999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

風電場對環境的影響及控制

2011-04-29 00:00:00周艷芬,耿玉杰,呂紅轉
湖北農業科學 2011年13期

摘要:風力發電的優勢不言而喻,但風電發展也會對環境產生不利影響。介紹了我國風電場的分布環境特點,并從植被破壞、噪聲污染、鳥類安全、電磁輻射、視覺景觀污染等方面闡述了風電場對環境的影響,同時也提出了相應的預防控制措施。

關鍵詞:風力發電;環境影響;生態控制

中圖分類號:TM614;TK81文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)13-2642-05

The Environmental Impact of Wind Power Station and Its Control

ZHOU Yan-fen,GENG Yu-jie,L?譈 Hong-zhuan

(Hainan Zhonganke Safety Technique Adversary Co., Ltd., Haikou 570125, China)

Abstract: The benefit of windmill power generation is significant; however, its negative effects on the environment should not be ignored. The natural terrain might be damaged; water loss and soil erosion is likely to happen, it is also dangerous to birds; noise would be generated; visual landscape would be damaged; and electromagnetic interference might happen. Therefore, the environment must be protected carefully and environmental management must be strengthened in the wind power station, so as to reduce its negative effects. Before the establishment of a wind power station, the location should be selected carefully, all the assessment work must be well done, the construction of the wind power station should be regulated, and related environmental impact assessment system should be applied. In a word, the negative effects of the wind power station on the environment should be reduced to the minimum.

Key words: wind power generation; environmental impact; ecological control

風能是一種清潔可再生能源,儲量豐富;風力發電對環境友好,不會排放有害物質,對空氣和水源沒有污染,環保效益明顯。大力發展風力發電,還可以避免對礦物燃料的過度依賴,也是對不可再生能源的保護。目前世界各國把利用風能發電作為開發可再生能源、改善環境的重要內容和途徑,在中國的未來能源結構中也將占有重要地位。

但發展風力發電畢竟是人類對大自然的干預,對局部生態環境和自然景觀會產生不利影響,這是風力發電的不足之處。風電場一旦建成運行,要消除或減輕不良影響困難大、代價大,應在風電場規劃和設計階段,對當地生態環境充分論證,預測風力發電場建設可能形成的不利影響,通過精心設計,合理布局,將負面影響降低到可以接受的最低限度。

1我國風電場分布環境特點

2010年1月,中國氣象局公布了我國風能資源詳查和評價結果,我國陸上離地面50 m高度達到3級以上風能資源的潛在開發量約23.8億kW;我國5~25 m水深線以內近海區域、海平面50 m以上高度可裝機容量約2億kW。我國陸上風能資源主要集中在內蒙古的蒙東和蒙西、新疆哈密、甘肅酒泉、河北壩上、吉林西部和江蘇近海等7個千萬千瓦級風電基地。僅這些地區的陸上50 m高度3級以上風能資源的潛在開發量就達18.5億kW。

我國內陸風電裝機主要分布在新疆和內蒙古,兩地區裝機功率占全國裝機容量的62%;沿海地區占全國裝機容量的28%,主要分布在廣東、遼寧、浙江3省。根據我國風能資源分布情況,兼顧技術經濟條件,我國將開發重點放在內蒙古、西北、東北、河北、東南沿海及近海島嶼等風能資源豐富地區,并提出建設“風電三峽”的構想,其中包括“陸上三峽”千萬千瓦級風電基地,分布在甘肅酒泉、新疆、內蒙古西部、內蒙古東部、河北等地區;還有江蘇沿海的“海上三峽”千萬千瓦級風電基地等。

我國風能資源開發程度較低,但開發潛力巨大。我國現在已建風電場以及適合風場建設的區域主要分布在偏遠地區,多數屬于生態環境重點保護區,生態環境受到人為干擾極少,這些地區有的已列入國家級自然保護區,有的屬于荒漠,生態脆弱[1]。因此,在風電場施工和運行過程中必須嚴格保護生態環境,加強管理,盡可能減少負面影響。

