（同煤集团电力产业部山西大同037003）
摘要：火电厂灰场进行农林业建设和光伏电站建设是节能减排、实现可持续经济发展的有效手段，具有新能源建设、资源再利用、特殊地质处理、生态环境保护等重要的示范和推广意义，更重要的是探索性地走出了一条火电厂灰场治理与发展相结合的创新之路。以下结合某灰场农业建设和光伏电站建设项目进行探讨。
关键词：灰场；火力发电；新能源
一、灰场的最后环保建设
灰场对环境的污染主要为灰和灰水下泄渗漏，以及粉尘飞扬，因此设计考虑以下几点措施：
运到灰场的调湿灰应及时摊铺和碾压，灰渣的摊铺和碾压应实行流水作业，以减少对灰面的扰动。碾压后的灰面应光滑平整。压实的灰面洒水后，灰体内的氧化钙、氧化铝在水解胶结作用下，在灰表面形成一层保护薄壳，抗风能力增强，飞灰减少。压实喷洒后的灰面，应避免人为扰动以防止飞灰，保护环境。灰场灰体一旦形成永久边坡，及时用干砌块石护坡。
对灰场区域普通压密区，应进行有计划、有组织的分区布灰，布灰完成后应及时复土种植，减少裸露的灰面，并使其尽快发挥环境、社会及经济效益。
二、灰场种植农作物及建设光伏电站项目经济效益分析
1.环保效益
太阳能光伏发电是一种清洁的能源，既不直接消耗资源，同时又不释放污染物、废料，也不产生温室气体破坏大气环境，也不会有废渣的堆放、废水排放等问题，有利于保护周围环境，是一种绿色可再生能源。项目实施后，其减排效果十分明显。与其它传统火力发电方式相比，本项目总装机容量为25MWp的光伏电站25年累计发电量约为99944.725万kWh，节约标准煤40.326万吨，减少CO2约100.122万吨、减少SO2约3.036万吨、减少NOX约1.848万吨，减少粉尘排放量约274.296万吨，具有巨大的环境效益。同时，本项目的建设可改善以煤为主的能源结构，促进可再生能源的发展，缓解与能源相关的环境污染问题，实现能源、经济与环境的发展相协调。
2.经济效益
2.1种植农作物的经济效益
通过大量分析、测算、配方，发现使用特殊的土壤调节剂，调节改善粉煤灰的酸碱平衡度，并使氮、磷、钾等各种营养元素达到适合植物生长的最佳状态。经过这样处理的灰场土地长出的农作物，比外面大田农作物至少提前一周时间。预计亩产量不会低于当地平均产量。
2.2光伏电站建设的经济效益
光伏电站建成后，年均利用小时数约为1160h，上网电价0.95元/kWh。经测算投资财务内部收益率为8.85%，资本金财务内部收益率为24.75%，投资回收期为9.83年，总投资收益率为4.83%，项目资本金净利润率为13.12%。
3社会效益
本项目实施后的社会效益主要体现在以下方面：首先为居民创造优美、舒适、清洁的城市环境，有益于市民身心健康，降低致病率，提高劳动生产率。其次有利于改善投资环境，促进经济持续、稳定的发展，实现和谐社会。第三、作为解决电厂粉煤灰随意堆放的最终途径，是确保大同市及周边地区大气不受粉煤灰影响的重要环节。
三、光伏电站项目建设过程中的主要问题及解决方案
项目建设改变土地的利用方式对生态影响主要表现在：场地平整、占用土地、临时用地等，改变原地貌、损坏原有水土保持功能，诱发灰渣流失。
1.1对大气环境影响
项目建设过程中，粉尘和扬尘会比较严重，因此在施工前采取在灰渣表层进行环保覆土的措施。粉尘及扬尘主要来源于土方的挖掘、堆放、回填和场地平整等过程产生的粉尘；施工扬尘主要有施工区裸露地表在大风气象条件下形成的风蚀扬尘；扬尘的影响在干燥天气下显得比较突出。
1.2对水土流失影响
根据项目编制的水土保持方案成果，项目建设过程中，土石方挖填总量为113750m3，其中，挖方56875m3；填方56875m3，整体上挖填平衡。扰动地表面积21.9hm2，损失水土保持设施面积21.9hm2；预测时段内，项目建设可能产生水土流失总量为682.83t，新增水土流失为578.07t，光伏阵列区是产生水土流失的重点区域。建设过程中水土流失的强度将达到中度，如不采取有效的水土保持措施，就有可能破坏项目区水土资源、破坏周边基础设施及生态环境等。
