浅谈太阳能光伏发电对农地环境的影响

王栋

摘 要：当前，能源问题与环境问题成为了制约社会发展的重要因素，特别是在倡导清洁能源的背景下，如何有效地对能源问题与环境问题进行协同解决，成为了社会大众广泛关注的重要内容。该文以控制光伏发电污染为出发点，在对光伏发电的发展状况做出阐述的基础上，对光伏发电对农地环境的影响及其应对策略进行了研究与探讨。

关键词：分布式 光伏电站 农地环境 影响

中图分类号：S214 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（c）-0083-02

1 太阳能光伏发电的发展

太阳能光伏发电是现代清洁能源中重要的组成部分，与传统的电力生产相比，太阳能光伏发电呈现出了低能耗、高产能以及高效率的特征。据测算，太阳能光伏系统每产生1kWh电量，相当于给火力发电节约标准煤309g，同时减少二氧化碳排放量822g，二氧化硫0.39g，氮氧化物0.36g，废水1.3kg，烟尘0.08g。

2012年之前，国内光伏电站建设量较少，光伏产业主要以产品制造并出口为主。我国政府于2009年出台“金太阳示范项目”的建设补贴政策，国内光伏应用市场逐步发展起来。尤其是2012年欧美光伏市场对华进行“双反”后，国内光伏电站发展势头迅猛，自2015年起，国内光伏电站累计装机量跃升为世界第一并保持至今。在此过程中，光伏发电所具有的优势以及政府部门所实施的政策等，都是促使光伏发电呈现出快速发展趋势的重要动力。具体而言，一方面，我国能源主管部门在光伏发电应用、交易、接入规范等方面出台了一系列指导与支持政策，这有助于光伏发电突破发展瓶颈；另一方面，许多地方政府不仅落实了国家度电补贴，而且根据区域经济发展情况以及实际需求出台了许多地方装机补贴与地方度电补贴等政策，这在很大程度上激发了相关利益主体参与光伏发电推广的意愿。另外，光伏发电成本的降低以及国家对光伏发电系统的扶持政策等因素，也是光伏发电呈现出良好发展前景的重要原因。

2 光伏发电对农地环境的影响

虽然光伏发电在解决能源问题方面发挥出了不容忽视的作用，但是随着社会大众环保意识的强化，光伏发电所引发的污染问题也得到了社会大众的广泛关注。具体而言，光伏发电对农地环境的污染主要与光伏产业生产环节以及光伏电站施工具有紧密的关系。

从光伏产业生产环节对农地环境的影响来看，在生产过程中，无论是（单）多晶硅料、硅片、电池片，还是非晶硅材料以及光伏组件的生产过程中，都会使用到氢氟酸与盐酸进行酸洗。而这一过程则会产生废气、废液以及废渣，这些三废物质中所具有的氟氯污染物则会对农地环境产生负面影响。如在多晶硅料的生产过程中，多晶硅料产量、气体盐酸/氢氟酸消耗量、氯硅烷产出的比例为1∶1.4∶10，而在太阳能电池片的生产中，则会使用氢氟酸、四氟化碳（新工艺下已不再使用CF4作为刻蚀气体）作为原料，这些物质中含有的氟则会成为污染物。虽然这些污染物在经过现代污染治理技术处理之后可以达到较高的去除率，但是经过污染物去除之后的气体、液体以及固体并不能被重复使用。

在光伏产业氟氯物的去除领域中，我国以及国际社会都对其去除方法做出了较多的探索。其中沉淀法、电化学法是最常使用的氟氯污染物去除技术，但是从污染物去除效果来看，氟离子浓度仍旧不能被有效控制在10mg/L的范围之内。对于农地环境而言，如果这些污染物被排放到农地且超越农地耐受限度，则会对农地土壤的呼吸作用、微生物群落以及酶活性等产生严重的危害。从光伏氟氯污染对农地土壤呼吸作用的影响来看，虽然低浓度的氯离子并不会对土壤呼吸产生明显的影响，但是当农地氯离子浓度超过土壤耐受值并逐渐增高时，农地土壤所具有的呼吸作用会逐渐下降。

