風電場建設和運行中的環(huán)境因素識別與評價研究

賈秀芹 李在卿

(環(huán)境保護部環(huán)境發(fā)展中心，北京 100029)

1 引言

風能的開發(fā)利用已形成規(guī)模，特別是風力發(fā)電在許多國家得到大規(guī)模利用。風電作為一種清潔環(huán)保的能源，基本不存在環(huán)境污染。即風電開發(fā)建設過程中，不產(chǎn)生廢氣、廢水和廢渣，對環(huán)境的負面影響僅在于改變部分土地的利用功能，產(chǎn)生一定的噪聲、少量生活污水和變壓器事故狀況產(chǎn)生的少量廢油，因此，開展風電場建設和運行中的環(huán)境因素識別與評價研究非常必要。

2 環(huán)境因素識別與評價的重要性

要建立一個有效的環(huán)境管理體系，首先要正確認識組織和環(huán)境之間相互作用的情況，組織的活動、產(chǎn)品和服務中能與環(huán)境發(fā)生相互作用的要素稱為環(huán)境因素，例如，廢物的排放、材料的消耗或再利用、噪聲的產(chǎn)生等。組織實施環(huán)境管理體系應當識別自身能夠控制的和能夠對其施加影響的環(huán)境因素。

環(huán)境因素識別與評價是初始狀態(tài)評審的一個主要內容，同時作為體系的要素，又是體系運行的重要環(huán)節(jié)。企業(yè)環(huán)境因素識別的充分性、評價的準確性和合理性是影響其環(huán)境管理績效的重要因素，正確完整地識別出組織的環(huán)境因素并有效地控制是環(huán)境管理體系得以正常實施的前提和保障。只有識別和評價出了重要環(huán)境因素，才能有針對性地控制，從而減少事故的發(fā)生?？梢哉f:環(huán)境因素識別與評價是環(huán)境管理體系的根基，做好了環(huán)境因素識別與評價，環(huán)境管理體系已經(jīng)成功了三分之一。

3 風電場環(huán)境因素識別

風電場環(huán)境因素的識別分為建設期環(huán)境因素識別和運行維護期環(huán)境因素識別。

3.1 主要工藝過程

3.1.1 施工建設期工程內容

風電場的建設主要包括風電機組基礎構筑及安裝、箱式變壓器安裝、線路架設施工、施工檢修道路施工、升壓站新增主變和35KV配電裝置安裝。施工期主要工藝如下(見圖1)。

圖1 風電場施工期主要工程內容

3.1.2 運行期工程內容

以某199.5MW風電工程為例:風電場的運行過程如下:首先風力驅動風輪轉動，風輪帶動直驅同步發(fā)電機發(fā)電，1600kVA升壓變壓器將發(fā)電機所產(chǎn)生的690V機端電壓升至35kV，然后采用35kV電纜穿PVC管敷設接至35kV架空線路桿塔，35kV線路采用 LGJ-95、LGJ-185、LGJ-300導線，在近升壓站處采用直埋電纜接入風電場220kV升壓站的35kV母線側。風力發(fā)電的工藝流程如圖2所示。

圖2 風力發(fā)電運行工藝流程圖

3.2 環(huán)境因素識別

3.2.1 噪聲排放

施工期的噪聲源主要為各類施工機械產(chǎn)生的噪聲。主要產(chǎn)生噪聲的施工機械有起重機、挖掘機、推土機、攪拌機、裝載機、打夯機、振搗棒和振搗器、砂輪鋸、空氣壓縮機等。運行期由風輪葉片的氣流和風輪產(chǎn)生的尾流會產(chǎn)生空氣動力噪聲，變速齒輪箱會產(chǎn)生機械噪聲。其中空氣動力噪聲與風電機的機型及塔架設計有關。

3.2.2 生活污水排放

施工期的生活污水主要是施工生活區(qū)產(chǎn)生的生活污水。由于施工過程常駐人口不多，多數(shù)施工人員交班后就離開施工場地。因此，施工期產(chǎn)生的生活污水量較少。運行期生活污水主要來源于升壓變電所、綜合樓和控制室工作人員產(chǎn)生的生活污水。

