每年3500只鳥類死亡？聚光清潔能源對生物多樣性的“雙刃劍”效應

2024-10-28 17:57

來源：澎湃新聞·澎湃號·政務

【中國綠發會訊】近年來，隨著全球應對氣候變化的需求日益緊迫，清潔能源的開發和應用被推向了前所未有的高度。太陽能發電作為一種主要的綠色能源之一，在減少溫室氣體排放、緩解能源危機方面具有顯著的潛力。然而，綠色技術的發展并非完全無害。位于美國加州莫哈韋沙漠的伊萬帕太陽能電站（Ivanpah Solar Electric Generating System）就揭示了這樣一個現實：即便是被視為“環保標志”、“清潔能源”的太陽能發電站，在大規模建設和運營過程中，依然可能對生態環境和生物多樣性造成負面影響。這一案例表明，在推動低碳轉型的過程中，我們必須全面考慮生態保護與能源開發的關系，以實現真正的可持續發展。

讓我們先來看看這個伊萬帕太陽能電站——全球最大聚光太陽能發電項目是如何興起的。

伊萬帕太陽能電站是全球最大的聚光太陽能（Concentrated Solar Power，簡稱CSP）發電項目，坐落于美國加州的莫哈韋沙漠，占地面積超過3,500英畝。該項目總耗資達22億美元，歷時三年多建設完成，于2014年正式投入使用。作為全球聚光太陽能發電技術的代表性項目，伊萬帕電站不僅展示了該技術的巨大潛力，也揭示了未來太陽能電站大規模發展的可能性。

上圖：這張照片是2012年12月27日早上8點拍的，拍的是伊萬帕太陽能發電廠東邊那個大煙囪的北面。攝影：Craig Dietrich，來源：Flickr （CC BY-SA 2.0）

聚光太陽能技術與傳統光伏發電技術不同。光伏發電通過將陽光直接轉化為電能，而CSP則利用大量的反射鏡將太陽光聚焦到中央接收器上，并將其轉化為熱能，再通過蒸汽驅動渦輪機發電。這種技術優勢在于，CSP能夠實現較高的能量轉化效率，且可與熱能存儲技術（如熔鹽技術）結合，從而在夜間或陰天等光照不足時也能維持一定的電力輸出。因此，CSP被視為未來太陽能技術的重要方向之一。

伊萬帕太陽能發電系統位于美國加利福尼亞州莫哈韋沙漠的克拉克山腳下，是一座集中太陽能熱電站。該設施的總裝機容量達到392兆瓦（MW），采用了173,500臺定日鏡，每臺鏡子由兩個反射鏡組成，能夠將太陽能聚焦到三個高度為約140米的太陽能發電塔上的鍋爐中。系統的第一臺機組于2013年9月成功并網，進行初步同步測試，并于2014年2月13日正式投入使用。在當時，伊萬帕電站是全球最大的太陽能熱電站。上圖是從高空俯瞰伊萬帕太陽能發電廠（2014年拍攝的）。攝影：Craig Butz （CC BY-SA 4.0）

伊萬帕電站目前的發電能力為392兆瓦，足以為大約14萬戶家庭提供電力。然而，這個看似完美的綠色項目在實際運營中卻暴露出了意想不到的問題。首先，加州圣貝納迪諾縣政府于2019年通過了一項禁止新建大型太陽能項目的法案，表明當地居民和決策者對類似項目的環境和生態影響心存顧慮。二是，雖然伊萬帕電站被視為清潔能源的典范，但其對當地生物多樣性，特別是對鳥類和瀕危物種沙漠龜的影響卻引發了環保組織的強烈反對。電站運營方為緩解這一問題，已投入5,500萬美元用于生態補償和保護措施，但效果并不顯著。

