行剔除，最终确认光伏方阵合理布置区域。其中，对于南坡地块应优先使用，首先保持单块地块土方平衡，其次借助平小丘陵填沟壑，实现单块用地区域面积最大化。需要注意的是，在使用南坡地块的同时要对北坡地块进行降坡处理；努力降低场坪土方工程量，这样既有利于降低工程造价，又利于水土保持、保护环境。子阵区原始地形随坡进行平整处理，在处理大的汇水面时要注意自然排水也需要沟谷通道。在布置同一组件的单元组件时，东西方向坡度设置应低于6°，对于东西方向坡度大于6°的区域，可以借助调整管桩高度改变组件水平度。结合南坡和北坡坡度合理设置阵列间距，能够提高工程的土地利用率，这样能够把工程项目给环境带来的影响降到最低。

（2）结合工程施工区域地质和风速条件，合理选择支架基础、支架和布置方式。当前，光伏电站建设通常采用混凝土块重力基础、混凝土预制管桩基础以及灌注桩基础。在进行光伏电站建设时，结合该地区土地属于沙土地质的特点，该项目选择混凝土预制管桩基础。同时，依次进行单桩竖向抗压静载、单桩水平静载、单桩竖向抗拔静载和浅层平板静载荷试桩试验，确保管桩满足项目建设需要。第三，由于子阵区存在大规模的土方挖以及填工程作业，在挖方区、填方区或半填方区内也会出现一些单个光伏单元管桩基础，一旦管桩发生不均匀的沉降，很容易导致支架主梁以及檩条变形，这会导致单个光伏单元组件板面的平整度整个受到影响。在此背景下，在填方区以及半填方区应选择4m管桩，这样可以降低自然沉降带来的影响。由于沙岭项目属于风光互补类型，而且该区域风速较高而且经常刮起阵风，光伏支架应选择加强型支架，按照11m/s的风速对支架进行考核，确保支架的稳固性和安全性。

（3）选择合理的逆变器型式。根据光伏电站设计规范标准，光伏组件在冬至日9：00～15：00期间不能出现遮挡阴影，项目组件设置应在风电机组间，风电机组布置位置应在地形较高区域，风机叶轮转动时阴影范围广，为提高项目对于区域用地的土地利用率，该项目利用组串式逆变器，这样可以避免组串间模块差异和遮影影响，同时提高发电效率。

4 结语

综上所述，为了保持我国能源供需平衡，可再生能源已经受到了人们的高度重视。在开发建设新能源项目时，难免对区域生态环境造成影响。此时更要坚持保护区域环境的原则，通过设计详细合理的施工计划、划定施工区域、优化施工设计、提高施工质量等措施把工程建设带给环境的影响降到最低。对于无可避免的问题要采取相应措施消除不良影响，防止因人类活动对区域生态系统造成大范围影响。