風力發電對候鳥的影響分析

張建華 柯 濤 姜洪波 劉 玲

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風力發電對候鳥的影響分析

張建華 柯 濤 姜洪波 劉 玲

廣東三海環保科技有限公司

風能資源屬于清潔能源，但風力發電場建設可能對候鳥遷徙等產生影響。筆者結合廣東省已運行的風電場情況進行分析，結果表明，候鳥遷徙與風資源豐富區域確實有重疊，但實際發生撞擊較少。

風力發電場;影響;候鳥

1 引言

風能資源屬于可再生、清潔能源，正越來越受到世界各國的重視。近20年來，風能發電取得長足發展的同時也帶來了鳥類保護問題[1]。在風力發電較早的發達國家，如美國、加拿大等國,已經進行了大量相關研究；我國近幾年風力發電迅猛發展,裝機容量已經步入全球前列，但是對風電場鳥類撞擊的研究并不多[2]。

筆者結合廣東地區已投運風電工程狀況，深入探討風電場對候鳥的影響及相應對策。

2 對候鳥的影響

候鳥夏天在緯度高的區域繁殖，冬天在緯度低的區域過冬；因此風電場對其遷徙的影響通常屬于一次性、偶發性影響。

2.1 對遷徙路線的影響

由于遠程遷移需消耗大量體力，遷徙中候鳥除保持固定隊形外，會盡可能選擇風資源較好區域，順風滑翔，減少消耗。我國候鳥遷徙路線有西部、中部和東部路線三條。以東部路線為例，候鳥在遷徙時，主要選擇東南向風資源相對較好的區域，就是基于這一原理。

2.2 風電場選址

結合遷徙路線和中國有效風功率密度分布圖[3]來看，東部遷徙路線與東南沿海風能資源相對豐富區域有相當程度的重疊性。換言之，東南沿海規劃建設的，或已投運風電場中，有相當部分與候鳥遷徙路線重疊。

除東南沿海區域外，西部、中部遷徙路線與風能資源豐富的新疆、甘肅、內蒙、黑龍江、吉林重疊性也較高。

2.3 候鳥撞擊風機現象

風電場對候鳥的主要影響是出現撞擊風機死亡的現象。

2.3.1 飛行高度與風機高度

受大氣中氧含量的限制，多數鳥類遷徙高度均低于1000m，尤其小型鳴禽的遷徙高度不超過300m，候鳥夜間遷徙的高度往往低于白天。當飛行遇到山體時，會順山坡向上飛，穿越障礙。

考慮風資源特點，除海上風電場和近海風電場外，其余陸域海拔低于150m區域風資源相對較差；高于950m區域吊裝、開路及運維成本過高，經濟效益差。

結合廣東地區風電場實際情況來看，除海上風電場和近海、濱海風電場外，大多數陸域風電場均布設在150-950m的山腰或山脊上。風機葉片旋轉掃風范圍在離地面40～120m之間，這個范圍是鳥類飛行通過風機的高風險區域。

從飛行高度來看，候鳥尤其是小型鳴禽與風機發生撞擊的可能性是存在的。

2.3.2 飛行速度與輪轂轉速

遷徙過程中，候鳥均速約30～70km/h，受氣流的影響，一般順風飛行快，逆風飛行慢。

風機葉輪轉速一般在10-30r/min左右，與候鳥飛行速度對比，葉輪轉動是極為緩慢的。

從飛行速度來看，正常情況下發生撞擊的概率是較低的。

2.3.3 候鳥飛行時間段

大型候鳥在晴朗天氣遷徙，利用日間熱氣流盤旋升空將能量的耗損降到最低；而小型候鳥多在夜間遷徙，可以避免白天天敵威脅。

鳥類的視力很好,它們能在幾百米之外發現風電場這樣的障礙物而繞其飛行[2]。

已有研究說明,撞擊率與天氣相關,由于霧或雨天能見度低,會有許多鳥與風機相撞[4]。

3 結論與建議

3.1 影響分析結論

候鳥遷徙路線確實與風資源豐富區域有一定重疊。

就資料來看，小型候鳥遷徙高度位于風機掃風的高風險范圍，而就實際運行的風電場情況來看，候鳥與風機發生撞擊的幾率是較低的。

在相同條件下，夜間較白天發生鳥類撞擊的風險大；大霧天氣較晴朗天氣發生鳥類撞擊的風險大。

3.2 建議

3.2.1 風電場選址

因為候鳥遷徙路線大多位于風資源豐富區域，無法避免遷其重疊性。但在風電選址過程應高度關注典型鳥道及其附近區域。

3.2.2 風電場布局設計

①根據地形分組布置風電機，避免長距離順著遷徙路線沿山脊線單行排列風電機,因為這樣會成為遷徙鳥類飛越山脊的障礙；②相鄰的風機之間要留有足夠寬的飛行通道,防止風機間距離太近造成通過的鳥類傷亡。

3.2.3 加強監測和后評價

對已建成的風電場進行監測；對候鳥死亡率較高的敏感風電場加強監測，制定風電場科學管理的制度，建立健全退出機制，發現對候鳥遷徙影響較大，應組織論證，并由環保部門組織專家進行評審，無法通過技術措施改進的風電場，應退出運行。

3.2.4 適時關停相關風機

對已在典型鳥道及其附近建立的風電場,在鳥類遷徙季節,要配備鳥類觀測人員,隨時觀測進入場區的鳥類數量,在鳥類遷徙數量大的時段,要適時關閉風機。在鳥類遷徙季節,遇有大風、大霧等會迫使鳥類低飛時,要關閉風機。

[1]BRAUN C E,Edekoven O O,ALDRIDGE C L.Oil and gas de?velopment in western North Amarica:effects on sage brush steppe avifauna w ith particular emphasis on sage grouse[J].Transactions of theN orth A merican Wildlif e and N atural Resources Conf erence,2002(67):337-349.

[2]KAHLERT J,PET ERSON I K,FOX.

[2]王明哲,劉釗.風力發電場對鳥類的影響[J].西北師范大學學報,2011,47(3):87-91.

[3]中國有效風功率密度分布圖.中國國家地理[J].2007,5(1).

[4]卞興忠,蔣治學.風力發電場對鳥類遷徙的影響分析與對策[J].環境科學導刊,2010,29(4):80.