程學慧
(內蒙古自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站,內蒙古呼和浩特 010011)
我國北方草原區(qū)可再生能源豐富,除了風能資源以外,太陽能資源也比較豐富,內蒙古自治區(qū)的可再生能源占有量居全國第二。近年來,隨著國家大力發(fā)展可再生能源,各地相繼開始利用太陽能資源發(fā)展光伏產業(yè),全力打造百萬千瓦光伏產業(yè)基地,帶動全自治區(qū)能源基地建設。因此,積極開發(fā)利用內蒙古豐富太陽能進行發(fā)電,替代部分燃煤發(fā)電,減輕對傳統(tǒng)能源需求的壓力,對改善內蒙古自治區(qū)的電源結構、達到減排降碳高質量發(fā)展目標十分必要。
本研究項目位于暖溫帶典型草原區(qū)城市,光伏電站建設項目2006年8月由國家發(fā)改委批復核準,于2007年底在某市新區(qū)規(guī)劃控制區(qū)內,一次建成205 kW光伏發(fā)電系統(tǒng)。安裝150 W標準的4倍聚光太陽能光伏電池200 kW,常規(guī)平板光伏電池5 kW,建設35 kV升壓站1座。發(fā)電經升壓后以35 kV電壓等級接入某新區(qū)工業(yè)園區(qū)的35 kV市區(qū)低壓干線。
2008年1月18日經電業(yè)局安全評定委員會評審,1月25日零時起正式投入商業(yè)運營。項目設計經營年限25年,理論發(fā)電量59.86 萬kWh/年,實際總投資2 147萬元,實際總用地面積8.93 hm2。項目驗收時需要達到的標準參照《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》(GB 12348—2008)2類標準、《聲環(huán)境質量標準》(GB 3096—2008)2類標準;生活污水CODcr總量432.0 t/年,生活垃圾總量16.43 t/年等。
本項目為新建項目,廠址位于我國暖溫型草原區(qū)城市新區(qū),周圍1 km內無居民居住,地處毛烏素沙地東北邊緣,水土流失較為嚴重,地區(qū)生態(tài)環(huán)境較為脆弱。
在廠界范圍及周邊1 000 m區(qū)域內,調查生態(tài)環(huán)境恢復的工程措施與生物措施落實效果、項目建設前后植被狀況。
(1)施工期主要環(huán)境問題。
破壞原有場地的植被和土壤,增加水土流失的產生率。研究區(qū)域屬毛烏素沙地北緣,降水量較少,動、植物種類較為缺乏。項目施工平整、開挖土地破壞原有土地植被,使植被覆蓋率下降,且影響壤的黏結性,土壤物理結構更松散,發(fā)生水土流失的可能性增加。
(2)運營期主要環(huán)境問題。
生態(tài)環(huán)境恢復效果不良的區(qū)域,在大風季節(jié)、雨季,容易產生水土流失現(xiàn)象。按照相關部門統(tǒng)一規(guī)劃進行建設,項目區(qū)植被類型由天然暖溫型禾草、半灌木草原及沙地植被變?yōu)槿斯ぞG化景觀,局部地區(qū)少量伴生天然一、二年生草本植物。根據資料記載,本區(qū)域本氏針茅群系蓋度為15%~35%;油蒿群系的蓋度為20%~45%(最大60%)。目前,實施了生態(tài)環(huán)境恢復措施的主要區(qū)域植被蓋度最大為50%,最小為5%。多數區(qū)域的植被蓋度達到了項目實施前的自然植被蓋度水平,但在圍欄與場站防風墻之間的條帶狀空地,蓋度僅5%,未達到項目實施前植被蓋度。
(1)施工期噪聲影響。
周邊1 km范圍沒有聲敏感點,新區(qū)的周邊空地多。
