城明辰
白光是光譜中所有可見光的混合產(chǎn)物,通常被認(rèn)為是無色的,在我們視野中幾乎沒有存在感。這種單調(diào)的中性色沒有侵略性,可以與周圍的環(huán)境“和諧共存”,很少會讓人感到突兀。
除了下雪,大自然中很少會形成白色的地表??罩械娘w行人員更容易看清楚地面上高聳的白色風(fēng)力發(fā)電機,提前躲避這些障礙物。為了使風(fēng)力發(fā)電機更加顯眼,葉片尖部往往涂有紅色條帶(航標(biāo)帶),夜晚機艙也會閃爍紅色的航標(biāo)燈。根據(jù)德國標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)風(fēng)電機組距離機場5千米范圍內(nèi),葉尖需要標(biāo)記一條航標(biāo)帶,而在5千米范圍之外,需要標(biāo)記兩條航標(biāo)帶。而大多數(shù)國家并沒有有關(guān)航標(biāo)帶的標(biāo)準(zhǔn),在國內(nèi)的風(fēng)電場,你可以看到通體潔白的葉片,但更多的是噴涂一道、兩道甚至三道航標(biāo)的葉片。顏色除了紅色,還有橙色、藍(lán)色和黑色等。
風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計使用壽命在20~25年,它們工作在惡劣的自然環(huán)境中。除了日?!昂任鞅憋L(fēng)”,它們還要長期“曬日光浴”。而白色不容易吸收太陽光中的紫外線輻射,有利于緩解機組內(nèi)部發(fā)電機、變流器等電氣設(shè)備的散熱問題,同時會降低潤滑油、潤滑脂發(fā)生干燥,產(chǎn)生氣泡的風(fēng)險。白色外觀有利于運維人員觀察到表面的油污,并及時進行處理。此外,白色涂料也會降低機組的制造和運維成本。
白色風(fēng)力發(fā)電機集美觀與經(jīng)濟于一身,但也并非完美無瑕。由于白色傾向于吸引昆蟲,因此在風(fēng)力發(fā)電機的周圍,活動的昆蟲會被卷入快速旋轉(zhuǎn)的葉片產(chǎn)生的強烈氣流中,它們的尸體大量地粘附在葉片前緣,會極大程度影響風(fēng)力發(fā)電機的氣動性能,降低發(fā)電性能。
此外,昆蟲還會引起中小型鳥類、蝙蝠等捕食者的關(guān)注?!绑氩断s,黃雀在后”,更高一級的捕食者,例如鷹隼等猛禽也會選擇盤旋在風(fēng)力發(fā)電機的上空。因此,旋轉(zhuǎn)的葉片是周圍鳥類的潛在危險,而葉片受到撞擊也會對自身結(jié)構(gòu)的可靠性造成隱患。
早期的鳥類保護組織極力反對風(fēng)電場的開發(fā)建設(shè),當(dāng)意識到火力發(fā)電會對鳥類造成更嚴(yán)重的危害后,逐漸接納了風(fēng)力發(fā)電。不過,他們強烈建議采用紫色顏料對風(fēng)力發(fā)電機進行噴涂,原因是紫色會驅(qū)除昆蟲,可以最大程度上保護鳥類的安全。他們聲稱這是風(fēng)力發(fā)電機最好的顏色。
實際調(diào)查表明,昆蟲的確對特定的顏色有一定的趨避性,它們對黃色情有獨鐘,因此農(nóng)田中會采用黃色膠粘紙消除昆蟲。從這個角度上考慮,風(fēng)力發(fā)電機要避免使用黃色,目前只有一些海上風(fēng)電機組的底部基礎(chǔ)是黃顏色的。
盡管昆蟲普遍會對紫色避而遠(yuǎn)之,但紫色并不會成為未來大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機的選擇。風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的噪聲、氣流、熱量等因素都是昆蟲靠近風(fēng)力發(fā)電機的潛在原因。一些紫色風(fēng)力發(fā)電機雖然有一定的驅(qū)蟲效果,但并不明顯。
2015年,美國魚類及野生動物保護組織預(yù)計,全美范圍內(nèi)大約有30萬只鳥類被風(fēng)力發(fā)電機殺害。既然鳥類在飛行時不太容易觀察到旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機,那么給它們在視覺多一些提示會不會有所幫助?比如,把葉片涂成不同的顏色以及花紋。
2020年6月,挪威研究人員在挪威的一個風(fēng)電場開展了測試,當(dāng)三支風(fēng)電葉片中的一支被涂成黑色后,鳥類的死亡數(shù)量下降了70%??雌饋恚谏娘L(fēng)力發(fā)動機也有一定可取之處,期待科學(xué)家們能通過更多研究和實驗,找出對環(huán)境最有利的風(fēng)力發(fā)電機顏色。
(本文摘編自“科學(xué)大院”微信公眾號)