陳學(xué)平，簡 麗，陶雙成，顧曉鋒，李濱杉

（交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院，北京 100029）

0 引言

太陽能作為一種重要的可再生能源，取之不盡，用之不竭。充分利用公路路域土地開發(fā)太陽能資源，對平衡公路行業(yè)能源需求、實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)意義重大。近年來，太陽能光伏發(fā)電的裝機(jī)容量呈指數(shù)級增長，公路行業(yè)也充分認(rèn)識(shí)到太陽能資源的開發(fā)價(jià)值，在行業(yè)及各地區(qū)建設(shè)實(shí)踐中給予高度重視并已取得了一定的發(fā)展成效[1]。

公路光伏在我國受到關(guān)注較早，最早報(bào)道見于1993 年，《太陽能》雜志上介紹了瑞士利用高速公路與鐵路的聲屏障架設(shè)光伏板，建成100 kW的聯(lián)網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)案例[2]。直至2003 年，隨著我國高速公路建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，公路沿線較為分散的應(yīng)急救援電話的供電問題提上議程，開啟了國內(nèi)公路光伏供電的應(yīng)用[3]。隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，光伏發(fā)電逐漸應(yīng)用于公路監(jiān)控系統(tǒng)[4]、照明系統(tǒng)[5]、收費(fèi)站供電[6]、路側(cè)綠化帶灌溉[7]等；安裝場地涵蓋了公路服務(wù)區(qū)[8]、收費(fèi)站建筑屋頂[6]、停車場車棚[9]、路面[10]、聲屏障[11]、公路邊坡[12]等。公路光伏發(fā)電多屬于分布式發(fā)電，發(fā)電設(shè)施直接布置在配電網(wǎng)或分布在負(fù)荷附近，具有經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的特點(diǎn)[13-14]。在國家對分布式光伏發(fā)電上網(wǎng)激勵(lì)機(jī)制下[15]，分布式光伏發(fā)電近年來得到較大發(fā)展，成為交通行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要技術(shù)手段。隨著光伏設(shè)施并網(wǎng)建設(shè)成為趨勢，交通與能源得到深度融合發(fā)展，一些公路運(yùn)營機(jī)構(gòu)將分散的建設(shè)項(xiàng)目整合，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電項(xiàng)目的專業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展。如2019 年，湖北省101 個(gè)高速公路沿線分布式光伏發(fā)電站建成并網(wǎng)運(yùn)營，涵蓋了沿線50個(gè)收費(fèi)所、32對服務(wù)區(qū)屋頂和19 座隧道[16]，山東省、甘肅省也有類似舉措。

2022 年，《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃的通知》提出“鼓勵(lì)在交通樞紐場站以及公路、鐵路等沿線合理布局光伏發(fā)電及儲(chǔ)能設(shè)施”，促進(jìn)了公路光伏發(fā)電的發(fā)展。山東、甘肅等多地提出交通能源融合發(fā)展規(guī)劃，山東省還率先印發(fā)了地方標(biāo)準(zhǔn)《高速公路邊坡光伏發(fā)電工程技術(shù)規(guī)范》（DB 37/T4516—2022）。當(dāng)前山東、河北、山西三省在建總裝機(jī)容量已超400 MW。這些地區(qū)除了利用公路服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站等建筑屋頂、停車棚、空閑場地外，還大量利用公路邊坡及路側(cè)空地布設(shè)光伏，以將多個(gè)建設(shè)項(xiàng)目協(xié)同起來建設(shè)的中型（1～30 MWp）與小型（＜1 MWp）分布式光伏系統(tǒng)為主，多為自發(fā)自用和余電上網(wǎng)類型。在公路光伏發(fā)展早期，以自發(fā)自用儲(chǔ)能式發(fā)電方式為主，隨著交通與能源的融合發(fā)展，逐漸采用光伏發(fā)電、釩液流電池儲(chǔ)能、公共電網(wǎng)相結(jié)合的光儲(chǔ)網(wǎng)一體化規(guī)劃的建設(shè)模式[9]，發(fā)展至今則包括風(fēng)光互補(bǔ)[17]、風(fēng)光地?zé)峄パa(bǔ)等多源融合的網(wǎng)-荷-儲(chǔ)[18]分布式光伏系統(tǒng)模式；裝機(jī)容量從小型離網(wǎng)式向大中型并網(wǎng)式高效調(diào)能系統(tǒng)轉(zhuǎn)變；發(fā)電場地從設(shè)施點(diǎn)位、場站，擴(kuò)展到涵蓋公路路面、邊坡、中央分隔帶、路側(cè)空地等全路域。一些地區(qū)的公路光伏發(fā)展規(guī)劃從路內(nèi)拓展到路外，高效地利用公路沿線一些荒地資源，擴(kuò)大公路光伏發(fā)電供能的服務(wù)范圍，并從滿足單一功能向綜合供電功能（如服務(wù)區(qū)污水處理、照明、餐飲熱水、汽車充電等）方向轉(zhuǎn)變。

我國公路光伏發(fā)電早期研究主要聚焦于應(yīng)用層面，如針對具體應(yīng)用形式、應(yīng)用場景，研究匹配的光伏發(fā)電方案，評估發(fā)電效果及與設(shè)施功能的匹配性，提出單獨(dú)太陽能光伏或風(fēng)光互補(bǔ)型供電方案，如計(jì)算太陽能光伏電池陣列的發(fā)電量、蓄電池容量、風(fēng)力發(fā)電量及監(jiān)控設(shè)備用電量的匹配性，并優(yōu)化相關(guān)配置方案[19]等。關(guān)于公路與光伏設(shè)施的協(xié)同發(fā)展僅有少量研究，如李根森等結(jié)合山地并網(wǎng)光伏電站地形、方陣布置、逆變器和箱變設(shè)置位置、集電線路走向等諸多因素，綜合考慮道路選線、縱斷面及橫斷面設(shè)計(jì)參數(shù)的選取等，提出山地并網(wǎng)光伏電站道路設(shè)計(jì)要點(diǎn)[20]；邢曉光等提出同步布設(shè)邊坡防護(hù)和截排水措施，在光伏板下緣布設(shè)碎石以減弱雨水的沖刷，恢復(fù)植被及控制喬灌木等策略[21]；還有學(xué)者針對光伏工程的施工擾動(dòng)影響評價(jià)、基礎(chǔ)樁基形式（螺旋鋼樁、混凝土灌注樁、鋼筋混凝土樁）與水土流失影響特征、植被措施的水土保持性能等開展研究[22-24]。

