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风电工程环境影响评价及应对措施

2016-10-18  来源:中国风力发电网  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:风能是一种清洁可再生能源,合理利用风能,不但可以缓解能源危机,还能优化能源结构。
中国风力发电网讯:风电发电是开发利用风能的主要形式,大批风电工程在国家政策鼓励下竣工投产,缓解能源危机、产生巨大经济效益,然而,风电工程在建设及运营过程中,会对周边环境产生影响。通过对比能源项目的环境影响评价内容,得出风电工程环境影响评价的特点,进而建立环评指标、探讨指标限值,深入研究风电工程带来的环境问题,并提出相关建议及应对措施,为实现环境友好型风电工程提供理论基础。
风能是一种清洁可再生能源,合理利用风能,不但可以缓解能源危机,还能优化能源结构。风力发电是风能广泛利用的主要形式,由于风力发电过程中,不消耗矿产资源、不排放污染物和温室气体,生产大量电能,发挥巨大经济效益,在国家政策的鼓励和扶持下,风电行业快速发展。
但是,风电工程在建设和运行过程中,不可避免的会对周边环境产生影响,分析风电工程环境影响评价的特点及指标,为减少风电工程产生的环境负面影响及推动环境友好型风电工程的建设工作提供理论基础,对于风能利用具有重要的社会意义和现实意义。
通过从空气污染土地占用和废物排放等方面简单对比可知,风能对周边环境的影响程度要小于煤炭生物能水能等能源的环境影响程度,优势明显。
但是,风电工程自身具有的一些独特性质也会对周边环境产生影响,这些环境影响是其他能源项目所不具备的。例如,风电工程基本建设在风能资源丰富的偏远地区,这些地区通常属于生态环境保护区,有些甚至为国家自然保护区。
此外,风电场风机机身高大且叶片不停转动,有些风机就布置在鸟类的迁徙路线上,影响鸟类正常飞行等。因此,针对风电工程开展环境影响评价工作时,不但要包含电磁辐射噪声污染等传统指标,还要将气候影响生态影响光影影响等因素纳入环评指标体系。
风电工程环评指标
依据风度电工程环境影响特点,可针对不同的影响因素,建立与之相对应的评价指标,全面评价风电工程环境影响程。
电磁指标
在风电工程运营过程中,其输电线路会对周边的环境产生电磁辐射,干扰微波通讯电视通信等信号,可设定线路平行于地面,不考虑线路沿线压降,忽略杆塔等因素影响,根据模拟电荷法以及矢量叠加原理可知工频电场强度计算公式为:


电磁指标
风机叶片在旋转过程中会产生噪声,噪声强度的大小与风机的设备类型旋转速度排列阵列等因素有密切关系,按分析对象的不同可分为单机噪声和机群噪声2类现代风电工程设计时,一般要求风机按方阵均匀排列,依据风洞原理效应,当风机行距保持在6d(d为叶片旋转面直径)以上时,有利于风速的恢复和机群噪声的降低,因此,风电工程周边噪声,主要考虑各个风机的单机噪声的叠加。根据声波叠加原理可知:

气候指标
风电工程大规模大面积集中投产后,吸收气流的动能,受风机涡轮效应影响,可使下游地区的风速降低约20%—40%,进而产生局部气候效应,改变地表温度阻碍云雨形成。以内蒙古自治区某风电场为例,投运近8年时间,其附近1个村庄的降雨量已明显减少,甚至出现了干旱的征兆因此,可以从降雨量和湿度2个因素定义该指标:

光影指标
风电场风机机身较高(轮毂离地均在70m以上)且叶片较长,在阳光照射下会形成较长的阴影,随着太阳每天东升西落移动,风机的投影也产生规律性变化,影响居民日常生活,尤为重要的一点是,风机叶片始终在旋转,叶片投影区的居民看到的光影是不停晃动的,影响更为明显,可引起居民心烦眩晕等症状光影指标应当反映风机投影的影响范围。有如下关系:

