呼倫貝爾風(fēng)電場對草原生態(tài)環(huán)境潛在影響初探

張一川

【摘 要】風(fēng)電場的建設(shè)對于緩解呼倫貝爾市的電力緊缺，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)等方面有著重要作用和意義。在對呼倫貝爾市風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，主要從植被破壞、噪聲污染、鳥類安全、電磁輻射污染等方面闡述了風(fēng)電場對對草原生態(tài)環(huán)境的潛在影響，以期對研究區(qū)未來風(fēng)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供一定的現(xiàn)實(shí)參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)力發(fā)電；草原生態(tài)；環(huán)境影響

0 引言

風(fēng)能是一種清潔、儲量豐富的可再生能源。風(fēng)力發(fā)電具有投資小、環(huán)境友好、環(huán)保效益明顯的特點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電的開發(fā)目前已成為一種具有大規(guī)模發(fā)展?jié)摿Φ某墒斓目稍偕茉醇夹g(shù)，對區(qū)域緩解電力緊缺，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)可再生能源及改善環(huán)境等方面有著重要作用和意義。呼倫貝爾市的風(fēng)能作為清潔能源有效的緩解了東北地區(qū)煤電、火電的壓力，并減輕了其所產(chǎn)生的粉塵、廢氣、固體廢棄物等污染物的排放。風(fēng)力發(fā)電減輕對草原煤炭的開采量，對草原生態(tài)植被的保護(hù)起到了積極作用。風(fēng)力機(jī)車在草原上的建設(shè)也日益成為一道風(fēng)景線，在呼倫貝爾飛速發(fā)展的草原旅游開發(fā)過程中已成為重要的組成部分。此外，風(fēng)力發(fā)電的建設(shè)，對于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但風(fēng)能資源的開發(fā)是人類干涉自然環(huán)境的過程，風(fēng)力發(fā)電場的建成必然會對區(qū)域生態(tài)環(huán)境和自然景觀造成一定影響，因此，風(fēng)電場開發(fā)利用的潛在環(huán)境效應(yīng)分析對區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)及能源可持續(xù)利用具有重要意義。

1 呼倫貝爾風(fēng)能資源空間分布及利用現(xiàn)狀

呼倫貝爾市以大興安嶺為界，嶺東為半濕潤季風(fēng)氣候，嶺西為半干旱大陸氣候，區(qū)域整體地質(zhì)條件穩(wěn)定。從呼倫貝風(fēng)能資源分布來看，大部分區(qū)域?qū)儆陲L(fēng)能可利用區(qū)，但受大興安嶺的影響，風(fēng)速表現(xiàn)出一定的差異性。根據(jù)呼倫貝爾16個氣象臺的記錄結(jié)果，嶺西地區(qū)草原廣闊、地勢平坦，因此風(fēng)速偏大，大興安嶺山上由于其海拔較高，風(fēng)速出現(xiàn)高值區(qū)，嶺東距山地較遠(yuǎn)靠近松嫩平原的地區(qū)風(fēng)能資源也較為豐富。相比而言，該區(qū)風(fēng)能最豐富的區(qū)域位于滿洲里、博克圖、莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾自治旗。有效風(fēng)能和有效風(fēng)能小時數(shù)的地理分布特點(diǎn)總體上表現(xiàn)為嶺西多，嶺東少，時間主要集中在每年的3～6月，其中4～5月最為豐富[1]。

呼倫貝爾風(fēng)能資源豐富，現(xiàn)已得到一定程度開發(fā)。2003年以來，尤其是《中華人民共和國可再生能源法》頒布實(shí)施后，國華能源、華能集團(tuán)、國電龍源集團(tuán)等數(shù)個投資集團(tuán)在呼倫貝爾建設(shè)風(fēng)電風(fēng)電項目，形成煤電與風(fēng)電并舉的供電局面，初步建成以海拉爾、滿洲里、牙克石、扎蘭屯為頂點(diǎn)的500KV雙環(huán)電網(wǎng)，為振興東北老工業(yè)基地提供了必要的能源動力。

