董 悅 潘亦辰 羅俊杰
(國網浙江省電力有限公司杭州供電公司)
智能變電站由智能化一次設備(如變壓器、斷路器等)、電子式互感器、智能化終端、數字化保護測控設備等組成,其優勢在于解決了傳統變電站成本投入大、成本控制不力以及硬件設備配置不合理問題,同時還打破了信息孤島現象,實現了通信無縫對接,簡化了工程的實施建設過程,提高了系統維護效率[1-2]。然而,在智能變電站大力建設的背后卻在一定程度上給環境的可持續發展帶來了一定的影響[3]。因此,探究變電站建設中可持續性環境影響評估及綠色管理模式尤為必要。
可持續發展是人、自然環境及社會發展的理念和目標,是對自然資源、生態環境的理想認識,是資源合理利用,人與自然矛盾解決的指導思想[4]。環境指的是以人類為中心的環境。在 《環境保護法》中,將環境界定為影響人類生存發展的各種天然或經過人工改造的自然因素的總體,包括森林、水、野生動物、人文遺跡等。環境具有變動性、差異性、整體性、資源性、有限性等特征。變電站建設中的可持續性環境影響評估是指此類建設項目對所處環境狀況、環境資源獲取潛力、生態環境穩定發展及環境管理等的影響,從而提出降低環境影響的對策[5]。變電站建設中的可持續性環境影響評估主要包括電磁環境、聲環境、生態環境及社會經濟環境。通過可持續性環境影響評估,能夠加速變電站建設項目規劃及管理的進程,能夠提高經濟社會效益,能夠促進環境的可持續發展。
變電站建設可持續性環境影響評估是一項復雜且富有技術性的綜合科學問題[6]。而評估指標體系的建立是可持續性環境評估的重要關鍵環節。為促使建立的環境影響評估指標體系能夠全面且準確反映變電站建設項目對可持續性環境的影響,需遵循科學性原則、系統性原則、代表性原則、敏感性原則、區域政策相關性原則、實用性原則以及客觀性原則等。
變電站建設中的環境影響主要包括施工期和運行期兩個階段的環境影響。施工階段的環境影響主要包括生態環境和社會經濟環境等;運行階段的環境影響主要包括電磁環境影響、聲影響等。變電站建設中的電磁環境影響是指變電站建設特定區域范圍內產生的電場、磁場相交所產生的不同強度的電磁場在周圍擴散傳播,進而對周圍環境及居民健康產生不良影響,即使區域內的電磁頻率很低,也會引發意想不到的病變[7]。可采用工頻電場、工頻磁場強度及無線電干擾作為反映電磁環境影響的指標。聲環境影響是指變電站建設項目在施工或運行中產生的噪聲,主變位置的合理性及能否有效降低廠界噪聲,包括施工噪聲、電磁噪聲[8]。生態環境影響是指電網工程建設中對地表水環境、林業資源、動物資源等的不良影響。社會經濟環境影響是指電網工程建設對周圍居民生活、區域地方經濟發展及周圍景觀、基礎設施的影響。基于上述原則及評估指標的選取,構建了如圖1所示的變電站建設可持續性環境影響評估指標體系。

圖1 變電站建設可持續性環境影響評估指標體系構建
在對變電站建設中的可持續性環境影響評估時,按照如圖2所示的算法及流程進行評估。

圖2 變電站建設中可持續性環境影響評估算法及其流程
在依據上述評估指標體系建立因素集的基礎上,確定評語集。評語集指的是評價者對變電站建設可持續性環境影響評估指標體系作出的各種評價結果的集合。采用很好、較好、一般、較差、很差5級模糊語言進行評價,從而構成評語集(V)。首先,通過專家打分法確定各個評估指標的權重,見表1。然后,對隸屬度進行確定,構建模糊評價矩陣,確定各個指標因素(u)對V的隸屬度,即判斷某個指標的隸屬度屬于V的專家個數在專家總數中的占比。接下來展開單因素評價,采取主要因素的模糊評價矩陣右乘主要指標相對于該因素的權重。在單因素分析的基礎上,進行綜合評價,以獲得變電站可持續性環境影響評估的結論。最后,引入分數集(F),計算綜合評價分數,即總目標層的綜合評價結果與分數集的乘積,從而獲得綜合評價值,并將獲取的綜合評價值與表2中的等級評語進行對照,得出變電站建設對可持續性環境影響等級的最終評定結果。