該項目的選址位于生態環境完好的沙漠棲息地，這引發了環保組織的強烈反對。在項目建設前，美國國家公園保護協會（NPCA）發布報告，指出該項目可能對水資源、視覺資源以及沙漠物種造成損害。為了節約稀缺的沙漠水資源，伊萬帕采用了LPT 550技術，通過空氣冷卻將蒸汽轉化為水，這一方法使得水的使用量減少了90%。但項目的光鏡陣列可能對飛行中的鳥類造成致命威脅，反射的光線和熱量，可能使鳥類在飛行中被灼傷或碰撞。上圖：一張由Hodoyoshi-1衛星拍攝的伊萬帕太陽能發電廠的衛星圖像。照片清晰地展現了這座位于美國加州莫哈韋沙漠的巨大太陽能發電設施。圖源：Axelspace Corporation

然而，這里面有一個不可忽視的環境代價：這種“清潔能源”對鳥類等生物的生存威脅。

高溫光束不僅僅集中在發電塔周圍，即使電站處于待機狀態時，鏡面仍可能將光線反射到塔頂上方，形成一個對鳥類極具威脅的高溫區域。此外，這些設施吸引了大量昆蟲，鳥類為了捕食昆蟲飛入這一危險區域，從而導致傷亡。以上是一些鳥類標本（圖文無關）攝影：Linda 綠會融媒海洋與濕地（OceanWetlands）

就拿這個項目遭到的質疑和批評來說，伊萬帕電站的最大問題之一，被認為是對鳥類產生了負面影響。由于這個電站采用大量反射鏡、將太陽光聚焦至塔頂，這種強烈的光束，會在塔頂區域形成高溫熱點，吸引昆蟲前來聚集，而昆蟲的出現則進一步吸引鳥類。這些鳥類在飛行過程中誤入光束區域，往往會在幾秒鐘內，被灼傷、甚至燒死。據估計，每年有多達3500只鳥類因此喪生。如此之高的死亡率，無怪乎會引發質疑和批評。

沙漠龜（英文名：Agassiz's desert tortoise, 拉丁學名：Gopherus agassizii）是一種生活在北美西南部的陸龜，主要分布于美國加利福尼亞州、內華達州、猶他州和亞利桑那州，以及墨西哥西北部的索諾拉沙漠和莫哈韋沙漠。這種龜能夠適應極端干旱的環境，是加利福尼亞州和內華達州的官方標榜的州爬行動物。它們能夠在極度干旱的條件下找到水分，并通過減少活動和冬眠來節約能量。這種適應性是它們能夠在嚴酷的沙漠環境中生存的關鍵。上圖：莫哈韋沙漠中的沙漠龜。攝影：Tigerhawkvok（CC BY-SA 3.0）

在維基百科對于這個伊萬帕太陽能發電站的介紹中提到：根據估算，每年大約有3500只鳥類因太陽能設施受傷或死亡，其中許多是因飛入高溫光束區域而被燒傷或者是燙死。

再者，就是對于本土物種的威脅。比如一種烏龜——沙漠龜。

此外，人們對于“荒漠”的刻板印象以為是不毛之地，其實荒漠生態系統也是一種獨特的生態系統。就拿伊萬帕電站來說，它所在的莫哈韋沙漠雖然看似荒涼，但實際上，是許多瀕危物種的棲息地。沙漠龜（desert tortoises）便是其中的一類。

筆者在檢索資料的時候發現，華盛頓郵報2018年的一篇報道顯示，荒漠龜是一種生活在美國西南部沙漠地區的瀕危物種，曾經廣泛分布于莫哈韋沙漠地區，但由于疾病、城市擴張和基礎設施建設的威脅，它們的數量急劇減少。雖然這些野生動物的自然壽命可達80年，但需要15~16年才能達到繁殖年齡。由于荒漠環境惡劣，尤其這種烏龜在幼年時期，存活率極低，大約99%的個體在成年前就會死亡。它們主要面臨食物短缺、高溫威脅以及捕食者的侵害。

