风电场建构对生态环境的影响

风电场建构对生态环境的影响

 

0引言   随着人类社会的发展,人口数量的增加,能源消耗的加大,同时世界石油能源危机的出现,可再生能源的重要性日益凸显。与此同时环境污染事件频发,清洁、无污染的能源成为人类社会进入21世纪后着重关注的对象。风电作为一种清洁、无污染、可再生的能源,它与火电相比较,由于其以风能为动力,因此它不会产生任何污染物,而且也不需要消耗任何会对环境造成污染的不可再生能源[1]。发展风电对于调节能源结构,减轻环境污染,减少温室气体排放,促进可持续发展等方面有着非常重要的意义[2]。我国十分重视风电技术的开发和建设,2005年2月28日全国人大批准的《中华人民共和国可再生能源法》明确鼓励新能源发电和节能项目的发展。此外,国家发展与改革委员会提出了到2020年全国建设3000×104kW风电装机的目标。风能资源的开发利用已经成为世界利用可再生能源的主要组成部分,是符合可持续发展的“绿色能源”,风力发电将在我国未来能源的结构中占有越来越重要的地位,必将成为中国重要的后续能源[3]。上海崇明前卫风电场位于崇明岛竖新镇中北部的前卫村,三通港的西岸和北湖的北岸,紧邻江苏省启东市的永隆乡,整个风电场规划装机规模为48MW,分2期开发;一期工程位于工程区域东侧,安装10台2000kW的风力发电机组,二期工程位于工程区域西侧,安装12台2000kW的风力发电机组。本文以上海崇明前卫风电场为例,简述陆上风电场施工期和运行期对生态环境影响及缓解措施。   1生态环境影响分析   1.1施工期生态环境影响   风电场施工期生态环境影响主要表现在施工场区植物量的损失,包括施工道路、地基开挖时将少量树木砍伐、草皮铲除;挖土石施工和弃土石临时堆放场地对植被造成挖占和压埋;车辆、施工机械和施工人员在施工期间碾压、践踏植被;风机基础等永久性占地铲除植被等。此外,植被的破坏也会造成一定的水土流失,但影响范围仅限于项目区,且主要在施工期。工程中应采取一系列行之有效的防治措施,施工完毕及时进行植树造林,当施工结束,植被恢复到一定程度时,风电场建设对区域水土流失的影响也随之减缓乃至消失。由于施工期较短,且各施工点之间较分散、距离较大。因此,施工期间对野生陆生动物的栖息、活动影响不大[4-5]。   施工期间,由于人类活动、交通运输工具与施工机械的机械运动,相应施工过程中产生的噪声、灯光等会对在施工区及邻近地区栖息和觅食的鸟类产生一定的影响,使区域中分布的鸟类数量减少、多样性降低。但是这种影响是短期的,可逆的,当工程建设完成后,其影响基本可以消除。工程施工期的临时用地,风电场升压变电所的建设以及风电场风机的建设,可能侵占鸟类部分栖息地,但面积一般不大,影响有限。   1.2运行期生态环境影响   风电是一种清洁的能源,没有大气和水污染问题,不存在废渣的堆放问题,也不会有其他能源开采、钻探、加工和运输等过程的经济成本和运行成本,有利于保护周围环境[6]。运行期风电场生态影响主要表现对鸟类活动的影响。   1.2.1风机对邻近区域栖息、觅食鸟类的影响   风机对邻近区域栖息、觅食鸟类的影响主要包括两个方面[7-8]。一方面是风机运行,包括叶片运动、噪音等对鸟类的干扰影响;另一方面是风机可能与鸟类发生碰撞。由于许多鸟类,包括大部分的鸻形目鸟类、鹳形目鸟类,其觅食区主要分布在草滩前缘及光滩区域,而风电场建设区邻近的北湖光滩可以为鸟类提供觅食场所,躲避潮水的场所。根据相关工程经验可知,风机运行对鸟类的干扰影响范围一般是800m(繁殖鸟是300m),而工程风电场距离北湖光滩生境地都在1km以上,因此风机运行的直接干扰影响较小,而从国外研究结果来看,在部分风机塔架上甚至有鸟类筑巢。