2風電場對環境的影響及控制

風電發展的負環境效應主要體現在自然地表被破壞、鳥類安全、噪音、視覺景觀干擾、電磁干擾等問題。風力發電項目污染物類別和來源見表1。

2.1植被破壞,水土流失

2.1.1危害現象風電場水土流失類型以風力侵蝕為主,水力侵蝕為輔。施工期間挖土與回填土工程,如進行道路修建、土地平整、風機基礎工程、箱式變工程、電纜溝工程等,將破壞地表形態和土層結構,導致地表裸露,損壞植被,損害土壤肥力,導致水土流失發生。

根據江西省氣象科學研究所與電力公司聯合調研結果,鄱陽湖僅沿岸陸地風能保守估算有125萬kW,鄱陽湖中北部是風能開發最佳區域,技術可開發量210萬kW,占全省可開發風能資源的90%以上。2010年9月從九江市政府了解到,鄱陽湖區最大的風力發電項目都昌縣老爺廟風電場已正式開工建設。該項目總投資20億元,將安裝33臺

1 500 kW的風電機組,總裝機容量達4.95萬kW。此外,鄱陽湖區的磯山湖風電場、長嶺風電場已經上網供電,大嶺風電項目于2009年開工建設。江西省鄱陽湖區風電場按規劃93.1萬kW裝機容量,假設全部安裝850 kW風機或全部安裝1 500 kW風機,兩種方案的土方工程量估算見表2。

由表2可知,兩種方案風機基礎、箱變基礎施工期工程等項目棄土量分別為265 232 m3和

199 341 m3,棄土場分散在沿鄱陽湖區各個風電場,鄱陽湖區沿湖四周多為沙土地表,降雨豐沛,生態植被單一,處置不當將易于形成水土流失,淤積鄱陽湖區。在該風電場的建設過程中,風機、變電所和道路占地屬于永久性占地,這些土地將失去生態功能。目前還在施工建設中的鄱陽湖區風電場永久占地634.3 hm2,必然會減少生物量和植被。

河西走廊的風電開發區域多位于荒漠地帶,生態環境非常脆弱,戈壁上的礫石層及植被保護層容易遭破壞,而且恢復難度大,特別是大型機械對戈壁更容易造成破壞。

2.1.2危害的預防工程在設計中通過合理選址,采用少占地、占劣地等措施,避免不可逆的影響。鄱陽湖區風電場區主要為雜灌木林和草甸,沒有較珍稀的植物,生物量較小,在修建風電場和架空電線時,遇到喬木和灌叢要予以避讓,盡量在其旁側通過,減少因施工造成的植被破壞。

鄱陽湖區風電場等地施工期開挖填方要盡量避免在每年4~7月雨水充沛期進行,而且應將表層種植土單獨存放,底層土可用于工程填方。在升壓站基礎開挖前剝離的表土應集中堆放于升壓站內的一角,待升壓站施工結束后覆土進行場區的綠化。表土堆放區的周圍及臨時棄土的周圍用編織袋裝土筑坎進行臨時攔擋,為防止大風揚塵,需用苫布遮蓋[2]。全部工程挖填平衡后的棄土可用于道路加固建設,生活垃圾應集中起來,送往附近城鎮垃圾處理中心。施工期間如果遇到大風天氣應該作灑水處理,減少揚塵污染。

施工結束后,仍有部分土壤不可恢復而被永久占用,主要為風電機組基礎等,一般為水泥硬覆蓋,不會發生水土流失。沒有水泥硬覆蓋的地面,對場地進行覆土平整,采取異地植草進行生態補償,降低工程對當地生態環境的不利影響。草坪周圍種植綠籬,綠籬外設截流溝,將水引入通往風機道路的排水溝中。這樣布設措施既可以滿足風電機組區防治水土流失的要求,又考慮到景觀需要,營造一個錯落有致的人造景觀。道路兩側可布設防護林,防護林外側設排水溝。在植被恢復初期,植物措施沒有發揮功能,對這些區域進行覆蓋,以減少風力對地表的侵蝕,同時提高植物的成活率。

2.2噪聲污染

2.2.1危害現象風輪機在運行時產生的噪音包括源于輪轂中活動部件的機械噪音、風輪機葉片產生的氣動噪音,都與風速具有相關性。發電機和齒輪箱是機械噪音的主要造成者,其中齒輪箱是主要噪音源,如果技術水平較高,也可以大量消除機械噪音。噪音通過風和風輪機結構部分向環境傳遞,距離風輪機越遠,噪音越低。在一般情況下,風力發電機的噪聲相當于夜間安靜室內的噪聲水平。