(2)運營期逆變、升壓站對周圍聲環(huán)境的影響。
廠界噪聲監(jiān)測點位沿廠界四周各布2個監(jiān)測點,共計8個監(jiān)測點,監(jiān)測2 d。廠界周圍無噪聲敏感點位,逆變站和升壓站均采取了室內型結構,降低了噪聲對周邊環(huán)境的影響。
新區(qū)統(tǒng)一供熱體系未完善,暫時安裝了0.08 MW自然通風小鍋爐取暖,無除塵脫硫設施,SO2、煙塵等主要污染物產生量較小,現(xiàn)場監(jiān)測林格曼黑度;其他污染物采用物料衡算法進行計算。
集光漏斗表面光滑,不易積聚塵土,長期使用后有少量塵土時,用干毛巾輕擦。本項目無工業(yè)廢水,生活污水產生量較少(常駐工作人員7人),70%的生活污水(洗漱、沖廁)進入園區(qū)下水管網系統(tǒng),另外30%為(臨時建筑)食堂的生活污水,產生量極小,無法采樣,所以本次調查僅進行污染物核算。
項目建成前區(qū)域土地利用類型屬一級工業(yè)用地,據管理部門規(guī)定,地下水井不再使用。本項目生活污水進入新區(qū)下水管網,不會影響地下水,因此不設置地下水監(jiān)測點位。僅對原地下水井填埋情況開展了調查工作,該區(qū)域目前為在建景觀公園。
(1)35 kV逆變升壓站。
構筑室內型變電站,噪聲和電磁輻射降至最低。光電站本期輸電線路為10 kV或35 kV,未達到規(guī)定的100 kV,本建設項目不列入電磁輻射管理項目。
(2)光污染環(huán)境影響。
本項目平板光伏電池僅采用5 kW,用于與200 kW漏斗型集光器對照,面積為10 m×30 m。光漏斗和普通平板光伏組件相比表面積較小,各個光漏斗的表面不完全在同一平面上,少量光線反射一段距離后呈發(fā)散狀態(tài),不會向同一方向強烈反射。因此集光系統(tǒng)不會對附近民航、辦公文教及居民造成干擾。
(3)固體廢物。
聚光跟蹤系統(tǒng)采用的材料為鋁板、鋼材、工程塑料、玻璃等可再生材料,晶體硅的使用壽命很長,到期后由相關單位進行回收。施工中注意了取棄平衡,廠區(qū)圍欄東、西各一處料場均已進行了平整處理。生活垃圾、鍋爐灰渣集中定點堆放,由新區(qū)公共事業(yè)管理局按照規(guī)定統(tǒng)一處理。
研究區(qū)氣候屬于溫帶大陸性干旱氣候,降雨量少,蒸發(fā)量大,且土壤貧瘠,不利于植被的生長發(fā)育,植被覆蓋度不高。區(qū)域內以丘陵、沙地地貌為主,屬于水土流失發(fā)生區(qū),生態(tài)環(huán)境比較脆弱。
建設前對項目所在區(qū)域的2個監(jiān)測點進行監(jiān)測,SO2日濃度0.007~0.018 mg/m3,小時平均濃度0.004~0.025 mg/m3,超標現(xiàn)象比較嚴重;PM10日均濃0.052~0.399 mg/m3,超標率達42.9%。區(qū)域取暖全部為燃煤鍋爐,植被覆蓋度較低,氣候干燥多風、地面容易揚塵導致。
建設后光伏電站暫用0.08 MW的自然通風鍋爐冬季供暖,結合總用煤量和煤質分析結果,核算二氧化硫排放總量為204.8 kg/a,煙塵排放總量為332.4 kg/a,對區(qū)域環(huán)境空氣質量影響不明顯。
建設前對項目所在區(qū)域的2個監(jiān)測點進行監(jiān)測,評價區(qū)內各項監(jiān)測項目均滿足《地下水質量標準》(GB/T 14848—93)3類標準限值,說明評價區(qū)地下水水質較好。
