風力發電對環境的不利影響

張　婧（湖北省漢江崔家營航電樞紐管理處，湖北 襄陽 441000）

風力發電對環境的不利影響

張婧
（湖北省漢江崔家營航電樞紐管理處，湖北 襄陽 441000）

近年來，風力發電作為一種清潔能源，在世界各國迅速發展。在大規模的風力發電給人們帶來清潔的能源的同時，風力發電項目對周圍的環境產生了一定的影響，如帶來潛在的氣候變化，影響周圍的生物及生態環境，工作時產生噪音和電磁干擾等等。本文主要對風力發電對環境的不利影響進行簡略的介紹，旨在為改善風力發電技術和工程項目提供參考，使風力發電的環境友好程度進一步提高。

風力發電；環境不利影響；對生物及生態的影響

風能作為一種能量來源很早就被人們利用，在工業化之前主要是通過風車來抽水、磨面等。在當今社會，風力發電作為一種新型的、安全可靠的、清潔的能源，其優越性已為愈來愈多的人們所認識和重視，各國也爭相發展風力發電項目。

一、風力發電基本原理與發展概況

太陽光從上而下照射大氣層，使之升溫，又由于地球的自轉和公轉，地面附近受熱不均，形成大氣溫差，引起空氣流動。空氣在于水平方向之上的流動就形成了“風”。“風”是空氣的一種水平運動，太陽輻射能來源是于太陽內部的氫核的熱核聚變反應。只要有太陽的存在，就能夠有風能，所以廣義來講就是風能屬于太陽能的范疇之內。風力發電，簡單來說，是將風的機械能轉化為電能的過程。最簡單的風力發電機由可只由葉輪和發電機兩部分組成。空氣流動形成風，風具有一定的動能，風帶動葉輪旋轉，風的動能轉化為葉輪旋轉的機械能，葉輪再帶動發電機的轉子旋轉，進而由電磁感應產生電能，但這樣的發出的電的電壓和頻率顯然是不穩定，風大時，葉輪轉速快，電壓大，頻率高，無風時甚至沒有電壓輸出，這樣得到的電能不能達到并入電網，供給用戶的要求，沒有實用價值。

1 風力發電可能影響氣候變化

來自美國卡爾加里大學、普林斯頓大學、卡內基梅隆大學的科學家們使用了兩種不同的大氣環流模型和幾個風力渦輪機和大氣邊界層相互作用的參數化模型，通過實驗和數據分析，得出了這樣的結論，雖然就目前世界上風力發電的裝機容量來說，風力發電相比與其他人為因素，對全球氣候的影響可以忽略不計，但隨著風力發電的進一步發展，到2100年，如果風力發電能提供全球1/10的用電量，那么由風力發電可能在高峰季節造成全球品均溫度變化0.5K。

2 風力發電帶來電磁干擾

產生攪擾的機理非常復雜。簡略地說，風輪機葉片能夠反射電磁波，因而，鄰近的接納設備既能夠接納到直接信號，也能夠接納到反射信號。因為反射信號既是一個滯后信號（因為信號傳輸途徑的長度差），又是一個移相的信號（因為葉片的滾動）。前者對調幅（AM）無線電體系的影響更大，而后者主要影響調頻（FM）無線電體系。具有強反射才能的金屬材料所形成的電磁攪擾問題很明顯，具備強吸收能力的木質材料，細微的問題比較多。對電磁波具有有些折射性的玻璃強化塑料則介于二者之間。許多通訊頻率都會遭到風輪機潛在的影響。在低頻段，波長遠大于風輪機的特征尺度時，對于風輪機的總參數主要影響。在高頻段，波長小于或與風輪機部件具備同樣的數量的時候，葉片的具體的形狀也有相應的影響。當波長大于風輪機總高度的4倍以上時，通訊體系就基本上不受影響了。遭到風輪機攪擾的通訊類型有：電視廣播、微波通訊、甚高頻全向無線電信標VOR（用于飛機導航）及外表引導著陸體系。在斷定風輪機對無線電信形成的攪擾時，需求辨識出有關風輪機的參數（風輪機臺數、直徑、葉片橫截面、轉速等）及有關無線電體系參數（發射器和接納器的空間位置，載波頻率、偏振等） 。在風電場計劃期間，就應避開這樣的當地。

3 風力發電廠對生物及生態的影響

大型風力發電機安裝，對環境的影響要考慮的主要問題之一是它們也許對鳥類形成的損害。當風力機安裝在鳥類飛翔通道上，風機的工作會對鳥類形成損傷，特別是對夜間遷徙的留鳥，并且風機的工作也阻礙鄰近鳥類的繁衍和棲居。當鳥飛過風電場時，也許撞在塔架或風輪機葉片上形成傷亡。這種磕碰也許發生在鳥類的本地遷徙活動中（如往來于歇息地與尋食地、飲水地之間等），也許發生在季節性遷徙途中。通常，前一種遷徙每天都會在低空中發生，然后一種遷徙每年只發生兩次。在遷徙活動密布的區域，危險更大，這些區域坐落海岸地帶或大湖區，它們恰恰具有最佳的風力發電條件。

4 風力發電也許帶來噪音污染

近幾年，風力發電場鄰近居民對風力發電機組發生大噪聲的投訴、申告不斷增加。近年因為風電場噪聲投訴事情逐年增多，較典型的是遼寧省蓋州市仙人島林場員工唐輝狀告遼寧營口市風力發電股份有限公司事情。唐輝系遼寧省蓋州市仙人島林場員工，與老婆、女兒居住在林場內的自建住所，該房已取得合法產權證。1998年，遼寧營口風力發電股份有限公司在蓋州市仙人島林場建設風力發電廠，1999年發電廠1期工程建成，其間，2號發電機組坐落唐輝家南100m處。因為該區域全年根本風力在5級以上，故此，發電機組很少有因風力小而不能發電的情形，而發電機組宣布的持續性的噪聲，嚴重地影響了唐家的正常日子。

二、總體評估

雖然對風力發電環境影響的研究還不夠深入，環境評價機制也還不夠完善，但風力發電項目確實會對生態環境和人們的生活產生一定的不利影響。其中有許多影響是可以通過合理建設規劃、開發更加優化的產品、建立健全監管體制、提高相關人員思想意識等等措施來減輕甚至避免的，而且考慮到風力發電所帶來減少排放等諸多有利影響，風力發電確實是一種較理想的能量來源。但其可能帶來的不利影響也不容忽視，希望能有更多的研究和工作，使風力發電技術更加優化。

[1]項立新.風力發電場環境影響評價初步探討[J]. 華東水電技術，1999（02）：40-41.

[2] David W.Keith,Joseph F.Decapolis,David C.Denkenberger,Donald H.Lenschow,Sergey L.Malyshev,Stephen Pascal,&Philip J.Rasch.The influence of large-scale wind power on global climate.National Academy of Sciences.2004,pp.16115-16120.

[3]喬君.黑龍江省電力公司風電發展戰略研究[D].哈爾濱工程大學，2005.

[4]李志清.G58-850kW風機的建設維護及輸出功率分析[D].重慶大學，2006.

TM614

A