瞧瞧這只剛破殼而出的沙漠龜寶寶！這張照片由美國地質調查局西部生態研究中心的一位科學家拍攝，記錄了沙漠龜的破殼而出。沙漠龜是一種美國聯邦政府列明的受威脅物種，如今，已經僅分布在莫哈韋沙漠。美國地質調查局對沙漠龜的研究正幫助聯邦和州管理機構改善土地利用和保護計劃，在莫哈韋沙漠景觀中平衡這一受威脅物種的恢復與其他資源利用的優先級。圖片來源：美國地質勘探局K. Kristina Drake 博士。（版權：公域）（海洋與濕地小編注：伊萬帕這個光電項目的建設，對瀕危物種沙漠陸龜產生了影響，2011年，因擔心施工會影響到沙漠陸龜的棲息地，項目曾經一度地暫停了。盡管最終確認該項目對沙漠陸龜的生存影響有限，但在項目建設過程中，許多陸龜被遷移到其他地區，不過環保組織對其遷移后存活率表示擔憂。）

20世紀60年代，伊萬帕谷地每平方公里曾有60~70只荒漠龜，但到20世紀80年代，僅剩下了約6~7只/平方公里！雖然太陽能開發并不是導致荒漠龜數量急劇下降的主要原因，但隨著光伏產業的擴展，這一瀕危物種的未來面臨新的嚴峻挑戰。

這片地區的沙漠龜種群數量，本就受到了人類活動和氣候變化的威脅，而大規模的電站建設，進一步侵占了它們的生存空間，可謂是“屋漏偏逢連夜雨”、雪上又加霜！雖然報道稱，電站運營方在項目規劃和建設期間采取了一系列“生態補償”的措施（比如說在遷移沙漠龜時，采取保護措施并建立了專門的龜類棲息地）；但總體看，仍然是無法完全消除項目對沙漠生態系統的長期影響的。

龜速求生，殊為不易！

海濕小編注意到，2013年，類似的問題已經有了報道。比如上面沙漠太陽這個網站的一篇報道顯示，NextEra能源公司在加州Blythe地區建設太陽能發電項目時面臨困境。一方面，公司希望推動清潔能源的發展；另一方面，項目建設可能對當地鳥類造成嚴重威脅，引發了環保組織和政府部門的擔憂和介入。雙方圍繞鳥類保護措施展開了激烈的爭論。上圖來源：Desert Sun

另外，環境影響評價的缺失也是值得反思的。

伊萬帕電站所引發的問題凸顯了當前許多清潔能源項目在環境影響評價（Environmental Impact Assessment, EIA）方面的不足。環境影響評價應當成為任何大型項目規劃的核心部分，它不僅要考慮項目本身的能源效益，還要全面評估其對當地生物多樣性、生態系統穩定性以及社區福祉的潛在影響。但是在實際操作中，環境影響評價往往被簡化為一項行政審批程序，缺乏深入的生物多樣性保護考慮。伊萬帕電站案例便是一個典型的例子——雖然這個項目在技術和能源產出方面被譽為“綠色典范”，但它環境影響評價在生物多樣性保護方面的考量卻被認為是“存在明顯的缺失”。

一個有效的環境影響評價應該包括以下幾個關鍵內容：項目對棲息地的占用程度、對瀕危物種的潛在影響、對遷徙鳥類和其他野生動物行為模式的改變、以及項目對當地生態系統長期健康的影響。尤其是在像莫哈韋沙漠這樣獨特而脆弱的生態環境中，環境影響評價更應當采取一種“預防為主”的原則，而非“先發展、后補救”的策略。伊萬帕電站的經驗表明，缺乏對環境的全面評估和長期監測，往往會導致不可預見的生態后果。

所以，這里筆者就像談談：光伏發展與生物多樣性保護，如何協同增效？有什么機遇、挑戰呢？

首先我們不可否認的一點是，光伏和聚光太陽能項目的快速發展，無疑對全球減排目標、氣候減緩和適應的實現做出了重要貢獻。但“綠色發展”并不意味著可以忽視生態保護目標，否則，若是變成“綠色荒漠”，那豈不事與愿違？！因此，筆者建議，在未來的能源轉型過程中，必須將生物多樣性保護納入可再生能源開發的整體框架中，從而實現“生態效益”與“能源效益”的雙贏。