2 風(fēng)電場開發(fā)利用對草原生態(tài)環(huán)境的潛在影響

呼倫貝爾風(fēng)電場建設(shè)的選址主要在生態(tài)系統(tǒng)脆弱的嶺西草原地區(qū)，如果處理不當(dāng)會產(chǎn)生噪聲、光影污染、電磁輻射、氣候變化等環(huán)境問題。

2.1 對植被、土壤的影響

風(fēng)電場在施工建設(shè)過程中， 由于需要對風(fēng)機(jī)基座、鐵塔基座以及施工期間挖土與回填土工程，如進(jìn)行道路修建、土地平整、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)工程、箱式變電工程、電纜溝工程等，將破壞地表形態(tài)和土層結(jié)構(gòu)，均會對土壤和植被造成一定的影響，打破其原有的生態(tài)完整性，損壞植被，損害土壤肥力，導(dǎo)致水土流失發(fā)生。此外，在安裝、調(diào)試及日常的維護(hù)檢修風(fēng)電機(jī)的過程中所需要進(jìn)行的拆卸、加油清洗等，及稍有不慎就會造成漏油等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致泄露的油污對土壤、植被造成污染。呼倫貝爾的風(fēng)電場開發(fā)多位于半干旱地帶，生態(tài)環(huán)境非常脆弱，作為表土層（極薄）保護(hù)層的草原植被容易遭受破壞，而且恢復(fù)難度大，加劇草原的沙化，特別是大型機(jī)械及風(fēng)電機(jī)組數(shù)量的增加對對小范圍草原更容易造成破壞，很難在短時間內(nèi)恢復(fù)[2-6]。

2.2 對鳥類的影響

呼倫貝爾市濕地鳥類資源豐富，而且國家重點(diǎn)保護(hù)或珍稀瀕危鳥類較多，主要棲息地分布于西部湖泊河流濕地區(qū)。呼倫貝爾嶺西風(fēng)電場的建設(shè)直接影響該區(qū)鳥類棲息地，甚至直接減少鳥類的棲息地和覓食場所。此外，大多數(shù)鳥類對噪聲環(huán)境非常敏感，如丹頂鶴、白頭鶴、黑鸛及大天鵝等鳥類容易受到噪聲的干擾而縮小活動范圍。此外，風(fēng)電機(jī)組葉輪對鳥類的飛行安全造成影響，美國加利福尼亞州阿爾塔蒙特隘口風(fēng)力發(fā)電站已有較多的鳥類傷亡數(shù)據(jù)。呼倫貝爾的國際保護(hù)性的候鳥種類較多，如白琵鷺、丹頂鶴、白頭鶴、黑鸛、大天鵝、小天鵝、鴛鴦等，在候鳥遷徙過程中可能會撞到風(fēng)風(fēng)電機(jī)組上。然而，也有調(diào)查表明：鳥類在飛行過程中其自身預(yù)知危險的記憶系統(tǒng)會警告其他鳥類，避開運(yùn)行中的風(fēng)力機(jī)，避免悲劇的發(fā)生。呼倫貝爾的候鳥遷徙時間主要集中在4月-6月和8月-10月，已有的研究表明，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(dá)900 m。均超過風(fēng)機(jī)的高度（100 m以下），風(fēng)電場風(fēng)機(jī)一般情況下對鳥類遷徙影響不大[7]。

2.3 噪聲污染

風(fēng)輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的機(jī)械噪音已受到學(xué)者的關(guān)注。調(diào)查顯示，風(fēng)力機(jī)組產(chǎn)生的非特異性噪聲以及葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲還是會經(jīng)常高出居民的聽闕值，鄧曉湖等對1650 kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行噪聲進(jìn)行測量[8]，結(jié)果表明在風(fēng)力機(jī)初始啟動時，隨著風(fēng)速的增大，噪聲聲壓也在不斷增大，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到額定風(fēng)速范圍的時候，噪聲級達(dá)到最大值。隨著風(fēng)速的繼續(xù)不斷增大，在達(dá)到額定風(fēng)速之后，風(fēng)力機(jī)的噪聲水平有所緩和，但是處于大風(fēng)速下的噪聲還是持續(xù)在較高水平[9]。呼倫貝爾風(fēng)嶺西電場的分布主要在滿洲里郊外、陳巴爾虎旗、新巴爾虎右旗和新巴爾虎，雖然草原上人口密度較小，但是部分風(fēng)電場建設(shè)在牧民放牧的場所，因此，風(fēng)力機(jī)產(chǎn)生的噪音對牧民的日常生活及牲畜飼養(yǎng)影響可能較大。

