生态环境保护视域下的太阳能光伏发电站管理

2022-01-12陈燕龙孔锋超郝晓明

光源与照明 2021年6期

关键词：发电站太阳能发电

陈燕龙，孔锋超，郝晓明

中国三峡新能源（集团）股份有限公司河北分公司，河北石家庄 050000

0 引言

太阳能作为新能源的代表，对减少环境污染、节约资源等具有重要作用。但是，我国在太阳能光伏发电站的开发与管理工作中，存在一定的问题有待解决，如技术问题、政策问题、其他污染问题等，因此有必要对其进行研究。

1 太阳能光伏发电站概述

太阳能光伏发电是一种新能源的发电方式，具有巨大的能源储备，且具有可再生性，避免了很多传统能源资源的弊端。其主要原理是利用光生伏特效应原理，将太阳能转化为电能，维持能源供给。太阳能光伏发电站由太阳能光伏组件、逆变器、变压器组成，集成独立光伏发电、集中式光伏发电和分布式光伏发电等发电方式。太阳能光伏发电站具有以下特点。

（1）可再生性。太阳能光伏发电的主要能源来源是太阳能，而太阳能本身就是一种新型的可再生能源，太阳能光伏发电就是将太阳能转化为电能，具有可再生性。

（2）环保性。太阳能光伏发电是一种清洁的新能源，利用光生伏特效应原理将太阳能转化为电能并进行电力传送，对环境的污染程度小。

（3）资源转化条件限制少。太阳能光伏发电主要是依靠太阳能，光照条件非常重要，而光照条件获取限制性少，对地形要求小，非常便利[1]。

从2018年到2021年，我国太阳能光伏发电装机容量呈不断上升趋势，具体数据如表1所示。

表1 我国太阳能光伏发电装机容量发展趋势

2 太阳能光伏发电站对环境的影响

2.1 对水环境的影响

太阳能光伏发电站项目的施工和运营阶段都会对周围的水环境造成直接影响。在太阳能光伏发电站的施工阶段，若施工人员的日常生活污水缺乏正确的处理，随意排放和倾倒，会对周围水环境造成破坏。在太阳能光伏发电站的后期运营过程中，需要进行维护，如要保持硅晶片的清洁，就需要定期清洗，防止灰尘覆盖造成的太阳能吸收率降低。对于清洗产生的废水，多数发电站并没有科学处理，导致这部分废水随着雨水排入地下管道，造成水污染。

2.2 对大气环境的影响

太阳能光伏发电站项目的施工现场管理情况、机械设备的使用情况以及施工地点的土质问题等都会对大气环境造成影响。太阳能光伏发电站在施工阶段会用到多种建筑材料和机械设备，在这个过程中不可避免会产生大量扬尘，污染大气环境。在建设太阳能光伏发电站的过程中，很多植被遭到了破坏，土壤表皮裸露出来，会使得扬尘更加严重，如果施工中遇到较大的风，就会在空气中形成一些浓度较高的颗粒物质，给人们的生活造成严重影响。施工中一些机械设备使用所排放的有害气体也会造成空气的污染。虽然这些扬尘污染持续性时间较短，且影响范围不大，但是也需要发电站管理人员引起重视[2]。

2.3 光污染

太阳能发电站主要是利用太阳光照发电，要想提高发电效率就要充分利用光能。为了达到这一目的，需要选择对光反射较小的太阳能电池板设备，当前得到广泛应用的有单晶硅和多晶硅电池板，在这些电池板的表面需要经过特殊处理以减少对光的折射，如涂抹减反射源。虽然太阳能光伏发电增加了对光能的利用效率，但是太阳能光伏发电的材料会反射阳光，容易带来光污染，影响人们的视力以及神经系统的健康[3]。

2.4 电磁环境影响

光伏发电站在发电过程中会产生一定的电磁辐射，如发电过程中产生的工频电磁场和无线电干扰，这主要是由逆变器造成的，会对人体造成一定伤害。除此之外，无线电干扰也会影响信号的好坏，影响人们的正常生活和工作。逆变器的安装距离和等级不同都会影响电磁的强弱，为了降低对人们的不良影响，安装时应该合理选择等级，并进行科学安装。

