風力發電對水生態環境的影響分析

劉宗愷

（山西省水資源研究所，山西 太原 030001）

風能是人類最早利用的能源，利用風帶動風車抽水、磨面等，風能作為一種取之不盡，用之不竭的可再生清潔能源，越來越被人們廣泛利用，尤其是風能發電。《中國應對氣候變化國家方案》中指出，我國減排的難度主要在于煤炭消費比重大，能源結構的轉換將成為減排的主要措施之一。在新時代大力推進生態文明建設的今天，成熟的風力清潔發電正逐步取代傳統的高污染燃煤發電。

1 山西省風能資源

山西省風能資源較好區域總體上可分為東部和西部，即以中部斷陷盆地為界，西部為管涔山、呂梁山及其周邊區域，風功率密度≥300W/m2，技術開發量為5020MW，技術開發面積為1612km2；東部為恒山、五臺山、太行山、太岳山、中條山及其周邊地區，風功率密度≥300W/m2，技術開發量為7900MW，技術開發面積為2449km2。

2016年山西省人民政府公布了《山西省“十三五”戰略性新興產業發展規劃》。規劃指出，在確保風電有效消納的基礎上，大力推廣先進、高效、大功率的風能發電，鼓勵資源和開發條件較好地區加快開發。積極推進晉西北、呂梁、中條山風電場項目建設，推進晉北千萬千瓦級風力發電基地建設。繼續完善自主研發、設計、制造、運營和管理的風電裝備產業體系，提高風電電機、發電機控制裝置、增速器、主軸、葉片、法蘭、塔筒及整機制造能力。力爭到2020年，風電裝機達到1800萬kW。

2 風力發電項目對水生態環境的影響

2.1 施工期

風力發電項目在建設施工安裝過程中有可能對水生態環境產生影響的因子主要包括基礎開挖施工、施工廢污水和施工材料、廢棄物。

2.1.1 基礎開挖施工可能對水生態環境的影響

（1）基礎開挖施工的項目

風力發電機組及箱式變電站安裝。根據相關風電項目施工資料，風力發電機組安裝的基礎一般采用天然地基，基礎形式一般為直徑約17m的圓形板式擴展基礎，基礎埋深一般在3m左右（自然地坪以下）。

箱式變電站基礎采用天然地基，基礎形式為鋼筋混凝土箱形結構，基礎埋深一般約為2m（自然地坪以下）。

地埋式電纜的鋪設。風力發電機組一般采用地埋式電纜進行，電纜溝施工開挖深度一般約0.8m。

架空式導線的架設。風力發電機組之間、升壓站進出導線的架設一般采用鐵塔架空導線。鐵塔基礎施工一般采用大開挖式，一般最大開挖深度約為4m。

升壓站基礎施工。升壓站基礎施工主要包括電力輸送升壓設施區域的基礎施工和辦公樓的基礎施工，一般最大開挖深度約為4m左右。

（2）對水生態環境可能產生的影響

根據項目區水文地質條件的不同，對水生態環境的影響程度將不同。基礎開挖施工區域距離地表水河道較近，將會對地表水造成一定的影響，如對河流泥沙含量等造成影響。另外，施工材料及施工廢棄物不按規范堆放或不及時清理，特別是在降雨量較大的情況下，可能會進入河道，對地表水水質等造成影響。若基礎開挖觸及到地下含水層，將對該含水層地下水造成一定的擾動，但該擾動一般是暫時的，施工結束后將逐漸消除。另外，基礎開挖施工區域如果位于地下水補給區，特別是灰巖裸露區，將會對地下水產生影響。

2.1.2 施工期廢污水

施工期廢污水主要指施工和管理人員的生活廢污水，如果產生的廢污水不經處理直接排放，將會對水生態環境造成影響，特別是在河道附近和地下水補給區域，影響較為明顯。

2.1.3 施工材料、廢棄物

施工期的廢棄物主要包括施工材料的廢棄物、人員產生的生活垃圾。如果施工用到的電纜、電器組件、機油以及水泥、砂礫料等材料不設置規范的存放點進行存放，將會對水生態環境造成一定的影響。如果施工過程中產生的施工廢棄物及生活垃圾，特別是廢棄的機油、潤滑油、涂料等不經專門機構回收，將會對水生態環境產生影響。

2.2 運營期

風電項目建成投產進入運營期以后，主要任務就是利用風力發電。項目運營期有可能對水生態環境產生影響的因子主要包括項目排水、廢棄物等。

2.2.1 運營期項目排水對水生態環境的影響

運營期排水主要有升壓站內工作人員產生的生活污水，生活污水水質相對較差，如不經處理直接排放，將會對水生態環境造成影響，特別是在河道附近和地下水補給區域。

2.2.2 運營期廢棄物對水生態環境的影響

風電項目運營期產生廢棄物主要是運行過程中產生的廢舊器件、廢油和廢舊蓄電池等及升壓站內工作人員的生活垃圾。

風力發電機組的設計壽命雖為至少20年，但在其服役的生命周期中，由于各種環境、載荷、材料等因素的不利影響，機組各個部件都不可避免地產生累積損傷、抗力衰減和功能退化。尤其是在報廢機組內的潤滑油和升壓站內的冷卻用油以及蓄電池組，一旦發生泄漏或隨意丟棄，若無采取建設事故油池、及時回收等保護措施，將會對水生態環境造成不可逆的破壞。同時，升壓站工作人員產生的生活垃圾若不經統一處置，也會對水生態環境造成一定影響。

3 結論與建議

綜上，風力發電雖屬于國家鼓勵的清潔能源項目，仍會對周邊水生態環境產生一定的危害，因此必須在其施工和運營期間加以防范，采取相應的保護措施。

第一，工程在河道附近施工時，應避免暴雨季節施工，并在雨季到來之前修好排水設施。降雨前要用土工布覆蓋裸露管溝和臨時堆土，避免雨水直接沖刷。

第二，施工期與運營期產生的廢污水應經沉淀后進行回用；施工安裝材料、施工廢棄物、生活垃圾等需進行妥善保管和處置，統一集中回收。

第三，升壓站冷卻用油必須配套有事故油池，且對事故油池區域進行嚴格防滲，確保滲透系數滿足標準要求，事故廢油需交由有資質單位回收處置。

第四，廢舊蓄電池組不得隨意丟棄，需暫存于危險廢物暫存間，并及時由有資質的回收單位處置。

此外，建設單位要主動接受當地水行政主管部門的監督，對可能出現的水生態環境安全隱患及時采取防范措施，使風力發電項目真正成為環保綠色無污染的可持續發展能源。