大興風力發(fā)電項目使用林地的生態(tài)損益分析

焦大志　(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，遼寧沈陽 110122)

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大興風力發(fā)電項目使用林地的生態(tài)損益分析

焦大志(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，遼寧沈陽 110122)

摘要介紹了大興風力發(fā)電項目的建設(shè)概況，分析了建設(shè)的必要性，該項目的使用林地情況及其對生態(tài)環(huán)境的影響，討論了社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益以及三者之間的關(guān)系。

關(guān)鍵詞風力發(fā)電；使用林地；生態(tài)損益

Analysis of Ecological Profit and Loss in Daxing Wind Power Project to Use Forest Land

JIAO Da-zhi

(Liaoning Provincial Forestry Survey and Planning Institute, Shenyang, Liaoning 110122)

AbstractThe construction of Daxing wind power project was introduced, the necessity of constructing the project was analyzed, as well as forest land utilization and effect on eco-environment. The social benefit, economic benefit, ecological benefit and the interaction was discussed.

Key wordsWind power generation; Using forest land; Ecological profit and loss

風力發(fā)電是把風的動能轉(zhuǎn)化為電能，不耗煤、不耗水、無“三廢”排放，是節(jié)能減排的重要途徑[1-2]。風力發(fā)電建設(shè)周期短、建設(shè)規(guī)模靈活，是具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益的新能源項目，目前國家已將新能源的開發(fā)提升到了戰(zhàn)略高度，風能、生物質(zhì)能、太陽能和潮汐能等將是未來新能源發(fā)展的重點。近年來，關(guān)于新能源的研究成果較多，2002年韓繼成[3]研究了風力發(fā)電對減少CO2、SO2和TPS排放的貢獻以及在大西北開發(fā)中的作用，并提出了發(fā)展風力發(fā)電的建議； 2015年楊森[4]在分析阜新風力發(fā)電項目占用征收林地現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，研究了風電場建設(shè)對森林環(huán)境的影響；2016年焦大志[5]研究了遼寧省建平縣哈拉道口風力發(fā)電項目建設(shè)對當?shù)厣仲Y源、生物多樣性、生態(tài)效能、環(huán)境質(zhì)量及景觀風貌的影響，綜合分析了建平縣建設(shè)風力發(fā)電項目使用林地的可行性。大興風電場位于遼寧昌圖縣老城鎮(zhèn)、頭道鎮(zhèn)和太平鄉(xiāng)，具有良好的風能資源，交通及安裝條件優(yōu)越。該風電場所在地區(qū)風能大多集中在春冬兩季，風力發(fā)電可以與火電、水電互補起到年調(diào)峰的作用，因此具備實施大興風力發(fā)電項目的條件。筆者通過分析大興風力發(fā)電項目的建設(shè)特點、效益及其使用林地對森林生態(tài)環(huán)境的影響，研究了使用林地的生態(tài)損益，旨在為林業(yè)管理部門對項目的審核審批提供參考依據(jù)。

1項目概況

大興風電場地理坐標為123°51′19″～123°56′38″ E，42°48′15″～42°51′14″ N，地貌屬剝蝕緩丘區(qū)，地形開闊、地勢起伏不大，從微地貌形態(tài)上看，場區(qū)以堆積地貌為主，場址區(qū)內(nèi)地面海拔高度為120～160 m。項目總投資45 494.58萬元，由華能鐵嶺大興風力發(fā)電有限公司出資。華能鐵嶺大興風電場項目裝機容量為49.5 MW，共安裝30臺單機容量為1 650 kW的風電機組。風電場內(nèi)配套建設(shè)1座220 kV升壓變電站，再通過1回220 kV送電線路接到太平風電場送入昌北220 kV開關(guān)站的220 kV線路上。風電機組和箱式變電站之間采用一機一變單元接線方式。該風電場內(nèi)采用35 kV集電線路，以“架空線為主，地埋電纜為輔”的敷設(shè)方式建設(shè)。大興風力發(fā)電項目流程見圖1。

圖1　大興風力發(fā)電項目輸電流程Fig.1　Transmission process of Daxing wind power project

2項目建設(shè)的必要性

2.1符合我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和方向[6]我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，煤炭消費占我國一次能源消費的69%，以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)和比較粗放的經(jīng)濟增長方式，帶來了環(huán)境和社會問題，經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展受到嚴峻挑戰(zhàn)。為限制氣候變化和全球變暖，實現(xiàn)“十二五”規(guī)劃節(jié)能減排的目標，要求減少溫室氣體和其他污染物的排放總量，減少化石燃料的使用，鼓勵開發(fā)建設(shè)和使用可再生能源。

