王棟

摘 要：當(dāng)前，能源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題成為了制約社會(huì)發(fā)展的重要因素，特別是在倡導(dǎo)清潔能源的背景下，如何有效地對(duì)能源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行協(xié)同解決，成為了社會(huì)大眾廣泛關(guān)注的重要內(nèi)容。該文以控制光伏發(fā)電污染為出發(fā)點(diǎn)，在對(duì)光伏發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r做出闡述的基礎(chǔ)上，對(duì)光伏發(fā)電對(duì)農(nóng)地環(huán)境的影響及其應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行了研究與探討。

關(guān)鍵詞：分布式 光伏電站 農(nóng)地環(huán)境 影響

中圖分類號(hào)：S214 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）01（c）-0083-02

1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展

太陽(yáng)能光伏發(fā)電是現(xiàn)代清潔能源中重要的組成部分，與傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)相比，太陽(yáng)能光伏發(fā)電呈現(xiàn)出了低能耗、高產(chǎn)能以及高效率的特征。據(jù)測(cè)算，太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)每產(chǎn)生1kWh電量，相當(dāng)于給火力發(fā)電節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤309g，同時(shí)減少二氧化碳排放量822g，二氧化硫0.39g，氮氧化物0.36g，廢水1.3kg，煙塵0.08g。

2012年之前，國(guó)內(nèi)光伏電站建設(shè)量較少，光伏產(chǎn)業(yè)主要以產(chǎn)品制造并出口為主。我國(guó)政府于2009年出臺(tái)“金太陽(yáng)示范項(xiàng)目”的建設(shè)補(bǔ)貼政策，國(guó)內(nèi)光伏應(yīng)用市場(chǎng)逐步發(fā)展起來(lái)。尤其是2012年歐美光伏市場(chǎng)對(duì)華進(jìn)行“雙反”后，國(guó)內(nèi)光伏電站發(fā)展勢(shì)頭迅猛，自2015年起，國(guó)內(nèi)光伏電站累計(jì)裝機(jī)量躍升為世界第一并保持至今。在此過(guò)程中，光伏發(fā)電所具有的優(yōu)勢(shì)以及政府部門所實(shí)施的政策等，都是促使光伏發(fā)電呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢(shì)的重要?jiǎng)恿?。具體而言，一方面，我國(guó)能源主管部門在光伏發(fā)電應(yīng)用、交易、接入規(guī)范等方面出臺(tái)了一系列指導(dǎo)與支持政策，這有助于光伏發(fā)電突破發(fā)展瓶頸；另一方面，許多地方政府不僅落實(shí)了國(guó)家度電補(bǔ)貼，而且根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況以及實(shí)際需求出臺(tái)了許多地方裝機(jī)補(bǔ)貼與地方度電補(bǔ)貼等政策，這在很大程度上激發(fā)了相關(guān)利益主體參與光伏發(fā)電推廣的意愿。另外，光伏發(fā)電成本的降低以及國(guó)家對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的扶持政策等因素，也是光伏發(fā)電呈現(xiàn)出良好發(fā)展前景的重要原因。

2 光伏發(fā)電對(duì)農(nóng)地環(huán)境的影響

雖然光伏發(fā)電在解決能源問(wèn)題方面發(fā)揮出了不容忽視的作用，但是隨著社會(huì)大眾環(huán)保意識(shí)的強(qiáng)化，光伏發(fā)電所引發(fā)的污染問(wèn)題也得到了社會(huì)大眾的廣泛關(guān)注。具體而言，光伏發(fā)電對(duì)農(nóng)地環(huán)境的污染主要與光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及光伏電站施工具有緊密的關(guān)系。

從光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)農(nóng)地環(huán)境的影響來(lái)看，在生產(chǎn)過(guò)程中，無(wú)論是（單）多晶硅料、硅片、電池片，還是非晶硅材料以及光伏組件的生產(chǎn)過(guò)程中，都會(huì)使用到氫氟酸與鹽酸進(jìn)行酸洗。而這一過(guò)程則會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢液以及廢渣，這些三廢物質(zhì)中所具有的氟氯污染物則會(huì)對(duì)農(nóng)地環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。如在多晶硅料的生產(chǎn)過(guò)程中，多晶硅料產(chǎn)量、氣體鹽酸/氫氟酸消耗量、氯硅烷產(chǎn)出的比例為1∶1.4∶10，而在太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)中，則會(huì)使用氫氟酸、四氟化碳（新工藝下已不再使用CF4作為刻蝕氣體）作為原料，這些物質(zhì)中含有的氟則會(huì)成為污染物。雖然這些污染物在經(jīng)過(guò)現(xiàn)代污染治理技術(shù)處理之后可以達(dá)到較高的去除率，但是經(jīng)過(guò)污染物去除之后的氣體、液體以及固體并不能被重復(fù)使用。

在光伏產(chǎn)業(yè)氟氯物的去除領(lǐng)域中，我國(guó)以及國(guó)際社會(huì)都對(duì)其去除方法做出了較多的探索。其中沉淀法、電化學(xué)法是最常使用的氟氯污染物去除技術(shù)，但是從污染物去除效果來(lái)看，氟離子濃度仍舊不能被有效控制在10mg/L的范圍之內(nèi)。對(duì)于農(nóng)地環(huán)境而言，如果這些污染物被排放到農(nóng)地且超越農(nóng)地耐受限度，則會(huì)對(duì)農(nóng)地土壤的呼吸作用、微生物群落以及酶活性等產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。從光伏氟氯污染對(duì)農(nóng)地土壤呼吸作用的影響來(lái)看，雖然低濃度的氯離子并不會(huì)對(duì)土壤呼吸產(chǎn)生明顯的影響，但是當(dāng)農(nóng)地氯離子濃度超過(guò)土壤耐受值并逐漸增高時(shí)，農(nóng)地土壤所具有的呼吸作用會(huì)逐漸下降。