總的來看，當(dāng)前國內(nèi)外對公路行業(yè)光伏建設(shè)的研究尚處于起步階段。光伏發(fā)電作為具有潛在環(huán)境收益的能源生產(chǎn)方式，其應(yīng)用的光伏組件本身也是一種高污染的產(chǎn)品，開展相關(guān)環(huán)境影響與效益的研究對交通能源融合發(fā)展有著重要意義。國內(nèi)外圍繞大規(guī)模光伏電站建設(shè)、運(yùn)營、停用等全過程對自然環(huán)境、土地使用、常規(guī)和意外污染物的釋放、視覺、自然資源消耗、空氣污染、光和噪聲干擾、廢棄物管理、生物多樣性、水資源利用與污染、城市“熱島”效應(yīng)、氣候變暖等方面的影響開展了大量基礎(chǔ)研究[25-27]。隨著交通與能源的深度融合發(fā)展，公路行業(yè)需要充分認(rèn)識(shí)大規(guī)模光伏布設(shè)的潛在環(huán)境影響，提升對其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與收益的認(rèn)識(shí)廣度與深度，增強(qiáng)對光伏發(fā)電技術(shù)跨行業(yè)交叉特征、技術(shù)發(fā)展挑戰(zhàn)、環(huán)境影響特征及法律要求等的全面審視，以便在光伏設(shè)施建設(shè)早期明確發(fā)展方向，指導(dǎo)行業(yè)交通與能源融合實(shí)踐。為此，本文重點(diǎn)對公路光伏潛在的環(huán)境、生態(tài)與氣候影響進(jìn)行綜述，并對其在公路行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用的環(huán)境保護(hù)路線與對策等進(jìn)行展望，以期為交通與新能源融合發(fā)展提供參考。

1 公路太陽能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的減排效益

公路太陽能發(fā)電利用路域土地，安裝太陽能設(shè)施，開發(fā)太陽能資源，為公路設(shè)施及車輛營運(yùn)等提供能源。光伏發(fā)電利用的太陽能是一種可再生能源，可替代化石能源消耗而產(chǎn)生效益。太陽能設(shè)施組件的生產(chǎn)、安裝及運(yùn)營過程會(huì)消耗能源。此外，設(shè)施與公路系統(tǒng)對周邊生態(tài)環(huán)境、氣候也會(huì)帶來疊加影響。國內(nèi)外針對太陽能電站建設(shè)（含組件產(chǎn)品的生產(chǎn)）的全過程環(huán)境影響及對設(shè)施場站的生態(tài)環(huán)境、氣候影響方面開展了大量研究。

太陽能發(fā)電技術(shù)通常分為兩大類，即光伏（Photovoltaics,PV）系統(tǒng)和聚光太陽能發(fā)電（Concentrating Solar Power,CSP）系統(tǒng)，其中：光伏系統(tǒng)使用電池將陽光轉(zhuǎn)化為電流；聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)使用反射表面將陽光集中到接收器上加熱，驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪機(jī)發(fā)電[26]，實(shí)踐中光伏電池發(fā)電應(yīng)用較多。光伏電池中，晶體硅光伏電池和薄膜光伏電池因光電轉(zhuǎn)換效率、技術(shù)成熟度、環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性能等的差異而存在應(yīng)用程度的不同，且技術(shù)轉(zhuǎn)換快[28]。2013 年，晶體硅光伏電池的市場占比約為91%，且以多晶硅光伏電池為主，占比達(dá)55%[29]；到2021 年，單晶硅光伏電池技術(shù)逐漸取代了多晶硅光伏電池技術(shù)[28]；薄膜光伏組件質(zhì)量較輕，在光伏建筑一體化中應(yīng)用較多。晶體硅電池封裝后的典型結(jié)構(gòu)類似三明治，自上而下包括封裝玻璃蓋板、EVA（乙烯與醋酸乙烯酯的共聚物）、電池片、EVA 和TPT（聚氟乙烯復(fù)合膜）背板[30]。光伏產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生多種重金屬污染，如鎳、汞、砷、鎘、鉻等，不同產(chǎn)品的污染性有所差異[27]。

光伏發(fā)電作為燃煤發(fā)電的替代方式之一，其產(chǎn)品與原料生產(chǎn)、使用到退役過程的資源消耗、污染物及溫室氣體碳排放等環(huán)境影響問題較受關(guān)注，在國內(nèi)外已得到大量研究，為公路光伏發(fā)電的設(shè)備選型與環(huán)境效益評價(jià)提供了基礎(chǔ)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的生命周期評估方法（Life Cycle Assessment,LCA）標(biāo)準(zhǔn)（ISO 14040～14044）是光伏組件生產(chǎn)、使用和退役方案環(huán)境分析的基礎(chǔ)方法，其規(guī)定了評價(jià)步驟及相關(guān)數(shù)據(jù)采集要求[31]。生命周期評價(jià)需要評估功能單元的資源消耗、廢物及廢氣排放等指標(biāo)，其中常需要做一些假設(shè)。在比較LCA 研究時(shí)，為確保公平與可比性，對所有假設(shè)均須進(jìn)行詳細(xì)分析，否則同一產(chǎn)品或處理過程的評估結(jié)果可能完全不同。為此，需制訂評價(jià)指南以確保同樣的方法與產(chǎn)品有相似的比較假設(shè)。國際能源署（The International Energy Agency,IEA）光伏發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目組（IEA Photovoltaic Power Systems Programme,IEA-PVPS）2011年制訂了專門針對光伏設(shè)施的評價(jià)指南，結(jié)合光伏產(chǎn)品的溫室氣體排放強(qiáng)度、能量償還期、受地區(qū)影響的太陽輻射能量條件、電池類型（晶體硅或薄膜）、光電效率、能耗回收比、電池和系統(tǒng)平衡模塊（BOS）的衰減率、預(yù)期壽命、生產(chǎn)用能、系統(tǒng)類型（固定傾斜或跟蹤器）、安裝地點(diǎn)（如屋頂、地面等）、性能比等展開評估[32]。IEAPVPS 2020 年已發(fā)布了最新的“光伏發(fā)電生命周期評價(jià)方法指南”報(bào)告第4 版[33]。該指南不涵蓋臨時(shí)電力存儲(chǔ)與混合光伏的應(yīng)用，這意味著針對應(yīng)用于公路行業(yè)的非聯(lián)網(wǎng)的自發(fā)自用和儲(chǔ)能調(diào)配，以及為滿足地方系統(tǒng)用電需求的風(fēng)-光-熱等綜合供能系統(tǒng)，還需要制訂適合本行業(yè)光伏建設(shè)特點(diǎn)的LCA評價(jià)方法與指南。

