風電的環保和安全問題

任孝良，易小惠

（大唐桂冠山東電力投資有限公司, 煙臺 264000）

0 引言

隨著上世紀90年代以來風電機組的逐漸大型化和規模化量產，風電作為新型清潔能源項目已經被全世界越來越多的人認可。自從2006年1月1日開始執行新能源法以來，我國的風電事業發展飛速，經過短短6至7年的飛速發展，我國已經成為世界第一風電大國。

然而，風電發展并非一帆風順，除了電網接入問題、棄風等發展瓶頸，還遇到了諸如減稅讓地方政府沒有積極性、風電與其他產業新增規劃的沖突等問題；更讓人難以接受的是，部分地方政府以影響生態環保問題對風電進行限制，不但在批復項目過程中制造障礙，而且在風電項目已取得環評批復的情況下，項目批復開工后還以環保的名義被叫停，甚至風電場運營中被迫搬遷。可以說，目前這種狀況已經非常普遍，不但造成風能資源浪費，還給國家造成大量的人力、物力浪費，這包括前期花費的大量人力、幾百萬的前期費用；甚至開工建設、運營后上億元的損失等。筆者通過學習和實踐，對風電與環境保護和安全等問題進行研究，破磚引玉，希望能杜絕以環保名義要求風電停工等現象的發生，為清潔能源正名。

1 風電對環境的利弊分析

1.1 風電對環境有利的方面

風電屬清潔的可再生能源，充分利用可減少常規石化能源的消耗，符合國家能源發展戰略和世界能源發展方向。是安全、可再生、可循環使用、具備規模化發展的高性價比能源。

風電場向大氣排放的污染物為零，實現固體、氣體零排放，對保護大氣環境有積極作用，尤其對改善目前的霧霾天氣有積極的作用。

風電場相比燃煤電廠可節省大量淡水資源，減少水環境污染，特別是對淡水資源匱乏的沿海及干旱地區更為重要。

在沿海及旅游區風電機組群組也是一道風景線，可在一定程度上展示經濟、文化、環境相融洽的程度。

通過實物教育，可增強公眾開發清潔可再生資源、保護環境的意識。

建設風電場對發展沿海經濟有重大意義，如對同步建海產冷庫、開展海水淡化、進行電量調峰等都起到積極作用。

2.2 風電對環境不利的因素

噪聲污染：主要來源于漿葉和輪轂轉動形成的空氣動力噪音；齒輪箱、偏航齒輪和發電機組等的機械噪音等。

電磁輻射：是指一切電氣設備在運行時都會產生電磁輻射，輻射源包括發電機、電動機、輸電線路、變電所等。目前的風電場環評中涵蓋電磁輻射環評內容，通過逐級評審：風電場電磁輻射完全達標，符合環保要求。

安裝、檢修風電機組時所形成的油污染：風電機組在吊裝、調試及日常檢修中不規范就會造成漏油、滴油、油布亂扔等現象，對植被、土壤形成污染。

對植被和水土流失的影響：風電場在建設道路、機組基礎、線塔基礎及線路施工時對土壤及植被造成損壞，恢復不及時易造成水土流失等。

風電場建設對鳥類的影響：主要是對候鳥夜間遷徙造成的危害。(1)噪聲。當風電機組運行時，葉輪轉動對鳥類低飛起到驅趕和驚擾效應；(2)氣象天氣條件。在有霧天氣和云層很低時，易發生鳥類低空飛行碰撞建筑物和高壓線事故。

光影、景觀污染：陽光照在旋轉葉片上投射出來的影子來回晃動，距離太近會影響居民的正常生活；古代人文景觀或自然景觀出現現代化的風電，會造成景觀的不協調。

綜上所述，風電是可再生能源，對環境最大利益就是替代傳統不可再生的化石能源，阻止化石能源給人類帶來的不可逆污染。相比之下，其不利影響基本都是可以控制或避免的。下面將逐步針對社會上重點關注的不利影響進行剖析。

3 風電機組與鄰近建筑物的距離問題

3.1 與居民區的距離

目前廣泛使用的《風力發電機標準》（IEC61400）和中華人民共和國電力行業標準《風力發電場設計技術規范》（DL/T5383—2007）、《風力發電場安全規程》(DL_796-2001)等國內外規范中都沒有關于風電與民居之間安全距離的規范性文件，國內僅有關于風電與民爆危險品建筑物距離方面的論述，其內容中描述與民居等距離的所謂國外數據并沒有提供出有效的依據，文中所引述的IEC61400中并沒有此類規范，不具說服力。

關于風電機組掉落的機率和安全距離問題，德國最大的驗證公司TUV NORD1.Technical Report Failure Rates of ENERCON Wind Turbines, DEWI-OCC Offshore and Certification Centre GmbH (2007)做過相關的統計：