3.2.3 棄土棄渣

在施工過程中先利用已有道路上山進行風機基礎的挖方和澆注，風機基礎產(chǎn)生的挖方一部分用于風機周圍的施工檢修道路的填方，一部分用于吊裝平臺的修筑。箱變以及集電線路產(chǎn)生的挖方就近用于施工檢修道路的修筑，當施工檢修道路修好時風機基礎、箱變及集電線路的輸電塔架基礎已經(jīng)挖好，就可以進行風機、箱變以及塔架的架設和安裝。

3.2.4 生活垃圾排放

運行期綜合樓產(chǎn)生的生活垃圾。

3.2.5 鉛蓄電池廢棄

在變電所中，直流系統(tǒng)是核心，為斷路器分、合閘及二次回路中的繼電保護、儀表及事故照明等提供能源。而直流系統(tǒng)中提供能源是蓄電池，為二次系統(tǒng)的正常運行提供動力。其正常壽命可達10～15年。廢棄后交專業(yè)的有資質公司處理。

3.2.6 廢油排放

主變均采用油浸式，變壓器外殼內裝有大量變壓器油。一般來說只有當發(fā)生事故時才可能造成油泄出。需要建設事故油池，變壓器下設集油坑，四周設排油槽，排油槽、集油坑與事故油池相連，以防止檢修時變壓器內的油外流造成污染。主變和箱式變壓器產(chǎn)生的廢油，統(tǒng)一收集后交專業(yè)的廢油回收處理單位集中處理。

4 風電場環(huán)境因素評價

4.1 施工期的環(huán)境影響分析與評價

4.1.1 生態(tài)環(huán)境影響

風電場建設內容主要包括施工檢修道路、風電機組基礎和塔架、集電線路架設及施工工棚、倉庫等臨時性建筑等，這些工程的實施均要占壓地表破壞地表植被。一般占用荒草地、林地等自然植被的面積在評價區(qū)所占比例很小，不會造成評價區(qū)生態(tài)系統(tǒng)組分的顯著變化，也不會顯著削弱其生態(tài)功能的發(fā)揮。隨著項目的建成，施工臨時占地將進行有效地植被恢復，永久占地占用的林地采取相應的林地補償措施，項目建設對植物種群的影響大大減輕。而且風電場的風機機位和集電線路桿塔采用“點征”占地方式，因此不會對區(qū)域生態(tài)環(huán)境質量產(chǎn)生明顯不利影響。

4.1.2 水土流失影響分析

風機基礎區(qū)、箱變區(qū)、集電線路區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)在施工準備階段主要是清除作物根系、剝離種植表土、場地平整等，原地貌擾動，地表覆蓋物被清除，大面積地表裸露。水土流失主要來源于施工期挖方和表土的臨時堆放形成的邊坡而產(chǎn)生的中度水蝕。

工程建設過程中施工開挖、運輸會損壞土地和植被。工程施工過程中產(chǎn)生的棄土棄渣沿線分散臨時堆放，最終全部用于道路修筑，因此沒有棄土、棄渣。

項目施工期如果不采取任何水保措施，造成的水土流失;項目植被恢復期如果不采取任何水保措施，造成的水土流失。運行期采取生態(tài)恢復與水土流失防治措施后與未采取措施水土流失量相比，可減少水土流失量;工程3年恢復期結束后，將恢復至施工前原地貌土壤侵蝕模數(shù)。

4.1.3 噪聲排放影響分析

施工期噪聲主要源自施工機械和運輸車輛。主要產(chǎn)生噪聲的施工機械有起重機、挖掘機、推土機、攪拌機、裝載機、打夯機、振搗棒和振搗器、砂輪鋸、空氣壓縮機等。這些噪聲源的噪聲級分別在79dB(A)～95dB(A)之間。

施工噪聲源可近似為點源，根據(jù)點聲源衰減模式，可計算出各施工機械的施工場地達標邊界距離。施工邊界噪聲達標衰減距離最大為100m，風電工程多在無人居住區(qū)，因此，施工期施工機械產(chǎn)生的噪聲不會對附近村莊居民產(chǎn)生影響。