2.生态环境问题解决方案
根据《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》的要求，在灰场进行光伏电站建设前，应先行进行关闭或封场。
（1）编制封场计划，并采取污染防止措施。
（2）为防止灰渣直接暴露和雨水渗入堆体内，封场时表面应覆土二层，第一层为阻隔层，覆20～45cm厚的粘土，并压实，防止雨水渗入固体废物堆体内；第二层为覆盖层，覆天然土壤，以利植物生长。根据《开发建设项目水土保持技术规范》相关要求，草地铺土厚度≥0.3m。
（3）封场后，继续维护管理，直到稳定为止，以防止覆土层下沉、开裂，致使渗滤液量增加，防止灰渣堆体失稳而造成滑坡等事故。
（4）封场后，渗滤液及其处理后的排放水的监测系统应继续维持正常运转，直至水质稳定为止。
（5）封场后，根据《尾矿库安全技术规程》要求，进行了整治设计，确保灰场防洪能力和灰坝稳定性满足要求，维持灰场封场后长期安全稳定。
（6）封场后的灰场改作建设光伏电站，进行了技术论证、工程设计、安全评价。
灰场封场环保措施：对灰场进行了场地压实平整，消除了局部隆起或坑洼，保证了场地排水通畅，避免积水，同时也有利于光伏阵列的布置。场地平整后，进行了环保覆土，覆盖土分两层，并进行了压实处理，其中第一层粘土厚度0.2m，第二层覆盖土厚度0.3m，既减少了扬尘，又有利于植被种植，有效的防止了灰渣流失，改善了光伏电站运营环境。
3.项目建设场地防洪、内涝问题及解决方案
电厂灰场一般为滩涂灰场，灰场坝内汇水及坝外潮位的重现期为：设计标准30年、校核标准100年。
灰场封场后，根据光伏电站规模确定防洪标准，计算对应标准下的洪水量及内涝水位，灰场原有的竖井排洪系统，如排洪能力不足，且结构已发生一定程度的损坏，故再新建排洪设施，原有的排洪系统继续保留使用，新建排洪设施对原有的排洪竖井及溢洪道不会产生影响。
4.地面沉降问题及解决方案
由于场地灰渣层含水量大、防洪防涝治理后水位下降地面下沉，光伏组件支架基础的设计尤为重要，基础的不均匀沉降必须满足相关规程规范要求，避免因基础沉降不均匀导致支架变形，造成组件内部产生局部应力导致组件破坏.且场地内灰渣松散，成孔性较差，传统的独立基础、条形基础、灌注桩基础、非穿透灰渣层的管桩基础等均不能满足光伏支架对基础的承载力及沉降方面的要求。
设备、光伏阵列基础均采用高强度预应力管桩基础，管桩需穿透灰渣层，以灰渣层以下的原状土作为持力层。
采用高强度预应力管桩基础较其他基础工艺简单、工期较短，无土方开挖及回填，减少了灰表面覆土层扰动破坏和灰渣流失。根据地勘资料结合各区域灰渣层厚度，最终确定光伏支架基础管桩类型及尺寸，确保了基础的稳定性，彻底解决了基础沉降难题。
四、农业建设方案
通过农业专业合作社大面积推广种植，粉煤灰实验田种植农作物成功后，政府可以以农业合作社以土地租赁的方式，发动群众在粉煤灰上种植小麦、玉米、洋姜、白菜等各类农作物。据粗略估算，除去租地费用和种子、肥料、浇灌等各项成本，如果在粉煤灰地上种植两季农作物，一年收益大约是800至1000元，与普通农田基本持平。
通过推广这一技术，既可以使煤灰占压地变废为宝，产生一定的经济效益，同时还可改善土壤成分，改良土质。更为重要的是，可以增加粉煤灰场的绿化覆盖，减少扬尘，改善当地的环境。
结语
灰场作为固体废物存储场所，在进行农作物种植和灰场建设光伏电站前需严格按规范进行封场处理，还要根据场地具体情况新建防洪措施、处理地面不均匀沉降，最初投资会略增加，但项目建设提高了土地利用率，有效的治理了灰场，在环境保护和资源重复利用方面具有重要意义，同时也取得了较好的社会和经济效益。通过灰场光伏电站新能源建设，走出了一条老电厂灰场治理与发展相结合的创新之路，不仅让“金太阳”在沉寂的灰场冉冉升起，更让“奉献绿色能源、服务社会公众”的企业精神得到新的诠释。