李程
摘 要:風電作為新能源的重要組成部分,目前在國內發(fā)展很快,但是山地風電場在建設和運營中或多或少還是對環(huán)境產生了一些不利影響,有違保護環(huán)境的初衷。本文就山地風電場如何與生態(tài)環(huán)境和諧共存展開了分析,并提出了一些解決思路。
關鍵詞:山地風電場;局部氣候;動物;植被;生態(tài)環(huán)境
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.175
人類社會的發(fā)展和進步,離不開能源的開發(fā)和利用,作為能源的主體的化石燃料燃燒排放出的溫室氣體和污染氣體,導致了氣候變化和環(huán)境惡化。為了減小大量使用化石能源所帶來的環(huán)境問題,世界各國都在積極開發(fā)可再生能源。作為發(fā)展中國家的中國風力發(fā)電起步比較晚,但由于我國政府對開發(fā)利用新能源的高度重視,把風能資源開發(fā)利用作為改善我國能源結構單一、推動環(huán)保事業(yè)、保持經濟、社會的可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。在國家政策的大力扶持下,可持續(xù)發(fā)展的綠色能源風電事業(yè)得到快速的發(fā)展。
然而人類活動總是通過不同的方式影響和改變著大自然原有的能量循環(huán)模式。人類把風力發(fā)電當作應對氣候變化的重要手段,大力發(fā)展風電事業(yè)的同時,也逐漸開始意識到風力發(fā)電雖然不會像火力發(fā)電一樣產生溫室氣體和其他污染物,但是由于風電機組的渦輪擾動效應增加了湍流能量,對山地風電場所在地和風電場周邊地區(qū)下游的大氣活動和水汽傳輸等造成影響,進而對風電場及其周邊地區(qū)的天氣甚至區(qū)域氣候造成影響。另外近地面大氣位于邊界層下部,風機的活動對人類的生產生活影響比較大,風電場及其周邊地區(qū)的風速、風向、濕度和氣溫等氣象要素都發(fā)生了變化。人們從此開始質疑風電場真的是完全無污染的綠色能源?
1 山地風電場開發(fā)對環(huán)境的影響
1.1 有利影響
風能相對于火電減少了化石燃料燃燒所帶來二氧化硫、氮氧化合物、粉塵和二氧化碳等有害污染物的環(huán)境污染問題,基本上實現(xiàn)了零污染。另外,風能相對于煤炭排放的煙塵和廢氣,相對于核電的高投入和高風險,光伏的土地高占用比,水電的水源污染,風電場的建設周期短,投入小,對周圍環(huán)境的影響較小,優(yōu)勢明顯。
1.2 不利影響
(1)對局部地區(qū)氣候產生一些影響。風機的葉片旋轉將風能轉化為電能,相當于變向增加了局部地表的粗糙度,影響了局部氣候環(huán)境。另一方面由于風機的渦輪效應增加了大氣中水汽的擴散,使風電場及其下游地區(qū)的風速降低,水汽含量降低,近地面到的氣溫升高,產生局部氣候效應,且具有明顯的日變化特征。因為增加了大氣對流,通過影響對流降水時間來影響區(qū)域降水,也會影響當地的降雨量。[1](2)對于風電場周邊的動物特別是鳥類的影響。風電機組運行過程中齒輪箱嚙合和葉片旋轉時的相對運動產生摩擦產生的噪音,風電場的設備在工作中會產生電磁輻射,干擾了附近的無線電通訊信號,同時還影響場區(qū)工作人員的身體健康,而且也會對動物產生擾亂影響。若山地風電場建在了生態(tài)保護區(qū)或者鳥類遷徙路線上則很有可能對動物產生驚擾和阻礙。在天氣晴好的情況下它們很容易發(fā)現(xiàn)并升高飛行高度躲避風機,鳥類與風電機撞擊的概率基本為零;如果遇到大風、多霧、暴雨或者低云天氣等較差的天氣條件時,鳥類一般會降低飛行高度,低空飛行的鳥類可能會撞擊到風電機,所以風電機運轉對鳥類活動有一定的影響。