張　婧（湖北省漢江崔家營航電樞紐管理處，湖北 襄陽 441000）

風(fēng)力發(fā)電對環(huán)境的不利影響

張婧
（湖北省漢江崔家營航電樞紐管理處，湖北 襄陽 441000）

近年來，風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔能源，在世界各國迅速發(fā)展。在大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電給人們帶來清潔的能源的同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目對周圍的環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響，如帶來潛在的氣候變化，影響周圍的生物及生態(tài)環(huán)境，工作時(shí)產(chǎn)生噪音和電磁干擾等等。本文主要對風(fēng)力發(fā)電對環(huán)境的不利影響進(jìn)行簡略的介紹，旨在為改善風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和工程項(xiàng)目提供參考，使風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境友好程度進(jìn)一步提高。

風(fēng)力發(fā)電；環(huán)境不利影響；對生物及生態(tài)的影響

風(fēng)能作為一種能量來源很早就被人們利用，在工業(yè)化之前主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等。在當(dāng)今社會(huì)，風(fēng)力發(fā)電作為一種新型的、安全可靠的、清潔的能源，其優(yōu)越性已為愈來愈多的人們所認(rèn)識和重視，各國也爭相發(fā)展風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目。

一、風(fēng)力發(fā)電基本原理與發(fā)展概況

太陽光從上而下照射大氣層，使之升溫，又由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，地面附近受熱不均，形成大氣溫差，引起空氣流動(dòng)?？諝庠谟谒椒较蛑系牧鲃?dòng)就形成了“風(fēng)”?！帮L(fēng)”是空氣的一種水平運(yùn)動(dòng)，太陽輻射能來源是于太陽內(nèi)部的氫核的熱核聚變反應(yīng)。只要有太陽的存在，就能夠有風(fēng)能，所以廣義來講就是風(fēng)能屬于太陽能的范疇之內(nèi)。風(fēng)力發(fā)電，簡單來說，是將風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程。最簡單的風(fēng)力發(fā)電機(jī)由可只由葉輪和發(fā)電機(jī)兩部分組成?？諝饬鲃?dòng)形成風(fēng)，風(fēng)具有一定的動(dòng)能，風(fēng)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為葉輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，葉輪再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而由電磁感應(yīng)產(chǎn)生電能，但這樣的發(fā)出的電的電壓和頻率顯然是不穩(wěn)定，風(fēng)大時(shí)，葉輪轉(zhuǎn)速快，電壓大，頻率高，無風(fēng)時(shí)甚至沒有電壓輸出，這樣得到的電能不能達(dá)到并入電網(wǎng)，供給用戶的要求，沒有實(shí)用價(jià)值。

1 風(fēng)力發(fā)電可能影響氣候變化

來自美國卡爾加里大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的科學(xué)家們使用了兩種不同的大氣環(huán)流模型和幾個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)和大氣邊界層相互作用的參數(shù)化模型，通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，得出了這樣的結(jié)論，雖然就目前世界上風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)容量來說，風(fēng)力發(fā)電相比與其他人為因素，對全球氣候的影響可以忽略不計(jì)，但隨著風(fēng)力發(fā)電的進(jìn)一步發(fā)展，到2100年，如果風(fēng)力發(fā)電能提供全球1/10的用電量，那么由風(fēng)力發(fā)電可能在高峰季節(jié)造成全球品均溫度變化0.5K。

2 風(fēng)力發(fā)電帶來電磁干擾

產(chǎn)生攪擾的機(jī)理非常復(fù)雜。簡略地說，風(fēng)輪機(jī)葉片能夠反射電磁波，因而，鄰近的接納設(shè)備既能夠接納到直接信號，也能夠接納到反射信號。因?yàn)榉瓷湫盘柤仁且粋€(gè)滯后信號（因?yàn)樾盘杺鬏斖緩降拈L度差），又是一個(gè)移相的信號（因?yàn)槿~片的滾動(dòng)）。前者對調(diào)幅（AM）無線電體系的影響更大，而后者主要影響調(diào)頻（FM）無線電體系。具有強(qiáng)反射才能的金屬材料所形成的電磁攪擾問題很明顯，具備強(qiáng)吸收能力的木質(zhì)材料，細(xì)微的問題比較多。對電磁波具有有些折射性的玻璃強(qiáng)化塑料則介于二者之間。許多通訊頻率都會(huì)遭到風(fēng)輪機(jī)潛在的影響。在低頻段，波長遠(yuǎn)大于風(fēng)輪機(jī)的特征尺度時(shí)，對于風(fēng)輪機(jī)的總參數(shù)主要影響。在高頻段，波長小于或與風(fēng)輪機(jī)部件具備同樣的數(shù)量的時(shí)候，葉片的具體的形狀也有相應(yīng)的影響。當(dāng)波長大于風(fēng)輪機(jī)總高度的4倍以上時(shí)，通訊體系就基本上不受影響了。遭到風(fēng)輪機(jī)攪擾的通訊類型有：電視廣播、微波通訊、甚高頻全向無線電信標(biāo)VOR（用于飛機(jī)導(dǎo)航）及外表引導(dǎo)著陸體系。在斷定風(fēng)輪機(jī)對無線電信形成的攪擾時(shí)，需求辨識出有關(guān)風(fēng)輪機(jī)的參數(shù)（風(fēng)輪機(jī)臺數(shù)、直徑、葉片橫截面、轉(zhuǎn)速等）及有關(guān)無線電體系參數(shù)（發(fā)射器和接納器的空間位置，載波頻率、偏振等） 。在風(fēng)電場計(jì)劃期間，就應(yīng)避開這樣的當(dāng)?shù)亍?/p>

