风力发电厂对环境的影响

作者：浙江省机电设计研究院 吴运东

欢迎访问e展厅 展厅 2 中小型发电机展厅 柴油发电机组, 汽油发电机, 燃气发电机组, 移动电站, ... １、风力发电对中国经济发展的必要性 根据邓小平同志三步走的发展战略，到2050年我国的人均国民生产总值必须达到4000USD/人·年，才能达到中等发达国家的水平。据预测2050年我国人口将达到15亿～16亿。届时我国GNP将达到6万亿USD。根据世界各国经济发展的经验，要达到这一水平，人均年占有电量约为6000kwh。人均发电装机容量为1kw。全国总装机容量为15亿千瓦。15亿千瓦的装机容量的构成如表１示。 表１ 2050年预计中国的发电装机容量的构成(KW) 能源种类 需求量 可开发量 络开发量 储 存 量 火电 9亿 》9亿 9亿 》9亿 水电 2亿 3.76亿 2亿 6亿 核电 2亿 ／ 2亿 ／ 可再生能源 1亿 0.7亿 》1亿 1亿 (风能) 1亿 1亿 ≥亿 16亿 在我国的能源构成中，虽然煤的储存量最多，足够我们开采使用数百年之久。但由于环境的问题，交通运输的问题，到2050年9亿千瓦的火电(主要是煤电)容量已是开发利用的极限。由表１知2亿千瓦的水电和2亿千瓦的核电也一样达到了开发利用的极限，所以1亿千瓦的可再生能源就构成了我国能源发展的重要组成部分。而且是最有潜力的部分。 ２、风电对环境的正面影响 由于风能是一种不消耗矿物燃料的可再能源。风电的使用，相当于节省相同数量电能所需的矿物燃料。其对环境的明显正面影响为： 2.1 减少向大气排放粉尘，CO2、NOx、SOx。 我们以煤电为例，根据我国当前最普遍使用的30万千瓦蒸汽轮发电机组的现状。每发1万kwh的电，消耗约4吨标准煤；向大气排放粉尘约0.5吨；CO2约10吨；NOx约0.05吨；SOx约0.08t。 到2050年若风电的发电量占全国所需电量的5％，即约4000亿kwh，风电的装机容量约为1.5亿千瓦(风电的容量系数小，相当于煤电的装机容量0.7亿千瓦)，则每年可节省约1.6亿吨标准煤，可减少向大气排放粉尘约2000万吨；CO2约4亿吨；NOx约200万吨；SOx约320万吨。 2.2 减少因开发一次能源如煤、石油、天然气，所造成的环崐问题。一次能源的开采除了在砂漠地区外，通常要毁坏森林，良田和原有的各种植被。而海上油田的开采往往给海洋生态带来不可恢复的破坏。 2.3 与同样是可再生能源的水电相比较，风电没有水电所存在的问题。[1] ● 淤积问题 拦河水库必须保持设计库容，而随地质条件不同，有的水库“淤积”发生较快，这就会降低工程的发电回收效益。较好的地区的水库寿命可达50年，但它不可能“无限期”的继续运行。 ● 鱼类生存问题 修建水库可以增加鱼类繁殖的潜力，但是也由于截断了鱼类的回游通道而破坏了一部分鱼类及其它生态物种的生存。 ● 移民问题 用于这个问题的可量化参数是单位发电千瓦对应的移民数量。只是移民已绝无可能返回他们原先的土地。渔民搬迁比农民困难，而农民的搬迁则比城镇工作的居民困难。 ● 物种多样化问题 这一术语指的是工程建设地区的物种数目。生态系统的脆弱性将使物种的多样性（动植物种类数）受到更大的威胁。雨林带较之草地脆弱，草地则较之大草原脆弱。而所有这些地带的生态系统全部很脆弱。这就是说，如果环境急剧改变，就导致雨林带更多的物种遭到灭绝。这里需要提出的问题是：有没有用以弥补的可替代土地。或者说这项工程有没有替代选择方式？一般说来，选择的可能性终归存在。只不过需要人们假以时日，并由此而带来资金的滞留。 ● 土地的“损失”或占用 这里指的是原先用于农业或其它增加国民生产总值的土地，而现在不得不为此而另觅土地。在这里应当将这些原先用地的单产经济价值与工程有效寿命期间用于发电工程占地的平均单产效益进行比较。 ● 产生温室气体(CHC)问题 来自生物质，有机物分解，产生的CHC，&127;不应超过等量可燃气体燃烧生成的量值。可以估计出腐败的生物质产生的CO2和CH4量。 ● 水质问题 可控制使生物腐坏的杂草，而使水质达到标准要求。有机物腐败可能产生磷和汞元素，它们将污染或降低整个河水的水质。 ３、风电对环境的负面影响 3.1 噪声 风力机的噪声主要来源于发电机，齿轮箱和浆叶切割空气产生的噪声，当前风力机的噪声水平随着工艺水平的提高而有较大的改善，如国产200kw风力机的噪水平如表２示。 表２ 国产200KW风力机噪声水平 距风力机的距离r(m) 噪 声 水 平 150 46dB(A) 160 45dB(A) 200 43dB(A) 300 39dB(A) 400 37dB(A) 而我们生活中，常见的噪声水平如表３示。 表３、生活中常见的噪声源的噪声水平 噪 声 源 噪 声 水 平 飞机发动 140dB(A) 汽车发动 80dB(A 办公室 60dB(A) 风力机 40～50dB(A) 夜晚卧室 40dB(A) 落 叶 10dB(A) 由于上二表可知，风力机的噪声对环境影响不大，在距风力机500m外已基本不受影响。 3.2 视觉影响 国外有些环保工作者对在田园风景的地区建造风力机持反对意见，认为是对田园风光的破坏，是一种视觉污染，但最近有些研究表明在美景如画的田园风光中点缀几台外观美丽的风力机将起到画龙点睛的作用，使美丽田园风光增添一些现代风味。尤其是计算机技术的发展，可以在安装风力机前，用PHOTO SHOP等软件制作成逼真的图片，供人们选择。可以选择最好的视觉影响。 3.3 对鸟类生活的影响 由于风力机随着容量的增加其扫掠面积和高度都跟着增加。当风力机安装在鸟类飞行的通道上，产生鸟类在飞行过程中撞上运行的桨叶而命丧黄泉。尤其当风力机安装在鸟类活动频繁的地区。实际上这种情况也曾见于报道。最近有研究认为鸟类撞上风力机而死亡的事件从总体上来说是很稀少的，这还因为鸟类是有智力的动物，当事件发生后，其它鸟类会得到警告，避开运行中的风力机。作者甚至于见过有鸟类在正常运行的风力机机舱上建筑鸟巢，与风力机和平共处相安无事。 3.4 其它方面的负面影响 建设风电厂需要占用土地来建筑风力机基础及道路，将风电输送到用电中 需要架设输电线路等等。这些都是风电对环境的负面影响，虽然这些影响可以随着技术的发展而减少。但人们必须考虑这些问题，使人类的经济活动建立在可持续发展的概念上。 ４、结束语 由以上分析可知，在我国大力发展风电，使之成为我国电力工业的一个方面军，不仅是能源开发的需要，也是环境保护的需要。风力机对环境的正面影响是不言而喻的。它不仅可以保护我们人类赖以生存的大气减少污染。也可以保护我们的土地免受过度开发的灾难。最可贵的是风电的环境的负面影响非常有限。这可以使我们人类与自然界友好相处。在地球上真正实现可持续发展的目标。 参考文献 Clare.Soares,《水电绿色之思考》《亚洲电力业》1998年4月第4期。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/10/2005)