風輪機產生的噪音用它的聲音功率水平來表示,用Lobs表示風電場周圍的噪音水平,用Lback表示環境噪音,采用國際能源署專家組推薦的方程式,計算噪音的傳播和各種音源的噪音水平。

現將噪音傳播模型簡單化,即假定聲音從一個點無衰減傳播開來。來自風輪機的噪音(dB(A))用Lw表示,則距離聲音源r處的噪音水平Lp為:Lp=Lw-10lg(2лr2)。

計算的噪音傳播基本考慮在小于2 km的距離范圍內,可以忽略空氣影響和大地吸收等效應。

如果有N臺風輪機,距離聲音源r處的噪音水平總效應為Lp,total,Lp,total=10lg(10)。Lobs為風輪機噪音水平Lp,total與背景噪音水平Lback之和,計算方法為:Lobs=10lg(10+10)。

通過上式計算,確定從風電場開始噪音水平低于40 dB(A)的距離與風輪機臺數之間的關系如表3所示。

據測算[3],單臺風輪機發出的聲功率級通常在90~100 dB(A)之間,風從風輪機吹向500 m處,聲功率級為25~35 dB(A)。如果風電場共有10臺風輪機,500 m處噪音水平在35~45 dB(A)。如果風向相反,則500 m處噪音水平僅為10 dB(A)。晝間因環境噪聲較大,風力發電機的噪聲影響相對較小,距風電場140 m處可達到《城市區域環境噪聲標準GB 3096-93》1類標準;但夜間距風電場約600 m處才能達到1類標準,影響較大。

2.2.2危害預防在進行風電場規劃時,應把對當地居民噪音影響考慮進去。國外推薦在傍晚或夜間風輪機的噪音保持在5 dB(A)的水平。廠商在制造時可以通過設計和制造技術的革新,降低葉片的氣動噪音,減少齒輪箱等噪音源,也可以采用隔離技術屏蔽部分噪音。

因考慮風能資源功率密度的分布,我國風力發電場多數建設在沙漠、山口、海島等地。在人跡罕至的荒漠戈壁中建造風電場,對居民的噪音影響甚微。河西走廊、青海省等區域地曠人稀,風電場建設在荒漠地帶,附近居民極少,離風電場又遠在數公里之外。遼寧省的風電場多選在遼東半島沿岸地帶,距離附近居民區遠,且沿岸地帶風高浪急,風浪聲基本蓋過風機聲。江蘇的風電場主要選擇在偏僻的沿海灘涂。

2.3危害鳥類生活

2.3.1危害現象建設大型風電場,風機的運轉會對鳥類造成傷害,妨礙附近鳥類的繁殖和棲居,尤其會影響候鳥夜間遷徙。

1)對鳥類棲息和覓食的影響。鄱陽湖地處長江中下游南岸,是江西省第一個濕地自然保護區——鄱陽湖候鳥保護區。鄱陽湖區湖灘建設風電場直接影響鄱陽湖區鳥類棲息地187 km2,直接減少一定數量的鳥類棲息和覓食的場所。由于大多數珍禽對噪聲具有較高的敏感性,在風電場噪聲環境條件下,白鶴、中華秋沙鴨、白琵鷺大鴻、野鴨特別容易受驚嚇,會減少活動范圍。鄱陽湖區風電場新型1 500 kW風機葉片旋轉高度為24~100 m,老式850 kW風機葉片旋轉高度為26~84 m,運行時將直接影響鳥類的活動,所以規劃中的湖灘風電場將會影響鳥類棲息覓食[4]。

