張一川

【摘 要】風電場的建設對于緩解呼倫貝爾市的電力緊缺，調整能源結構等方面有著重要作用和意義。在對呼倫貝爾市風電發(fā)展現(xiàn)狀分析的基礎上，主要從植被破壞、噪聲污染、鳥類安全、電磁輻射污染等方面闡述了風電場對對草原生態(tài)環(huán)境的潛在影響，以期對研究區(qū)未來風電的產業(yè)化發(fā)展提供一定的現(xiàn)實參考依據(jù)。

【關鍵詞】風力發(fā)電；草原生態(tài)；環(huán)境影響

0 引言

風能是一種清潔、儲量豐富的可再生能源。風力發(fā)電具有投資小、環(huán)境友好、環(huán)保效益明顯的特點。風力發(fā)電的開發(fā)目前已成為一種具有大規(guī)模發(fā)展?jié)摿Φ某墒斓目稍偕茉醇夹g，對區(qū)域緩解電力緊缺，調整能源結構，開發(fā)可再生能源及改善環(huán)境等方面有著重要作用和意義。呼倫貝爾市的風能作為清潔能源有效的緩解了東北地區(qū)煤電、火電的壓力，并減輕了其所產生的粉塵、廢氣、固體廢棄物等污染物的排放。風力發(fā)電減輕對草原煤炭的開采量，對草原生態(tài)植被的保護起到了積極作用。風力機車在草原上的建設也日益成為一道風景線，在呼倫貝爾飛速發(fā)展的草原旅游開發(fā)過程中已成為重要的組成部分。此外，風力發(fā)電的建設，對于促進區(qū)域經濟發(fā)展做出了巨大貢獻。但風能資源的開發(fā)是人類干涉自然環(huán)境的過程，風力發(fā)電場的建成必然會對區(qū)域生態(tài)環(huán)境和自然景觀造成一定影響，因此，風電場開發(fā)利用的潛在環(huán)境效應分析對區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護及能源可持續(xù)利用具有重要意義。

1 呼倫貝爾風能資源空間分布及利用現(xiàn)狀

呼倫貝爾市以大興安嶺為界，嶺東為半濕潤季風氣候，嶺西為半干旱大陸氣候，區(qū)域整體地質條件穩(wěn)定。從呼倫貝風能資源分布來看，大部分區(qū)域屬于風能可利用區(qū)，但受大興安嶺的影響，風速表現(xiàn)出一定的差異性。根據(jù)呼倫貝爾16個氣象臺的記錄結果，嶺西地區(qū)草原廣闊、地勢平坦，因此風速偏大，大興安嶺山上由于其海拔較高，風速出現(xiàn)高值區(qū)，嶺東距山地較遠靠近松嫩平原的地區(qū)風能資源也較為豐富。相比而言，該區(qū)風能最豐富的區(qū)域位于滿洲里、博克圖、莫力達瓦達斡爾自治旗。有效風能和有效風能小時數(shù)的地理分布特點總體上表現(xiàn)為嶺西多，嶺東少，時間主要集中在每年的3～6月，其中4～5月最為豐富[1]。

呼倫貝爾風能資源豐富，現(xiàn)已得到一定程度開發(fā)。2003年以來，尤其是《中華人民共和國可再生能源法》頒布實施后，國華能源、華能集團、國電龍源集團等數(shù)個投資集團在呼倫貝爾建設風電風電項目，形成煤電與風電并舉的供電局面，初步建成以海拉爾、滿洲里、牙克石、扎蘭屯為頂點的500KV雙環(huán)電網，為振興東北老工業(yè)基地提供了必要的能源動力。

2 風電場開發(fā)利用對草原生態(tài)環(huán)境的潛在影響

呼倫貝爾風電場建設的選址主要在生態(tài)系統(tǒng)脆弱的嶺西草原地區(qū)，如果處理不當會產生噪聲、光影污染、電磁輻射、氣候變化等環(huán)境問題。

