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摘要:為規范涉河(庫)光伏發電建設項目水行政審查審批工作，通過省內外調研、文獻查閱、相關法律法規梳理，綜合分析了水面光伏發電建設項目特點、防洪影響、水生態環境影響等，提出了禁止在河道管理范圍內、允許符合條件的水庫管理與保護范圍內建設光伏發電項目的建議。

關鍵詞:水面光伏電站;防洪影響;水行政;審查審批

光伏發電是我國重要的戰略性新興產業，近年來光伏發電產業得到了迅猛發展，水面光伏以解決土地瓶頸為優勢，正逐漸成為光伏發電應用領域新熱點，不少企業申報利用水庫水面、河道灘地建設光伏發電項目。水面光伏項目為新生事物，具有占用水域(河灘、庫區等)面積大、影響不確定等特點，目前水利部未涉河(庫)光伏發電建設項目頂層設計指導意見，國內外關于光伏發電項目建設對防洪安全、水利工程運行的影響研究幾乎空白，項目建設的審批也鮮有先例可循。據了解，廣東省已有一部分光伏發電項目建設在河道管理范圍、水庫管理和保護范圍內，大部分工程建設方案沒有經過水行政主管部門審批，少部分審批許可不嚴格、不規范。為加強涉河(庫)建設項目管理、規范涉河(庫)光伏發電建設項目水行政審查審批工作，廣東省水利廳特成立調研組，深入省內外調研。本文是調研工作的部分成果，文中分析了水面光伏發電建設項目的特點，綜合論述了涉河(庫)光伏發電建設項目對河(庫)的影響，梳理了相關水事法律水法，提出了廣東省涉河(庫)光伏發電建設項目水行政審查審批的建議。

1水面光伏發電建設項目簡介

1.1光伏發電原理及其構成

太陽能光伏發電的原理主要是利用半導體的光生伏特效應［1］。光生伏特效應是指半導體在受到太陽光照射時會產生電動勢現象，光伏發電就是利用光生伏特效應將太陽能轉化為電能［2］。光伏發電裝置主要由太陽能電池板、控制器和逆變器三大部分組成，其中主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

1.2分類

根據支撐方式的不同，水面光伏電站可分為架高式水面光伏電站和漂浮式水面光伏電站兩大類。架高式水面光伏電站主要由樁基和光伏面板組成，樁基一般采用預應力鋼筋混凝土圓形管樁，適用于水位較淺，無場地沉陷、水位變化較小的水面或灘地。漂浮式水面光伏電站主要由浮體、光伏面板、錨固系統等組成，適用于水深較深且水位比較穩定的水域。

2水面光伏電站對河(庫)影響分析

2.1水庫管理與保護范圍內水面光伏建設項目的影響分析

根據《廣東省水利工程管理條例》(2014年修正)第十五條規定，水庫工程管理范圍包括壩址上游壩頂高程線或土地征用線以下的土地和水域，以及擋水、泄水、引水建筑物及電站廠房的占地范圍及其周邊。對于大型及重要中型水庫管理范圍下游外緣線為主、副壩下游壩腳線外200～300m;中型水庫管理范圍下游外緣線為主、副壩下游壩腳線外100～200m。根據《廣東省水利工程管理條例》［3］(2014年修正)第十六條規定，水庫工程保護范圍包括壩址上游壩頂高程線或者土地征用線以上至第一道分水嶺脊之間的土地，以及水庫工程主體建筑物以外不少于200m、其他附屬建筑物以外不少于50m的土地。1)對水庫水量的影響。水面光伏遮蓋了部分庫區水域面積，減少水面蒸發;此外在同等供電需求下，水面光伏發電可以減少部分水力發電，節約部分發電用水量。2)對水庫安全的影響。架高式電站一般建在庫尾或離壩體較近的淺水地帶，樁基施工可能會破壞壩體的整體穩定和滲透穩定，影響壩體安全。此外，在強臺風或超強臺風天氣下，光伏面板有脫落的風險，如2016年8月日本埼玉縣7.55MW光伏電站受強風和大浪影響，周邊的浮體式架臺被吹翻，吹翻的光伏面板有堵塞溢洪道、排洪洞等排洪設施的風險，是水庫防洪安全的一隱患。3)對水庫蓄水功能的影響。架高式光伏電站樁基一般埋深超3m，且樁基數量較多，樁基施工對水庫蓄水功能可能會造成不良影響。4)對水庫水質的影響。正常運行期污染源為漂浮式光伏電站采用的高密度聚乙烯浮體，長期的暴曬、風化、浸泡可能導致其緩慢釋放有機烴類污染物，亦可能釋放微塑料顆粒［3］。建設期污染源為混凝土灌注、施工設備的維修、沖洗時產生的施工廢水;運營期污染源為主要來自檢修和發生事故時變壓器溢出的廢油。此外，水面光伏組件遮蓋的一定面積的陽光，影響浮游植物的光合作用，進而影響水體溶解氧濃度，降低了水環境自凈能力，間接的影響水庫水質。5)對庫區水生態環境的影響。水利部中國科學院水工程生態研究所鄭志偉［3］等人的研究成果表明:水面光伏電站運行過程中，長期遮光導致水溫結構和變幅發生改變，使得浮游植物、沉水植物等初級生產者生物總量出現下降，通過營養級聯效應對水體中的其他魚類和生態系統的物質循環和能量流動等過程產生影響。

