關于應用火電廠灰場建設光伏電站的探討
曾華鋒1 ，林國楠2 ，宗清2
（1.華能海南清潔能源分公司，海南 海口 570100；
2.華能海南發電股份有限公司，海南 �？� 570100）
【摘要】火電廠灰場上建設光伏發電站是推動節能減排、實現經濟可持續發展的有效手段,灰場光伏電站建設需要著重解決環保、防洪、地面沉降三方面的問題，通過采取灰場封場、排洪、抗不均勻沉降基礎等有效措施，走出了一條火電廠灰場治理與發展相結合的創新之路。
【關鍵詞】灰場；光伏；環保；防洪；沉降
Discussion of Building PV Power Stations on Ash Fields of Thermal Power Plants
ZENG Hua Feng1 ，LIN Guo Nan2 ，ZONG Qing2
（1.Huaneng Hainan clean energy company，Hainan Haikou，570100；
2.Huaneng Hainan Power Inc.，Hainan Haikou，570100）
Abstract: Building PV (photo voltaic) power stations on ash fields of thermal power plants is an effective way to promote energy-saving and emission-reduction, as well as to achieve economic sustainable development. There are three problems which should be focused on: environmental protection, flood control, and ground settlement. Thus, by applying methods such as closure of ash field, flood drainage, and using anti-uneven settlement foundation, an innovation road of combining curing and development for ash fields of thermal power plants is found.
Key words: ash field ；PV；environmental protection；flood control；settlement
1 前言
灰場作為火力發電廠的配套設施，承擔著貯存電廠灰渣及副產品的作用，需滿足電廠一定運行年限的貯灰量要求，通常占地面積較大。隨著火電廠排出的粉煤灰等副產品深度開發、綜合利用，不再或極小量貯存到灰場，因此只需預留面積較小的事故灰場。另外，部分電廠的灰場到達了貯存年限或因其他原因而關閉，不再承擔儲灰功能。這些已經多年貯存了大量粉煤灰等副產品的灰場區域治理成為了一個重要的環保課題，灰場建設光伏電站，既充分利用灰場土地資源，有效的對灰場進行治理，又利用太陽能資源，實現了經濟可持續發展。
火電廠灰場建設光伏電站建設是節能減排、實現可持續經濟發展的有效手段，具有新能源建設、資源再利用、特殊地質處理、生態環境保護等重要的示范和推廣意義，更重要的是探索性地走出了一條火電廠灰場治理與發展相結合的創新之路。以下結合某灰場光伏電站建設項目進行探討。
2 項目簡介
2.1灰場概況
某光伏電站所用灰場局部有起伏，地面高程介于2.5～15.0m之間，最大高差約12m，為一沖溝下游海灣匯合處，北側為玄武巖臺地邊緣的陡坎，東側為沖溝上游，西為海灣地帶，南側為中更新統洪積層形成的剝蝕殘丘的邊緣，地貌單元為海成二級階地。 灰場根據原始地形三面圍堤而成，主灰壩在西面，為粘土壩，壩頂設計標高14m，灰場限制堆灰高程12.5m，設計最大貯灰高度約11m，于1988年建成投產運行，占地面積約1600畝。灰場中部及西部已充填灰渣，灰渣表層雜草叢生，貯灰厚度約3～8m，貯灰面層標高為4.20～11.90m，相對高差7.70m，地勢較為復雜，低洼區形成水塘，積水深約4～8m。 目前，電廠排出的粉煤灰等副產品經綜合利用，不再輸排到灰場，但存在挖灰作業，現場地形地貌會受到一定的影響。總體地形呈北高南低的形態，灰場中南部有一條雨水自然沖刷灰渣形成的排水溝，溝道底標高4.5m-8m�；覉鑫髂蟼扔腥藕樨Q井，另設有溢洪孔，孔底標高12m。 2.2項目工程簡介
