每年3500只鸟类死亡？聚光清洁能源对生物多样性的“双刃剑”效应

【中国绿发会讯】近年来，随着全球应对气候变化的需求日益紧迫，清洁能源的开发和应用被推向了前所未有的高度。太阳能发电作为一种主要的绿色能源之一，在减少温室气体排放、缓解能源危机方面具有显著的潜力。然而，绿色技术的发展并非完全无害。位于美国加州莫哈韦沙漠的伊万帕太阳能电站（Ivanpah Solar Electric Generating System）就揭示了这样一个现实：即便是被视为“环保标志”、“清洁能源”的太阳能发电站，在大规模建设和运营过程中，依然可能对生态环境和生物多样性造成负面影响。这一案例表明，在推动低碳转型的过程中，我们必须全面考虑生态保护与能源开发的关系，以实现真正的可持续发展。

让我们先来看看这个伊万帕太阳能电站——全球最大聚光太阳能发电项目是如何兴起的。

伊万帕太阳能电站是全球最大的聚光太阳能（Concentrated Solar Power，简称CSP）发电项目，坐落于美国加州的莫哈韦沙漠，占地面积超过3,500英亩。该项目总耗资达22亿美元，历时三年多建设完成，于2014年正式投入使用。作为全球聚光太阳能发电技术的代表性项目，伊万帕电站不仅展示了该技术的巨大潜力，也揭示了未来太阳能电站大规模发展的可能性。

上图：这张照片是2012年12月27日早上8点拍的，拍的是伊万帕太阳能发电厂东边那个大烟囱的北面。摄影：Craig Dietrich，来源：Flickr （CC BY-SA 2.0）

聚光太阳能技术与传统光伏发电技术不同。光伏发电通过将阳光直接转化为电能，而CSP则利用大量的反射镜将太阳光聚焦到中央接收器上，并将其转化为热能，再通过蒸汽驱动涡轮机发电。这种技术优势在于，CSP能够实现较高的能量转化效率，且可与热能存储技术（如熔盐技术）结合，从而在夜间或阴天等光照不足时也能维持一定的电力输出。因此，CSP被视为未来太阳能技术的重要方向之一。

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）

伊万帕电站目前的发电能力为392兆瓦，足以为大约14万户家庭提供电力。然而，这个看似完美的绿色项目在实际运营中却暴露出了意想不到的问题。首先，加州圣贝纳迪诺县政府于2019年通过了一项禁止新建大型太阳能项目的法案，表明当地居民和决策者对类似项目的环境和生态影响心存顾虑。二是，虽然伊万帕电站被视为清洁能源的典范，但其对当地生物多样性，特别是对鸟类和濒危物种沙漠龟的影响却引发了环保组织的强烈反对。电站运营方为缓解这一问题，已投入5,500万美元用于生态补偿和保护措施，但效果并不显著。

该项目的选址位于生态环境完好的沙漠栖息地，这引发了环保组织的强烈反对。在项目建设前，美国国家公园保护协会（NPCA）发布报告，指出该项目可能对水资源、视觉资源以及沙漠物种造成损害。为了节约稀缺的沙漠水资源，伊万帕采用了LPT 550技术，通过空气冷却将蒸汽转化为水，这一方法使得水的使用量减少了90%。但项目的光镜阵列可能对飞行中的鸟类造成致命威胁，反射的光线和热量，可能使鸟类在飞行中被灼伤或碰撞。上图：一张由Hodoyoshi-1卫星拍摄的伊万帕太阳能发电厂的卫星图像。照片清晰地展现了这座位于美国加州莫哈韦沙漠的巨大太阳能发电设施。图源：Axelspace Corporation

然而，这里面有一个不可忽视的环境代价：这种“清洁能源”对鸟类等生物的生存威胁。

高温光束不仅仅集中在发电塔周围，即使电站处于待机状态时，镜面仍可能将光线反射到塔顶上方，形成一个对鸟类极具威胁的高温区域。此外，这些设施吸引了大量昆虫，鸟类为了捕食昆虫飞入这一危险区域，从而导致伤亡。以上是一些鸟类标本（图文无关）摄影：Linda 绿会融媒海洋与湿地（OceanWetlands）

就拿这个项目遭到的质疑和批评来说，伊万帕电站的最大问题之一，被认为是对鸟类产生了负面影响。由于这个电站采用大量反射镜、将太阳光聚焦至塔顶，这种强烈的光束，会在塔顶区域形成高温热点，吸引昆虫前来聚集，而昆虫的出现则进一步吸引鸟类。这些鸟类在飞行过程中误入光束区域，往往会在几秒钟内，被灼伤、甚至烧死。据估计，每年有多达3500只鸟类因此丧生。如此之高的死亡率，无怪乎会引发质疑和批评。

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。上图：莫哈韦沙漠中的沙漠龟。摄影：Tigerhawkvok（CC BY-SA 3.0）