从光伏氟氯污染对农地微生物群落的影响来看，如果农地中的氟污染物逐渐提升，那么农地土壤中的微生物群落会呈现出先升高后降低的发展趋势，与此同时，随着时间的延长，农地土壤中的微生物群落变化趋势会趋于平稳。由此可见，对农地微生活群落产生影响的主要是氟污染物浓度，而污染时间所带来的影响并不明显；从光伏氟氯污染对农地酶活性的影响来看，在短时间内，氟离子浓度变化对农地土壤酶活性所产生的影响并没有明显的变化，但是如果农地土壤长期受到氟离子的影响，则农地中的过氧化氢酶活性则会出现较大幅度的下降。与此同时，在氟离子的作用下，短期内的农地土壤所具有的土壤脲酶活性会在一定程度上提升，但随着时间的延长，农地土壤脲酶活性会呈现出下降趨势。

需要一提的是，氟离子浓度对农地土壤脲酶活性所产生的影响并不明显。针对分布式光伏产业生产对农地环境所带来的影响，一方面，我国光伏产业工作者需要对生产环节废弃物排放量的控制策略做出更多的探索；另一方面，我国环保领域工作者则需要对光伏生产环节中的氟氯离子去除技术进行进一步的研究，从而为光伏产业生产阶段的农地污染问题提供解决路径。

另外，在光伏电站（主要指集中式地面光伏电站）建设工作中，由于地面光伏电站施工作业面较大，因此，光伏电站建设工作也会对农地环境产生一定的影响，具体而言，光伏电站建设工作对农地环境产生的影响主要体现在以下几个方面。

首先，光伏电站建设工作会对生态环境产生影响。无论是光伏电站施工前期的开挖处理工作，还是施工过程中的设备使用、材料堆放等工作，都会对自然生态系统带来一定的影响。

其次，光伏电站建设工作存在引发水土流失的风险。在光伏电站施工工作中，不可避免地需要扰动农地表层土壤，而在一些气候干燥的地区，对农地表层土壤的扰动难免会造成尘土飞扬甚至水土流失现象。

最后，光伏电站建设工作的开展，也会对农地植被产生负面的影响。光伏电站建设阶段对农地环境所产生的负面影响，主要可以通过以下几种路径来实现有效规避：首先，在光伏电站建设工作中，需要重视对施工网格计划进行科学的设计与有效的落实。这要求施工网格计划设计工作者能够兼顾光伏电站建设需求以及农地环境保护需求，并以此为依据合理选择各类光伏组件、逆变器，并合理布置子阵区，与此同时，针对光伏电站建设中可能出现的各类环保问题，施工网络设计工作者还应当有针对性地设计环保措施并由专人进行监督，从而确保环保施工能够得以有效落实，进而避免对农地环境产生负面影响。其次，在光伏电站施工工作中，施工工作者需要根据施工场地实际情况，对支架基础以及布置方式等进行合理选择。其中，光伏电站施工中可供选择的支架基础主要包括灌注桩基础、混凝土预制管桩基础和土块中立基础，这些支架基础的选择需要依据农地土壤地质特点来完成。与此同时，如果施工场地具有较大风速，则有必要选取加强型支架开展施工，从而在确保支架稳固性以及光伏组件面板平整度的基础上，减少光伏电站施工对农地表层土壤以及植被所产生的负面影响。

3 结语

综上所述，光伏电站建设工作的开展，对于解决能源问题发挥着至关重要的作用，与此同时，光伏产业中的组件生产以及施工建设工作，也会为农地环境带来一定的负面影响，为此，在光伏发电普及过程中，不仅需要重视控制与去除组件生产环节中的氟氯污染物，而且有必要做好施工设计、施工组织以及施工监督工作。

参考文献

[1] 韩晓沛.光伏电站工程建设中应注意的事项[J].电气技术与经济，2018（6）：38-39.

[2] 黄奇伟.谈光伏电站建设对环境的影响[J].智能城市，2018，4（23）：51-52.

[3] 李经顺.光伏项目水土保持防治措施[J].河南水利与南水北调，2018，47（10）：10-12.