在邻近区域栖息、觅食的鸟类,其活动时间基本都在白天。而一般鸟类都具有良好的视力,它们很容易发现并躲避障碍物,在天气晴好的情况下,即使在鸟类数量非常多的海岸带区域,鸟类与风机撞击的机率基本为零,特别是在离岸区域建设风电场,它的撞击概率就更小。如在Utgrunden的海上风电场,观察到有500000只海鸭穿过风电场,但没有发生一起撞击事件,而在工程建设区邻近区域停栖的鸟类,其觅食地和栖息地基本都在风电场,即使作短途、低空迁飞,也不会与风机发生碰撞。因此,对于邻近区域栖息、觅食的鸟类,风电场的影响相对较小。从季节分布特征来看,夏季和冬季主要鸟类基本都在区域停栖,主要活动高峰基本集中在白天,因此,相应季节鸟类撞击可能性较小。   1.2.2风机与直接迁徙过境鸟类的影响   风电场建设区位于崇明北支附近,靠近许多候鸟迁徙过境时迁飞路线。风电场对过境鸟类的可能影响主要是风机与鸟类发生撞击。候鸟与风机叶片发生碰撞可能性取决于鸟类的迁徙飞行高度,各类鸟由于个体差异,其飞行高度各不相同,风机叶片和主要迁徙鸟类飞行高度见表1。从表1中可知,迁徙飞行的鸟类,迁徙时除小型、中型鸻鹬可能会与风机叶片发生碰撞外,其他种类基本不会发生碰撞。由于大部分鸟类的迁徙是在天气晴好的夜晚,而且大部分鸟类飞行高度较高,即使飞行高度较低的鸟类,也能够较好的识别障碍物,而避免与风机发生撞击。而在飞行条件较差的时候,如下雨或者起雾的时候,则有可能发生鸟类与风机的撞击。鸟类与风机发生撞击而造成死亡通常与风机的转速呈一定的相关关系,一般变速的风机对鸟类的影响较大。但即使如此,在许多情况下仍然有80%以上的鸟类可以穿过变速的风机而不受丝毫损伤。在一般情况下,相应飞行高度下穿越风电场的鸟类撞击风机的概率只有0.1%~0.01%。根据鸟类飞行高度以及昼夜活动特征,风电场潜在的撞击鸟群主要为中小型鸻鹬类,且风电场位置偏离迁徙通道、规模小,在实际迁徙过程中,迁徙范围较宽,加上鸟类具有趋避行为,故对鸟类的影响较小,造成的鸟类数量损失也较小。   2生态环境保护措施  #p#分页标题#e# 2.1施工期环境保护措施为避免和进一步减小工程施工的生态影响,拟采取以下措施:a)将生态保护贯穿于设计、施工全过程,确定“以预防为主、保护优先、开发与保护并重”的原则,把生态环境保护纳入工程方案设计过程中,在施工中实行全线环保监理制度;b)施工工期的选择应尽可能地避开鸟类的迁徙期,在鸟类迁徙的高峰期(4~5月)以及越冬期前期(9~12月)暂缓施工进程或停止施工;c)施工单位应加强对施工人员的生态环境保护宣传和教育工作,提高施工人员的生态环境保护意识,严禁施工人员捕捉、打猎鸟类。   2.2运行期环境保护措施   a)应加强对风电场职工的管理,进行生态保护的宣传教育,提高生态意识,禁止捕杀野生动物、破坏植被等行为,保护生态环境;b)采用在风机上适当的位置安设闪烁灯光、以及采用不同色彩搭配,如旋转时形成鹰眼图案,促使鸟类产生趋避行为,降低撞击风险;c)采用生态工程措施,对陆域建设区域侵占的鸟类栖息地进行补偿。加强区域鸟类活动特征以及鸟类与风机撞击情况的观测,合理调整运营及防范措施;d)将风机鸟撞防范工作纳入区域发展规划,协调区域滩涂及邻近地区的开发建设。   3结论与建议   陆上风电场在施工期对生态环境的影响主要表现在对施工场区植物量的损失,运行期对生态环境的影响主要表现对鸟类活动的影响。因此陆上风电场在落实生态保护减缓措施后,陆上风电场对生态环境的影响可以降低到最低程度。建议风电场选址除了考虑到选址气象风力条件、地理位置条件和交通运输条件等,还要考虑到鸟类栖息和迁徙规律,使得风电场建设与环境保护协调发展。