王棟

摘 要：當前，能源問題與環(huán)境問題成為了制約社會發(fā)展的重要因素，特別是在倡導清潔能源的背景下，如何有效地對能源問題與環(huán)境問題進行協(xié)同解決，成為了社會大眾廣泛關注的重要內容。該文以控制光伏發(fā)電污染為出發(fā)點，在對光伏發(fā)電的發(fā)展狀況做出闡述的基礎上，對光伏發(fā)電對農地環(huán)境的影響及其應對策略進行了研究與探討。

關鍵詞：分布式 光伏電站 農地環(huán)境 影響

中圖分類號：S214 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（c）-0083-02

1 太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展

太陽能光伏發(fā)電是現代清潔能源中重要的組成部分，與傳統(tǒng)的電力生產相比，太陽能光伏發(fā)電呈現出了低能耗、高產能以及高效率的特征。據測算，太陽能光伏系統(tǒng)每產生1kWh電量，相當于給火力發(fā)電節(jié)約標準煤309g，同時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，國內光伏電站建設量較少，光伏產業(yè)主要以產品制造并出口為主。我國政府于2009年出臺“金太陽示范項目”的建設補貼政策，國內光伏應用市場逐步發(fā)展起來。尤其是2012年歐美光伏市場對華進行“雙反”后，國內光伏電站發(fā)展勢頭迅猛，自2015年起，國內光伏電站累計裝機量躍升為世界第一并保持至今。在此過程中，光伏發(fā)電所具有的優(yōu)勢以及政府部門所實施的政策等，都是促使光伏發(fā)電呈現出快速發(fā)展趨勢的重要動力。具體而言，一方面，我國能源主管部門在光伏發(fā)電應用、交易、接入規(guī)范等方面出臺了一系列指導與支持政策，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了國家度電補貼，而且根據區(qū)域經濟發(fā)展情況以及實際需求出臺了許多地方裝機補貼與地方度電補貼等政策，這在很大程度上激發(fā)了相關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家對光伏發(fā)電系統(tǒng)的扶持政策等因素，也是光伏發(fā)電呈現出良好發(fā)展前景的重要原因。

2 光伏發(fā)電對農地環(huán)境的影響

雖然光伏發(fā)電在解決能源問題方面發(fā)揮出了不容忽視的作用，但是隨著社會大眾環(huán)保意識的強化，光伏發(fā)電所引發(fā)的污染問題也得到了社會大眾的廣泛關注。具體而言，光伏發(fā)電對農地環(huán)境的污染主要與光伏產業(yè)生產環(huán)節(jié)以及光伏電站施工具有緊密的關系。

從光伏產業(yè)生產環(huán)節(jié)對農地環(huán)境的影響來看，在生產過程中，無論是（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過程中，都會使用到氫氟酸與鹽酸進行酸洗。而這一過程則會產生廢氣、廢液以及廢渣，這些三廢物質中所具有的氟氯污染物則會對農地環(huán)境產生負面影響。如在多晶硅料的生產過程中，多晶硅料產量、氣體鹽酸/氫氟酸消耗量、氯硅烷產出的比例為1∶1.4∶10，而在太陽能電池片的生產中，則會使用氫氟酸、四氟化碳（新工藝下已不再使用CF4作為刻蝕氣體）作為原料，這些物質中含有的氟則會成為污染物。雖然這些污染物在經過現代污染治理技術處理之后可以達到較高的去除率，但是經過污染物去除之后的氣體、液體以及固體并不能被重復使用。

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

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

需要一提的是，氟離子濃度對農地土壤脲酶活性所產生的影響并不明顯。針對分布式光伏產業(yè)生產對農地環(huán)境所帶來的影響，一方面，我國光伏產業(yè)工作者需要對生產環(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，我國環(huán)保領域工作者則需要對光伏生產環(huán)節(jié)中的氟氯離子去除技術進行進一步的研究，從而為光伏產業(yè)生產階段的農地污染問題提供解決路徑。

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，光伏電站建設工作也會對農地環(huán)境產生一定的影響，具體而言，光伏電站建設工作對農地環(huán)境產生的影響主要體現在以下幾個方面。

首先，光伏電站建設工作會對生態(tài)環(huán)境產生影響。無論是光伏電站施工前期的開挖處理工作，還是施工過程中的設備使用、材料堆放等工作，都會對自然生態(tài)系統(tǒng)帶來一定的影響。

其次，光伏電站建設工作存在引發(fā)水土流失的風險。在光伏電站施工工作中，不可避免地需要擾動農地表層土壤，而在一些氣候干燥的地區(qū)，對農地表層土壤的擾動難免會造成塵土飛揚甚至水土流失現象。

最后，光伏電站建設工作的開展，也會對農地植被產生負面的影響。光伏電站建設階段對農地環(huán)境所產生的負面影響，主要可以通過以下幾種路徑來實現有效規(guī)避：首先，在光伏電站建設工作中，需要重視對施工網格計劃進行科學的設計與有效的落實。這要求施工網格計劃設計工作者能夠兼顧光伏電站建設需求以及農地環(huán)境保護需求，并以此為依據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，針對光伏電站建設中可能出現的各類環(huán)保問題，施工網絡設計工作者還應當有針對性地設計環(huán)保措施并由專人進行監(jiān)督，從而確保環(huán)保施工能夠得以有效落實，進而避免對農地環(huán)境產生負面影響。其次，在光伏電站施工工作中，施工工作者需要根據施工場地實際情況，對支架基礎以及布置方式等進行合理選擇。其中，光伏電站施工中可供選擇的支架基礎主要包括灌注樁基礎、混凝土預制管樁基礎和土塊中立基礎，這些支架基礎的選擇需要依據農地土壤地質特點來完成。與此同時，如果施工場地具有較大風速，則有必要選取加強型支架開展施工，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上，減少光伏電站施工對農地表層土壤以及植被所產生的負面影響。

3 結語

綜上所述，光伏電站建設工作的開展，對于解決能源問題發(fā)揮著至關重要的作用，與此同時，光伏產業(yè)中的組件生產以及施工建設工作，也會為農地環(huán)境帶來一定的負面影響，為此，在光伏發(fā)電普及過程中，不僅需要重視控制與去除組件生產環(huán)節(jié)中的氟氯污染物，而且有必要做好施工設計、施工組織以及施工監(jiān)督工作。

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