Bhandari[29]等對2000—2013 年間的相關(guān)研究進(jìn)行了系統(tǒng)綜述與分析，采用協(xié)調(diào)法計(jì)算了晶體硅和薄膜光伏技術(shù)的嵌入能量、能量償還期（Energy Payback Time,EPBT）及能耗回收比（Energy Return on Investment,EROI）等指標(biāo)，其設(shè)定的基準(zhǔn)參數(shù)如下：性能比（0.75）、系統(tǒng)壽命（30 年）、日照量（1 700 kW·h·m-2·yr-1）、模塊效率（單晶硅電池13.0%，多晶硅電池12.3%，碲化鎘10.9%，非晶硅6.3%，銅銦鎵硒化物11.5%），分析結(jié)果整理見表1。

表1 各類光伏電池的主要性能參數(shù)研究結(jié)果整理表[29]

從表1可知，各種電池內(nèi)耗能、能源償還期、能耗回收比差異較大，各指標(biāo)的最大值是最小值的4 倍左右，公路行業(yè)發(fā)展光伏如何權(quán)衡相關(guān)性能指標(biāo)尚需要綜合性研究。

針對光伏與其他發(fā)電技術(shù)碳足跡排放的差異，目前已取得一些研究成果。Tawalbeh 等研究發(fā)現(xiàn)，光伏系統(tǒng)碳足跡排放量為14～73g CO2eq/（kW·h），僅為化石燃料能源的燃油排放量（742 g CO2eq/（kW·h））的1.9%～9.8%[27]；Li 等研究發(fā)現(xiàn)光伏發(fā)電的溫室氣體排放強(qiáng)度（16.0～40.0 g CO2eq/（kW·h））與風(fēng)力（16.4～28.2 g CO2eq/（kW·h））相當(dāng)，略高于核電（10.9～13.9 g CO2eq/（kW·h））和水電（3.1～3.9 g CO2eq/（kW·h）），但顯著低于火力發(fā)電（810～820 g CO2/（kW·h））和生物質(zhì)發(fā)電（約200 g CO2eq/（kW·h））[34]；謝澤瓊等研究發(fā)現(xiàn)10 MW 光伏并網(wǎng)電排放為98.4 g CO2eq/（kW·h），相對燃煤發(fā)電仍可減少約90.3%的CO2排放量[35]；Kabakian 等研究發(fā)現(xiàn)即使采用帶鋰電池或鉛酸電池儲(chǔ)能的光伏技術(shù)系統(tǒng)，也較現(xiàn)有化石燃料發(fā)電環(huán)境影響更小[36]。

光伏設(shè)施會(huì)占用土地，在高速公路邊坡發(fā)展光伏的土地利用效益巨大[12]，Vasilis 等提出用土地能效指標(biāo)（W/m2）衡量單位土地面積的發(fā)電效率[37]。Tawalbeh 等對各種類型太陽能發(fā)電的土地需求進(jìn)行了整理，結(jié)果見表2[27]。

表2 不同規(guī)模（裝機(jī)容量）太陽能發(fā)電技術(shù)的土地需求[27]

從表2可以看出，不同技術(shù)類型（裝機(jī)容量）的太陽能發(fā)電對土地占用的需求不同，由于公路行業(yè)普遍采用的是分布式光伏發(fā)電，這種發(fā)電模式下對路域土地的開發(fā)效率關(guān)系到土地能效指標(biāo)，但迄今仍缺乏相關(guān)研究。

總的來看，公路太陽能發(fā)電的項(xiàng)目地點(diǎn)（緯度與太陽高度角）、場所（屋頂或地面）、受公路走向與坡向共同制約的光伏組件朝向、與公路能源調(diào)配成效緊密相關(guān)的發(fā)電利用效率、與路域天氣及污染狀況等相關(guān)的性能比、聯(lián)網(wǎng)或并網(wǎng)方式、安裝容量等均直接影響該技術(shù)應(yīng)用的能源償還期、能耗回收比、土地能效指標(biāo)等關(guān)鍵指標(biāo)及其產(chǎn)能效益。光伏技術(shù)較燃油、燃煤等發(fā)電技術(shù)可大幅減少溫室氣體排放，通過進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)、發(fā)展新型材料、減少有害物質(zhì)、循環(huán)利用、精心選址可大幅降低其對環(huán)境的負(fù)面影響[27]。但當(dāng)前在公路光伏發(fā)電生命周期評價(jià)方面仍缺少相關(guān)研究與指南。山東省地方標(biāo)準(zhǔn)《高速公路邊坡光伏發(fā)電工程技術(shù)規(guī)范》（DB 37/T4516—2022）建議在東西走向的南向路基邊坡上布設(shè)光伏設(shè)施，從場地發(fā)電效益最大化角度提出的這一布設(shè)原則，會(huì)使可供布設(shè)的公路及場地大幅減少。如何實(shí)現(xiàn)路域場地太陽能資源的高效開發(fā)，提高單位土地能效指標(biāo)，仍需進(jìn)一步研究。此外，光伏組件采用太陽跟蹤技術(shù)與否對節(jié)能減排效益影響甚大，但太陽跟蹤技術(shù)是否適用于公路行業(yè)缺乏公開的文獻(xiàn)報(bào)道。

2 公路太陽能發(fā)電設(shè)施建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響

2.1 設(shè)施布設(shè)對周邊生態(tài)系統(tǒng)，尤其對野生動(dòng)物產(chǎn)生影響

早在20 世紀(jì)80 年代，國外就已開始關(guān)注太陽能設(shè)施對野生動(dòng)物的影響，最早的研究是針對鳥類的影響與保護(hù)[38]，但迄今對其如何影響仍缺乏研究，Chock 等提出應(yīng)優(yōu)先專注于對動(dòng)物行為的影響研究，即在記錄致死率或其他健康后果之前先識(shí)別動(dòng)物種群的反應(yīng)，通過動(dòng)物行為研究可以了解太陽能設(shè)施導(dǎo)致的負(fù)面反饋（例如碰撞、燒焦、回避）機(jī)制，為提出緩解措施提供依據(jù)[26]。這一觀點(diǎn)為更好地了解太陽能設(shè)施對野生動(dòng)物的影響、解決關(guān)鍵問題提供了思路。