2)對鳥類遷徙的影響。美國加利福尼亞州的阿爾塔蒙特隘口風力發電站是世界著名的風能發電站,每年有多達1 766~4 721只飛鳥死于風車葉片,其中約1 300只是受保護的猛禽,以至政府不得不在冬天候鳥遷徙季節關閉電站。鄱陽湖有不少國際性保護的候鳥,如白鶴、東方白鸛、白枕鶴、白頭鶴、大鴇、白琵鷺、白額雁、灰鶴、黑鸛、小天鵝等。鄱陽湖水域周邊的沿海灘涂、草地和丘陵是這些候鳥的主要遷徙驛站。鄱陽湖區夏候鳥主要集中在每年的4~9月,冬候鳥主要集中在9月下旬至翌年4月上、中旬。鄱陽湖區風電場基本處于候鳥的遷徙驛站邊緣。普通鳥類遷徙飛翔高度在400 m以下,鶴類在300~500 m,雁的飛行高度可達900 m,均超過風機的高度(100 m以下),風電場風機一般情況下對鳥類遷徙影響不大[5]。

2.3.2危害預防風電場選址時,要盡量回避鳥類棲居地和鳥類遷徙路線,減少對鳥類生活的影響。甘肅的風能資源主要分布在河西走廊,在這一綿延1 000多千米的狹長走廊內,瓜州縣被稱為“世界風庫”,玉門市被稱為“風口”。同時,河西走廊有7個國家級自然保護區,按照甘肅省規劃,在保護區核心地域不允許建立風電場,在保護區也要充分考慮回避候鳥遷徙通道,防止對鳥類生活和遷徙造成影響[6]。

青海湖是鳥類遷徙的重要“中轉站”,同時又是風能資源豐富的地區,在此地建設風電場也要注意避開鳥類的遷徙路線。江蘇鹽城丹頂鶴自然保護區的核心區也不得建立風電場,在非核心區建風電站也應盡可能減少占地面積,輸電線要建在地下。

一家受美國加利福尼亞州能源委員會委托的咨詢公司在阿爾塔蒙特隘口風力發電站經過歷時4年的研究表明,在各風輪機排的兩端設置建筑物可使鳥類繞開風輪機飛行,可降低鳥類死亡率;還可通過施放毒餌,控制作為鳥類食物來源的嚙齒動物在風輪機周圍集結,也可減少對鳥類的傷害。

2.4電磁輻射

2.4.1危害現象電力運行設備都或多或少會產生電磁輻射污染,風力發電機產生的電磁輻射主要來源于發電機、變電所、輸電線路等3部分。

風輪機葉片反射電磁波,在附近的接收裝置在接收直接信號的同時,也會收到反射信號。反射信號是一個滯后信號,對調幅(AM)無線電系統影響較大;由于葉片的轉動使反射信號又成為一個移相信號,影響調頻(FM)無線電系統[7]。如果葉片由具有強反射能力的金屬材料制作,則電磁干擾影響更大。此外架設的高壓輸電線路處于工作時,將相對地面產生靜電感應,形成一個交變電磁輻射場,對無線電形成干擾[8]。

風輪機能夠干擾的通信頻率較多,潛在受到風輪機干擾的通信類型主要有電視廣播、微波通信、飛機導航無線通信等。只有當波長大于風輪機總高度的4倍以上時,通信信號才基本不受影響。

2.4.2危害預防風力發電機電磁輻射要控制在設計環節,設計和制造時要防磁、防輻射,選材是降低輻射的關鍵。在風電場建設過程中,必須考慮風輪機的參數及相關無線電系統參數。

輸電線路設計要調查線路經過的居民點,了解當地通信線路的走勢,還要避開重要電子設施,比如電視發射塔、移動通訊發射塔和基站、電話程控塔、機場導航臺等。選用設備干擾水平要低,并與可以造成干擾的設備保持防護間距。采用架線方式,要適當抬高導線架設高度,減小下場強,優先選擇三角形布置形式。

我國適合風場建設的區域和現在已建風電場,多數分布在生態環境沒有受到人為干擾或干擾極少的偏遠地區,如河西走廊、青海等地,所選風電場多在荒漠地區。

2.5視覺景觀污染

2.5.1危害現象在有風和陽光的條件下,風力發電機組會產生晃動的陰影,在清晨和傍晚時陰影效應最大[9]。陰影隨天氣和季節的變換而變化,陰影的影響是用一個區域每年在陰影中的總小時數來計算的。

轉動的風力機槳葉產生的陰影會使人產生眩暈,心煩意亂,正常生活受到打擾,是一種視覺污染。風輪機對視覺影響的相關參數有風輪機設計、風輪機尺寸、風輪機的布置、風輪機數量及背景景觀類型等。