2.2河道管理范圍內水面光伏建設項目的影響分析

根據《中華人民共和國河道管理條例》(2018修正)第二十條規定，有堤防的河道，其管理范圍為兩岸堤防之間的水域、沙洲、灘地(包括可耕地)、行洪區，兩岸堤防及護堤地;無堤防的河道，其管理范圍根據歷史最高洪水位或者設計洪水位確定。本文根據《河道管理范圍內建設項目防洪評價報告編制導則》(試行)［4］《涉河建設項目河道管理技術規范》(DBJ440100/T135—2012)［5］《涉河建設項目防洪評價和管理技術規范》(SZDB/Z215—2016)［6］等國家和廣東省地方標準對河道管理范圍內水面光伏建設項目的防洪影響進行了綜合分析。1)對河勢穩定的影響。河道管理范圍內光伏電站以架高式為主，數百根乃至上千根圓形混凝土樁基組成樁群，王春華［7］、翁松干［8］、鄧紹云［9－10］等人關于高樁碼頭群樁對流場和河床影響的研究成果表明:群樁流場特征既有單樁時的共性，又由于樁群互相影響，樁群區內流速顯著減小，樁群附近會出現局部繞流流態，在樁的下游形成渦旋，迎水面的下沉流下切河床，馬蹄形旋渦和尾流旋渦形成的旋渦體系淘刷河床?？梢?，河道管理范圍內建設水面光伏項目，改變了河段原來的流場邊界、流場特征、水流泥沙運動特性以及河床的沖淤形態，對河勢穩定產生不良影響。2)對河道行洪的影響。河道管理范圍內架高式光伏電站一般覆蓋面積較大，數百根乃至上千根圓形混凝土樁基組成的樁群，不僅侵占了過洪斷面空間，還形成一定規模的繞流阻力［4］，多重阻水，對河道行洪有較大的阻滯作用。3)對堤防安全的影響。一方面光伏電站樁基施工有可能會影響堤防的安全穩定，另一方面樁基繞流可能會加劇堤腳沖刷。4)對河道水質的影響。河道管理范圍內光伏電站建設期污水主要來自混凝土灌注、施工設備的維修、沖洗時產生的施工廢水，運營期污水主要來自檢修和發生事故時變壓器溢出的廢油。4)對河道岸線管理的影響。在河道管理范圍內建設光伏電站，占用大面積河灘地和水域，不利于河道岸線統一管理。5)對防汛搶險的影響。光伏電站占用面積較大，有可能會影響防汛搶險道路通暢及現場救援的實施。6)對下游防洪工程的影響。臺風、洪水期間光伏面板有脫落的風險，給下游防洪工程運行造成安全隱患。7)對河道通航的影響。有通航任務的河流，立樁或浮體靠近主航道，將會對船舶航行安全有一定的不利影響。

3相關法律法規梳理

光伏發電項目屬于新興事物，現行水法律、法規禁止性條文主要針對的是妨礙行洪的活動，并未對河道管理范圍內、水庫管理范圍和保護范圍內光伏發電項目建設作出明文規定。1)《中華人民共和國水法》(2016年修正)第三十七條第二款和《中華人民共和國防洪法》(2016年修正)第二十二條第二款都規定:禁止在河道管理范圍內建設妨礙行洪的建筑物、構筑物以及從事影響河勢穩定、危害河岸堤防安全和其他妨礙河道行洪的活動?！稄V東省實施＜中華人民共和國水法＞辦法》(2014年修訂)第四十二條第二款規定:河道管理范圍內的水域、沙洲、灘地和行洪區屬于河道行洪通道，不作為基本農田保護區，不得建設阻礙行洪的建筑物、構筑物。《廣東省河道行洪控制線管理辦法》(1993年)第六條規定:行洪通道內嚴禁任何單位和個人侵占或興建阻水建筑物。目前，河道管理范圍內水面光伏發電項目以架高式為主，由上述分析可知林立在河道行洪通道內的光伏電站樁基群影響河勢穩定，妨礙河道行洪，存在危及堤防安全隱患，可見在河道管理范圍內建設水面光伏電站違反了《中華人民共和國水法》(2016年修正)第三十七條第二款和《中華人民共和國防洪法》(2016年修正)第二十二條第二款等相關條款。2)《廣東省水利工程管理條例》(2014年修改)第二十八條規定:在以供水為主的水利工程的管理范圍和保護范圍內不得建設污染水體的生產經營項目;已經興建的，必須采取補救措施，防治水質污染。由上述分析可知，水面光伏電站對水庫水質有一定影響，可見，在以供水為主的水利工程的管理范圍和保護范圍內禁止建設水面光伏電站違反了《廣東省水利工程管理條例》(2014年修改)第二十八條。3)《廣東省水利工程管理條例》(2014年修改)第二十二條規定:在水利工程管理范圍內禁止興建影響水利工程安全與正常運行的建筑物和其他設施。由上述分析可知，水面光伏項目平面布置、規模、場址選取、施工方法等關系到其對水庫工程安全與正常運行的影響。

