风力发电场的主要环境问题

(整期优先)网络出版时间:2021-11-17
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风力发电场的主要环境问题

刘烨

黑龙江辰能方正风力发电有限公司(黑龙江省方正县) 150800

摘要:目前从世界各地来看,利用风能发电是开发新能源、改善环境的重要组成部分。从90年代起辽宁省在利用风能等新能源方面有较大的进展。从全省风能分布看,资源量较大区主要集中在沿海及西北部干旱地区,到目前已建成风场8处,在建风场4处,待建风场有6处。本文介绍了风电场建设时周边环境的有利、不利影响及风力发电场选址的气象、社会自然条件,并就此提出建议。

关键词:风电场;影响;气象

1风电场的环境问题

1.1有利影响

充分合理的使用风能资源,能够从根源上降低常规能源的消耗量,同时还可以响应我国所推行的能源改革战略思想,让其可以朝向可持续化的方向不断的迈进及发展,并且风能是一类可再生性能源。风力发电厂和同一规模应用煤电厂向大气中所排放的污染物进行对比,其优势会比较强,能够达到零排放气体以及固体污染物的目的,较好的保护大气环境。风力发电厂可以节省下大量的淡水资源,和燃煤电厂进行对比,水环境的污染程度会十分的微弱,尤其是在一些沿海或者干旱地区,这部分地区缺少淡水资源的供给,所以构建风力发电场尤为重要。在沿海或者旅游的区域,风力机群可以构成靓丽的风景线,这一风景线能够较为直观的反馈出城市经济及文化的发展状态,借助实物教育等多种方式,强化公众保护环境的认知意识,合理开发使用自然资源,构建风力电厂可以促进沿海经济的发展,同时其还会对电量季节调峰以及海水淡化等各项工作的开展起到很大的助益效果。

1.2不利影响

1.2.1噪声问题

风力发电机所产生的噪音主要就是风轮和叶片的气流、尾流所构成,叶片空气动力负荷以及叶尖线速度会完全会直接决定噪音的强度,这类噪音源以及风力发电机的机型会和铁塔设计相关联,可以将噪声划分成为机群影响以及单机影响。在单机影响中,想要在风机距离150米处的位置将噪音数值控制在45分贝以下,那么相关的厂商在制作风电机时,就需要优先使用隔音防震模型,选择减噪型的变速齿轮箱,应用减速叶片。通常情况下。风机风轮转速会控制在每分钟27r,这类风机风轮所产生的噪音会比较小,在和风机距离50米至100米的范围当中,噪音的分贝会处于53至33的分贝。其次是机群噪音,风力发电机机群的排列会以风洞试验的结果为主,和风机间距控制在4D至6D,风速能够重新恢复到常态。噪音强度也会受到风速的变化而产生变化,处于一种风速逐渐衰减的情况,并不会产生风力机群噪音总合影响方面的问题。最后是本底噪音,分析风能资源,大部分风电场的构建地址会优先选择在沙漠、沿海、海堤等地区,这就会将风机声和海浪声等声音混合在一起,并不能精确地分辨出风机声的影响。

1.2.2电磁辐射

电气设施在运行阶段,会生成电磁辐射,这类辐射被称之为人工工频型辐射,人工工频型辐射会涵盖输电线路、变电所等,对风力发电机来分析,辐射源会分成输电线路、变电所等个部分。首先是发电机,在设计风力发电机时,不但需要考虑防磁、防辐射等方面的要求,还需要注重选材,要把辐射调至最小。其次是变电所及输电线路的设计,针对造成环境污染的危害问题,要严格执法,对已经受到损害的个人以及单位进行一定的赔偿。通常风电场的输电线路控制在66千伏,在没有达到国家100KV的标准下,并不属于电磁辐射的项目。

1.2.3安装检修风机形成的油污染

在日常检修、调试风电机时,必须要对其进行加油清洗、拆卸等各项处理,要注意操作步骤,一旦不注意,就会出现滴油或者漏油等的问题,这就会污染土壤以及植被,所以相关的建设单位必须要强化环境意识,增强工作开展的力度,让其管理水准变得更高。

1.2.4生态植被影响问题

风电场在建设过程中,道路施工以及铁塔基座等建设都会间接性的破坏植被及土壤,所以在实际建设阶段,必须要尽可能的降低地表植被生态的破坏程度。

1.2.5风电场建设对鸟类的影响

较大规模的风力发电机在安装时,会对生态环境形成一定的干扰和影响,特别是对于鸟类所形成的威胁,在夜间迁徙的候岛。美国鸟类专家对其进行了一次全面化的研究,其会在该区域安装风力发电机,选择冬天以及秋天候鸟迁徙的高峰阶段,观察其影响。风电场会设置在南岸的位置处,其是候鸟的主要迁徙地,虽然这项研究会受限,但是仍旧能够得出一定的结论,风力发电机看起来并不会对夜间飞行的鸟类形成致命性的威胁,哪怕是相应高度的迁徙密度或者在有雾的状况下,也不会对夜间飞行的鸟类形成致命的危险。风力发电机对于鸟类所造成的危害和电视转播塔以及无线电所形成的危害对比会更小,但是在选择风力发电构建场所时,应当远离大群夜间迁徙候鸟的区域,要尽可能的避开大量鸟类,不在湿地构建风电场。辽宁省是东北亚候鸟迁徙时必经的咽喉之地,有200多种鸟类在蒙古、俄罗斯、朝鲜、辽宁、山东、江苏等地之间迁徙。沿海是候鸟迁徙的停歇站和供食地。根据辽宁8个已建风场环境评价中得知对鸟类影响有:当风机运行时,风轮转动对鸟类低飞起到驱赶和惊扰效应。对候鸟和旅鸟影响较小,主要对留鸟影响。根据鸟类的习性一般是在有雾天气和云层很低时,易发生鸟类低空飞行碰撞建筑物和高压线。

2风力发电场选址的条件

2.1气象条件

首先,是风能资源。在设定风力发电场时,必须要确保其区域风能资源的充裕及丰富度,年平均风速要处于每秒五米以上,在30米的高处有效风力时数调整在6000小时之上,有效风能密度必须要超过240w/m2,这样在该区域才可以构建更为高效的大型风电场。其次,是风力发电场纸的盛行风向必须要足够的稳定。这样才会使得风能的利用率变得更高,同时还会使得风机的寿命变得更长。再次,风力发电场湍流的程度必须要足够的小,其形成风场湍流的现象主要是由于风道较为粗糙或者在障碍物的影响下,风向以及风速产生的变化速度较快。风场湍流会对风力发电场的出力形成影响,甚至还会导致风力发电机的受载无法保持均衡的状态,出现振动等方面的问题,简短风力发电机的应用寿命,甚至还会形成桨叶飞出等的安全事故。最后,风力发电场址的自然灾害要足够少,地震、冰雹等恶劣的天气均会影响到风力发电机的正常运行。

2.2社会自然条件

首先,在选址风力发电场时,应当保障其构建区域地势的平坦度,不可过于陡峭,选择地势条件较好的地区,这样会使得其后续所开展的土建施工活动变得更加的便捷化。其次,要选择交通条件较好的地区作业,避免平板车或者大型吊车无法正常的运输、施工。靠近现有的10KV和66KV变电所和线路,尽量少占耕地,减少生态破坏。远离自然保护区、军事设施、人口密集地区等。

结语:目前,我国就风能资源评价、风电场选址评价及风力发电场环境影响评价等项工作,还未有一定的成熟规范,建议各有关部门应及早进行调研,尽快制定导则,以利于风能利用事业快速发展。

参考文献:

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