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随着全球对可再生能源的需求不断增加，太阳能发电厂作为一种清洁的能源解决方案，数量正在快速增长。但是，这些发电厂的建造和运行对生物多样性和生态环境的影响也引起了人们的关注和讨论。接下来，让我们探讨一下太阳能发电厂对生物多样性的影响，包括它带来的好处和坏处。
供图：王洪武 ©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）
太阳能发电厂主要有两种类型：光伏发电和集中太阳能发电。这两种类型在建设和运营时对生态环境的影响各有不同。
光伏发电（Photovoltaic Power Generation）是利用光伏组件直接把太阳能转化为电能的技术，相对来说，它的影响比较小，因为光伏系统一般安装在建筑物的屋顶上或者已经开发的土地上，从而减少了对原生态环境的破坏。不过，当大规模的光伏电站建设在未开发的土地上时，就会对当地生态造成一定影响，特别是在生物多样性丰富的地区。例如，加州的多个光伏电站就建在沙漠生态系统中，这些地方通常栖息着独特的动植物。在这些光伏电站建设的过程中，土地的开发可能会导致生境的破坏，从而影响到这些物种的栖息地。
我国河北某地的光伏发电。摄影：张明 ©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）
集中太阳能发电（Concentrated Solar Power, CSP）利用镜子或透镜聚焦阳光，产生高温蒸汽以驱动涡轮机发电。与光伏系统相比，CSP通常需要更大面积的土地、更复杂的基础设施，这么一来，对生态环境的影响就更加显著了。
伊万帕太阳能发电厂是全球最大的塔式CSP项目之一，位于美国莫哈韦沙漠。这个项目的建设，引发了关于鸟类死亡和生态影响的担忧。根据监测数据，伊万帕的鸟类死亡主要由于鸟类与反射光镜发生碰撞，或者在强烈的光线下受伤，导致无法飞行。有数据显示，项目一年导致了约3500只鸟类死亡，所以，许多反对的声音不是没有道理的，那么它的问题已经发生过、前事不忘后事之师，其他再建的项目就应该从一开始把“生物多样性”列入到顶层设计中，减少这样的负面影响。
伊万帕太阳能发电系统位于美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠的克拉克山脚下，是一座集中太阳能热电站。该设施的总装机容量达到392兆瓦（MW），采用了173,500台定日镜，每台镜子由两个反射镜组成，能够将太阳能聚焦到三个高度为约140米的太阳能发电塔上的锅炉中。系统的第一台机组于2013年9月成功并网，进行初步同步测试，并于2014年2月13日正式投入使用。在当时，伊万帕电站是全球最大的太阳能热电站。上图是从高空俯瞰伊万帕太阳能发电厂（2014年拍摄的）。摄影：Craig Butz （CC BY-SA 4.0）
虽然太阳能发电被广泛认为是可持续的能源解决方案，但其建设和运营也会对生物多样性造成显著负面影响，主要体现在栖息地破坏、物种迁移及分布改变、杂草和外来物种的入侵、以及生态系统服务的降低。
在建设太阳能发电厂时，特别是大型项目，通常需要清理大面积土地，破坏当地的栖息地。栖息地的丧失是生物多样性减少的主要原因之一。无论是光伏电站还是CSP，未开发土地的建设都可能导致植物和动物的栖息地消失。西班牙是全球太阳能发展最为迅速的国家之一。在2010年，一项研究表明，西班牙南部的大规模光伏电站建设对当地的植物和动物种群产生了消极影响，特别是在某些地区，珍稀植物的栖息地被破坏，导致物种数量下降。太阳能发电厂的建设可能导致物种的迁移和分布改变。大型光伏电站或CSP项目可能改变局部气候条件，影响植物的生长和动物的迁徙路径。在美国东北部的某些地区，光伏电站的建设改变了当地的水文循环，这导致一些原本适应该地区气候的植物难以生存，从而迫使依赖这些植物的动物迁移至其他地区。这种现象对生态系统的稳定性构成威胁。太阳能发电厂的土地清理和建设活动常常为外来物种的入侵提供了机会。外来物种的入侵不仅会影响本土植物的生长，还可能对依赖本土植物的动物造成威胁。在美国加州的某些光伏电站，外来植物如野草和入侵性灌木的快速繁殖，导致了本土植物的生存竞争压力加大。这种变化直接影响到依赖这些本土植物的鸟类和昆虫的栖息地，造成了生态失衡。太阳能发电厂的建设和运营可能导致生态系统服务的降低，例如水源保护、土壤保持和生物多样性维持等。生态系统服务的减少会影响人类的生活质量，进而影响经济发展。在澳大利亚的一些太阳能项目中，研究表明，太阳能发电厂的建设导致水源地的保护能力下降，影响了当地水资源的可持续利用。此外，土壤的侵蚀加剧，对农业生产造成了负面影响。