從上圖統計表可知，以10－5次可容許風險范圍去判斷的安全距離[1]為：

? 65m高的塔筒：120m；

? 85m高的塔筒：130m；

? 100m高的塔筒：135m；

? 115m高的塔筒：140m；

類似結論，德國知名風電顧問公司亦曾做過如下計算2.Technical Report Failure Rates of ENERCON Wind Turbines, DEWI-OCC Offshore and Certification Centre GmbH (2007), 4-7.：

以一建物的基礎為200m2為保護客體，則2MW的風電機組以不同塔筒高度，其安全距離如下：

? 60m高的塔筒：150m；

? 80m高的塔筒：160m；

? 100m高的塔筒：170m；

? 120m高的塔筒：175m；

以上是風電機組驗證及顧問公司針對機組發生意外的機率及安全距離的最極端值建議。但仍要強調，全世界先進國家極少有針對風電機組制訂安全距離的規定，是因為先進國家并未將機組視為特別危險的建筑物或設施，而是將機組視為一般建筑物及設施，回歸到建筑法規或機械設施管理范圍去規范。

中國臺灣地區對風電機組安全距離的規范，主管能源局目前要求業主在距風電機組100m內的民宅，必須取得住戶的同意函后才得以樹立機組，這是綜合考慮保障住戶安全權益及兼顧綠色能源發展政策的作法。

風電機組本身帶來的主要是噪音污染。國內根據《風電場噪聲限值及測量辦法》（DL/T 1084—2008）要求風電機組產生的噪音影響符合Ⅳ類區域標準。關于風電機組產生的氣流噪聲，國際電工委員會(IEC)規定的標準值是45dB，日本的環境標準規定，住宅區夜間的標準值為45dB，德國和丹麥規定得更細。

據對1500kW風電機組實際測定[2-4]：晝間距離風電場140m處可達到《城市區域環境噪聲標準》（GB 3096—93)Ⅰ類標準；但隨著機組單機容量越來越大，機組葉片也越來越長，葉輪的切風音噪也隨之增大，相信以葉輪半徑的倍數距離方式（即2R—3R）進行測試[5-6]會更具有說服力。

3.2 與公路及高速路的距離

實際上，風電機組的破壞性故障機率微乎其微，根據德國知名風電認證公司注2的統計：葉片掉落機率小于4.2 × 10-4、輪轂脫落機率小于2.0 ×10-4、倒塔機率小于10-6。

另外，國外保險公司在承保機組保險時，也未將風電機組視為風險高的標的物，其對機組的風險評估程度是和「住家」為同一等級。德國保險公司Gothaer甚至指出，在風電機組100m內發生機組掉落產生危害的機率為1500年才可能發生一次。而不要簡單地以為機組葉輪是轉動的就會飛出去。

因此，國內外相關技術規范中未限定機組與公路的安全距離。但是實踐中風電投資公司常常遇到因為公路等問題被政府叫停的現象。

表1 德國和丹麥的風力發電噪聲標準

4 風電機組與生態保護的問題

4.1 對候鳥遷徙的影響

美國鳥類專家羅格艾特埃奧爾進行了較為全面的研究。1976年和1977年秋天和冬天候鳥遷徙高峰期，他對安裝于俄亥俄州普拉姆布魯克的能源部和航天部研制的MODO型風電機組觀察研究了整整28個夜晚。該風電場位于美國、加拿大邊境安大略湖的南岸，是候鳥的重要遷徙地。盡管研究十分有限，但還是得到如下結論：風電機組看來并不總是對大量夜間飛行的鳥類構成致命危險，即使是在相當高的遷徙密度和低云層、有霧情況下也是如此。風電機組對鳥類造成的危害比無線電和電視轉播塔以及成千上萬的線塔所造成的危害要小。

在實際工作中我們觀察發現：如集中大規模開發的風電場，對于候鳥的遷徙會有如下影響：安裝風電機組第一年后，候鳥會有一個逐漸認知的過程，偶爾會出現個別候鳥傷亡現象，而有人卻以點帶面，拋出了關于風電場是野生動物殺手等文章；其實，第二年以后，候鳥會一如既往前來風電場附近的遷徙地棲息。目前，國內外還沒有風電場對候鳥造成長期影響的相關研究報告，更不能盲目去把人類的捕殺行為歸結為清潔能源帶來的影響。

5 對水土保持的影響

圖2 威海榮成天鵝與風電機組和諧共處的場景

風電場施工期間挖土與回填土工程：如進行道路修建、土地平整、風電機組基礎工程、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，造成水土流失。

南方降雨豐沛，生態植被破壞后，處置不當易形成水土流失；北方風電開發區域多位于荒漠和草原地帶，生態環境非常脆弱，地表的礫石層及植被保護層容易遭破壞，而且恢復難度大，特別是大型機械對地表更容易造成破壞。應引起風電開發企業的重視。