在维基百科对于这个伊万帕太阳能发电站的介绍中提到：根据估算，每年大约有3500只鸟类因太阳能设施受伤或死亡，其中许多是因飞入高温光束区域而被烧伤或者是烫死。

再者，就是对于本土物种的威胁。比如一种乌龟——沙漠龟。

此外，人们对于“荒漠”的刻板印象以为是不毛之地，其实荒漠生态系统也是一种独特的生态系统。就拿伊万帕电站来说，它所在的莫哈韦沙漠虽然看似荒凉，但实际上，是许多濒危物种的栖息地。沙漠龟（desert tortoises）便是其中的一类。

笔者在检索资料的时候发现，华盛顿邮报2018年的一篇报道显示，荒漠龟是一种生活在美国西南部沙漠地区的濒危物种，曾经广泛分布于莫哈韦沙漠地区，但由于疾病、城市扩张和基础设施建设的威胁，它们的数量急剧减少。虽然这些野生动物的自然寿命可达80年，但需要15~16年才能达到繁殖年龄。由于荒漠环境恶劣，尤其这种乌龟在幼年时期，存活率极低，大约99%的个体在成年前就会死亡。它们主要面临食物短缺、高温威胁以及捕食者的侵害。

瞧瞧这只刚破壳而出的沙漠龟宝宝！这张照片由美国地质调查局西部生态研究中心的一位科学家拍摄，记录了沙漠龟的破壳而出。沙漠龟是一种美国联邦政府列明的受威胁物种，如今，已经仅分布在莫哈韦沙漠。美国地质调查局对沙漠龟的研究正帮助联邦和州管理机构改善土地利用和保护计划，在莫哈韦沙漠景观中平衡这一受威胁物种的恢复与其他资源利用的优先级。图片来源：美国地质勘探局K. Kristina Drake 博士。（版权：公域）（海洋与湿地小编注：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。）

20世纪60年代，伊万帕谷地每平方公里曾有60~70只荒漠龟，但到20世纪80年代，仅剩下了约6~7只/平方公里！虽然太阳能开发并不是导致荒漠龟数量急剧下降的主要原因，但随着光伏产业的扩展，这一濒危物种的未来面临新的严峻挑战。

这片地区的沙漠龟种群数量，本就受到了人类活动和气候变化的威胁，而大规模的电站建设，进一步侵占了它们的生存空间，可谓是“屋漏偏逢连夜雨”、雪上又加霜！虽然报道称，电站运营方在项目规划和建设期间采取了一系列“生态补偿”的措施（比如说在迁移沙漠龟时，采取保护措施并建立了专门的龟类栖息地）；但总体看，仍然是无法完全消除项目对沙漠生态系统的长期影响的。

龟速求生，殊为不易！

海湿小编注意到，2013年，类似的问题已经有了报道。比如上面沙漠太阳这个网站的一篇报道显示，NextEra能源公司在加州Blythe地区建设太阳能发电项目时面临困境。一方面，公司希望推动清洁能源的发展；另一方面，项目建设可能对当地鸟类造成严重威胁，引发了环保组织和政府部门的担忧和介入。双方围绕鸟类保护措施展开了激烈的争论。上图来源：Desert Sun

另外，环境影响评价的缺失也是值得反思的。

伊万帕电站所引发的问题凸显了当前许多清洁能源项目在环境影响评价（Environmental Impact Assessment, EIA）方面的不足。环境影响评价应当成为任何大型项目规划的核心部分，它不仅要考虑项目本身的能源效益，还要全面评估其对当地生物多样性、生态系统稳定性以及社区福祉的潜在影响。但是在实际操作中，环境影响评价往往被简化为一项行政审批程序，缺乏深入的生物多样性保护考虑。伊万帕电站案例便是一个典型的例子——虽然这个项目在技术和能源产出方面被誉为“绿色典范”，但它环境影响评价在生物多样性保护方面的考量却被认为是“存在明显的缺失”。

一个有效的环境影响评价应该包括以下几个关键内容：项目对栖息地的占用程度、对濒危物种的潜在影响、对迁徙鸟类和其他野生动物行为模式的改变、以及项目对当地生态系统长期健康的影响。尤其是在像莫哈韦沙漠这样独特而脆弱的生态环境中，环境影响评价更应当采取一种“预防为主”的原则，而非“先发展、后补救”的策略。伊万帕电站的经验表明，缺乏对环境的全面评估和长期监测，往往会导致不可预见的生态后果。

所以，这里笔者就像谈谈：光伏发展与生物多样性保护，如何协同增效？有什么机遇、挑战呢？

首先我们不可否认的一点是，光伏和聚光太阳能项目的快速发展，无疑对全球减排目标、气候减缓和适应的实现做出了重要贡献。但“绿色发展”并不意味着可以忽视生态保护目标，否则，若是变成“绿色荒漠”，那岂不事与愿违？！因此，笔者建议，在未来的能源转型过程中，必须将生物多样性保护纳入可再生能源开发的整体框架中，从而实现“生态效益”与“能源效益”的双赢。