沙漠龟（英文名：Agassiz's desert tortoise, 拉丁学名：Gopherus agassizii）是一种生活在北美西南部的陆龟，主要分布于美国加利福尼亚州、内华达州、犹他州和亚利桑那州，以及墨西哥西北部的索诺拉沙漠和莫哈韦沙漠。这种龟能够适应极端干旱的环境，是加利福尼亚州和内华达州的官方标榜的“州爬行动物”。它们能够在极度干旱的条件下找到水分，并通过减少活动和冬眠来节约能量。这种适应性是它们能够在严酷的沙漠环境中生存的关键。但是伊万帕这个光电项目的建设，对濒危物种沙漠陆龟产生了影响，2011年，因担心施工会影响到沙漠陆龟的栖息地，项目曾经一度地暂停了。尽管最终确认该项目对沙漠陆龟的生存影响有限，但在项目建设过程中，许多陆龟被迁移到其他地区，不过环保组织对其迁移后存活率表示担忧。上图图片来源：美国地质勘探局K. Kristina Drake 博士。（版权：公域）
虽然太阳能发电厂如果不当建设的话，可能对生态环境和生物多样性带来了挑战，但它们也显然更多的是对于气候变化的积极影响，特别是在推动可再生能源的使用、减少温室气体排放以及保护其他生态环境方面。
众所周知，太阳能发电的主要优势，主要是能显著减少温室气体的排放。根据研究，太阳能发电厂在其运营周期内可以避免大量的二氧化碳排放，对减缓气候变化具有重要作用。气候变化对生物多样性的影响是深远的，因此，太阳能的使用在某种程度上有助于保护生物多样性。根据国际可再生能源署的数据显示，全球太阳能发电在减少温室气体排放方面的贡献逐年增加。例如，中国的太阳能发电容量已经跃居世界第一，显著降低了该国对化石燃料的依赖，减少了空气污染和温室气体排放。
在某些情况下，太阳能发电厂的建设也可以促进生态恢复。如通过使用已经被开发的土地或退化的土地来建设太阳能项目，可以避免对原生态环境的进一步破坏，并促进土地的生态修复。在美国德克萨斯州的一些光伏项目中，采用了对土地友好的设计，利用退化的农田和工业用地进行光伏电站的建设。我国也有一些地方，光伏下面养鱼、放牧，充分利用空间，也是良好的举措。这些项目不仅没有破坏原生态，还促进了当地植物的恢复和生物多样性的提升。
太阳能发电的推广，也让公众更加关注环境保护和可持续发展，所以普及太阳能知识和生物多样性的重要性，常常能够引发更广泛的环保行动、推动生物多样性保护工作。一些太阳能项目不仅关注电力生产，还通过社区参与和教育项目，提高当地居民对生物多样性保护的意识。比如，美国加州某些太阳能发电厂定期举办公众活动，邀请社区居民参与生态保护和环境教育，增强他们对自然环境的责任感。
为了减少太阳能发电厂对生物多样性的负面影响，有许多是可以未雨绸缪的。比如在选址时，开发商可以优先选择已经开发或退化的土地，尽量避免在生物多样性丰富的地方建设太阳能电厂。同时，进行环境影响评估也是很重要的，这样可以识别潜在的生态风险。太阳能发电厂可以引入一些友好的现代技术，比如使用生物声学驱避技术，降低鸟类碰撞的风险。对于集中太阳能发电项目（CSP），开发新型镜面材料能减少对鸟类的视觉干扰也是一个不错的选择。此外，定期监测太阳能电厂对当地生态的影响也很关键。通过观察鸟类和其他动物的种群变化，可以根据这些数据来调整运营策略。建立生态补偿机制，这对于支持生物多样性保护项目同样重要。一些良好的政策可以鼓励可持续的太阳能开发，并支持生态保护项目的实施。通过提供财政补贴和税收优惠，可以鼓励企业采用更环保的做法，最终实现可再生能源和生态保护的双赢。
其实，说白了，这个问题的本质就是要促进保护生物多样性与应对气候变化行动的协同增效。咱们不能因为为了发展清洁能源，就不顾生物多样性保护、甚至是牺牲当地的原有独特的生态。通过科学的选址、先进的技术手段和政策支持，有很多事是可以用来防患于未然、或者是亡羊补牢、或者是生物多样性减缓或补偿的。
（注：本文仅代表资讯，不代表平台观点。欢迎留言、讨论。）
编译 | 王昆山
编辑 | 绿茵
排版 | 绿叶
引用本文
王昆山. 太阳能发电厂对生物多样性的影响. 海洋与湿地, 2024-11-01
【参考资料】
https://en.wikipedia.org/wiki/Desert_tortoise
http://www.mydesert.com/article/20131109/BUSINESS0302/311090054/Palen-project-raises-concerns-across-Coachella-Valley
https://www.desertsun.com/story/tech/science/energy/1/01/01/nextera-energy-solar-to-discuss-reducing-bird-deaths/3511179/
http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2014/09/preventing-bird-deaths-at-solar-power-plants-part-1