許多動(dòng)物依賴光的獨(dú)特特征——偏振方向獲取信息，光伏設(shè)施可以反射水平偏振光，產(chǎn)生偏振光污染（Polarized Light Pollution,PLP），可使光伏組件呈現(xiàn)出水體特性而對水中產(chǎn)卵的昆蟲產(chǎn)生吸引，進(jìn)而成為昆蟲的生態(tài)陷阱，導(dǎo)致其繁衍失敗或直接死亡，使種群迅速減少或崩潰；這種特性常會(huì)吸引蜉蝣（蜉蝣目）、石蠅（毛翅目）、長足虻及虻（雙翅目）等昆蟲，致使這些昆蟲在繁殖前死亡或在不合適的位置產(chǎn)卵，從而對種群造成極大危害[39]。PLP 對偏振光敏感類群誘發(fā)的不良適應(yīng)行為，可改變生態(tài)的相互作用關(guān)系，PLP 導(dǎo)致的死亡率可能威脅到一些瀕危水生昆蟲種群，并進(jìn)一步對以這些昆蟲為食的食肉動(dòng)物（如蜘蛛、鳥類、蝙蝠）等產(chǎn)生影響[40]。

Grodsky 等采用藍(lán)翼誘捕器捕獲研究了不同太陽能發(fā)電建設(shè)方案（包括植被清表與修剪兩種場地準(zhǔn)備措施、一種場地植被斑塊恢復(fù)措施）對非蜂蟲傳粉者的影響，發(fā)現(xiàn)太陽能開發(fā)對包括甲蟲、蒼蠅、蛾和黃蜂等在內(nèi)的非蜂蟲類傳粉者可產(chǎn)生負(fù)面干擾作用，在太陽能發(fā)電場內(nèi)建立小棲息地斑塊在很大程度上不支持非蜂蟲花傳粉者，沙漠中太陽能開發(fā)對非蜂蟲傳粉者的影響可能會(huì)對生物多樣性產(chǎn)生連鎖效應(yīng)，造成依賴?yán)ハx傳粉的全球?yàn)l危和高價(jià)值仙人掌種群的潛在減少[41]。Conkling 等優(yōu)選了在美國加利福尼亞州風(fēng)能和太陽能設(shè)施中死亡的23種鳥類，評估了其種群脆弱性，結(jié)果表明這些物種中有48%在種群數(shù)量水平上容易受太陽能設(shè)施影響；可再生能源的影響范圍遠(yuǎn)超出能源生產(chǎn)地，甚至影響了大陸遷徙網(wǎng)絡(luò)中遙遠(yuǎn)地方的鳥類種群[42]。

為了解決太陽能設(shè)施建設(shè)與野生動(dòng)物的沖突，美國各級自然資源管理部門建議在光伏建設(shè)前開展野生動(dòng)物影響風(fēng)險(xiǎn)評估，尤其關(guān)注其對鳥類、蝙蝠等的影響，要求施工前和施工后進(jìn)行野生動(dòng)物調(diào)查，并提出避免或減緩影響的措施或指南[43]。美國地質(zhì)調(diào)查局的缺口分析（Gap Analysis）項(xiàng)目開發(fā)了全國脊椎動(dòng)物潛在棲息地的空間模型，制定了設(shè)施選址決策指導(dǎo)意見，豐富了相關(guān)指南[44]。

2.2 設(shè)施建設(shè)會(huì)造成土壤擾動(dòng)，影響生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能

光伏電站施工涉及道路修筑、光伏板區(qū)場地平整、光伏板支架基礎(chǔ)施工、逆變器室建造、電纜溝基礎(chǔ)開挖、土方回填、設(shè)備安裝等，不可避免會(huì)占用土地、改變地表植被狀況，導(dǎo)致水土流失。公路路域光伏組件布設(shè)通常有兩種方案：一是光伏設(shè)施與公路建設(shè)同步；二是在已運(yùn)營公路沿線邊坡安裝光伏設(shè)施。

光伏設(shè)施與公路同步建設(shè)時(shí)，其會(huì)對局域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能產(chǎn)生影響，而影響性質(zhì)與原占用土地的類型有關(guān)。Walston等研究發(fā)現(xiàn)，占用農(nóng)業(yè)用地建設(shè)光伏使土地類型轉(zhuǎn)化為草地，使棲息地傳粉者供應(yīng)增加了3倍，碳匯潛力增加了65%，泥沙和水分滯留率分別增加了95%和19%[45]。Hernandez 等研究表明沙漠區(qū)太陽能光伏板的遮陰性能顯著提升土壤中植物種子庫的豐富度[46]。

在既有坡面安裝光伏設(shè)施可能對原地表植被生長、水土流失等產(chǎn)生一定影響。有研究表明，光伏面板作為集流面可收集雨水及面板的清洗污水，增加光伏面板間擾動(dòng)土地的土壤含水率；光伏板的遮陰可降低地表蒸發(fā)，有利于植被恢復(fù)[47]。光伏發(fā)電站可改善高寒荒漠草原植物生長所需的環(huán)境因子，增加土壤水分，起到保育脆弱生態(tài)系統(tǒng)和防風(fēng)固沙的作用，促使荒漠草原朝著正向演替發(fā)展，光伏電站的圍封和光伏電廠建設(shè)區(qū)植被群落的植物種數(shù)、蓋度、地上生物量、豐富度指數(shù)、土壤含水量、有機(jī)質(zhì)和全氮逐漸升高[48]。還有學(xué)者開展了有效利用光伏板收集雨水資源進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉的研究，分析了區(qū)域降雨強(qiáng)度與集雨效率的關(guān)系[49]。關(guān)于光伏板布設(shè)對風(fēng)力侵蝕方面的研究較少，陳曦等研究表明，光伏陣列中輸沙速率低于開闊場地，輸沙率隨高度的增加而減小，在光伏板底部會(huì)形成氣流加速區(qū)，加重底部風(fēng)蝕；光伏板向風(fēng)邊緣區(qū)是光伏電站防止風(fēng)蝕的關(guān)鍵部位；當(dāng)陣列行距為20 cm時(shí)陣列輸沙率最高[50-51]。

光伏板大小、陣列形式等對公路坡面降水徑流、水土流失及植物生長等有正面或負(fù)面影響，其影響程度與區(qū)域氣象條件、坡面穩(wěn)定性、土壤可蝕性及植被特征等因素有關(guān)，但這方面尚缺少研究。此外，公路邊坡穩(wěn)定性通常沒有考慮光伏板的重力荷載及受風(fēng)力作用的荷載影響，二者在協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)方面尚需適用指南與方法。

