风能大规模利用对环境的影响
摘要:随着我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,风力发电在我国应
用十分广泛。
风力发电是一种无污染、零排放,生产过程中不需要燃烧化石燃料
的优质可再生能源。
但是,风力发电的大规模利用会对生态环境产生重大影响,
本文着重研究风力发电对环境的负面影响因素,比如噪声、光影、鸟类和生态系
统等,针对性的提出了一些改进措施,期望能够有效的降低风力发电对人类和生
态环境的影响,促进风力发电的健康快速发展。
关键词:风力发电;环境影响;改善措施
引言
随着全球能源、环境危机的日益加剧,可再生、绿色能源如太阳能、风能的开发势在必行。
风能是一种无污染、可再生的清洁能源。
风能利用则是将风运动时
所具有的动能转化为其他形式的能。
由于其具有无环境污染、开发利用便捷、成
本低等优点,风能的开发利用受到了世界各国普遍关注。
风力发电是风能利用的重
要形式。
自1890年丹麦政府制订风力发电计划,并于1891年建成世界上第一台风力发电机以来,风力发电技术经历了一个多世纪的发展,已逐步走向成熟并得以广
泛推广。
世界上很多国家,尤其是发达国家对风电的开发给予了高度重视。
我国从
上世纪80年代起就一直积极发展风电,并把大力开发风电列入了国家“十一五”规划。
目前,安装风力发电机组的地区多位于旷野、沙漠或近海等区域,发出的电能
经能源公司输送到市中心,增加了电成本。
随着现代化和城市化的发展,一方面,城
市的建筑越来越多,越来越高,建筑环境中的风能越来越大,另一方面,城市和建筑所
需消耗的能源越来越多,环境危机、电力紧缺问题日益严重,开发新的可再生清洁
能源势在必行,这使得研究建筑环境中的风能发电利用技术成为必要和可能。
与传
统的风能利用形式相比,建筑环境中的风能利用具有免于输送的优点,所产生的电
能可以直接用于建筑本身,为绿色建筑的发展提供了一种新思路。
国内外科技人员
围绕这一新思路进行了许多研究和工程尝试,并取得了初步成果。
本文在介绍建筑
环境中的风能特点和利用方式的基础上,总结了建筑环境中风能利用的研究成果,
并提出了有待进一步研究解决的问题,旨在为建筑风能利用技术的推广应用提供参考。
1风能发电发展面临的挑战
在经济和社会快速发展的背景下,为了配合建设资源节约型和环境友好型社
会发展的理念,基于化石能源的不可再生能源难以满足社会生产的需求。
在发展
高污染、高消耗的广泛经济模式的情况下,二氧化碳的排放量大大增加,我国的
环境受到严重破坏。
与传统的化石能源相比,它不可再生,并且具有很大程度的
环境污染。
在我国风能资源的储量非常丰富,蕴含的能量需要开发以在满足人们
基本需求的同时,产生巨大的经济效益。
风能作为一种新型可再生资源,具有绿
色清洁、价格低廉等环保优势。
在西方的许多国家,风力发电与同火力发电并行。
在我国,风能资源发现得早,风电行业起步比较靠前,由于发展缓慢等原因,至
今火力发电仍然是电力供应的主要来源。
虽然有政策支持,风力发电量仍远远小
于风能资源储备量,风能资源亟待开发。
主要影响我国风能资源开发的问题有:中国的风能资源主要集中在东南沿海和北部地区;风能资源的地理分布与电力负荷
不匹配;沿海地区经济发达,电力负荷大,风能资源丰富;北部地球风能资源丰富,但是电力负荷小,资源丰富地区远离电力负荷中心。
2风能大规模利用对环境的影响
2.1风力发电对环境的影响
对风进行科学精准的定义是:由于地面各处所受太阳辐射后气温变化不一样,空气中所含水蒸气的量不一样,从而引起各地气压上的差异,在水平方向上高压
空气向低压空气流动,从而构成了风。
因此,相比于化石能源,风能是一种零排放、无污染、安全可靠的可再生能源。
我国的风能资源丰富,但是分布极不均衡,风电开发大多集中在东北、华北、西北地区,远离人口稠密,用电负荷最高的东
部地区。
近年来,海上风电开发也取得了飞速发展,大型风力发电机组逐渐在沿
海滩涂建立起来。
风力发电的快速发展,对环境造成的影响也越来越大,这些影
响有好的方面,比如不需要燃烧化石燃料、没有二氧化碳的排放、改善能源结构等,也有不好的方面,比如风力机运行造成的噪音、光影、电磁干扰以及破坏生
物的生活规律等,风力发电的顺利发展离不开对环境的影响的研究。
因此,本文
主要研究风力发电对环境造成的负面影响,并提出相应的改进措施,希望能够促
进风力发电的健康发展。
2.2大功率海上风电机组研发
海上风电机组一般功率在3MW以上。
由于海上风电机组要在高盐雾、高湿
度以及海浪、海流、海冰和台风等恶劣环境下可靠运行20~25年,因此,海上风电
机组除了功率特性外,特别要对风电机组运行可靠性、易维护性、防腐蚀性和抗疲
劳性等给予更多的重视,要减少故障率、提高可利用率、降低运行成本。
随着海上
风电机组容量的增加,风电机组部件出现超长、超重和超载,给产品研发带来质的
变化。
在设计时,要考虑系统优化;在制造时,要采用新材料和新工艺。
海上风电机
组的支撑结构,要受到水动力载荷和空气动力载荷的双重作用,还要考虑海冰载荷
和船舶冲击载荷以及地震载荷等,其支撑结构与基础型式、水深和海床结构有关。
2.3风力发电对生物的影响
风力发电的发展会对动物的活动产生很大的影响,首先,快速旋转运动的风
力机叶片会造成气流扰动,对鸟类的飞行产生威胁,每年都会检测到鸟类撞击叶
片而死亡的事故,虽然,随着时间的推移,本地鸟类能够学到规避风力机的技巧,但是迁徙的鸟类,尤其是国家保护的稀少鸟类,由于生活习性,不可避免的会撞
击到迁徙路线上的风力机塔架或叶片,造成伤亡。
其次,海上风力机施工的过程
中强烈的打桩噪声和运行时产生的低频噪声会对敏感海洋生物,比如鲑鱼、海豚、鲸鱼等产生困扰。
因此,风电场在建设选址时,必须要规避鸟类迁徙的路线和经
常性的栖息地,减少对鸟类生活的影响;另外,可以在风力机的两端设置一些驱
鸟装置,使鸟类避开风力机飞行,还可以在风轮机附近建立毒饵站,吸引以鸟类
作为食物来源的生物在此附近,在一定程度上也能够减少鸟类因风电站的数量消减。
除此之外,我们还可以将风力机的叶片表面设置为橙色与白色相间的样子作
为警示线,让鸟类在迁徙时能够有效的辨别方位,从而减少与运行时的风机相撞
的概率。
结语
在面临资源枯竭的事实面前,新能源的开发成为解决资源短缺的首选。
风能
资源具有储量丰富、可再生的天然清洁自然能源、经济效益和环境效益高的优点。
虽然中国的风能资源的开发利用率仍然较低,但随着人类技术的发展和资源环境
意识的提高,风能在更大程度上得到应用,为解决中国能源和环境问题作出巨大
贡献。
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