上圖是2014年春季伊凡帕SEGS的鳥類死亡率（獲批的監測）的數據。生物學家團隊統計和識別在伊萬帕項目中遇難的鳥類，結果顯示在2014年4月的調查中，發現了97只死傷鳥類，主要包括蜂鳥、麻雀和哀鳴鴿等。圖片來源：Renewableenergyworld在2014年9月份的一篇報道（參見文末鏈接）。（海濕小編注：維基百科數據顯示，早在在2013年的試運行中，那里發現了34只死亡的鳥類，其中15只的羽毛遭到嚴重燒焦，顯示出它們是在飛行中被高強度的太陽光照射致死的。此后監測數據顯示，鳥類的死亡數量持續上升，2014年共記錄到290只死亡鳥類，其中包括獵鷹和倉鸮等受保護物種。監測團隊認為，強烈的光線吸引了昆蟲，而昆蟲又吸引了以其為食的鳥類，導致了它們的死亡。）

伊萬帕太陽能電站的案例揭示了一個重要的教訓：在大力推動綠色能源發展的過程中，我們必須時刻警惕潛在的生態和環境代價。無論是鳥類的高死亡率，還是瀕危沙漠龜棲息地的喪失，這些問題都表明，清潔能源技術在實際應用中仍需更加系統、全面的環境管理措施。要避免這種情況的話，一定要把促進保護生物多樣性與應對氣候變化行動的協同增效納入到政策的主流中。

筆者今天之所以寫這篇文章，是因為最近有關部門正在就《分布式光伏發電開發建設管理辦法（征求意見稿）》征求意見。筆者在參加綠會風光電與生物多樣性工作組組織的討論時，分享到了這個太陽能項目的案例。這樣的案例，放眼全球，其實并不在少數，若有時間，筆者未來將一一撰文來介紹。一言以蔽之，筆者的初中是希望，我們更多人能了解到這樣的一個理念：光電的生物多樣性影響，不可不考慮。

回到這個話題，具體來說，筆者建議，可以考慮以下幾種策略：

一是，在所有大型可再生能源項目的規劃和開發過程中，首先必須嚴格執行環境影響評價制度，把生物多樣性保護作為一個重要的考量因素。同時，這些項目的環境影響評價報告應該向公眾公開、充分公示（而不是像最近某個涉及到自然保護地調邊的情況時，只公示5天，搞的剛剛反應過來的公眾猝不及防）；不能環評“躲貓貓”，而應該真正的要做到透明化，這樣專家和公眾就能對項目進行監督和評價。公開透明，不僅能提升項目的環境合規性，還能增強公眾對綠色能源項目的信任感。

二是對于大型太陽能電站等項目，可引入“生物多樣性補償”機制，來彌補項目對當地生物多樣性造成的負面影響。比如說，基于前期的評估，然后通過恢復被破壞的棲息地、遷地保護或者在地保護等等，或者在項目周邊設立自然保護地（可以是作為其他有效的區域保護措施（OECMs）的基于社區的保護地），來抵消項目的生物多樣性足跡。同時，還可以借鑒英國今年實施的“生物多樣性凈增益”（BNG）等措施，確保項目開發結束后，當地的生態系統質量要比開發前更好，而不是僅僅維持現狀。

三，未來的可再生能源項目在技術選擇和選址時，應該優先考慮對生物多樣性影響較小的方案。比如，可以將太陽能電站設在廢棄的農田或工業用地上，而不是生態敏感區域；通過智能規劃和設計，盡量在電站建設過程中保留原始植被，減少對遷徙鳥類通道的干擾。

換而言之，在規劃可再生能源建設時從頂層設計的角度來說，不妨考慮讓它們像“綠洲”一樣，讓它們多去滋養已傷痕累累的土地，而非在原生態的自然畫布上隨意涂抹；可再生能源項目應該與自然形成良性循環，將廢棄地轉化為能源寶庫，實現資源的最大化利用，甚至是成為保護自然、修復生態的助推器。

最后，筆者認為，可再生能源的發展應該跳出單純“減排優先”的思路，走向“人與自然和諧共生”的新理念。未來的綠色能源項目不僅要在技術上追求高效和清潔，更應該在理念上追求生態和諧以及社會公正。一個SDG（SDG13氣候）的實現，不能以另外一個SDG（SDG14+15，保護生命）只有將生物多樣性保護和應對氣候變化的行動緊密結合，才能真正實現可持續發展。