2.3 路域大量布設(shè)光伏設(shè)施影響地表反照率與光環(huán)境，對環(huán)境產(chǎn)生光污染與視覺影響

光伏電池封裝的玻璃蓋板等可反射部分陽光，產(chǎn)生亮光與眩光，大型光伏裝置的亮光/眩光可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果，如可能對車輛駕駛?cè)?、空中交通管制員和在附近飛行的飛行員造成危害，導(dǎo)致其不適甚至失能[52]。國外重點(diǎn)關(guān)注了光伏布設(shè)對飛行員和空中交通管制人員的潛在危害，如美國聯(lián)盟航空局報(bào)道每年有10多起空中事故與眩光影響有關(guān)[53]。當(dāng)前，國外已針對光伏組件反射的亮光/眩光的危害開展研究評估，開發(fā)了相關(guān)分析模型與軟件，可用于評估和緩解機(jī)場太陽能發(fā)電的眩光對鳥類的潛在危害[54]。

此外，還有國外學(xué)者選擇了不同商家的光伏組件產(chǎn)品，涵蓋光滑到粗糙的表面紋理，測定了其反射率、表面粗糙度和反射太陽光束擴(kuò)展性等，并分析各指標(biāo)對光伏組件蓋板的透射率、眩光及對眼睛的影響，從而指導(dǎo)光伏表面紋理的設(shè)計(jì)，提高透射率，并將亮光/眩光降至最低[52]。我國相關(guān)研究較少，僅有部分學(xué)者針對高架車站與光伏發(fā)電結(jié)合的光污染治理提出思路[55]，也有研究人員結(jié)合市場上光伏板的減反射特性、反射率，對建筑光伏一體化應(yīng)用對城市的光污染進(jìn)行分析[56]，如宮盛男等通過Ecotect 軟件進(jìn)行道路采光對比模擬實(shí)驗(yàn)，研究了城市道路上方架設(shè)光伏設(shè)備對道路光環(huán)境的影響，探討了不同支架高度下覆光伏板的最佳鋪設(shè)形式[57-58]。但這種在道路上方布設(shè)光伏板的形式很少見，應(yīng)用范圍也較少。

光伏發(fā)電對視覺的影響評價(jià)在國外取得了一些研究進(jìn)展，主要針對光伏一體化建筑（Building Integrated Photovoltaics,BIPV），研究玻璃顏色對視覺美學(xué)與舒適度的影響并開發(fā)一些影響評價(jià)的方法[59-60]。這些影響對公路服務(wù)區(qū)建筑設(shè)計(jì)具有一定參考意義。澳大利亞毗鄰高等級公路的太陽能發(fā)電站建設(shè)案例研究，表明光伏發(fā)電站的施工和運(yùn)營對主干道上的交通流量沒有產(chǎn)生重大或可測量的影響，但建設(shè)方為了減少光伏發(fā)電站對道路交通及周邊居民的光污染影響，主動(dòng)采取了多項(xiàng)措施，包括將視覺影響確定為高風(fēng)險(xiǎn)，并從多個(gè)視角點(diǎn)進(jìn)行視覺影響評價(jià)，通過在光伏發(fā)電站旁側(cè)種植樹木以屏蔽視覺影響[61]。

公路光伏設(shè)施對光環(huán)境影響的研究尚未見報(bào)道，由于公路服務(wù)區(qū)場地大小有限，且主要以慢速交通為主，故光環(huán)境的負(fù)面影響較為可控；在野外布設(shè)時(shí)，結(jié)合既有研究可知，沿公路路域的光污染主要涉及對駕乘人員視覺舒適度及對所經(jīng)區(qū)域的敏感居民區(qū)影響，國外在光伏對民航飛機(jī)的影響評價(jià)及減緩措施方面有一些研究成果，可為公路路域布設(shè)光伏提供參考。此外，對于光伏產(chǎn)品反射率，尚無規(guī)范明確要求進(jìn)行標(biāo)識(shí)，只有少數(shù)生產(chǎn)商在產(chǎn)品說明上提供相關(guān)指標(biāo)說明，這不利于公路行業(yè)科學(xué)選擇相關(guān)產(chǎn)品類型。

3 公路路域太陽能發(fā)電對場地微氣候的影響

光伏電站改變了傳入能量反射回大氣或吸收、存儲(chǔ)和再輻射的方式，從而對局地氣溫、相對濕度、土壤溫度、風(fēng)場、蒸發(fā)量等產(chǎn)生一定影響[62]。

光伏板遮陰效應(yīng)在地表形成暗區(qū)，同時(shí)光伏板吸收輻照，影響地表對能量吸收、存儲(chǔ)以及長短波輻射的釋放，進(jìn)而改變地表輻射平衡與區(qū)域氣候[63]。在荒漠區(qū)布設(shè)光伏系統(tǒng)的野外，研究顯示光伏電站內(nèi)氣溫較站外高，如美國的莫哈維沙漠1 TW 的光伏電站使氣溫上升0.4 ℃[64]；對自然沙漠生態(tài)系統(tǒng)的研究顯示，夜間有光伏電站的地表溫度比荒地溫度要高3～4 ℃[62]。我國荒漠區(qū)光伏電站內(nèi)外2 m 氣溫冬季白天基本相同，春、夏、秋三季白天站內(nèi)明顯高于站外，四季夜晚站內(nèi)2 m 氣溫值均高于站外，10 m 氣溫四季白天站內(nèi)均低于站外，10 m 高度夜晚站內(nèi)空氣相對濕度大于站外[65]。光伏板遮陰有利于降低下墊面（土壤、空氣）溫度并增加濕度，如依托格爾木大型光伏電站內(nèi)外觀測資料的研究結(jié)果表明，野外布設(shè)的光伏電站內(nèi)下墊面溫度明顯低于站外[63]；共和盆地荒漠區(qū)光伏電站內(nèi)10 cm,20 cm,40 cm的平均土壤溫度分別較站外降低17.2%,16.75%和16.09%，10 cm 處的平均土壤濕度增加了71.61%[66]。針對太陽能光伏路面的研究表明，光伏路面的溫度比土壤及瀝青等其他材料路面要低[67]。光伏設(shè)施可減少太陽輻射，影響地表溫度與土壤水分。針對我國西北地區(qū)光伏應(yīng)用，Wu 將能量平衡和水循環(huán)過程相結(jié)合，定量分析光伏板對其附近不同位置（區(qū)域）土壤小氣候、水分狀況的生態(tài)水文效應(yīng)，對隨機(jī)生成的100 年氣候時(shí)間序列進(jìn)行模擬綜合建模，研究結(jié)果表明，與對照區(qū)相比，光伏板中部和前部區(qū)域土壤含水量增加了59.8%～113.6%，土壤溫度降低了1.47～1.66 ℃，有效含水量是對照區(qū)的5～7 倍，有效輻射量減少了約27%[68]。沙漠上的大規(guī)模光伏太陽能發(fā)電場還可增加區(qū)域降雨量和植被覆蓋率，但更廣度上的生態(tài)環(huán)境卻出現(xiàn)了退化[69]。綜合來說，關(guān)于光伏電站對于不同尺度區(qū)域環(huán)境的影響并沒有定論，其主要機(jī)理是光伏組件的遮擋作用和對于太陽輻射的吸收轉(zhuǎn)換導(dǎo)致地表太陽輻射減弱，進(jìn)而作用于周圍環(huán)境，引起生態(tài)環(huán)境氣候變化，物理機(jī)制較為復(fù)雜[70]；光伏電站對碳排放與地表能量收支平衡有一定的影響，對相關(guān)地區(qū)地表輻射水平、溫度具有調(diào)節(jié)作用，對荒漠地區(qū)的生態(tài)環(huán)境具有潛在的正面促進(jìn)作用[71]。