2.1 對植被、土壤的影響

風電場在施工建設過程中， 由于需要對風機基座、鐵塔基座以及施工期間挖土與回填土工程，如進行道路修建、土地平整、風機基礎工程、箱式變電工程、電纜溝工程等，將破壞地表形態(tài)和土層結構，均會對土壤和植被造成一定的影響，打破其原有的生態(tài)完整性，損壞植被，損害土壤肥力，導致水土流失發(fā)生。此外，在安裝、調試及日常的維護檢修風電機的過程中所需要進行的拆卸、加油清洗等，及稍有不慎就會造成漏油等現(xiàn)象，從而導致泄露的油污對土壤、植被造成污染。呼倫貝爾的風電場開發(fā)多位于半干旱地帶，生態(tài)環(huán)境非常脆弱，作為表土層（極?。┍Ｗo層的草原植被容易遭受破壞，而且恢復難度大，加劇草原的沙化，特別是大型機械及風電機組數(shù)量的增加對對小范圍草原更容易造成破壞，很難在短時間內恢復[2-6]。

2.2 對鳥類的影響

呼倫貝爾市濕地鳥類資源豐富，而且國家重點保護或珍稀瀕危鳥類較多，主要棲息地分布于西部湖泊河流濕地區(qū)。呼倫貝爾嶺西風電場的建設直接影響該區(qū)鳥類棲息地，甚至直接減少鳥類的棲息地和覓食場所。此外，大多數(shù)鳥類對噪聲環(huán)境非常敏感，如丹頂鶴、白頭鶴、黑鸛及大天鵝等鳥類容易受到噪聲的干擾而縮小活動范圍。此外，風電機組葉輪對鳥類的飛行安全造成影響，美國加利福尼亞州阿爾塔蒙特隘口風力發(fā)電站已有較多的鳥類傷亡數(shù)據(jù)。呼倫貝爾的國際保護性的候鳥種類較多，如白琵鷺、丹頂鶴、白頭鶴、黑鸛、大天鵝、小天鵝、鴛鴦等，在候鳥遷徙過程中可能會撞到風風電機組上。然而，也有調查表明：鳥類在飛行過程中其自身預知危險的記憶系統(tǒng)會警告其他鳥類，避開運行中的風力機，避免悲劇的發(fā)生。呼倫貝爾的候鳥遷徙時間主要集中在4月-6月和8月-10月，已有的研究表明，普通鳥類遷徙飛翔高度在400 m以下，鶴類在300～500 m，雁的飛行高度可達900 m。均超過風機的高度（100 m以下），風電場風機一般情況下對鳥類遷徙影響不大[7]。

2.3 噪聲污染

風輪機在運轉過程中產生的機械噪音已受到學者的關注。調查顯示，風力機組產生的非特異性噪聲以及葉片旋轉產生的噪聲還是會經常高出居民的聽闕值，鄧曉湖等對1650 kW風力發(fā)電機組的運行噪聲進行測量[8]，結果表明在風力機初始啟動時，隨著風速的增大，噪聲聲壓也在不斷增大，當風速達到額定風速范圍的時候，噪聲級達到最大值。隨著風速的繼續(xù)不斷增大，在達到額定風速之后，風力機的噪聲水平有所緩和，但是處于大風速下的噪聲還是持續(xù)在較高水平[9]。呼倫貝爾風嶺西電場的分布主要在滿洲里郊外、陳巴爾虎旗、新巴爾虎右旗和新巴爾虎，雖然草原上人口密度較小，但是部分風電場建設在牧民放牧的場所，因此，風力機產生的噪音對牧民的日常生活及牲畜飼養(yǎng)影響可能較大。