3 風(fēng)力發(fā)電廠對生物及生態(tài)的影響

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝，對環(huán)境的影響要考慮的主要問題之一是它們也許對鳥類形成的損害。當(dāng)風(fēng)力機(jī)安裝在鳥類飛翔通道上，風(fēng)機(jī)的工作會(huì)對鳥類形成損傷，特別是對夜間遷徙的留鳥，并且風(fēng)機(jī)的工作也阻礙鄰近鳥類的繁衍和棲居。當(dāng)鳥飛過風(fēng)電場時(shí)，也許撞在塔架或風(fēng)輪機(jī)葉片上形成傷亡。這種磕碰也許發(fā)生在鳥類的本地遷徙活動(dòng)中（如往來于歇息地與尋食地、飲水地之間等），也許發(fā)生在季節(jié)性遷徙途中。通常，前一種遷徙每天都會(huì)在低空中發(fā)生，然后一種遷徙每年只發(fā)生兩次。在遷徙活動(dòng)密布的區(qū)域，危險(xiǎn)更大，這些區(qū)域坐落海岸地帶或大湖區(qū)，它們恰恰具有最佳的風(fēng)力發(fā)電條件。

4 風(fēng)力發(fā)電也許帶來噪音污染

近幾年，風(fēng)力發(fā)電場鄰近居民對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生大噪聲的投訴、申告不斷增加。近年因?yàn)轱L(fēng)電場噪聲投訴事情逐年增多，較典型的是遼寧省蓋州市仙人島林場員工唐輝狀告遼寧營口市風(fēng)力發(fā)電股份有限公司事情。唐輝系遼寧省蓋州市仙人島林場員工，與老婆、女兒居住在林場內(nèi)的自建住所，該房已取得合法產(chǎn)權(quán)證。1998年，遼寧營口風(fēng)力發(fā)電股份有限公司在蓋州市仙人島林場建設(shè)風(fēng)力發(fā)電廠，1999年發(fā)電廠1期工程建成，其間，2號發(fā)電機(jī)組坐落唐輝家南100m處。因?yàn)樵搮^(qū)域全年根本風(fēng)力在5級以上，故此，發(fā)電機(jī)組很少有因風(fēng)力小而不能發(fā)電的情形，而發(fā)電機(jī)組宣布的持續(xù)性的噪聲，嚴(yán)重地影響了唐家的正常日子。

二、總體評估

雖然對風(fēng)力發(fā)電環(huán)境影響的研究還不夠深入，環(huán)境評價(jià)機(jī)制也還不夠完善，但風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目確實(shí)會(huì)對生態(tài)環(huán)境和人們的生活產(chǎn)生一定的不利影響。其中有許多影響是可以通過合理建設(shè)規(guī)劃、開發(fā)更加優(yōu)化的產(chǎn)品、建立健全監(jiān)管體制、提高相關(guān)人員思想意識等等措施來減輕甚至避免的，而且考慮到風(fēng)力發(fā)電所帶來減少排放等諸多有利影響，風(fēng)力發(fā)電確實(shí)是一種較理想的能量來源。但其可能帶來的不利影響也不容忽視，希望能有更多的研究和工作，使風(fēng)力發(fā)電技術(shù)更加優(yōu)化。

[1]項(xiàng)立新.風(fēng)力發(fā)電場環(huán)境影響評價(jià)初步探討[J]. 華東水電技術(shù)，1999（02）：40-41.

[2] David W.Keith,Joseph F.Decapolis,David C.Denkenberger,Donald H.Lenschow,Sergey L.Malyshev,Stephen Pascal,&Philip J.Rasch.The influence of large-scale wind power on global climate.National Academy of Sciences.2004,pp.16115-16120.

[3]喬君.黑龍江省電力公司風(fēng)電發(fā)展戰(zhàn)略研究[D].哈爾濱工程大學(xué)，2005.

[4]李志清.G58-850kW風(fēng)機(jī)的建設(shè)維護(hù)及輸出功率分析[D].重慶大學(xué)，2006.

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