表1 可持續性環境影響評估指標權重

表2 可持續性環境影響綜合評價等級表
由10名專家進行打分,評分結果見表3。

表3 專家打分結果
通過評估結果顯示,綜合評價分數為89.96分,對照表2可知,等級為“較好”。采用交換權重的方法分析這一結果的敏感性,發現仍穩定在89.76~91.14分,評估等級穩定在較好、很好之間,綜合評估結果穩定。也就是說,變電站建設整體不會對可持續性環境影響產生較大的影響,但仍需加速推動綠色管理模式的構建和落實,從而在推動智能變電站建設的同時,確保環境的可持續發展。
近年來綠色變電站概念被提出,其指的是在變電站建設中盡可能節約材料、能源、水、土地等資源,在提供穩定安全工作環境的同時,做到少能耗、少污染、高效率,建設人與環境和諧發展的智能變電站。綠色變電站是我國智能變電站未來發展的重要趨勢。為降低變電站建設對環境影響的程度,在變電站設計階段,要注重設計理念的更新,嚴格落實標準化規范化設計,并大力推行全壽命、全過程設計理念,并強化可持續發展理念,樹立環境保護與可持續發展的意識,從而在增強變電站建設效能的同時,確保環境可持續發展。如,在變電站選址方面,要在建設前充分做好選址規劃工作,嚴格遵循遠離居民區、文明古跡、自然保護區以及工業園區等的原則。同時,變電站建設選址還要盡可能遠離地質結構復雜或危險的低段。不僅如此,在設計中,還需對變電站出線進行合理規劃,減少甚至避免架空線路相互交叉跨越。除此之外,還要盡可能地節約土地資源和水資源。如在變電站設計過程中,可于建筑樓頂設置雨水收集系統,通過節水工藝設計,促使收集的雨水經過處理后可用于灌溉等,以節約水資源。為實現節能,在變電站設計過程中,還可結合變電站建設的區域環境情況,利用光伏發電技術等,發揮太陽能優勢,降低投入成本。除此之外,變電站設計時,在設備材料選擇方面,要采用環保、保溫、隔音、抗滲等節能材料,延長使用壽命。
變電站施工階段具有戶外作業周期長、勞動力耗費大及占地多等特點,加之施工階段會大量使用水、水泥等,因此會產生較多的廢水、建筑垃圾等,從而會對環境產生不利影響。為在變電站建設中降低對環境的影響,在施工技術方面,可采用裝配式圍墻、裝配式電纜溝、裝配式防火墻以及裝配式鋼結構建筑等綠色施工技術,以盡可能降低施工期噪聲影響、生態環境影響。預制裝配式建筑模式能夠縮短變電站建設的周期,減少現場作業,具有環保特點。另外,在變電站施工階段,為預防噪聲環境影響,要選擇具有降噪功能或靜音效果較好的設備進行施工。在施工時間方面要做好合理規化,避開野生動物回巢、區域居民休息的時間。除此之外,還要做好土方開挖、堆放及運輸等方面的管理工作,如運輸車要安裝防風網,預防揚塵危害。對于變電站建設過程中的大量棄土,需妥善處理。其中,部分棄土可作為回填土,填回基坑;部分棄土可運輸到專門的堆放處,統一化管理。這對于加速恢復施工區域自然狀況,減少區域水土流失有重要意義。
在變電站運行階段,要嚴格按照相關管理常態化監測變電站周圍的電磁場環境,如可采用機器人設備、無人機設備以及在線監測系統等進行監測,從而及時獲取相關數據信息,及時采取相應的措施,降低對環境的不利影響。同時,還要在村落、城鎮附近設置警示標識,并利用微信、抖音等新媒體技術展開安全教育工作,從而讓廣大群眾了解智能變電站建設優勢的同時,消除群眾疑慮。除此之外,還要對變電站運營維護人員展開關于環境保護意識與技能等方面的培訓,提高并強化電磁危害的防范意識和能力。
為進一步強化變電站建設中的環境管理水平,促進環境的可持續性發展,需建立專門的管理機構,并明確監理、施工人員及變電站工作人員等各個方面的職責。其中,對于變電站工作人員的管理,可通過制定并有效落實個人崗位責任制,將責任落實到具體的人,避免在綠色管理中出現責權不明、責任推諉等現象,以影響環境保護工作的有效落實。同時,還需制定與管理機構相配套的綠色管理制度,如常態化督促檢查制度、環境保護制度以及獎懲激勵制度等,促使工作人員能夠嚴格落實各項制度,為綠色電網的打造提供組織制度層面的保障。除此之外,還需加強對工作人員的培訓,促使其熟練掌握相關規章制度等,并提高工作人員的防護意識、防護知識及防護能力,促使工作人員在工作中能夠落實環境保護,降低變電站建設對環境的不利影響。在進行培訓的過程中,可通過專題講座的方式展開綠色變電站、變電站建設環境影響等方面的專題培訓,可采取線下方式或線上結合線下方式展開多元化的培訓,提高環境保護的意識。
智能變電站是智能電網信息來源及命令執行者,變電站自動化、智能化是智能電網實施的重要基礎。然而,智能變電站的建設是一項長期工程,同時也是一個融入綠色環保、綠色管理理念的節約能源解決方案。為降低變電站建設對可持續性環境的影響,應在變電站建設的各個階段加強環境保護,并注重完善環境保護管理手段,從而助推綠色管理模式的逐步落實,促進環境的可持續發展。