在風力發電機組選址時,要限制陰影實際發生時間,一般要求陰影影響時間每天不超過10 h,否則必須考慮風力發電機在特定時段關機??梢越o風力發電機組安裝傳感器,在特定時段控制停止運行。

2.5.2危害預防危害的預防可從風輪機的設計、布局和風電場的選址3個方面考慮。

1)風輪機的設計。風輪機的塔架、輪轂與葉片的設計要講究協調,符合美學原理。風輪機葉片數量要以三葉片為主,減少兩葉片風輪機,三葉片令人感覺更平衡,更協調。就大小而言,風輪機越大對景觀影響越大,是安排大型風輪機還是小型風輪機,要更多的考慮背景因素。此外,風輪機的顏色對景觀影響也很大,必須充分考慮景觀特點。風輪機最常見的顏色有白色、灰白色和淡藍色,一般情況下應首選白色。

2)風輪機的布局。視野中風輪機越大,數量越多,對人的視覺影響就越大。如果要保持相同的發電能力,風輪機葉片小,就需要增加風輪機的數量。如果景觀規模大,可布置大型風輪機,以點綴景觀之美。比如,一馬平川的原野,直徑達50~60 m的大型風輪機是比較好的映襯。在自然風光秀麗的景區,或者小型風景區建造風輪機,往往會招致人們的反感。風輪機的布置通常有成群布置和直線布置模式。直線等距布置是一種常見的布置模式,多行布置感到不協調,令人迷亂。如果景觀輪廓線不分明,最好成群布置,比如開闊的原野,從各個方向看去,風電場都是一個模樣。風輪機之間的距離應均勻,講究規范。

3)風電場的選址。如果風輪機選擇的位置恰當,可以使丑陋的風景增添美感,甚至形成一個協調的整體。比如偏僻的山區,安裝幾個風輪機在山頭或山脊,人們遠遠看去,能感覺到大自然生命的氣息。河西走廊旅游資源豐富,可以把風電開發與旅游結合起來,在開發新能源的同時,帶動當地旅游經濟的發展。

3結論

風力發電的正面影響是一種傾向性共識,在我國大力發展風電,不僅是能源開發的需要,也是環境保護的需要。但風電發展也有環境負面效應,主要體現在自然地表被破壞、鳥類安全、噪音、視覺景觀干擾、電磁干擾等問題。我國風電場主要分布在偏遠地區,多數屬于生態環境重點保護區,生態環境受到人為干擾極少,這些地區有的已列入國家級自然保護區,有的屬于荒漠,生態脆弱。因此,在風電場施工和運行過程中必須嚴格保護生態環境,加強管理,盡可能減少負面影響。

1)風電場水土流失類型以風力侵蝕為主,水力侵蝕為輔。施工期間挖土與回填土工程,將破壞地表形態和土層結構,導致地表裸露,破壞植被,損害土壤肥力,導致水土流失。風電場設計要盡量少占地、占劣地,保護水土和植被,降低工程對當地生態環境的不利影響。

2)風輪機在運行時產生的噪音包括發電機和

齒輪箱產生的機械噪音、風輪機葉片產生的氣動噪音,齒輪箱是機械噪音的主要造成者。可以通過設計和制造技術的革新,降低噪音。在進行風電場規劃時,應把對當地居民的噪音影響考慮進去。

3)風機的運轉會妨礙附近鳥類的繁殖和棲居,影響候鳥夜間遷徙。風電場選址時,要盡量回避鳥類棲居地和鳥類遷徙路線,減少對鳥類生活的影響。還可在各風輪機排的兩端設置建筑物使鳥類繞開風輪機飛行,降低鳥類死亡率。

4)風力發電機產生的電磁輻射主要來源于發電機、變電所、輸電線路3部分。架設的高壓輸電線路處于工作時,將相對地面產生靜電感應,形成一個交變電磁輻射場,對無線電形成干擾。許多通信頻率都會受到風輪機潛在的影響,風輪機葉片可以反射電磁波。風力發電機電磁輻射問題主要是要控制在設計環節,充分考慮防磁、防輻射等要求。風電葉片在設計時,高壓輸電線路在架設時也要采取防電磁輻射措施。

5)轉動的風力機槳葉產生的陰影會使人產生眩暈,心煩意亂,正常生活受到打擾,是一種視覺污染。只要在風機的設計、布局和選址上考慮周全,風力機將對大自然起到畫龍點睛的作用,使美麗的田園風光增添幾分現代感的秀色。

參考文獻:

[1] 孫春順,王耀南,李欣然,等. 風力發電工程對環境的影響[J]. 電力科學與技術學報,2008,23(2):19-23.

