摘 要:如今風電行業發展迅速,在解決能源和環境危機方面展現很大的優勢。但在建設和運營的過程中對環境也會產生一些不可忽視的影響。本文主要對風電工程的開發建設中對環境的影響進行了分析,并給出了相應的解決措施。
關鍵詞:風電建設;環境影響;生態;噪音;電磁輻射
近些年來,隨著隨著經濟全球化進程的不斷推進,能源短缺和環境污染等問題也日益突出。人們也愈加認識到環境保護的重要意義,為了實現可持續發展,全球也在追尋開發利用新的能源。風作為一種清潔無污染的可再生能源,無疑會對能源結構的調整以及環境保護作出不可忽視的貢獻。所以各個國家也都在大力開展風電相關的研究,然而其實風力發電機的存在本身會對生態環境造成一定的影響。做以下總結:
1 風電開發對環境的影響
1.1 正面影響
風能作為一種清潔型的能源,對于解決全球能源供應危機發揮著至關重要的作用。相對于火電,通過風力發電可以減緩由于燃燒煤或石油時所帶來的環境污染問題,對環境的正面影響是不會向大氣排放氮氧化合物、二氧化硫,以及粉塵等污染物和二氧化碳,整個發電的過程不會產生有害有毒的氣體或固體顆粒物,基本可實現零污染。現代火電廠對于煤的脫硫脫氮處理有一定辦法,但是對于溫室氣體的主要原因二氧化碳卻不能有效減排。另外,風能相對于煤炭,屬于可再生能源,當今世界走可持續發展道路成為世界各國的共識。以張北縣為例,張北縣風電總裝機容量已達10.43萬千瓦。與火力發電相比,風力發電1萬千瓦時可節省3.4噸標準煤,同時減少煙塵和廢氣排放約7.4噸。
核電曾因一度被認為是清潔高效的能源,世界各國爭相投資發展,但是自從2011年3月日本福島核電站泄漏事故開始,人們開始對核電的環境問題展開思考。核電站反應堆發生事故時,大量放射性物質會通過各種途徑排入污染環境,所以發展遇到瓶頸。
另一方面,風電場的建設周期一般較短,基本在一年內建成竣工。相比其他可再生能源對周圍環境的影響,優勢較為明顯。比如土地占用比太陽能和水電小;相比水電的水源污染更少;相比生物能對空氣的污染和氣候的影響都明顯更小;[1]
1.2 反面影響
一是對生態環境的影響。風機的確消耗了風能,也相當于增加了局部的粗糙度,對局部環境會有影響,但是這個影響不算很顯著。風電場一般會選在風資源豐富的偏遠地區,部分可能是生態保護區,因為風機的塔筒較高,且葉片旋轉,若建設在鳥類遷徙路線上則很有可能對其產生驚擾和阻礙。同時在鋪設線路及安裝基礎塔架時不可避免的會對植被造成一定的破壞。另一方面由于風機的渦輪效應,使下游的風速降低,產生局部氣候效應,地表溫度改變,也會影響當地的降雨量。[2]
白天葉片旋轉時在太陽光的照射下會形成陰影投射到附近建筑物上,可能造成光影閃動干擾人們日常生活。
二是會產生噪音污染。除了在施工時會產生噪音以外,運行時的噪音的主要源頭是齒輪箱嚙合和葉片旋轉時的相對運動產生摩擦。噪聲的強度可通過改變轉速和風機排列布局來減輕。
三是電磁輻射的影響。在輸電線路附近由于發電機和變壓器的存在會產生電磁輻射,干擾附近地區無線電,微波通訊等信號,對人類的代謝和免疫都是不利的,而且也會對動植物也會有擾亂效應。[2][3]
四是若為海上風電開發,鋪設海底電纜或施工時可能會對海洋水質造成一定污染,也會危及海洋生物的生存。
2 應對措施
在建設之前對周圍環境進行考察評估,做到布局合理,盡量避開自然保護區,將對植物和野生動物的影響降到最低。從保護生態系統的角度出發,合理利用土地資源,減少植被破壞和水土流失的情況。在建設完成后,結合區域條件,采取因地制宜的生態保護和恢復措施。
為了減少噪音污染,在設計組件時要更加合理,尤其注意軸承之間的配合。也要定期對機組進行維護潤滑,減小機械摩擦噪音。除此之外,若周圍有居民區或大量的動物,可以考慮采取一系列隔離保護措施。遠離居民區至少200m,更大型的風電場則組將距離增至500m。
提高并網技術,機組在設計階段就要將電磁輻射的因素考慮進去,在選址時也要詳細考察附近的線路和電子設備情況,預留安全距離,將電磁干擾數值降到最低。
海上風電建設應避開海洋生物繁殖棲息地和交通航道,做定期的環境測評,科學規劃。
盡管風電建設過程中會對環境造成一定的不利影響,但綜合來看,這些問題可以從各個方面進行優化緩解。整體來說,不管從它的經濟效益還是生態效益來看,都是利大于弊的,所以可開發性還是很高的。
參考文獻:
[1]旺海瑛.含大規模可再生能源的電力系統可靠性問題研究[D].武漢:華中科技大學,2012.
[2]趙吳鵬.風電工程環境影響評價及應對措施[J].能源研究與管理,2016(03):1013.
[3]李建,魯磊.風電項目環境影響及效益分析[J].安徽農業科學,2012,40(16):90549055.
作者簡介:吳琦,華北電力大學可再生能源學院。