4審查審批建議

4.1關于河道管理范圍內建設光伏發電項目的審查審批建議

1)河道管理范圍內禁止建設光伏發電項目。2)已審批但未開工建設的涉河光伏發電建設項目，不得繼續建設。3)已建成的要依據法律法規的要求建設單位逐步清理或退出。

4.2關于水庫管理與保護范圍內建設光伏發電項目的審查審批建議

1)水庫管理與保護范圍內建設光伏發電項目，必須經有管轄權的水行政主管部門審批同意后，才能報有關部門批準實施。水庫管理與保護范圍內建設光伏發電項目審批需遵循的基本原則有:確保工程安全原則、確保水資源安全原則、遵循分級管理原等。2)在以下水庫水面禁止建設光伏發電項目:①飲用水水源區水庫管理范圍內;②風景名勝區和水利風景區水庫管理范圍內;③非飲用水水源區水庫行洪通道水面內;④相關法律法規規定不能開發利用的其他水庫管理范圍內。3)在以下水庫管理與保護范圍內(含水庫水面)允許有條件建設光伏發電項目:①非飲用水水源區水庫庫汊水面;②不影響水庫行洪安全的水庫庫邊淺水區和岸邊灘涂;③水庫保護范圍內陸域等區域。4)項目建設所利用水面面積應不超過水庫正常蓄水位情況下全部水面面積的20%。5)光伏發電組件布置應遠離水庫溢洪道、取水口、大壩、泄洪洞、電站進水口等重要設施。其中，水面光伏發電組件邊界距水庫主要建筑物的距離，大壩、溢洪道、電站進水口應不小于500m，取水口、泄洪洞應不小于300m。6)施工和運行期要采取有效的防治與補救措施，確保工程防洪安全、運行安全和水資源安全。5結語1)光伏發電屬于新生事物，項目建設的審批還鮮有先例可循，規范涉河庫光伏發電項目的審查審批事項，對加強河湖管理、推行河長制具有重要意義。2)在水庫管理與保護范圍內建設水面光伏電站，雖可減少部分水面蒸發和水力發電用水量，但電站施工和運行過程可能會對壩體安全穩定、水庫水質、水體自凈能力、庫區水生態環境等造成不良影響。3)在河道管理范圍內建設光伏電站，改變了河段原來的流場邊界、流場特征、水流泥沙運動特性以及河床的沖淤形態，影響河勢穩定，阻礙河道行洪，此外電站施工和運行過程中可能會對堤防安全穩定、水域岸線統一管理、防汛搶險、河道水質、船舶航行等造成不良影響。4)建議禁止在河道管理范圍內內建設光伏發電項目，禁止在飲用水水源區水庫管理范圍內、景名勝區和水利風景區水庫管理范圍內、非飲用水水源區水庫行洪通道水面內、相關法律法規規定不能開發利用的其他水庫管理范圍內建設光伏發電項目;在非飲用水水源區水庫庫汊水面、不影響水庫行洪安全的水庫庫邊淺水區和岸邊灘涂允許有條件審批。5)建議下一階段開展水庫(湖泊)光伏發電建設項目對水庫(湖泊)大壩安全、水生態環境影響專題研究。

參考文獻:

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［9］鄧紹云，邱清華．均勻流中矩形排列圓柱樁群阻力測試研究［J］．人民長江，2009，40(19):79－81．

［10］鄧紹云．圓柱樁群阻力特性及其對底床沖淤影響的研究［D］．南京:南京水利科學研究院，2007．

作者：彭艷 唐造造 黃健東 劉世中 魏俊彪 單位：廣東省水利水電科學研究院