風能作為一種潔凈可再生的一次性能源，用于風力發(fā)電不耗煤、不耗水、無“三廢”排放，是節(jié)能減排的重要途徑。風力發(fā)電建設(shè)周期短、建設(shè)規(guī)模靈活，是一項具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益的新能源項目。大興風電場的開發(fā)建設(shè)，既符合我國能源發(fā)展戰(zhàn)略，又逢國家鼓勵風電發(fā)展的良好契機，有利于調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

2.2能夠帶動地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展昌圖縣的經(jīng)濟和社會事業(yè)雖然有較大發(fā)展，但是受交通、能源等客觀條件的制約，發(fā)展速度相對緩慢，同發(fā)達地區(qū)相比仍存在很大差距。經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展須改變以往依賴農(nóng)業(yè)資源開發(fā)利用的單一經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，對資源進行重新配置，充分利用風力、水力、礦產(chǎn)、旅游、野生植物、農(nóng)副產(chǎn)品等潛在優(yōu)勢，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，逐步提高科技含量，提高經(jīng)濟效益。

充分利用昌圖縣清潔、豐富的風能資源，把風能資源的開發(fā)建設(shè)作為今后經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一，以電力發(fā)展帶動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及礦產(chǎn)資源開發(fā)，促進人民群眾物質(zhì)文化生活水平的提高，推動農(nóng)村經(jīng)濟及各項事業(yè)的發(fā)展，擺脫地區(qū)經(jīng)濟落后的局面。

大興風力發(fā)電項目的建設(shè)還可以充分發(fā)揮遼寧省技術(shù)密集、制造技術(shù)先進、消化吸收能力強等優(yōu)勢，通過引進國外風力發(fā)電機制造生產(chǎn)廠家的制造技術(shù)，采取合資、獨資等不同方式吸收先進的風力發(fā)電機的生產(chǎn)技術(shù)，逐步形成遼寧省風力發(fā)電制造產(chǎn)業(yè)。這不僅能夠降低今后風力發(fā)電場的工程建設(shè)投資，還對調(diào)整地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，搞好國有大中型企業(yè)，促進風力發(fā)電機制造業(yè)的發(fā)展，形成國產(chǎn)風力發(fā)電機系列化，帶動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展都具有重要意義。

2.3加快能源電力結(jié)構(gòu)調(diào)整，保障沈陽及遼寧中部地區(qū)電力供應(yīng)的需要東北能源結(jié)構(gòu)以煤電為主，水資源貧乏，能源結(jié)構(gòu)單一，每年耗用大量燃煤產(chǎn)生的CO2、SO2等造成生態(tài)環(huán)境的破壞和環(huán)境污染。除水電外，相對于其他再生能源，風電開發(fā)已日趨成熟，昌圖地區(qū)已有數(shù)家風電場，因此風力發(fā)電的大力發(fā)展，將有效改善遼寧地區(qū)電源結(jié)構(gòu)，有利于增加再生能源比例，為遼寧省電力行業(yè)科學健康、和諧有序的發(fā)展奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。在今后的電網(wǎng)電源建設(shè)中，逐步改變單一的煤電電源結(jié)構(gòu)，向多元化方向發(fā)展，優(yōu)化電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)勢在必行。沈陽及遼寧中部地區(qū)電力日趨緊張，且“十二五”期間鐵嶺和沈陽地區(qū)在無新的常規(guī)電源接入220 kV電網(wǎng)的情況下建設(shè)大興風力發(fā)電項目，開發(fā)利用可再生的風能資源及提供新的電源可成為遼寧省能源消耗的有益補充。

2.4改善生態(tài)、保護環(huán)境的需要隨著化石資源(石油、煤炭)的大量開發(fā)，不可再生資源保有儲量越來越少，同時環(huán)境問題越發(fā)突出。《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》提出了“十二五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低30%左右，主要污染物排放總量減少20%。利用風能發(fā)電符合國家環(huán)保、節(jié)能政策，可有效減少常規(guī)能源尤其是煤炭資源的消耗，替代并節(jié)約化石燃料能源，減排溫室氣體量和其他污染物。