2.5 其他污染

在太阳能光伏发电站建设期间，经常会产生一些建筑垃圾，这些被称为固体废物，会对当地环境造成一定破坏。在运营期，太阳能光伏发电站的一些组件并不是无限期使用的，在使用一段时间之后，其功能性也会逐渐减弱，因此需要更换新的组件，此外电池也要定期更换，一般情况下电池的使用年限在25年左右，这时替换下来的器材就成了固体废物。

3 生态环境保护视域下太阳能光伏发电站的管理策略

新能源的开发和应用具有重要意义，而太阳能是新能源的重点开发项目，因此有必要研究太阳能光伏发电站的管理问题[4]。

3.1 加强太阳能光伏发电站的施工管理

太阳能光伏发电站的施工和维护会对周围的水环境、大气环境等造成恶劣影响，为了进一步贯彻落实生态保护的战略方针，管理人员应该加强管理，在施工前做好对生态环境的评估工作。大型发电站在建设过程中会对周边环境有较大影响，其施工面积的扩大也会给周边道路和设施造成影响，为了降低对地表的破坏，尽可能维持原有的生态系统，管理人员要加强施工管理，禁止肆意丢弃和堆放废物，施工过程中产生的一些建筑垃圾应该及时运送到指定位置，并进行科学处理，在运输这些建筑垃圾的过程中，应做好防尘，如进行遮盖、在容易出现扬尘的场地定时喷水等。

除此之外，建设施工也会产生一定的噪声污染，影响周边居民的生活，为了将影响降至最小，应该对作业时间进行合理安排和调整，尤其是夜间作业，必须严厉禁止。要想加大发电站建设中对环境的保护力度，还应该进行科学化的管理，在建设的整个过程中坚持以环境保护为主的原则，尽量减少对周边地表的改变，不破坏周边的植被。此外，要注重对水土流失的防护，结合施工地点的实际情况，由点到面进行施工，通过必要的防护措施保护生态环境[5]。

3.2 合理规划，科学管理

太阳能光伏发电站的建设并不是简单的选址建设过程，还涉及对当地的生态保护问题，同时涉及建设过程中的管理问题。如果在建设过程中忽视生态环境的问题，在建设初期没有对环境进行系统性分析，没有制订植被保护计划，对施工材料的选择也未能够做到认真规划，将对当地的生态环境带来巨大的损害。众所周知，太阳能光伏发电是为了绿色发展、保护环境、减少污染、节约能源而选择的新能源技术，如果在其建设过程中对当地的生态环境带来损害，将带来负面影响。因此，在太阳能光伏发电站建设过程中需合理进行规划设计，对项目建设的细节工作进行科学管理，注重环境保护和生态平衡。在建设规模、建设选址、建设材料应用、建设技术等方面都需要进行细致的工作研究，尊重自然，尊重科学[6]。

在太阳能光伏发电的选址过程中，应进行实地调查研究，研究所在地区的土地类型、地表状态、植被种类、水文情况等，然后根据这些因素，认真研讨，科学规划，制订建设施工计划。

3.3 实时监测，定期检查维护

太阳能光伏发电站的建设不仅需要具备相关发电设施，其后期的维护工作也非常重要，需进行实时监测，定期检查。需要对相关设备进行定期检查和维修，也需要对太阳能光伏电站运维期间带来的环境问题进行实时监测，做好相关的防护工作。在检测检查过程中如果发现发电站的光伏组出现故障问题，则应该对器材进行及时检修，或者更换。尤其需要注意当地特殊的自然地理灾害，需对其做好预测判定和防护，同时需要评估其所带来的损失，确保灾后以最快的速度恢复生产，保障后续能源的供给和生态环境的修复。比如在后期运营维护中，因为种种因素影响，可能会发生火灾等突发事故，这会给当地环境造成严重的破坏，因此要通过科学的检测和维护来预防火灾的发生。在巡查检测的过程中，要注重太阳能光伏发电站建设地区的水土保持情况，如发现安全问题应第一时间采取相关维护措施，避免建设区的植被和土地遭到破坏。当然在工作过程中也要对维护经验进行总结，为生态环境的保护提供良好借鉴。