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风力发电环境影响分析

风力发电环境影响分析北京计鹏信息咨询有限公司2013年11月编者按“十一五”以来,我国风电发展迅猛,风电对环境的影响一直受到各方关注,也是人们质疑风电开发的主要因素,本报告主要分析风电对生态环境的影响,希望能为风电开发工作提供借鉴和参考。

报告编制历时一个多月,在总结我司多年来风电工程项目的经验的基础上,查阅了大量资料,征询多位风电行业专家和前辈意见后编制而成,同时也得到了公司领导和相关专业同事的支持。

报告编制过程中得到了多名风电行业老前辈、老专家的悉心指导,并且提供大量的素材,他们的经验、思路和眼光提升了报告的高度和质量,在此对他们表示诚挚的感谢!报告编制过程中参考了大量网络、杂志等资料,对充实报告起到至关重要作用,在此对相关的媒体资源表示感谢!报告编制过程中,公司相关领导、同事积极提供思路、素材、资料等,对报告进行审核,为报告最终完成做了大量工作,在此对他们的付出表示感谢!此外,报告的编制比较匆忙,资料、案例比较有限,经验也不足,如有疏漏、错误等,也请广大读者提出宝贵意见或提供更多素材,我们将及时调整和补充。

目录第1章概述 (1)第2章风电环境效益 (3)第3章主要环境污染分析 (5)1光污染 (6)2声污染 (9)3电磁辐射与干扰 (13)4视觉(景观)污染 (15)5生态破坏与污染 (17)6化学污染 (19)第4章主要影响分析 (21)1对居民的影响 (22)2对鸟类的影响 (24)3对森林植被影响 (28)4对气候的影响 (30)第5章总结与建议 (35)第1章概述能源是经济和社会发展的重要基础,是人类生产和生活必需的基本物质保障,也是我国现代化建设的战略重点。

社会的进步和经济的发展在很大程度上取决于能源的供应和利用。

我国幅员辽阔、资源丰富,但人口众多,人均资源占有量较少,随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,对能源的需求也越来越高,未来一段时间我国的能源生产、供应与需要的矛盾仍十分严峻,能源安全问题更加突出。

新能源是未来能源发展的方向,清洁、循环、可持续的能源是人类的追求。

风能作为新能源重要的一部分,利用起来相对较简单,生产过程中不产生污染和无废弃物排放,且储量大,永不枯竭。

因此,风能将是21世纪最有发展前途的绿色能源和人类社会经济持续发展新动力之一。

风能是一种古老而新生的能源.自20世纪70年代能源危机以来,人们对风能再次产生了极大的兴趣,至2012年底,全世界风电总装机容量已达282.5GW。

我国风电装机容量超过75GW。

风力发电的环保效益是有目共睹的,它不会污染空气或水源,不会排放有毒或有害物质,对公众安全没有威胁。

但风电场对局部生态环境及自然景观等影响也日益受到人们的关注,主要体现在风机的视觉污染(或自然景观问题)、噪音、鸟类安全及电磁干扰等方面。

风电场对环境的影响比单台风电机组对环境更大。

因此,在风电场规划、设计阶段,就应该充分考虑风电场可能对环境造成的各种不利影响,并采取必要措施将其降至可接受的程度。

第2章风电环境效益风能作为新能源,属于清洁能源,其对改变常规能源结构,减少污染物排放、实现能源的清洁化等方面作用明显。

我国能源长期以来主要依赖于煤炭,火力发电占我国电力消耗的70%左右,而火电存在严重的污染排放问题。

近年来,我国经济快速发展使得能源消费大增,煤炭等常规能源导致了严重的环境问题,影响了我国的可持续、稳定、健康发展。

特别是近几年出现在我国北方地区的大范围的“雾霾”天气,严重影响到当地居民的身心健康。

风能是可再生能源,风能的大量利用可极大的减少一次能源(如煤、石油、天然气)的利用,从而减少了因开发一次能源而造成的污染物排放、影响生态等环境问题。

在现在全球环境保护问题越来越突出的情况下,充分利用可再生能源,在提供新的电源的同时,不产生烟尘、氮氧化物、SO2、温室气体、废水等污染物、不会因开采造成自然界不可恢复的破坏,具有非常突出的环境效益。

风电场建成后,同燃煤电站采取相应环保治理措施后相比,每年可为国家节约可观的煤源、水源及相应每年可减少多种有害气体和废渣排放。

当然,经过几十年的发展,人们也开始关注和了解风电的发展存在的环境影响问题,主要存在光、声、电磁、化学等方面的污染,对环境和生态造成一定的破坏,这些污染对风电场附近的居民,鸟类、动植物和气候等都将会造成较大的影响,下面就这些影响因素和对象进行分析,为风电规划和建设中规避风险降低影响提供借鉴和参考。

第3章主要环境污染分析1 光污染在有风和阳光的条件下,阳光照在旋转的叶片上产生晃动的阴影,在清晨和傍晚时阴影投射面更大,阴影随天气和季节的变换而变化。

晃动的阴影使人时常产生眩晕、心烦意乱等症状,影响正常的工作和生活。

另外,目前的风电机组设备大多是白色,且叶片、主机、塔筒颜色一致,在天气晴朗时,反光较为严重,给人炫目的感觉,长时间观看也会导致眩晕等现象。

在高速路、公路两边布置风电机组,旋转的阴影、光反射等会给司机的视觉带来影响,从而影响驾驶安全。

此外,在山区风电场,大多建设于山脊之上,白色的机组对周边也存在一些反光、刺目的现象。

阴影不可避免,对人影响主要还是与风电机组选址有关,在选址时对光污染的认识不足,或是没有充分考虑到周边的环境。

此外,风机的颜色选择上需要更柔和的色调,与以往的白色风电机组相比,近几年很多机组颜色上已有所改变,考虑到了反射等方面的影响。

光污染主要的对象有当地居民、驾驶员、各种动物等。

目前解决光污染的主要途径是远离居民、避开高速路和主干道等,并对机组颜色做一定的处理。

在风电机组的设计方面注重颜色、外观搭配,比如采用灰色、黑色叶片机组,加上一些其他颜色的搭配等,风电场的设计上,尽量远离居民点、公路、自然保护区等,并注重机组位置选择和整体的布局,充分考虑光效应,使得风电机组和风电场的布局与当地环境更和谐,减少对人类生产、生活的影响。