3擬使用林地的基本情況及對森林生態(tài)環(huán)境的影響

3.1基本情況擬使用林地涉及昌圖縣老城鎮(zhèn)的大臺村、興隆村、長山村，太平鄉(xiāng)的豐勝村，頭道鎮(zhèn)的朝陽村、二龍村和新團結(jié)村，共計3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)7個行政村。擬使用林地總面積4.952 5 hm2，采伐林木2 012株，活立木蓄積338.1 m3，其中，國家公益林地面積1.392 9 hm2，蓄積78.5 m3，林木544株；地方公益林地面積2.975 5 hm2，蓄積241.1 m3，林木1 410株；商品林地面積0.584 1 hm2，蓄積18.5 m3，林木58株。

按林地類型劃分，防護林地面積3.126 7 hm2，蓄積316.5 m3；用材林地面積0.283 1 hm2，蓄積18.5 m3；其他林地面積1.542 7 hm2，蓄積3.1 m3。按地類劃分，喬木林地面積3.409 8 hm2，疏林地面積0.013 5 hm2，未成林地面積0.121 6 hm2，宜林地面積1.407 6 hm2。按林地權(quán)屬劃分，集體林地面積4.924 3 hm2，國有林地面積0.028 2 hm2。按擬使用林地用途劃分，場區(qū)道路擬使用林地0.586 1 hm2，立木蓄積57.8 m3；35 kV架空線路線桿基礎(chǔ)擬使用林地0.001 0 hm2，無蓄積；35 kV架空線路廊下擬使用林地4.216 4 hm2，立木蓄積274.3 m3；風機安裝平臺擬使用林地0.149 0 hm2，立木蓄積6.0 m3。

擬使用林地中林分情況：按起源劃分，項目使用林地全部為人工林，面積3.409 8 hm2，蓄積335.0 m3。按齡組劃分，幼齡林面積0.151 6 hm2，蓄積0.1 m3；中齡林面積1.319 0 hm2，蓄積116.1 m3；近熟林面積0.066 2 hm2，蓄積9.4 m3；成熟林面積0.158 4 hm2，蓄積18.7 m3；過熟林面積1.714 6 hm2，蓄積190.7 m3。按優(yōu)勢樹種劃分，楊樹面積2.928 8 hm2，蓄積280.6 m3；榆樹面積0.372 6 hm2，蓄積38.9 m3；柳樹面積0.108 4 hm2，蓄積15.5 m3。

經(jīng)調(diào)查，擬使用林地范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)國家級和省級重點保護野生動物集中的繁殖地和棲息地，只有少量野兔、鼠類等小型動物，動物種群單一。植被均為省內(nèi)常見植被，不涉及森林公園和自然保護區(qū)，也未發(fā)現(xiàn)古樹名木等珍貴樹木。

3.2對森林生態(tài)環(huán)境的影響

3.2.1對森林資源的影響。大興風力發(fā)電項目建設(shè)首先是對項目區(qū)內(nèi)森林資源的直接破壞，導致森林資源的數(shù)量減少。項目施工過程中產(chǎn)生的揚塵會降低周圍林木的呼吸作用和光合作用，在一定程度上對林木的生長起到抑制作用，因此在施工中一定要注意對揚塵的控制，最大限度地減少施工對森林環(huán)境的影響。

3.2.2對野生動物的影響。項目施工過程中，因噪聲和頻繁的人為活動，致使部分野生動物發(fā)生小尺度遷移，在遷移過程中遇到天敵的機率變大，但隨著工程的結(jié)束，臨時占地恢復原地類，部分野生動物回到原棲息地，對野生動物的生存和繁殖造成的影響較小。

由于該項目是風力發(fā)電項目，運營期間會對留鳥和遷徙鳥類造成一定影響。對留鳥的影響主要表現(xiàn)在風機的運轉(zhuǎn)噪聲會對其產(chǎn)生驅(qū)趕和驚擾，影響附近鳥類的覓食和繁殖。鳥類適應(yīng)環(huán)境的能力強，一般鳥類都具有良好的視力，很容易發(fā)現(xiàn)并躲避障礙物。因此，運營期間對區(qū)內(nèi)留鳥個體生命安全造成的威脅很小，也不會對其生活習性造成太大影響。大多數(shù)情況下，鳥類遷徙飛行高度在200 m以上，且多是沿山脈和水系遷徙，該項目所處地區(qū)并非鳥類遷徙主通道，因此項目建設(shè)對遷徙鳥類的影響很小，只有在遭遇惡劣天氣鳥類降低飛行高度時，風機的運轉(zhuǎn)可能會對鳥類造成飛行障礙，對遷徙鳥類產(chǎn)生一定影響。