光伏板遮蔽下土壤或建筑物溫度總體降低，土壤濕度增大，太陽電池板發(fā)熱會(huì)使臨近光伏板空氣溫度升高，光伏地表能量收支差異使氣溫隨著高度增加呈下降趨勢[62,65]。在高速公路服務(wù)區(qū)等建筑物較多的區(qū)域，通常充分利用建筑物（服務(wù)區(qū)房屋、停車棚等）屋頂布設(shè)光伏系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，光伏板降低了屋頂溫度與室內(nèi)降溫能耗，如在裝有光伏組件的黑色、白色及有植被的屋頂上較未安裝光伏組件的屋頂日最高氣溫可分別減少16.2℃,4.8 ℃及8.5 ℃[72]；夏季具有屋頂光伏組件的建筑物最多可以節(jié)約空調(diào)能源需求8%～12%，從而減少城市“熱島”效應(yīng)[73]。依托相關(guān)模型的推演結(jié)果也顯示，當(dāng)城市屋頂大規(guī)模布設(shè)光伏時(shí)，其降溫效應(yīng)明顯；光伏系統(tǒng)對環(huán)境降溫效果受光伏效率與布置位置的綜合影響，在涼爽的城市（大量使用高反射屋頂和人行道的城市地區(qū)）和城市太陽能光伏陣列高密度部署的假設(shè)情景下，才可能會(huì)發(fā)生一些增溫效應(yīng)[74]。

此外，光伏板布設(shè)還會(huì)對地表風(fēng)場產(chǎn)生影響，但這方面的研究極少。楊若婷等研究了青海共和盆地固定支架式光伏陣列對陣內(nèi)風(fēng)場的影響，結(jié)果表明光伏陣列具有導(dǎo)向作用，光伏陣列整體對風(fēng)速具有減弱作用，且減速率隨高度呈指數(shù)遞增關(guān)系，但20 cm 高度風(fēng)速減弱作用具有很大的不確定性，甚至出現(xiàn)增強(qiáng)風(fēng)速的作用[75]。

總的來看，當(dāng)前光伏對氣候影響方面的研究主要聚焦于能源及建筑領(lǐng)域，能源行業(yè)主要關(guān)注風(fēng)對光伏面板的除塵效應(yīng)，及對光伏陣內(nèi)地表起塵的影響；公路行業(yè)更關(guān)注光伏組件安裝的穩(wěn)定性，避免對行車安全造成影響。光伏板對能量的吸收與反射，對建筑物或地表產(chǎn)生的降溫效應(yīng)，可為公路服務(wù)區(qū)等建筑降溫、降碳設(shè)計(jì)提供借鑒，還可對多年凍土等特殊生境保護(hù)提供可行手段。同時(shí)，在公路邊坡布設(shè)光伏設(shè)施時(shí)，光伏板風(fēng)荷載的加強(qiáng)會(huì)傳導(dǎo)并影響邊坡的穩(wěn)定性，這方面研究尚待加強(qiáng)。

4 發(fā)展公路太陽能發(fā)電的環(huán)境保護(hù)路線與對策

4.1 環(huán)境保護(hù)路線

針對光伏發(fā)電的影響及其在公路行業(yè)利用中存在的問題與機(jī)遇，提出技術(shù)發(fā)展與環(huán)境協(xié)同優(yōu)化路線，見圖1。公路路域光伏布設(shè)主要影響氣象條件、路域社會(huì)環(huán)境及自然環(huán)境等方面，公路光伏布設(shè)方案、產(chǎn)品組件類型選擇與光伏陣列等應(yīng)以實(shí)現(xiàn)降低生命周期成本、能耗強(qiáng)度、碳排放強(qiáng)度為目標(biāo)。同時(shí)，針對光伏組件對光反射的影響，包括光污染對野生動(dòng)物和居民區(qū)等光敏感目標(biāo)的影響，可通過方案優(yōu)化減緩；針對光伏設(shè)施對降水資源、微氣候環(huán)境的影響，可從坡面防排水、防護(hù)工程、植物群落、“熱島”效應(yīng)（含凍土保護(hù)）等方面緩解，實(shí)現(xiàn)公路工程與光伏設(shè)施的協(xié)同優(yōu)化。

圖1 路域太陽能發(fā)電站建設(shè)環(huán)境保護(hù)路線圖

4.2 環(huán)境管理與技術(shù)對策

4.2.1 加強(qiáng)不同太陽能設(shè)施產(chǎn)品類型與建設(shè)方案生命周期評價(jià)比選，并強(qiáng)化其對道路使用者、路側(cè)居民區(qū)或其他敏感建筑光污染評估與防眩設(shè)計(jì)

首先，公路太陽能設(shè)施布設(shè)有行業(yè)自身的特殊性，公路系統(tǒng)內(nèi)太陽能設(shè)施布設(shè)場地、位置以及地區(qū)經(jīng)緯度、坡向不同，太陽能資源等也有較大差異，設(shè)施發(fā)電效率、土地利用效率、公路系統(tǒng)內(nèi)部耗能特征及系統(tǒng)內(nèi)外電力調(diào)配機(jī)制和方案等均會(huì)影響公路太陽能發(fā)電效益；不同太陽能技術(shù)與建設(shè)方案的生命周期成本與收益也有較大差異，亟需開展相關(guān)評估與緩解效應(yīng)研究。