根据目前的经验看,由于大多风电场建设地点较为偏僻,光污染影响不大,具体的研究也不多,影响有多大尚不清楚,但从一些地区存在的影响案例来看,风电的光污染是存在的,特别是随着风电建设向人群或村庄靠近的趋势,光污染的影响时间可能会越来越多,在风电建设过程中应合理避免。

山东省东营市营口某风电场附近一户居民房屋长期处于风电设备的阴影下,白天风机运行时的阴影投射到窗户上,晃动的阴影严重影响到居民的正常生活,最终房屋不得不拆迁重建。

2 声污染声音污染在风电建设和风电运行阶段均存在。

建设阶段主要是施工噪音,主要有运输车辆、施工机械(推土机、搅拌机、吊车等)。

由于风电机组设备较大,运输和施工机械大多是大型机械设备,噪音比较大,因此影响也相对较大,但由于施工期比较短、也比较集中,因此影响时间和范围都比较有限。

运行阶段主要是风电机组自身噪音,包括发电机、偏航轴承和齿轮箱产生的机械噪音、风电机组叶片产生的气动噪音等,大多与风速具有相关性。

此外,有研究表明,风电机组还能产生次声波,但风能结构所产生的次声波远低于正常人类能听到或感知的级别,也就是说它不会影响人类健康,也没有证据表明风电场发出的声波或次声波会产生任何直接的生理影响。

风电机组的噪音主要对附近的居民有较大影响,此外有研究表明,风电机组的噪音对鸟类、地面动物甚至鱼类也有影响,具体影响有多大尚没有权威的研究。

根据《声环境质量标准》(GB3096-2008),按区域的使用功能特点和环境质量要求,声环境功能区分为以下五种类型:0类声环境功能区:指康复疗养区等特别需要安静的区域。

1类声环境功能区:指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能,需要保持安静的区域。

2类声环境功能区:指以商业金融、集市贸易为主要功能,或者居住、商业、工业混杂,需要维护住宅安静的区域。

3类声环境功能区:指以工业生产、仓储物流为主要功能,需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。

4类声环境功能区:指交通干线两侧一定距离之内,需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域,包括4a类和4b类两种类型。

4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域;4b类为铁路干线两侧区域。

各类声环境功能区环境噪声等效声级限值见下表:表1:环境噪音限值单位:dB(A)根据相关标准和要求,风电机组的噪音对居民的影响应满足1类声环境功能区(0类功能区附近不允许建设),而风电机组的噪音水平比较固定,因此,风电建设应考虑噪音对居民的影响,远离居民点。

根据风电机组的资料和有关测算,目前风电机组在塔底位置的噪音水平大约在90~110dB之间,而随着距离的增加,噪音会迅速下降,因此在距离风电机组300m外,风电的噪音大多已经小于45dB,满足1类环境功能区环境噪声等效声级限值要求。

因此在规划风电场时,风电机组离居民点的距离应尽量在300m以上,如周边有多台机组,则距离应更远。

此外,风电机组的运动部件出现故障时,经常会发出刺耳的机械摩擦声音,为此风电机组除了做好日常的维护和故障处理外,也应将风电机组安装在离居民点更远的距离。

我国前几年风电开发大多集中于三北地区的戈壁、草原、山顶等人烟较少的地区,那边的风电项目也大多距离居民区较远,因此声污染事件较少。

国外特别是欧洲有相关的投诉事件,并做了相关实验,但实验声称风电机组的声音对人身体是没有危害的,对人的反应也因个体不同而有所不同,比如,有些人觉得风力发电机发出的声音会使人感到烦躁。

但是烦躁只是一种情绪,主要取决于个人性格、习惯等原因,而不是风电机组声音的强弱度,风电机组声音本身不会对人身造成危害。

因此,风电噪音对人身的伤害目前没有一个准确的定论,但随着距离的增加,影响也会变小。

风电声污染可以通过风电建设阶段的合理规划予以规避和减少;同时也可以通过设计和制造技术的革新降低噪音,在选材和风电机组的结构设计上主动隔音、防震、降噪等技术。

美国和加拿大的风能协会专家小组研究表明,风力涡轮机的声音对人身体是没有危害的。

如果风力发电机发出的声音会对人身体造成危害,那么目前的城市的环境也不适合人类居住,因为城市的噪音要比风力发电机发出的声音大太多了。

同时,美国、加拿大、丹麦和英国的医生,听力专家和声学专家对风力涡轮机工作时发出的声音进行综合审查和分析得出,“风力涡轮机不是发出声音的唯一渠道,根据声波水平和频率声音,我们没有理由相信这种声音会对人身体造成危害。

”目前,风力发电机的子声波,低频声波和次声波可能不会对人类健康构成威胁。

3 电磁辐射与干扰电力运行设备都或多或少会产生电磁辐射污染,风电场电磁辐射与干扰主要是风电机组运行阶段。

风电场产生的电磁辐射主要来源于发电机、变压器、输电线路(包括集电线路)三部分。

如架设的高压输电线路处于工作时,相对地面、相对相产生静电感应,将形成一个交变电磁辐射场,对无线电形成干扰。

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