3.2.3對森林生態(tài)防護效能的影響。項目建設(shè)直接導致森林環(huán)境的破壞，森林群體數(shù)量減少，從而削弱了森林的涵養(yǎng)水源效能，降低了森林的水土保持效能，影響防風固沙、凈化空氣及降低噪聲污染效能；施工期間排放的粉塵污染物直接影響周邊森林的生長，間接影響森林的水土保持和水源涵養(yǎng)效能；施工中會造成土壤裸露，降雨導致水土流失，流入河中的泥沙會影響近水水質(zhì)、堵塞河道，通過合理的環(huán)保措施，對生態(tài)效能的影響將會降到很低。

3.2.4對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)完整性的影響。該項目所征收占用的林地被切割后，其斑塊數(shù)量并未隨著生態(tài)系統(tǒng)被切割而增加，各地類斑塊未發(fā)生大變化，也就是說，對該區(qū)域生態(tài)環(huán)境起控制作用的組分未變動，生態(tài)環(huán)境的異質(zhì)性未發(fā)生大的改變，通過項目建設(shè)的環(huán)保措施及森林生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，工程影響區(qū)的生態(tài)功能將會得到恢復。因此，該項目不會對項目區(qū)整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)完整性產(chǎn)生影響，但是在工程建設(shè)過程中需注意對生態(tài)系統(tǒng)的保護，使受到影響的生態(tài)系統(tǒng)盡快得到恢復。

3.2.5對生態(tài)安全的影響。 外來物種的入侵可導致生境片段化，當種群被分割成小種群后，種群的雜合度和等位基因多樣性迅速降低，使遺傳多樣性喪失。隨著生境片段化，殘存的次生植被常被入侵種分割、包圍和滲透，使該地區(qū)生物種群進一步破碎化，從而影響該區(qū)域的生態(tài)安全。此外，風電場修建可能引入外來物種，因此，應(yīng)加強監(jiān)督管理，防止外來物種入侵。

4項目效益

4.1經(jīng)濟效益大興風力發(fā)電項目財務(wù)計算期為21年，建設(shè)期1年，運行期20年。經(jīng)營期上網(wǎng)電價按照0.610 0元/(kW·h)(含增值稅)測算，總投資收益率可達到5.74%，項目資本金凈利潤率可達到9.07%。項目全部投資財務(wù)內(nèi)部收益率稅前為9.50%，資本金財務(wù)內(nèi)部收益率稅后為9.70%，收益較好。可見，該項目發(fā)展前景廣闊，經(jīng)濟效益顯著。

4.2社會效益風能是一種潔凈、可再生的一次能源，風力發(fā)電是一種不消耗礦物質(zhì)能源、環(huán)境影響小、建設(shè)周期短、建設(shè)規(guī)模靈活，具有良好社會效益和經(jīng)濟效益的能源建設(shè)項目。鐵嶺地區(qū)風能資源豐富，風力發(fā)電在該地區(qū)具有較好的發(fā)展前景，同時該項目的建設(shè)對于拉動地方經(jīng)濟、實施可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

近年來，風力發(fā)電在我國許多地區(qū)有了長足的進步[7]和發(fā)展，國內(nèi)組裝或生產(chǎn)的風力發(fā)電機組也開始大量投入使用，但仍難以滿足我國風電發(fā)展的需求，因此應(yīng)選擇適合昌圖地區(qū)風能資源特點和性能優(yōu)良的風力發(fā)電機組的制造技術(shù)，在引進關(guān)鍵部件的基礎(chǔ)上，逐步實現(xiàn)風力發(fā)電機組的國產(chǎn)化，從而降低工程造價。

我國幅員遼闊，有著豐富的風能資源，在風力發(fā)電廣闊的發(fā)展前景下，風力發(fā)電機制造業(yè)市場需求量將逐年增大。通過引進、消化、吸收國外風力發(fā)電機組制造技術(shù)，加快我國風力發(fā)電機組制造國產(chǎn)化的步伐，對于加快國家機電行業(yè)產(chǎn)品升級，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有重要意義。

4.3生態(tài)效益該項目建設(shè)改變了區(qū)域地貌，美化了環(huán)境，既提供了電力，又節(jié)約了資源，還減少了環(huán)境污染，生態(tài)效益突出。利用風能發(fā)電，每年可為國家節(jié)約大量煤炭資源[8]、水資源和土地資源。華能鐵嶺大興風電場(49.5 MW)工程，年上網(wǎng)電量約97 168.5 MW·h，與目前燃煤火電廠相比，煤消耗量按標準煤342 g/(kW·h)計，每年可為國家節(jié)約標準煤3.32萬t；純凈水消耗量按3.1 L/(kW·h)計，每年可節(jié)水30.12萬t。