建設后光伏電站70%生活污水(洗漱、沖廁)進入園區(qū)下水管網系統(tǒng),30%為(臨時建筑)食堂生活污水,CODcr產生量為31.26 t/a,氨氮產生量為3.53 t/a,產生量小于環(huán)評預測值。
廠界噪聲達到《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB 3096—93)2類標準限值,研究區(qū)聲環(huán)境質量較好。
(1)制定施工期的環(huán)境管理監(jiān)控計劃,限定大型機械進入施工場地,防止因施工方式不當破壞生態(tài)環(huán)境。施工前做好排水準備,基礎開挖采用小型機械,分層開挖、堆放,棄土用于回填基礎,表土回覆場地,開展人工與自然相結合的綠化措施,防止水土流失。為減少施工對周圍植被的擾動,標明施工活動區(qū),禁止施工人員隨意到非施工區(qū)域活動。
(2)施工車輛必須沿規(guī)定的運輸路線行駛。
(3)應控制工程組裝場地有效使用面積,盡量減少生活區(qū)或生活服務區(qū)等附屬設施建筑面積。生活垃圾集中收集清運,生活廢水排入新區(qū)污水處理系統(tǒng)。
(4)施工結束后,及時實施生態(tài)恢復措施,落實環(huán)評的綠化要求,嚴格執(zhí)行環(huán)境保護“三同時”制度。
(1)繼續(xù)加強項目區(qū)生態(tài)恢復工作,補植圍欄與防風墻之間空帶的植被;在不影響生產單元固著安全的前提下,場站地面硬化部分宜以低矮植被綠化代替;利用蓄水池收集清凈雨水用于澆灌植物或灑水抑塵。
(2)調查期間該建設項目的建筑容積率為0.38,建議對現(xiàn)有用地在符合規(guī)劃、不改變用途的前提下,提高建筑容積率,擴大生產性用地,減少閑置用地,節(jié)約土地資源。
(3)冬季取暖宜用電暖取代燃煤鍋爐。
(4)待新區(qū)供熱體系完善后,拆除采暖小鍋爐。
(1)場站建設施工期間,基礎開挖產生的棄土除用于回填基礎外,可回覆場站進行平整綠化,防止水土流失。
(2)運營期間采用了先種草后植樹的方法,逐步形成了喬、灌、草的立體防沙治沙結構,植被結構多樣化較好。喬、灌木中檜柏成活率65%,蘋果樹成活率20%,沙地柏成活率45%,沙柳成活率60%,草本植物成活率55%。項目區(qū)植被蓋度0.6%,綠化硬化面積共8.6621 hm2,水土流失控制面積比C=(W2/W1)×100%=96.97%。站場綠化系數49.6%,滿足環(huán)評文件中30%的要求。
(3)生活污水產生量小,生活廢水產生量約為70 L/d,70%排入園區(qū)下水管網。生活垃圾產生量為1 584 kg/a、鍋爐灰渣集中定點堆放,灰渣產生量為耗煤量8 t/a,年生產固廢總量9.58 t/a,小于環(huán)評中預測總量16.43 t/a。核算二氧化硫年排放總量204.8 kg/a,煙塵排放總量332.4 kg/a,滿足環(huán)評文件要求。
(4)廠界周圍噪聲監(jiān)測結果晝間最大值為50.4 dB,夜間監(jiān)測最大值47.8 dB,噪聲監(jiān)測結果達到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》(GB 12348—2008)Ⅱ類標準晝間60 dB和夜間50 dB的限值要求,滿足環(huán)評文件要求。
城市空間結構不斷發(fā)生變化,光伏發(fā)電項目與周邊高層建筑、居民區(qū)等典型人居間關系進入新節(jié)點,應進一步拓展調查領域制定監(jiān)測計劃,開展長期調查研究,指導城市規(guī)劃進行戰(zhàn)略性空間、環(huán)境結構布局,實現(xiàn)遠景規(guī)劃目標。