2.4 電磁輻射污染

電力運(yùn)行中產(chǎn)生的電磁輻射是風(fēng)電場較為常見的污染。風(fēng)輪機(jī)葉片反射電磁波，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。反射能力強(qiáng)的金屬材料制作的葉片，具有更強(qiáng)的電磁干擾影響[8]。此外，高壓輸電線路處于工作狀態(tài)時，將相對地面產(chǎn)生靜電感應(yīng)，形成一個交變電磁輻射場，對無線電形成干擾。潛在受風(fēng)電機(jī)輻射干擾的通信有電視廣播臺、微波通信、飛機(jī)導(dǎo)航及無限電通信等。在風(fēng)電場建設(shè)過程中若忽視輪機(jī)參數(shù)和相關(guān)無限電參數(shù)，選址靠近重要電子設(shè)施以及風(fēng)電機(jī)材質(zhì)，將對無限電產(chǎn)生一定影響[9]。隨著牧區(qū)人民生活的提高，電視、手機(jī)、收音機(jī)等設(shè)備已經(jīng)成為日常生活的必需品，由于風(fēng)電場產(chǎn)生的電磁輻射，導(dǎo)致信號效果欠佳，影響他們的生活，甚至?xí)蓴_來草原觀光的游客與外界聯(lián)系。

2.5 對氣候變化的影響

有的學(xué)者分析認(rèn)為，大規(guī)模風(fēng)電場會抬高所在地的溫度，而且在夜間尤為明顯，從而改變區(qū)域氣候。有的學(xué)者認(rèn)為，由于夜間近地面大氣較穩(wěn)定，暖層常常位于冷層之上，但風(fēng)機(jī)葉片的旋轉(zhuǎn)會造成冷暖空氣產(chǎn)生強(qiáng)大的垂直方向上的混合，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生紊流，上層空氣被壓向地面而近地面的空氣被擠升，引起冷熱空氣混合。從而導(dǎo)致風(fēng)輪周圍區(qū)域白天比其他區(qū)域略冷，晚上則比其他區(qū)域略高[10]。呼倫貝爾風(fēng)電場主要分布在嶺西半干旱大陸氣候的草原地區(qū)，大規(guī)模的風(fēng)電機(jī)組會對當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的氣壓場、甚至大氣環(huán)流模式產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響區(qū)域氣候環(huán)境。

3 結(jié)論

風(fēng)力發(fā)電在呼倫貝爾市生態(tài)文明建設(shè)中扮演更加重要的角色。從能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的視角，都需要大力發(fā)展風(fēng)能發(fā)電。但風(fēng)能發(fā)電也存在環(huán)境負(fù)面效應(yīng)。主要體現(xiàn)在草原植被和土壤的破壞、噪音污染、電磁輻射污染、氣候及對鳥類的影響等問題。呼倫貝爾市的風(fēng)能發(fā)電場主要分布在嶺西生偏遠(yuǎn)區(qū)域，屬于生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)保護(hù)區(qū)，生態(tài)環(huán)境受到人為干擾較小，生態(tài)環(huán)境極為脆弱，風(fēng)電場的建設(shè)對草原生態(tài)環(huán)境的惡化造成潛在威脅。因此，在進(jìn)行風(fēng)電場施工和運(yùn)行過程中必須嚴(yán)格保護(hù)生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)環(huán)保管理，減輕對草原生態(tài)的負(fù)面影響。

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[10]Wind farms affect local weather. http：//phys.org/news/2010-10-farms-affect-local-weather.html[Z].

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