利用風能發(fā)電，可減少大量污染物排放，與目前燃煤火電廠相比，煙塵排放量按0.718 g/(kW·h)計，可減少煙塵排放69.77 t/a；SO2排放量按5.744 g/(kW·h)計，可減少SO2排放558.14 t/a；NOX排放量按8.617 g/(kW·h)計，可減少NOX排放837.30 t/a；CO2排放量按789.980 g/(kW·h)計，可減少CO2排放7.68萬t/a；灰渣排放量按119.450 g/(kW·h)計，可減少灰渣排放1.16萬t/a。

4.4經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的相互關(guān)系一個建設(shè)項目的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益之間既相互制約，又相互促進，只有綜合考慮全局利益和局部利益、遠期利益和近期利益，才能實現(xiàn)社會的良性發(fā)展、經(jīng)濟的持續(xù)增長和生態(tài)環(huán)境的不斷改善。

實踐證明，大興風力發(fā)電項目收益較好，可提供上網(wǎng)電量約97 168.5 MW·h，每年可為國家節(jié)約標準煤3.32萬t,節(jié)水30.12萬t,同時,還能極大地節(jié)約建設(shè)火電廠所需要的永久征地和灰渣儲存所用的土地。

華能鐵嶺大興風電場的開發(fā)，不僅是遼寧能源供應(yīng)的有效補充，而且作為綠色電能，有利于緩解遼寧電力工業(yè)的環(huán)境保護壓力，促進地區(qū)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，對于促進當?shù)芈糜螛I(yè)發(fā)展及帶動地方經(jīng)濟快速發(fā)展將起到積極作用。開發(fā)建設(shè)華能鐵嶺大興風電場是貫徹落實國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和落實風電機組本地化政策的具體體現(xiàn)，對于發(fā)展和推動我國風電機組的國產(chǎn)化水平具有現(xiàn)實意義。此外，隨著華能鐵嶺大興風電項目落戶昌圖縣，必將帶來大量工作崗位，一定程度上增加了當?shù)氐墓ぷ骶蜆I(yè)機會，對緩解當?shù)鼐蜆I(yè)壓力的作用顯著。

風能屬清潔能源，利用風能發(fā)電，每年可減少大量污染物排放，有效地保護了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。大興風力發(fā)電項目的實施，使森林的生態(tài)效能有所下降，但是當?shù)卣陧椖繀^(qū)域內(nèi)營造更高質(zhì)量的森林后，促進了森林生態(tài)防護效能的恢復。

5結(jié)語

大興風力發(fā)電項目的建設(shè)貫徹落實國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，不僅具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，還有巨大的生態(tài)效益。盡管項目建設(shè)對環(huán)境造成一定程度的破壞，但是工程建設(shè)只要嚴格按照環(huán)境保護措施，對森林的破壞程度就會大大降低。此外，項目的建設(shè)將改善區(qū)域人民生活狀況，促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，在推動社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的同時，達到經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

參考文獻

[1] 徐克祥.淺談風力發(fā)電機組控制技術(shù)研究方法[J].中國科技博覽,2014(23):243.

[2] 李彥華,付長捷.在全國實行使用林地總量控制制度有關(guān)問題的探討[J].林業(yè)資源管理,2002，2002(1):16-18.

[3] 韓繼成. 發(fā)展風力發(fā)電保護環(huán)境[J].能源技術(shù),2002，23(4):182-183.

[4] 楊森.阜新風電場項目征占用林地對森林生態(tài)環(huán)境的影響[J].林業(yè)科技情報,2015,47(2):63-65.

[5] 焦大志. 建平縣哈拉道口風力發(fā)電項目使用林地可行性分析[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查規(guī)劃, 2016, 39(1): 3-4,29.

[6] 何祚庥,王亦楠.風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實選擇[J].上海電力,2005,20(1):8-18.

[7] 劉文強.對我國風電發(fā)展戰(zhàn)略及政策措施的思考[J].可再生能源,2003(5):1-4.

[8] 徐永模.建立資源節(jié)約型社會呼喚“資源憂患意識”[J].中國建材,2004(9):45.

中圖分類號S 213

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)06-113-03

收稿日期2016-02-14

作者簡介焦大志(1983- )，男，吉林白城人，工程師，從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃研究。