(3)對植被的影響。風電場的施工往往伴隨當地植被的減少、表土裸露與水土流失。部分設計人員對項目立項條件和現(xiàn)場情況掌握不全,設計的水土保持方案不規(guī)范、針對性不強。另外在鋪設線路、道路施工和安裝基礎塔架時不可避免的會對植被造成碾壓和破壞,對當地植被造成的影響主要集中在升壓站、風機機位以及臨時施工場地等,導致當地植被面積減少。[2](4)對生態(tài)環(huán)境的影響。山地丘陵地區(qū)風電場基于技術需求在分布的過程中為了實現(xiàn)對風能資源分布密度的有效利用,山地風電場通常會沿著山脊線進行風電機組設置。而目前我國大多數生態(tài)敏感區(qū)域與生態(tài)環(huán)境保護區(qū)在劃定過程中也會根據山脊線進行不同區(qū)域的劃分,這就使得山地丘陵風電場選址可能與生態(tài)環(huán)境保護工作相沖突[3]。風機對景觀的影響主要為視覺影響,風輪機的數量越多對山的視覺影響也越大。在太陽光下的風機葉片旋轉時會造成光影閃動干擾人們的正常生活[4]。
2 減小影響的應對措施
2.1 在項目建設之前
需要對風電場區(qū)域內的動植物種類、鳥類遷徙通道、生態(tài)環(huán)境保護區(qū)域的范圍進行確定,形成準確的生態(tài)環(huán)境評估結果,并將評估結果與風電場風電資源利用開發(fā)工作進行有效銜接。根據地形和風能密度的分布特點,進一步優(yōu)化風機機位布局,做到布局合理,風能利用最大化。盡量減少占用生態(tài)公益林,盡量避開自然保護區(qū),將對動植物的影響降到最低。在最初設計和建設風電場之時,應當充分考慮整體環(huán)境和周圍因素,將風電場景觀與當地城自然地貌景觀等有機地融為一體。在設計時可通過改變轉速和風機排列布局來減輕噪音問題,尤其注意軸承之間的配合來解決噪音過大的問題。
2.2 在項目建設完成后
提出植被恢復方案,對所有因工程開挖裸地盡量采取鄉(xiāng)土樹草種進行植被恢復,嚴格禁止隨意踐踏和堆置土石等建筑材料。為了減少風力噪音污染,要定期對機組進行保養(yǎng)維護保持潤滑,減小機械摩擦產生的噪音。還可以考慮采取一些隔離保護措施用來隔離人和動物,確定合理的噪聲防護距離,避免對周圍居民和動物造成干擾,場址選址至少要距離居民區(qū)200米以上,大型的風電場則必須提高到500米以上。
3 結語
無論是從經濟效益還是生態(tài)效益進行分析,風能作為一種清潔無污染的能源,它的使用都是利大于弊的。當前形勢下,只有深刻落實生態(tài)保護措施,對生態(tài)環(huán)境的影響才能降低到最低。風力發(fā)電機組矗立在山頂上與藍天、白云組合在一起構成了一道獨特的風景線,反映了人與自然的完美結合。人類社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境和諧共存,必將成為一道靚麗的風景。
參考文獻:
[1]胡菊.大型風電場建設對區(qū)域氣候影響的數值模擬研究[D].蘭州大學,2012.
[2]陳志強.風力發(fā)電項目環(huán)評中的生態(tài)環(huán)境影響[J].環(huán)境與發(fā)展,2017,29(06):27+29.
[3]彭程.風電場選址開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護在山地丘陵地區(qū)的分析[J].科技資訊,2017,15(33):234+236.
[4]武寧.山地型風電場的建設對森林生態(tài)系統(tǒng)影響淺析[J].河北林業(yè)科技,2013(04):62-63.