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中國西部光熱電站開發的環境影響簡析
發布者：CSPPLAZA | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 10574查看 | 2015-02-10 17:22:00    
　　CSPPLAZA光熱發電網報道：光熱電站因其清潔綠色無污染以及可伴儲熱系統實現穩定發電輸出的優勢獲得了全球一大批的擁躉，但已建成的光熱發電項目如Ivanpah等電站也多次因為危害(hai)野(ye)生動植物生存環境和晃花(hua)飛行員眼睛(jing)等(deng)缺陷而招致一些(xie)環(huan)保人(ren)士(shi)和(he)(he)反對派的質(zhi)疑和(he)(he)批評(ping)。那么隨著國內光熱發(fa)電(dian)行業形勢的好轉和(he)(he)不斷發(fa)展，未來國內越(yue)來越(yue)多的光熱發(fa)電(dian)項目會為這些(xie)電(dian)站所在地區的環(huan)境帶來哪(na)些(xie)影響呢？

　　事實上，雖然國內完成建設和投入運行的光熱電站寥寥無幾，但我國科研人員對于大規模光熱電站的建設運行可能對當地環境造成的影響早就開始了關注和研究。從2010年起，在國家重點基礎研究發展計(ji)劃(hua)(hua)(973計(ji)劃(hua)(hua))和(he)國家高(gao)技術(shu)研究發展(zhan)計(ji)劃(hua)(hua)（863計(ji)劃(hua)(hua)）等支持下，中科院電工所、北京航空航天大學等機構吳治永(yong)、常(chang)春和(he)侯(hou)安平等科研人員就開始針對(dui)“在中國建設大規(gui)模光熱(re)電站對(dui)于當地環境的影響”等問(wen)題(ti)進(jin)行了調(diao)查(cha)和(he)研究(jiu)，調(diao)查(cha)的對(dui)象是中(zhong)國(guo)西北(bei)部干(gan)旱和(he)半干(gan)旱地(di)區——一片光資(zi)(zi)源充足但生態系統相對(dui)脆弱的區域。研究(jiu)人(ren)員重點關注(zhu)了水資(zi)(zi)源消耗、土壤(rang)侵蝕和(he)土壤(rang)溫度改變(bian)等幾方面(mian)問(wen)題(ti)。

　　根據他們的研究結果發現，大規模光熱電站的建設和運行確實會對電站所在地的生態環境造成一定的負面影響，但是這些影響往往是非常短暫的。光熱電站的建設需要在陽光資源豐富的地區使用大面積土(tu)地(di)來收集足夠的陽光來產(chan)生能量，這(zhe)對于當地(di)環境確實會帶來一些(xie)負(fu)面影響。但(dan)是一旦光熱電站投入(ru)使(shi)用后，會對當地(di)環境產(chan)生一系列積極的作用，比如(ru)減少水土(tu)流失等。

　　研究報告認為，和其它可再生能源技術一樣，CSP技術的應用相對于煤炭等傳統能源來說可以為社會提供廣泛的環境效益和社會效益，主要體現在減少溫室氣體排放、改善空氣污染和減少資源浪費方面。

水資源消耗問題

　　根據中國年降雨量分布圖我們可以看到，中國西北地區屬于比較缺水的地區，但是對于光熱電站來說，水資源又是必不可少的。

　　光熱電站用水需要是多方面的，比如生產水蒸氣推動汽輪機發電、冷卻等，特別是在干旱和半干旱環境條件下，電站運維人員要使用大量水來清洗反射鏡。

　　但是，光熱電站用水量的多少跟選擇的CSP技術也有很大關系。比如，一個裝機規模為50MW、采用水冷卻的光熱電站平均一年用水量約為160萬m3。但如果采用空氣冷卻或者空-水冷技術的話，同規模光熱電站(zhan)的用(yong)水量(liang)可減少為40萬m3左右。

圖：中國年降雨量分布圖

土壤侵蝕問題

　　因為氣候干燥、森林覆蓋率低、沙石土質和強風等自然原因，中國西北地區土壤侵蝕問題一直存在。近年來隨著氣候變化問題的日趨嚴重，導致全球變暖和極端氣候事件頻頻發生。再加上人類過度放牧、對煤及礦(kuang)物(wu)的不合理(li)開采等(deng)原(yuan)因共同造成了土壤侵蝕問題的進一步惡化。
　　研究人員發現，在光熱電(dian)站建(jian)設過程中(zhong)，項目(mu)所(suo)在地及周邊區域(yu)往(wang)往(wang)會因(yin)為(wei)交通(tong)設施建(jian)設和電(dian)站基礎(chu)挖掘等(deng)原因(yin)出現植被(bei)遭到破壞和水土流失增加等(deng)環境問題。

　　然而，通過計算機模擬研究人員發現，如果將光熱反射鏡場當作防風林使用的話，可以大大減緩風速，從而減少風沙的流動，能夠起到保護土壤免受侵蝕的作用。事實上，隨著西北地區近年來光伏電站的(de)不斷發展，人們也(ye)在(zai)不斷摸(mo)索新(xin)能源項目與當地生態系統良性循環發展的(de)辦法。如何(he)進(jin)行有效的(de)水(shui)土保持(chi)，未來也(ye)必將成為西北地區沙漠(mo)光(guang)伏電站(zhan)和光(guang)熱電站(zhan)在(zai)建設運營中的(de)重(zhong)要議題(ti)。

圖：寧夏中衛市光伏電站、枸杞林和樹木共存的土地綜合利用模式

土壤溫度問題

　　為了準確掌握光熱電站對于土壤溫度的影響，研究人員搜集統計了北京延慶光熱項目所在地從2010年8月到2013年10月每一小時的土壤溫度數據。

　　然后，研究人員將收集到的數據與光熱電站附近地區的土壤溫度數據進行對比。對比結果顯示，在春天和夏天光熱電站可以使所在地土壤溫度比附近土壤溫度低0.5-4°C，而在冬天光熱電站所在地土壤溫度則比(bi)附近土(tu)(tu)壤溫度高(gao)0.5-4°C。研究人員將這(zhe)種(zhong)現(xian)象歸結于光熱(re)電(dian)站改(gai)變(bian)空氣(qi)流動和產(chan)(chan)生陰影等原因。研究人員認為(wei)，空氣(qi)流動改(gai)變(bian)導致熱(re)空氣(qi)與土(tu)(tu)地之間(jian)的熱(re)量傳(chuan)輸發生改(gai)變(bian)，而夏季光熱(re)電(dian)站產(chan)(chan)生(sheng)的陰影(ying)也很可能對土壤溫度造成(cheng)影(ying)響。

　　事實上這一研究發現非常重要，因為農作物生長對土壤溫度特別敏感，所以我們可以將光熱電站的土地使用與農作物種植結合起來。

　　從光資源角度考慮，中國西北部地區是最適宜建設大規模光熱電站的區域。值絲綢之路經濟帶發展良機，未來光熱發電行業有望在中國西北地區獲得重要發展，目前國內已規劃的大型光熱發電項目幾乎全部位于(yu)西北(bei)地區(qu)。而這項(xiang)研究成果不(bu)但(dan)證明了光(guang)熱電站的建設(she)和(he)(he)運行對于(yu)當地具有良好(hao)的社會效益和(he)(he)環境效益，還(huan)對光(guang)熱電站決策者(zhe)進行電站選址和(he)(he)區(qu)域(yu)規劃(hua)提供了指南。
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