其次，不同于獨(dú)立建設(shè)的公路與光伏電站工程，公路光伏電站建設(shè)涉及駕乘舒適性，甚至生命安全。我國能源行業(yè)規(guī)范《光伏發(fā)電站環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)規(guī)范》（NB/T 32001—2012）要求在光伏發(fā)電站環(huán)境評價(jià)中納入光污染評價(jià)，卻對如何評估光污染并沒有規(guī)范的方法。光污染防治標(biāo)準(zhǔn)尚未正式立法，但國內(nèi)外已有一些研究實(shí)踐可供借鑒，且公路行業(yè)對開展光環(huán)境影響評估更迫切，需要強(qiáng)化研究，探索相關(guān)方法的適用性，為理順發(fā)展機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

再次，太陽能發(fā)電產(chǎn)品類型多，不同類型的產(chǎn)品對公路的適用性有差異，需要制訂相關(guān)適用指南。有學(xué)者通過對跟蹤式與固定式太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行研究，建議公路行業(yè)以跟蹤式為主開展技術(shù)的推廣應(yīng)用[76]，但卻未見相關(guān)應(yīng)用研究與實(shí)施效果的報(bào)道或評價(jià)。

最后，從國外路域太陽能設(shè)施發(fā)展來看，僅有個(gè)別光伏電站案例在路側(cè)實(shí)施，且開展了大量的調(diào)查評價(jià)與視覺遮擋處理，反映出其對毗鄰公路區(qū)域布設(shè)光伏電站極為慎重。交通行業(yè)裝機(jī)容量大，總體環(huán)境影響與環(huán)境效益不容忽視，需強(qiáng)化其對道路使用者、路側(cè)居民區(qū)或其他敏感建筑的光污染評估，同時(shí)結(jié)合公路所經(jīng)區(qū)域的光環(huán)境敏感度，綜合考慮光伏板陣列、傾角與行車視線、太陽入射角度變化之間的關(guān)系，提高防眩設(shè)計(jì)能力，以緩解大規(guī)模布設(shè)光伏設(shè)施的光環(huán)境污染。

4.2.2 防止大規(guī)模太陽能設(shè)施建設(shè)對周邊保護(hù)區(qū)敏感鳥類與昆蟲的光學(xué)誘導(dǎo)吸引致死，強(qiáng)化產(chǎn)品類型準(zhǔn)入門檻

光伏組件對光環(huán)境、偏振光污染影響效應(yīng)差異大，造成動(dòng)物致死方面也有差異，公路行業(yè)亟需建立產(chǎn)品的準(zhǔn)入門檻，并盡量避開相關(guān)敏感鳥類分布區(qū)。如，聚光型發(fā)電站將太陽光反射于空域（“太陽通量”），導(dǎo)致飛入太陽塔周圍空域的昆蟲與鳥類被燒死[77]；大規(guī)模晶體硅光伏板布設(shè)在陽光照耀下會(huì)產(chǎn)生類似湖面的反射效果，使上空遷徙的水鳥產(chǎn)生誤判，進(jìn)入光伏陣列而致死[26]。在一些鳥類保護(hù)區(qū)，依賴水面起飛和降落的專水性鳥類占比可達(dá)90%以上，在毗鄰這些區(qū)域的光伏電站可能會(huì)因鳥類飛入光伏陣列而大量死亡[45,78]。

光伏玻璃與空氣之間界面大約4% 的太陽光被反射[45,78]；在自然環(huán)境中，反射率與太陽光入射角有關(guān)，當(dāng)入射角增加到70°時(shí)，光伏玻璃表面的反射率可達(dá)27%[79]。光伏電池的減反射性能，尤其是減反射膜的減反增透特性、在復(fù)雜氣候條件下的穩(wěn)定性、耐候性、機(jī)械強(qiáng)度及多功能特性（如自清潔、防塵抗污和防潮等）等方面一直是材料科學(xué)、光學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[30]。減反射膜是一層折射率介于空氣和玻璃板之間的光學(xué)薄膜，能減少或消除光學(xué)元件表面的反射光，增加透光量[80]。此外，光伏電池表層封裝材料的厚度、表面結(jié)構(gòu)、紋理等也會(huì)影響其透射率與反射性能[81]。雖然上述研究的目的在于提高太陽能利用效率，但隨著減反射性能的提高，也能有效減少光污染。如研究表明，采用能提高太陽能電池板能效的抗反射涂層，可減少其反射的偏振光量及對水生昆蟲的吸引力[82]。

防眩光涂層玻璃與抗反射涂層玻璃具有相似的透射率特性，但由于漫反射，兩者輸出功率相似時(shí)，防眩光涂層玻璃的反射率高于抗反射涂層玻璃，亮度值卻可降低約90%[83]。此外，通過模擬某些具有出色光捕獲特性的花卉花瓣表面的分層微/納米質(zhì)地，將其應(yīng)用復(fù)制到光伏聚合物覆蓋層，較無涂層玻璃覆蓋層功率輸出可增加5.4%[84]；通過對偏振敏感馬蠅（雙翅目虻科）和蜉蝣屬（蜉蝣目蜉蝣科）的野外實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)生物復(fù)制的覆蓋層對這些物種幾乎沒有吸引力，可有效減少偏振光污染，從而將對偏振敏感水生昆蟲生態(tài)和保護(hù)的不利影響降至最低[85]。還有研究揭示，具有非極化白框和白柵格的太陽能電池吸引的昆蟲數(shù)量僅是沒有白色邊框的光伏板吸引昆蟲數(shù)量的0.4%～0.9%[39]。

總的來說，不同太陽能設(shè)施產(chǎn)品反射性能指標(biāo)差異大、對野生動(dòng)物的影響方式也不同。一些光伏發(fā)電技術(shù)并不適于在公路行業(yè)推廣，一些發(fā)電技術(shù)則需根據(jù)公路的特點(diǎn)及周邊生態(tài)環(huán)境敏感性進(jìn)行調(diào)整，避免成為鳥類等野生動(dòng)物致死的陷阱。同時(shí)，當(dāng)前不同太陽能技術(shù)在公路行業(yè)尚存在較大的模糊地帶，尤其在生態(tài)敏感區(qū)域的大規(guī)模應(yīng)用對濕地保護(hù)區(qū)鳥類、昆蟲等存在偏振光或水面誤導(dǎo)影響的潛在風(fēng)險(xiǎn)，因此需要開展系統(tǒng)化評價(jià)，并建立規(guī)范流程，規(guī)避或降低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。此外，從筆者開展的市場調(diào)查來看，當(dāng)前只有少數(shù)光伏板生產(chǎn)廠家提供了反射率性能指標(biāo)，大多市售產(chǎn)品的相關(guān)性能不詳，交通部門可通過規(guī)范要求公路行業(yè)應(yīng)用提供相關(guān)性能的說明。

