1、lew-carb n|crm 低碳论坛 太阳能光伏发电环境影响及环境效益分析 文一刘丽珍国核电力规划设计研究院 近年来，大气环境污染严重，为提高大气环 境质量，国家在对煤电进行改造和减排的同时， 鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电。 重点区域“十二五”大气污染规划中指出：加 快推广太阳能光热利用，积极推进太阳能发电产 业发展。利用太阳能发电不产生有害废气、废渣、 废液。不会造成环境污染，同时可实现能源多元 化，缓解对有限矿产能源的依赖与约束。太阳能 光伏电站作为清洁能源将会对电网供电能力形成 有益的补充，具有良好的社会效益和环境效益。 1太阳能发电系统 太阳能发电是阳光到能源的转化，分为直
2、接 转化和间接转化两种。光伏发电为直接转化；聚 光太阳能发电为间接转化。 11光伏发电 太阳能光伏发电是根据光生伏特效应原理， 利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。主 要有三种形式：一是独立光伏发电系统，是指不 与电网连接的发电方式，典型特征为需要蓄电池 来存储夜晚用电的能量，由光伏方阵、控制器、蓄 电池、逆变器、交流负载组成独立的供电系统： 二是并网光伏发电系统，是指光伏发电连接到 国家电网的发电的方式，成为电网的补充，典型 特征为不需要蓄电池，由光伏方阵、控制器、并 网逆变器组成并网发电系统，将电能直接输入公 54 I 麓舅 黑I 2014年06期，,240期 共电网；三是分布式光伏发
3、电系统，是指在用户 所在场地或附近建设运行，以用户侧自发自用为 主、多余电量上网，且在配电网系统平衡调节为 特征的发电方式。无论哪一种形式，发电系统都 是主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器 组成。 12聚光太阳能发电 聚光太阳能发电是利用抛物镜将大面积的 光线聚集成小的光束，作为热源加热导热油，导 热油通过泵循环把水加热，产生水蒸汽，推动涡 轮转动发电。聚光太阳能发电具有可244“,H,1“发电 的优点。 聚光太阳能发电分为槽式和塔顶式。槽式是 将光线汇聚到半圆柱反射镜附近设置的集热管 上。塔顶式是通过地面上设置的平面反射镜，将 光线汇聚到塔顶设置的溶融盐箱上。 2环境影响分析 光伏电
4、站的环境影响分析主要为施工期和 运营期两个阶段。施工期环境影响主要包括施工 车辆、施工机械的运行噪声，汽车运输产生的扬 尘，施工弃渣和施工人员的生活废水及垃圾。以 及施工作业对生态环境的影响等。运营期不产生 工业废气、工业废水等，只有部分太阳能模板表 面清洗用水，环境影响主要包括逆变器运行产生 的电磁噪声、电磁辐射，以及太阳能电池板产生 kw-carbn|crHI 低碳论坛 24电磁环境影响 光伏电站潜在的电磁环境影响主要是逆变 器产生的工频电磁场、无线电干扰，可能对人体 健康产生不良影响，以及信号干扰等危害。这种 电磁环境影响的强弱与逆变器等级选型和距逆 变器的距离等因素有关。 25光污染
5、为了高效利用太阳能，太阳能电池板本身生 产工艺也要求尽量减少光的反射。单晶硅和多晶 硅电池板在制作时在有栅线的面涂减反射源，对 光线的反射率极低；薄膜电池的弱光性好；电池 板安装时选择最佳阳光入射角度以最大限度利 用太阳能，电池板倾角30o向上，不会对地面居民 生活及交通产生影响。 26固体废物 固体废物主要是损坏的电池及太阳能组件 以及职工日常生活中产生的生活垃圾。太阳能电 池的使用寿命般为25年，报废后将由厂家回 收。光伏电站一股只有少数运行人员，生活垃圾 少。应设立垃圾桶，定点收集后，由当地环卫部门 定期清运。 2_7生态环境影响 光伏电站在现有建筑顶安装太阳能电池组 件，有效利用原建、
6、构筑物，节约用地，对地表原 有植被、构筑物的破坏力较小，基本不新增水土 流失。 3环境效益分析 太阳能是一种可再生的清洁能源，太阳能发 电安全可靠、无污染、无噪声、环保美观、故障率 低、寿命长，其节能减排效益、环境效益和社会 效益均十分显著。太阳能的节能效益主要体现在 光电建筑在运行时减少常规能源的消耗。其环境 效益主要体现在不排放任何有害气体。太阳能与 火电相比，在提供能源的同时，不排放烟尘、二 氧化硫、氮氧化合物和其它有害物质。下面以某 56 f蔓馥粤 孱f 201 4年06期，总240期 光伏发电项目为例说明其减污减排的具体成效。 某光伏发电项目总装机容量约5MW，年平 均上网发电量67
7、12万kWh，该项在寿命期间发 电量为16780万kWh。按2013年全国平均供电煤 耗约314gkWh计算，每年可节约标煤约2107t， 能源及污染物减排量如下计算。 (1)标准煤减排量 每度电耗煤：按2013年全国平均供电煤 耗约0314kgkWh计算，本项目光伏发电系 统在2 5年使用期内，总节约标煤：16780万 kwhX0314kg标准煤kWh=527万t。 (2)二氧化碳减排量 每度电c0，减排量：参照每发1kWh电减少 排放CO2为08841kg基准，计算该系统25年减 排C0，：16780万kWh08841kgCO2kWh= 1484万t。 (3)二氧化硫减排量 每度电SO2减
8、排量：参照每发1kWh电减少 排放SO，为0005501kg基准，计算该系统25年 减排SO，：16780万kWhX 0005501kg SO 2 kWh=92307t。 (4)粉尘减排量 每度电粉尘减排量：参照每发1kwh电减少 排放粉尘0002160kg基准，计算该系统25年减 排粉尘：16780万kWh0002160g粉尘kWh =36245t。 (5)氮氧化物减排量 每度电氮氧化物减排量：参照每发 1kWh电减少排放氮氧化物0001728kg基 准计算，该系统25年减排氮氧化物：16780万 kWhX0001620kgNOXkWh=27188t。 4结论 综上所述，太阳能光伏发电为清洁能源发 电工程，可使经济效益最大化。与火电相比无烟 尘、SO2、NO x、CO2和灰渣的排放，具有良好的 环境效益。不仅优化了能源战略结构，改善了当 地的生态环境，而且提高了大气环境质量，具有 较好的推广价值。凰
