上个月，美国环境保护署和司法部宣布对污染当地水道的公司处以超过一百万美元的罚款。罪魁祸首？伊利诺伊州、阿拉巴马州和爱达荷州的四座太阳能发电站。污染当地水道。
“发展太阳能是[拜登]政府应对气候变化的关键组成部分，”环境保护署 (EPA) 的一名官员 Larry Starfield 在 11 月 14 日的新闻发布会上表示。“这些和解协议向太阳能发电项目的所有者发出了一个重要信息：这些设施必须在规划和建设过程中遵守所有环境法律。”
这些大型太阳能项目都由同一家承包商负责，违反了建设许可，并且雨水控制管理不善，导致水道中淤泥堆积。随着私营企业竞相建设可再生能源能力，环保局与这四家太阳能发电站的案例说明了一个核心挑战：虽然利用太阳能可能是解决过度消费化石燃料的灵丹妙药，但建设能够利用太阳能的清洁能源电网往往更为复杂。
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专家表示，实现净零排放的道路几乎肯定需要太阳能——这要求我们认真审视这些大规模设施在清洁建设和更道德的面板生产方面所面临的挑战。
建造和回收太阳能电池板
美国目前使用的大多数太阳能电池板都始于沙子。科学家们将沙粒提纯为近乎纯净的晶体硅，但这一过程需要大量的电力。根据密歇根州立大学土木与环境工程副教授Annick Anctil的说法，太阳能电池板碳足迹的近 80% 可能仅来自这一提纯过程。
“电力来源非常重要，”Anctil 说。“如果你在一个使用煤炭或天然气的地区制造太阳能电池板，那么你的太阳能电池板就不如那些能够利用太阳能生产的电池板环保。”
太阳能电池板的设计寿命约为 30 年。在其生命周期结束时，安装人员可以选择将其丢弃在垃圾填埋场或进行回收，但由于该行业尚属新兴，回收电池板材料的基础设施并不完善。
“我们需要在规划和选择电池板时，不仅考虑发电量，还要考虑整个生命周期。”
— Annick Anctil，密歇根州立大学
世界各地的政府机构、组织、研究团体和公司已经开始开发技术和创建回收计划，以分解太阳能电池板和材料。例如，总部位于美国的太阳能产业协会正在创建一个网络，帮助消费者识别在哪里可以回收他们的太阳能电池板，并帮助安装人员找到购买回收模块的地方，Anctil 解释道。该协会报告称，自 2016 年回收计划启动以来，已处理了超过 400 万磅的太阳能电池板及相关设备。Anctil 表示，幸运的是，如果电池板最终进入垃圾填埋场，玻璃和硅材料是无毒的。(她确实提到金属框架也需要分解)。
目前还没有关于美国回收了多少太阳能电池板以及有多少被丢弃的全面数据。大规模生产太阳能电池板大约始于 10 年前，因此很可能大多数电池板尚未达到其使用寿命。
太阳能发电站土地平整
在平坦的地面上安装太阳能电池板更方便、成本更低，这通常需要公司砍伐树木和当地植被。土地平整或坡度调整会导致土壤侵蚀，并最终导致泥沙流失，风暴会将侵蚀的土壤向下推移，有时会流入水道。水中过多的土壤会破坏当地生态系统，伤害其中的动植物，并损坏饮用水处理系统。
在最近的和解协议中，环保局和司法部指控这四座太阳能发电站违反了《清洁水法》，未能为建设过程中产生的泥沙流做好准备。有关部门指控其中两座位于爱达荷州和阿拉巴马州的发电站甚至非法将泥沙排入附近水道。
加州圣何塞州立大学环境研究教授 Dustin Mulvaney（他的研究重点是太阳能商品链）表示，这些违规行为似乎是“非常容易解决的问题”，公司本应能够控制。“[太阳能发电站经常]出错的地方是它们认为自己了解当地情况，”Mulvaney 说。但当建设开始时，“它们会遇到濒危物种冲突、雨水问题和空气污染问题。”
Anctil 说，为太阳能发电站平整土地“就像任何其他道路建设工程一样”。“不幸的是，一些建筑公司[在建设过程中]就是不在乎或不小心。”通过种植植被来捕捉部分土壤和水，本可以避免这些近期太阳能发电站建设造成的径流。
Anctil 和 Mulvaney 表示，法规有助于防止此类建设项目的用水和污染问题。虽然[项目的]竞标过程因州而异，但更严格的政府评估可以确保太阳能公司保护它们正在利用的环境。竞标过程因州而异。
由于农田已经平坦且有规模化的空间，因此一直是太阳能项目的首选——能源公司通过经济回报激励农民。但将这些土地转化为太阳能发电站也带来了文化和野生动物问题。农民可能不愿看到他们的土地从成排的庄稼变成成排的人工电池板。
美国清洁能源公司太阳能政策总监 David Murray 在给《Popular Science》的一份声明中写道，虽然建设过程可能对土地造成严重干扰，但太阳能发电站确实为农民和环境带来了一些即时好处。在某些设置下，种植者可以在电池板之间或旁边种植作物。“生态系统服务是大型太阳能发电站被低估的好处，一旦投入运营，与条状农作物农业相比，太阳能设施产生的养分径流更少，所需的杀虫剂和除草剂也少得多，”Murray 写道。
从头到尾的问责制
违反《清洁水法》的四家太阳能发电站都是国际金融和投资公司的子公司。但 Mulvaney 认为，更糟糕的是那些经验不足的太阳能开发商，他们只建造一个项目然后很快就解散了。他看到“相当多的项目”被交给了这些临时公司。
“当你有这些一次性然后就消失的实体时，根本没有责任可言，”他说。“这是一个结构性问题。”
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Anctil 表示，尽管公共和私人团体可能感到有建设可再生能源系统的紧迫感，但谨慎考虑这些系统本身的建造和采购方式非常重要。
“问题在于人们往往只关注将产生多少电力，”她解释道。“我们需要在规划和选择电池板时，不仅考虑发电量，还要考虑整个生命周期。”
需要一个从头到尾更具环境意识的过程。Anctil 说，沙子的开采应该在法律和道德上进行。开发商还需要考虑如何建造可持续的太阳能阵列，以最大限度地减少对当地栖息地的影响。一旦太阳能电池板达到使用寿命，应制定更好的回收计划。并且，与任何其他大型建设项目一样，可再生能源公司应遵守州和联邦的环境法规。
“我不是想扼杀太阳能，”Anctil 说。“我只是想确保在 5 到 10 年后，我们不会发现新的环境灾难。”