上图是2014年春季伊凡帕SEGS的鸟类死亡率（获批的监测）的数据。生物学家团队统计和识别在伊万帕项目中遇难的鸟类，结果显示在2014年4月的调查中，发现了97只死伤鸟类，主要包括蜂鸟、麻雀和哀鸣鸽等。图片来源：Renewableenergyworld在2014年9月份的一篇报道（参见文末链接）。（海湿小编注：维基百科数据显示，早在在2013年的试运行中，那里发现了34只死亡的鸟类，其中15只的羽毛遭到严重烧焦，显示出它们是在飞行中被高强度的太阳光照射致死的。此后监测数据显示，鸟类的死亡数量持续上升，2014年共记录到290只死亡鸟类，其中包括猎鹰和仓鸮等受保护物种。监测团队认为，强烈的光线吸引了昆虫，而昆虫又吸引了以其为食的鸟类，导致了它们的死亡。）

伊万帕太阳能电站的案例揭示了一个重要的教训：在大力推动绿色能源发展的过程中，我们必须时刻警惕潜在的生态和环境代价。无论是鸟类的高死亡率，还是濒危沙漠龟栖息地的丧失，这些问题都表明，清洁能源技术在实际应用中仍需更加系统、全面的环境管理措施。要避免这种情况的话，一定要把促进保护生物多样性与应对气候变化行动的协同增效纳入到政策的主流中。

笔者今天之所以写这篇文章，是因为最近有关部门正在就《分布式光伏发电开发建设管理办法（征求意见稿）》 征求意见。笔者在参加绿会风光电与生物多样性工作组组织的讨论时，分享到了这个太阳能项目的案例。这样的案例，放眼全球，其实并不在少数，若有时间，笔者未来将一一撰文来介绍。一言以蔽之，笔者的初中是希望，我们更多人能了解到这样的一个理念：光电的生物多样性影响，不可不考虑。

回到这个话题，具体来说，笔者建议，可以考虑以下几种策略：

一是，在所有大型可再生能源项目的规划和开发过程中，首先必须严格执行环境影响评价制度，把生物多样性保护作为一个重要的考量因素。同时，这些项目的环境影响评价报告应该向公众公开、充分公示（而不是像最近某个涉及到自然保护地调边的情况时，只公示5天，搞的刚刚反应过来的公众猝不及防）；不能环评“躲猫猫”，而应该真正的要做到透明化，这样专家和公众就能对项目进行监督和评价。公开透明，不仅能提升项目的环境合规性，还能增强公众对绿色能源项目的信任感。

二是对于大型太阳能电站等项目，可引入“生物多样性补偿”机制，来弥补项目对当地生物多样性造成的负面影响。比如说，基于前期的评估，然后通过恢复被破坏的栖息地、迁地保护或者在地保护等等，或者在项目周边设立自然保护地（可以是作为其他有效的区域保护措施（OECMs）的基于社区的保护地），来抵消项目的生物多样性足迹。同时，还可以借鉴英国今年实施的“生物多样性净增益”（BNG）等措施，确保项目开发结束后，当地的生态系统质量要比开发前更好，而不是仅仅维持现状。

三，未来的可再生能源项目在技术选择和选址时，应该优先考虑对生物多样性影响较小的方案。比如，可以将太阳能电站设在废弃的农田或工业用地上，而不是生态敏感区域；通过智能规划和设计，尽量在电站建设过程中保留原始植被，减少对迁徙鸟类通道的干扰。

换而言之，在规划可再生能源建设时从顶层设计的角度来说，不妨考虑让它们像“绿洲”一样，让它们多去滋养已伤痕累累的土地，而非在原生态的自然画布上随意涂抹；可再生能源项目应该与自然形成良性循环，将废弃地转化为能源宝库，实现资源的最大化利用，甚至是成为保护自然、修复生态的助推器。

最后，笔者认为，可再生能源的发展应该跳出单纯“减排优先”的思路，走向“人与自然和谐共生”的新理念。未来的绿色能源项目不仅要在技术上追求高效和清洁，更应该在理念上追求生态和谐以及社会公正。一个SDG（SDG13气候）的实现，不能以另外一个SDG（SDG14+15，保护生命）只有将生物多样性保护和应对气候变化的行动紧密结合，才能真正实现可持续发展。

（声明：本文仅代表作者的本人观点。欢迎留言、点评、批评、讨论。）

作者 | 王芊佳

编辑 | Richard

总编 | Linda Wong

【参考资料】

https://www.theneweconomy.com/energy/the-unexpected-environmental-drawbacks-of-concentrated-solar-power-plants

https://www.washingtonpost.com/brand-studio/wp/2018/09/09/feature/can-solar-energy-and-wildlife-coexist

https://www.energy.ca.gov/powerplant/solar-thermal/ivanpah-solar-energy-generating

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

本文来自“海洋与湿地”微信公众号