[2] 趙大慶,王瑩,韓璽山. 風力發電場的主要環境問題[J]. 環境保護科學,2005,31(3):66-67.

[3] 鄧曉湖,盧緒祥. 大型水平軸風力機噪聲的測量[J]. 能源工程,2010(2):49-52.

[4] 張忻,馬紹菂. 甘肅省風電產業發展現狀及其對區域環境的影響初探[J]. 法制與社會,2010(20):197.

[5] 沈又幸,劉琳,曾鳴. 風電社會效益的評價模型及其應用研究[J]. 華東電力,2009(5):852-855.

[6] 尚立照. 風力發電對河西走廊生態環境影響初探[J]. 環境研究與監測,2010,23(1):3-5.

[7] 袁鐵江,晁勤,吐爾遜·伊不拉音,等. 電力市場環境下含風電機組的環境經濟調度模型及其仿真[J]. 電網技術,2009(6):67-71.

[8] 俞海淼,周海珠,裴曉梅. 風力發電的環境價值與經濟性分析[J]. 同濟大學學報(自然科學版),2009,37(5):704-708.

[9] 楊小力. 西北地區風力發電的環境價值研究[J]. 生態經濟,2010(7):143-145.

注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文

主站蜘蛛池模板: 免费一级成人毛片| 国产在线视频导航| 91免费在线看| 中文字幕1区2区| 无码日韩精品91超碰| 无码高潮喷水专区久久| 在线观看91香蕉国产免费| 欧美成人午夜视频免看| 欧美午夜理伦三级在线观看| a级免费视频| 国产99久久亚洲综合精品西瓜tv| 在线播放国产99re| 88av在线播放| 免费观看无遮挡www的小视频| 精品国产一区二区三区在线观看 | 欧美亚洲网| 国产一区二区福利| 欧美久久网| 欧美午夜在线视频| 国产精品主播| 欧美日韩福利| 无码人妻免费| 国内精品视频在线| 国产h视频在线观看视频| 新SSS无码手机在线观看| 无码福利视频| 一区二区偷拍美女撒尿视频| 无码综合天天久久综合网| 一级一级一片免费| 亚洲第一在线播放| 国产免费人成视频网| 永久免费av网站可以直接看的| 爱爱影院18禁免费| 美女亚洲一区| 国产91麻豆视频| 亚洲天堂首页| 欧类av怡春院| 亚洲无码91视频| 亚洲色图欧美在线| 99热这里只有精品久久免费| 欧洲精品视频在线观看| 亚洲第一成年网| 亚洲视屏在线观看| 露脸真实国语乱在线观看| 波多野结衣爽到高潮漏水大喷| 国产精品亚洲欧美日韩久久| 成人韩免费网站| 国产一二视频| 美女内射视频WWW网站午夜 | 久久综合伊人77777| 精品国产自在在线在线观看| 国产精品福利尤物youwu| 久久久国产精品无码专区| 色综合综合网| 亚洲永久精品ww47国产| 国产精品天干天干在线观看 | 在线观看免费人成视频色快速| 激情乱人伦| 成人在线观看一区| 国产资源站| jizz国产在线| 国产欧美性爱网| 婷婷六月综合网| 欧美精品影院| 国产区成人精品视频| 少妇精品网站| 午夜视频免费一区二区在线看| 91香蕉视频下载网站| 999在线免费视频| 最新国产麻豆aⅴ精品无| 国产精品久久久久无码网站| 日韩毛片免费观看| 国产成人a在线观看视频| 久精品色妇丰满人妻| 亚洲中文字幕久久无码精品A| 免费无码在线观看| 亚洲欧美在线看片AI| 欧美精品不卡| 精品国产香蕉伊思人在线| 精品精品国产高清A毛片| 黄色福利在线| 一本大道AV人久久综合|