從光伏氟氯污染對(duì)農(nóng)地微生物群落的影響來(lái)看，如果農(nóng)地中的氟污染物逐漸提升，那么農(nóng)地土壤中的微生物群落會(huì)呈現(xiàn)出先升高后降低的發(fā)展趨勢(shì)，與此同時(shí)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，農(nóng)地土壤中的微生物群落變化趨勢(shì)會(huì)趨于平穩(wěn)。由此可見(jiàn)，對(duì)農(nóng)地微生活群落產(chǎn)生影響的主要是氟污染物濃度，而污染時(shí)間所帶來(lái)的影響并不明顯；從光伏氟氯污染對(duì)農(nóng)地酶活性的影響來(lái)看，在短時(shí)間內(nèi)，氟離子濃度變化對(duì)農(nóng)地土壤酶活性所產(chǎn)生的影響并沒(méi)有明顯的變化，但是如果農(nóng)地土壤長(zhǎng)期受到氟離子的影響，則農(nóng)地中的過(guò)氧化氫酶活性則會(huì)出現(xiàn)較大幅度的下降。與此同時(shí)，在氟離子的作用下，短期內(nèi)的農(nóng)地土壤所具有的土壤脲酶活性會(huì)在一定程度上提升，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，農(nóng)地土壤脲酶活性會(huì)呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。

需要一提的是，氟離子濃度對(duì)農(nóng)地土壤脲酶活性所產(chǎn)生的影響并不明顯。針對(duì)分布式光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)對(duì)農(nóng)地環(huán)境所帶來(lái)的影響，一方面，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)工作者需要對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)廢棄物排放量的控制策略做出更多的探索；另一方面，我國(guó)環(huán)保領(lǐng)域工作者則需要對(duì)光伏生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的氟氯離子去除技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，從而為光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)階段的農(nóng)地污染問(wèn)題提供解決路徑。

另外，在光伏電站（主要指集中式地面光伏電站）建設(shè)工作中，由于地面光伏電站施工作業(yè)面較大，因此，光伏電站建設(shè)工作也會(huì)對(duì)農(nóng)地環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，具體而言，光伏電站建設(shè)工作對(duì)農(nóng)地環(huán)境產(chǎn)生的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先，光伏電站建設(shè)工作會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。無(wú)論是光伏電站施工前期的開(kāi)挖處理工作，還是施工過(guò)程中的設(shè)備使用、材料堆放等工作，都會(huì)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)一定的影響。

其次，光伏電站建設(shè)工作存在引發(fā)水土流失的風(fēng)險(xiǎn)。在光伏電站施工工作中，不可避免地需要擾動(dòng)農(nóng)地表層土壤，而在一些氣候干燥的地區(qū)，對(duì)農(nóng)地表層土壤的擾動(dòng)難免會(huì)造成塵土飛揚(yáng)甚至水土流失現(xiàn)象。

最后，光伏電站建設(shè)工作的開(kāi)展，也會(huì)對(duì)農(nóng)地植被產(chǎn)生負(fù)面的影響。光伏電站建設(shè)階段對(duì)農(nóng)地環(huán)境所產(chǎn)生的負(fù)面影響，主要可以通過(guò)以下幾種路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)有效規(guī)避：首先，在光伏電站建設(shè)工作中，需要重視對(duì)施工網(wǎng)格計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)與有效的落實(shí)。這要求施工網(wǎng)格計(jì)劃設(shè)計(jì)工作者能夠兼顧光伏電站建設(shè)需求以及農(nóng)地環(huán)境保護(hù)需求，并以此為依據(jù)合理選擇各類光伏組件、逆變器，并合理布置子陣區(qū)，與此同時(shí)，針對(duì)光伏電站建設(shè)中可能出現(xiàn)的各類環(huán)保問(wèn)題，施工網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工作者還應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性地設(shè)計(jì)環(huán)保措施并由專人進(jìn)行監(jiān)督，從而確保環(huán)保施工能夠得以有效落實(shí)，進(jìn)而避免對(duì)農(nóng)地環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。其次，在光伏電站施工工作中，施工工作者需要根據(jù)施工場(chǎng)地實(shí)際情況，對(duì)支架基礎(chǔ)以及布置方式等進(jìn)行合理選擇。其中，光伏電站施工中可供選擇的支架基礎(chǔ)主要包括灌注樁基礎(chǔ)、混凝土預(yù)制管樁基礎(chǔ)和土塊中立基礎(chǔ)，這些支架基礎(chǔ)的選擇需要依據(jù)農(nóng)地土壤地質(zhì)特點(diǎn)來(lái)完成。與此同時(shí)，如果施工場(chǎng)地具有較大風(fēng)速，則有必要選取加強(qiáng)型支架開(kāi)展施工，從而在確保支架穩(wěn)固性以及光伏組件面板平整度的基礎(chǔ)上，減少光伏電站施工對(duì)農(nóng)地表層土壤以及植被所產(chǎn)生的負(fù)面影響。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，光伏電站建設(shè)工作的開(kāi)展，對(duì)于解決能源問(wèn)題發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，與此同時(shí)，光伏產(chǎn)業(yè)中的組件生產(chǎn)以及施工建設(shè)工作，也會(huì)為農(nóng)地環(huán)境帶來(lái)一定的負(fù)面影響，為此，在光伏發(fā)電普及過(guò)程中，不僅需要重視控制與去除組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的氟氯污染物，而且有必要做好施工設(shè)計(jì)、施工組織以及施工監(jiān)督工作。

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