在風電開發初期，魚龍混雜，確實有很多風電投資企業在修路、基礎施工等方面給水土保持等生態問題帶來了不良的影響，隨著后續國家規范化管理，在水土保持、林地保護等方面加強了管理和驗收，情況大大改觀。特別是《電力工程項目建設用地指標》（建標【2011】209號）2012年3月開始執行以來，風電場用地范圍進一步規范，風電場道路多以鄉間既有道路進行設計，大大減少了用地量，地表破壞范圍進一步縮小；加上風電場水土保持驗收的嚴格執法，風電企業加大了植被恢復速度，大大減少了水土流失等現象的發生。

6 對鼠、蛇等生態平衡的影響

毋庸置疑，風電建設期或風電投運期之初，蛇、鼠之流會被嚇跑，但是，目前國內外還沒有關于風電長期影響老鼠、蛇等生態平衡的研究報告。

筆者親身經歷的是，2006年秋季在內蒙古赤峰塞罕壩草原風電場擴建（2005年已有運行風電場）施工期間：秋肥的碩鼠造成大量的鷹隼前來捕食，甚至在草原上開車都要注意避讓，以防撞到鷹隼。可以說：風電場會影響鼠、蛇等的繁殖，造成生物鏈缺失的論調沒有立足之地。

打草都能驚蛇，是否要草木皆兵呢？如果僅因此而停止清潔能源建設，難道要我們子子孫孫都生活在霧霾下，而不去接受變革帶來的陣痛嗎？

7 其他問題

7.1 風水問題

近年來，很多封建意識逐漸抬頭，風水這種本來擺不到桌面上的話題，在私底下卻也是困擾風電投資企業的問題了。

已有多家風電投資企業在不同的地方遇到因為風水問題而不許建設風電場或被迫搬遷的情況，而且很多表面上都是以與某某規劃沖突為借口。有的認為在政府大院正后方“煽風點火”，會帶來不利；還有一些風水被劫走的說法。

7.2 景區、海濱等視覺問題

景觀污染是指在風和日麗的條件下．風電機組轉動時產生晃動的陰影會影響人的正常生活，是一種視覺污染，一般要求陰影影響時間每天不超過10 小時 。以上問題可以從風電機組的設計、布局和風電場的選址3個方面規避：

風電機組的設計：機組的塔架、輪轂與葉片的設計經過多年的優化，講究協調，已符合美學原理。機組葉片數量以三葉片為主，令人感覺更平衡，更協調；機組的顏色也充分考慮景觀特點，機組最常見的顏色有白色、灰白色和淡藍色，一般情況下應首選淺色調。

風電機組的布局：風電場設計中越來越講究美學元素，通常會在在考慮景觀規模的情況下，安排視野中風電機組的數量、大小，以點綴景觀之美。在自然風光秀麗的景區，機組之間的距離盡量均勻，講究規范，和景區形成一個協調的整體，給風景區增添美感。

風電場的選址：如果機組選擇的位置恰當，可以使貧瘠、偏僻、荒涼的山區遠遠看去更富于大自然的生命氣息，還可以把風電開發與旅游結合起來。在發展清潔能源的同時．帶動當地旅游經濟的發展。

通過美化設計，我們看到越來越多的風電場在被人們駐足觀賞和拍照；越來越多的風電場正在和風景區融為一體。

面對霧霾等嚴重污染，可以說發展清潔能源勢在必行，不能再以犧牲碧水藍天作為發展代價了。而沒有科學根據的道聽途說更不應成為扼殺清潔能源發展的原因。

其實，以上問題大部分都是風電場環評報告批復時已經解決的問題，但是還是有人在沒有根據的情況下一意孤行，給國家造成嚴重的損失，并造成清潔能源的浪費甚至被扼殺。而對于一些所謂環保人士的觀點與文章，也很容易被少數人利用而成為扼殺清潔能源的借口。總之，清潔能源的發展還需要加大正面的宣傳，糾正一些錯誤的觀念和看法，并且杜絕以訛傳訛，為子孫后代堅持可持續的能源利用方式。

[1]風機的安全距離.英華威國際公司網站Infra-Vest[BE/OL](2014-02-25)http://infravesttwonline.com/infravest/TC/4-safety.htm；

[2] 周艷芬，耿玉杰，呂紅轉.風電場對環境的影響及控制[J].湖北農業科學,2011(7).

[3] 鄧曉湖，盧緒祥.大型水平軸風力機噪聲的測量[J].能源與環境,2010(1).

[4] 王艷平，崔崗，王斯永.風電機組與民爆危險品建筑物間安全防護距離的研究與選定[J].工業安全與環保,2012(3).

[5] 李潔.風電場噪聲與防護距離關系的分析研究[J].中國科技縱橫,2013-09-07.

[6] 徐婧.風電機組噪音預測[P]浙江大學研究生論文集，2012，3.