生态指数
由于风电工程为永久性占地,且风电场涉及土地面积较大,对风电场内部及周边生态系统造成破坏是无法避免的,主要包含2个方面:
1)对植被的影响风电工程占地范围内的植被将遭遇人为的砍伐铲除以及掩埋,影响植被生物量,则平均植被生物量与单位蓄积量之间的关系为:

2)对动物的影响风电工程施工期间,大量施工设备,如运输车挖土机打桩机等机械均可产生强烈的施工噪声,影响周边的野生动物,正常栖息环境受到破坏,当风电工程投运之后,风机叶片的旋转将影响鸟类的飞行路线,对鸟类造成驱赶惊扰及伤害,风机叶片与鸟类相撞的事件时有发生。

风电工程环评限值
风电工程在运行过程中,输电线路产生的电磁限值可参考GB87022014电磁环境控制限值,本标准于2014年颁布,2015年1月1日正式实施,且详细规定了电磁环境中控制公众曝露的电磁场的场量限值评价方法和相关设施(设备)的豁免范围。
依据该标准规定,居民区工频电场以4kV/m限值,工频磁场以0.1mT为限值;风电场风机产生的噪声叠加值,在居民区位置不可超过GB123482008工业企业厂界环境噪声排放标准关于噪声限值的规定,即白天噪声不能超过55dB(A),晚上噪声不能超过45dB(A);当地局部气候受风电工程影响后,变化幅值不宜超过10%。
由于我国处于北半球,因此光影作用仅对风电工程北侧有影响,所涉及的范围为以风机为中心,东西为轴,轴北侧的半圆形区域即为光影作用保护范围,风机最大投影长度值可达到253m半径的半圆区域;生态指标情况要随风电工程的建设经常性监测,确保指标数值不出现较大波动,避免生态系统受到严重影响。
应对措施
规划线路保护走廊
在规划风电工程送出线路路径时,要详细调查拟选线路两侧可能涉及到的居民区通信线路无线电发射塔及其他电子设施,并对线路路径做出微调,确保线路与敏感点预留足够的安全距离,监测点位置的电磁干扰数值不超过国家标准。
种植噪音防护树林
风电工程的站址选择地点要与居民区等敏感点保持足够的距离,并且在站址与敏感点之间种植高大树木,作为隔音层,起到了屏蔽噪音的效果同时,要定期维护风机的旋转部位,减少磨损噪声的产生。
推广分散布点技术
在保持地区电网现状的前提下,推广分散式风电场并网技术,其不需要新建高压输电线路,利用现有电网电力走廊,根据风能分布情况,合理布置小型风机,具有占地面积小砍伐林木少不需开辟新电力走廊对周边生态环境影响弱等优点,弥补大型风电工程的不足。
推设定光影影响区域
根据风机高度太阳倾角项目所在经度等数据,测算当地风电工程光影影响的最大范围,在工程选址过程中,要保持风电工程与居民区等敏感点的安全距离,使敏感点位置处于此区域之外。
落实林木补种技术
风电工程建成投运后,要落实林木补种制度,依据占一补一的原则,异地补种至少同等面积同等质量的林木,做到林地的占补平衡,禁止超出规划范围砍伐林木,保证植被规模不受影响。
避开动物活动范围
风电工程建设过程要严禁夜间施工,避免惊扰附近动物,更不得出现捕捉和猎杀行为风机叶片的尖端需涂警示色,使鸟类能辨别安全路线并及时回避,保护鸟类生命安全,减少碰撞事件的发生。
贯彻环境保护意识
针对风电场内部所有工作人员开展环境保护知识宣传工作,增强环保意识,认识到环保工作的重要性,同时,尽量缩减工作人员在高压电磁场区域的工作时间,以使高压电磁场对工作人员的影响降到最低。
风电工程属于清洁能源发电项目,是风能利用的主要形式,在竣工投产后,无废水废气排放,环境效益明显优于传统火力发电项目同时,风电工程对局部环境产生的影响也是不能忽视的,分析风电工程环境影响评价的特点,建立环境影响评价指标,讨论指标的限值范围,提出行之有效的应对措施,为实现环境友好型风电工程提供理论基础,对于风电行业的健康发展和生态环境的合理保护都有着十分重要的现实意义。

 
 

(来源:《能源研究与管理》)

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