4.1.4 廢水和污水排放影響分析

施工期廢水和生活污水來自施工用水和施工人員生活用水的排水。施工用水主要為混凝土拌和與養(yǎng)護，場地的降塵噴灑等。

4.1.5 施工揚塵排放

施工期對環(huán)境空氣的影響主要表現(xiàn)在二次揚塵的影響。平整場地、挖填土方，從而使施工場地的地表和植被遭到破壞，表層土壤裸露，遇風可產(chǎn)生揚塵。土方的臨時堆放會對生活區(qū)產(chǎn)生影響。堆放易產(chǎn)塵的建筑材料，如無圍檔，隨意堆放，會產(chǎn)生二次揚塵。建筑材料的運輸，如不采取有效的遮蓋措施，會產(chǎn)生揚塵。施工垃圾的清理會產(chǎn)生揚塵。施工檢修道路的修筑會破壞地表植被，土壤裸露，造成二次揚塵。

4.1.6 固體廢物排放影響分析

在施工期產(chǎn)生的固體廢物主要包括施工人員的生活垃圾和施工過程中產(chǎn)生的土石方。施工人員產(chǎn)生的生垃圾量較少。施工過程中產(chǎn)生的土石方量較大，施工過程中風電機基礎和箱變以及輸電線路的土方余方量全部用于吊裝平臺和施工檢修道路的回填，并恢復植被，不產(chǎn)生工程土石棄方。

4.2 運行期的環(huán)境影響分析與評價

4.2.1 噪聲影響分析

(1)風機噪聲:風力發(fā)電機組在運轉過程中產(chǎn)生的噪聲來自于葉片掃風的空氣動力噪聲和機組內部機械運轉的機械噪聲。其中以發(fā)電機組內部的機械噪聲為主，風力發(fā)電機組噪聲源強水平依風電機出力大小在95dB(A)-102dB(A)。

(2)升壓站噪聲影響分析:升壓變電所的噪聲主要來源于站內變壓器的噪聲。根據(jù)監(jiān)測，運行期廠界晝、夜間噪聲預測值均滿足《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》(GB12348-2008)的2類區(qū)標準要求。

4.2.2 生活污水排放影響分析

主要是升壓站人員生活產(chǎn)生的污水，由于一個風電場配備的人員不足10人，用水及污水排放有限，產(chǎn)生的污水經(jīng)地埋式一體化污水處理設施處理后夏季作為站內綠化澆灌，道路噴灑等用水，不外排，不會對環(huán)境造成影響。

4.2.3 固體廢物排放影響分析

本項目產(chǎn)生的固體廢物共3種，包括生活垃圾、廢油和廢舊蓄電池。

(1)生活垃圾排放運行期綜合樓產(chǎn)生的生活垃圾集中收集后送由當?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一處理。

(2)廢油排放:變壓器油為礦物絕緣油。變壓器實行動態(tài)檢修，5年檢修一次，單臺主變檢修過程中會產(chǎn)生約75kg廢油。根據(jù)《國家危險廢物名錄》(2008年8月1日)，變壓器產(chǎn)生的廢油屬于危險廢物中的“HW08廢礦物油”，廢物代碼“900-249-08”。事故情況下可能會造成廢油泄漏。

(3)鉛蓄電池排放:根據(jù)《國家危險廢物名錄》風電場產(chǎn)生的廢舊蓄電池屬于危險廢物中的“HW49其他廢物”，廢物代碼“900-044-49”。需要風電場對廢舊鉛蓄電池統(tǒng)一收集，交有資質的單位集中處理。

4.2.4 電磁輻射環(huán)境影響分析

根據(jù)監(jiān)測:從220kV變電站配電裝置的高壓進線一側為起點圍墻外50m處的工頻電場強度為0.002～0.028kV/m，遠小于城市居民區(qū)工頻電場強度評價標準4V/m。工頻磁感應強度為 0.005×10-3mT-0.238×10-3mT，遠小于磁感強度對公眾全天輻射的工頻限值評價標準值0.1mT?？烧J為220kV變電所的電磁輻射對周圍環(huán)境影響甚小。

因此，風電場工程施工期的重要環(huán)境因素主要是水土流失、揚塵排放和固體廢棄物排放;運行期重要環(huán)境因素是廢油排放、鉛蓄電池排放。

風電開發(fā)企業(yè)應針對工程造成不利影響的對象、范圍、時段、程度，根據(jù)環(huán)境保護目標要求，提出預防、減免、恢復、補償、管理、科研、監(jiān)測、監(jiān)理和環(huán)保驗收等對策措施。

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