2.4 電磁輻射污染

電力運行中產生的電磁輻射是風電場較為常見的污染。風輪機葉片反射電磁波，附近的接收裝置在接收直接信號的同時，也會收到反射信號。反射能力強的金屬材料制作的葉片，具有更強的電磁干擾影響[8]。此外，高壓輸電線路處于工作狀態(tài)時，將相對地面產生靜電感應，形成一個交變電磁輻射場，對無線電形成干擾。潛在受風電機輻射干擾的通信有電視廣播臺、微波通信、飛機導航及無限電通信等。在風電場建設過程中若忽視輪機參數(shù)和相關無限電參數(shù)，選址靠近重要電子設施以及風電機材質，將對無限電產生一定影響[9]。隨著牧區(qū)人民生活的提高，電視、手機、收音機等設備已經成為日常生活的必需品，由于風電場產生的電磁輻射，導致信號效果欠佳，影響他們的生活，甚至會干擾來草原觀光的游客與外界聯(lián)系。

2.5 對氣候變化的影響

有的學者分析認為，大規(guī)模風電場會抬高所在地的溫度，而且在夜間尤為明顯，從而改變區(qū)域氣候。有的學者認為，由于夜間近地面大氣較穩(wěn)定，暖層常常位于冷層之上，但風機葉片的旋轉會造成冷暖空氣產生強大的垂直方向上的混合，轉子轉動時會產生紊流，上層空氣被壓向地面而近地面的空氣被擠升，引起冷熱空氣混合。從而導致風輪周圍區(qū)域白天比其他區(qū)域略冷，晚上則比其他區(qū)域略高[10]。呼倫貝爾風電場主要分布在嶺西半干旱大陸氣候的草原地區(qū)，大規(guī)模的風電機組會對當?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的氣壓場、甚至大氣環(huán)流模式產生影響，進而影響區(qū)域氣候環(huán)境。

3 結論

風力發(fā)電在呼倫貝爾市生態(tài)文明建設中扮演更加重要的角色。從能源開發(fā)、環(huán)境保護及經濟發(fā)展的視角，都需要大力發(fā)展風能發(fā)電。但風能發(fā)電也存在環(huán)境負面效應。主要體現(xiàn)在草原植被和土壤的破壞、噪音污染、電磁輻射污染、氣候及對鳥類的影響等問題。呼倫貝爾市的風能發(fā)電場主要分布在嶺西生偏遠區(qū)域，屬于生態(tài)環(huán)境重點保護區(qū)，生態(tài)環(huán)境受到人為干擾較小，生態(tài)環(huán)境極為脆弱，風電場的建設對草原生態(tài)環(huán)境的惡化造成潛在威脅。因此，在進行風電場施工和運行過程中必須嚴格保護生態(tài)環(huán)境，加強環(huán)保管理，減輕對草原生態(tài)的負面影響。

【參考文獻】

[1]王曉光，曲學斌，杜麗超，等.呼倫貝爾市10m風能近8a時空分布特征[J].農家科技旬刊，2013（11）.

[2]韓廣，張桂芳.30多年來呼倫貝爾草原沙漠化的演變特點及防治對策研究[J]. 中國沙漠，1998（3）：221-225.

[3]周艷芬，耿玉杰，呂紅轉.風電場對環(huán)境的影響及控制[J].湖北農業(yè)科學，2011， 50（13）：2642-2646.

[4]谷朝君.風力發(fā)電項目主要環(huán)境問題及可能的解決對策[J].環(huán)境保護科學， 2010，36（2）：89-91.

[5]陳超.風能資源的評價與利用概述[C]//中國氣象學會年會.2009.

[6]張忻，馬紹菂.甘肅省風電產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其對區(qū)域環(huán)境的影響初探[J].法制與社會，2010（20）：197-197.

[7]鄭麗波，呂宗成，矯建勛，等.呼倫貝爾市濕地鳥類棲息地調查及其保護狀況評價[J].內蒙古林業(yè)調查設計，2014，37（3）：18-19.

[8]鄧曉湖，盧緒祥.大型水平軸風力機噪聲的測量[J].能源工程，2010（2）：49-52.

[9]孫春順，王耀南，李欣然，等.風力發(fā)電工程對環(huán)境的影響[J].電力科學與技術學報，2008，23（2）：19-23.

[10]Wind farms affect local weather. http：//phys.org/news/2010-10-farms-affect-local-weather.html[Z].

[責任編輯：楊玉潔]