4.2.3 加強(qiáng)太陽能發(fā)電與公路行業(yè)的深度融合與協(xié)同優(yōu)化，最大程度地發(fā)揮太陽能發(fā)電供能、降溫、減蝕等方面的積極效益

太陽能設(shè)施組件類型多，電池減反射性能差異大，不同類型產(chǎn)品環(huán)境效益、功率溫度系數(shù)、短路電流、開路電壓、單位功率面積、單位功率質(zhì)量、電池?cái)?shù)量、工作溫度和壽命、生命周期成本、能源回收期、能耗回收比等均有較大差異[86]。公路行業(yè)可充分發(fā)揮光伏發(fā)電在緩解氣候變化、實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域CO2排放控制目標(biāo)、保護(hù)凍土、防護(hù)邊坡穩(wěn)定性等方面的積極效應(yīng)，制訂具有區(qū)域性、行業(yè)性指導(dǎo)意義的建設(shè)指南，指導(dǎo)工程實(shí)踐。

光伏組件會(huì)改變坡面匯流形態(tài)、風(fēng)力荷載、重力荷載，其影響與公路建設(shè)形式（涉路補(bǔ)建或同步建設(shè)）、風(fēng)力或暴雨條件、土質(zhì)條件等密切相關(guān)。不同坡面的穩(wěn)定性、水土流失特征等差異較大，需要開展相關(guān)研究，制訂發(fā)展對策。

太陽能發(fā)電本身可以替代化石能源消耗，起到緩解氣候變化的作用，加強(qiáng)公路系統(tǒng)能源利用調(diào)配對提升發(fā)電效益具有重要意義。太陽能發(fā)電可為路域沿線設(shè)施用電、路域節(jié)水灌溉等提供清潔能源，同時(shí)可基于光伏板遮陰效應(yīng)、發(fā)電效應(yīng)，探索其在保護(hù)凍土路基穩(wěn)定方面新的技術(shù)路徑；光伏板可改變水流流態(tài)，對降水資源重新分配，可利用其導(dǎo)排水流的集雨效應(yīng)，探索有效促進(jìn)干旱半干旱區(qū)植被恢復(fù)的新方法。

4.2.4 化解交叉行業(yè)環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)，協(xié)同推進(jìn)環(huán)境影響評價(jià)管理的科學(xué)化、規(guī)范化進(jìn)程

太陽能組件對包括野生動(dòng)植物在內(nèi)的路域生態(tài)系統(tǒng)、水土流失、光環(huán)境等均會(huì)產(chǎn)生較大影響，這些影響具有行業(yè)交叉特性，交通與能源行業(yè)的環(huán)境影響特征存在一定差異，環(huán)境影響評價(jià)要求與緩解措施也有所不同?！豆夥l(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50797-2012）規(guī)定電站建設(shè)應(yīng)根據(jù)國家和地方環(huán)境保護(hù)行政主管部門的要求進(jìn)行環(huán)境影響評價(jià)，所在地為山區(qū)、丘陵等水土易流失區(qū)域時(shí)，應(yīng)按國家相關(guān)規(guī)定編制水土保護(hù)方案。協(xié)調(diào)好交通行業(yè)發(fā)布的《公路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)規(guī)范》（JTG B03—2006）、能源行業(yè)發(fā)布的《光伏發(fā)電站環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)規(guī)范》（NB/T 32001—2012）、生態(tài)環(huán)境部對環(huán)境影響評價(jià)的要求等，需要進(jìn)一步理順相關(guān)機(jī)制，化解交叉行業(yè)的環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)。

公路光伏的大規(guī)模發(fā)展為公路行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)帶來了機(jī)遇。隨著各地“自用為主，余電上網(wǎng)”型分布式光伏的分批建成并形成規(guī)模，其對區(qū)域生態(tài)環(huán)境、水土流失、電磁輻射與光輻射等的影響，以及對區(qū)域環(huán)境影響的特征也會(huì)隨之發(fā)生改變。交通部門需加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，強(qiáng)化與能源、生態(tài)環(huán)境部門間的溝通協(xié)作，建立公路與光伏協(xié)同發(fā)展的環(huán)境影響評價(jià)方法，健全環(huán)境影響評價(jià)與管理機(jī)制，奠定交通與能源深度融合的法制基礎(chǔ)；在技術(shù)發(fā)展對策上，制定具有可持續(xù)性的區(qū)域性建設(shè)發(fā)展指南，提高公路光伏能效指標(biāo)，緩解光伏與環(huán)境的潛在沖突；加強(qiáng)對市場上各類產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)等研究，篩選出能切實(shí)與交通行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)相結(jié)合的，滿足公路防眩、視覺美學(xué)與舒適度、生態(tài)環(huán)保、發(fā)電效率等方面的需求特征，并能充分為未來性能提升預(yù)留發(fā)展空間的技術(shù)指標(biāo)要求；重點(diǎn)加強(qiáng)交通行業(yè)對光伏技術(shù)、產(chǎn)品及布設(shè)規(guī)劃方案的引導(dǎo)，發(fā)揮光伏發(fā)電緩解行業(yè)氣候變化影響效應(yīng)，利用光伏發(fā)電供能、光伏板遮陰土壤溫濕度調(diào)節(jié)、光伏板導(dǎo)排雨水徑流效應(yīng)等，促進(jìn)多年凍土路基防護(hù)，優(yōu)化脆弱區(qū)邊坡水蝕防護(hù)，并促進(jìn)植被恢復(fù)等積極效應(yīng)，保障公路生態(tài)環(huán)境的服務(wù)功能。

5 結(jié)束語

公路與能源行業(yè)對于環(huán)境的影響特征、環(huán)境管理方式各有不同，目前研究主要集中在各行業(yè)的獨(dú)立影響層面，公路與太陽能設(shè)施的綜合環(huán)境影響研究還很少。設(shè)施的疊加對路域及路外生物多樣性帶來的影響、適用的產(chǎn)品類型技術(shù)及其生命周期成本、技術(shù)應(yīng)用對公路地質(zhì)/氣候/運(yùn)輸安全的影響等方面，均需要開展大量的研究，提出相應(yīng)的評價(jià)方法與技術(shù)指南，全方位厘清公路太陽能發(fā)電的環(huán)境影響，真正實(shí)現(xiàn)交通與能源深度融合以及交通可持續(xù)發(fā)展。