某光伏電站建設項目總規劃容量60MWp，其中一期容量25MWp、二期容量35MWp。采用分塊發電、集中并網方案，選用290Wp單晶硅組件，橫向固定支架布置，傾角為12°，一期工程共14個發電單元。每個發電單元由單晶硅組件串并聯接入組串式逆變器，由箱式變壓器將電壓升至35kV，經集電線路接入35kV高壓室35kV母線，通過主變壓器將電壓升至110kV，本期新建1回110kV電纜送出線路，約5km，就近接入電網某110kV變電站。
項目總占地面積約1200畝，其中一期工程占地約403畝、二期工程占地約797畝，預留原貯灰場面積約400畝作為電廠的事故備用灰場。
3 灰場光伏電站建設效益
3.1 社會效益
本項目充分利用當地太陽能資源豐富的優勢，建設光伏電站，促進經濟和生態環境協調發展，具有重大意義。
太陽能光伏發電是一種清潔的能源，既不直接消耗資源，同時又不釋放污染物、廢料，也不產生溫室氣體破壞大氣環境，也不會有廢渣的堆放、廢水排放等問題，有利于保護周圍環境，是一種綠色可再生能源。項目實施后，其減排效果十分明顯。與其它傳統火力發電方式相比，本項目總裝機容量為25MWp的光伏電站25年累計發電量約為99944.725萬kWh，節約標準煤40.326萬噸，減少CO2約100.122萬噸、減少SO2約3.036萬噸、減少NOX約1.848萬噸，減少粉塵排放量約274.296萬噸，具有巨大的環境效益。同時，本項目的建設可改善以煤為主的能源結構，促進可再生能源的發展，緩解與能源相關的環境污染問題，實現能源、經濟與環境的發展相協調。
3.2 經濟效益
光伏電站建成后，年均利用小時數約為1160h，上網電價0.95元/kWh。經測算投資財務內部收益率為8.85%，資本金財務內部收益率為24.75%，投資回收期為9.83年，總投資收益率為4.83%，項目資本金凈利潤率為13.12%。
4 項目建設過程中的主要問題及解決方案
4.1項目建設對灰場區域生態環境影響及解決方案
項目建設改變土地的利用方式對生態影響主要表現在：場地平整、占用土地、臨時用地等，改變原地貌、損壞原有水土保持功能，誘發灰渣流失。
4.1.1對大氣環境影響 項目建設過程中，粉塵和揚塵會比較嚴重，因此在施工前采取在灰渣表層進行環保覆土的措施。粉塵及揚塵主要來源于土方的挖掘、堆放、回填和場地平整等過程產生的粉塵；施工揚塵主要有施工區裸露地表在大風氣象條件下形成的風蝕揚塵；揚塵的影響在干燥天氣下顯得比較突出。
4.1.2對水土流失影響 根據項目編制的水土保持方案成果，項目建設過程中，土石方挖填總量為113750m3，其中，挖方56875m3；填方56875m3，整體上挖填平衡。擾動地表面積21.9hm2，損失水土保持設施面積21.9hm2；預測時段內，項目建設可能產生水土流失總量為682.83t，新增水土流失為578.07t，光伏陣列區是產生水土流失的重點區域。建設過程中水土流失的強度將達到中度，如不采取有效的水土保持措施，就有可能破壞項目區水土資源、破壞周邊基礎設施及生態環境等。 4.2.3生態環境問題解決方案 根據《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》的要求，在灰場進行光伏電站建設前，應先行進行關閉或封場�；覉鰧儆贗I類場，需根據II類場的要求開展封場工作： （1）編制封場計劃，并采取污染防止措施。
（2）為防止灰渣直接暴露和雨水滲入堆體內，封場時表面應覆土二層，第一層為阻隔層，覆20～45cm厚的粘土，并壓實，防止雨水滲入固體廢物堆體內；第二層為覆蓋層，覆天然土壤，以利植物生長。根據《開發建設項目水土保持技術規范》相關要求，草地鋪土厚度≥0.3m。
（3）封場后，繼續維護管理，直到穩定為止，以防止覆土層下沉、開裂，致使滲濾液量增加，防止灰渣堆體失穩而造成滑坡等事故。
（4）封場后，滲濾液及其處理后的排放水的監測系統應繼續維持正常運轉，直至水質穩定為止。
（5）封場后，根據《尾礦庫安全技術規程》要求，進行了整治設計，確保灰場防洪能力和灰壩穩定性滿足要求，維持灰場封場后長期安全穩定。
（6）封場后的灰場改作建設光伏電站，進行了技術論證、工程設計、安全評價。
灰場封場環保措施：對灰場進行了場地壓實平整，消除了局部隆起或坑洼，保證了場地排水通暢，避免積水，同時也有利于光伏陣列的布置。場地平整后，進行了環保覆土，覆蓋土分兩層，并進行了壓實處理，其中第一層粘土厚度0.2m，第二層覆蓋土厚度0.3m，既減少了揚塵，又有利于植被種植,有效的防止了灰渣流失,改善了光伏電站運營環境�；覉鲈�、覆土強夯如下圖圖一、圖二所示。 圖一 灰場原貌 圖二
灰場覆土強夯 
作者：曾華鋒 林國楠 宗清 來源：太陽能發電網 責任編輯：wutongyufg
