风力发电效益对环境光影的作用
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本文作者：薛晓丹 林海英 周成芬 肖明旭 林峰 单位：大连市环境保护有限公司 呼和浩特市环境科学研究所 中国石油集团工程设计有限责任公司大连分公司 呼和浩特人民广播电台
大连市作为东北亚商贸、金融、资讯、旅游的中心，一直致力于推进环境建设。大连地区用电负荷增长较快，2000年以来用电最大负荷年均增长率达到10％。开发大连沿海地区丰富的风能资源是该地区改善环境，调整能源结构，增加电力供应的一项重要措施。
1.1风电的环境效益众所周知，风能是一种不消耗矿物燃料的可再生能源〔1〕，被誉为二十一世纪最有开发价值的绿色环保新能源之一。风力发电产业也是世界生态经济中最具活力、增长最快的产业。其突出的环境效益表现在以下几个方面：（1）风能资源，取之不尽，用之不竭，减少常规能源的消耗。同时减少因开发一次能源如煤、石油、天然气所造成的大范围环境问题。（2）风力发电不消耗矿物燃料，在整个运行期对大气、陆地、水体均不产生环境污染。对比燃煤电厂其向大气排放的污染物（气候变暖的最大元凶CO2、粉尘、NOX、SO2）为零，对保护大气环境有积极作用；可节省大量淡水资源，特别是对大连这样缺少淡水资源的沿海城市显得尤为重要。
1.2风电的社会效益
1.2.1风电比常规能源的社会成本低得多传统能源的真实生产成本包括那些不得不由社会吸收的代价，如健康影响、地区性的环境恶化，乃至从臭氧层破坏到气候变化这样的全球性影响。欧盟委员会研究结果表明，常规能源发电的社会成本比风能发电大约高出40％。这些成本以环境污染和资源消耗为代价，而风电由于基本没有这部分成本，其社会成本就小得多。对于整个社会来说，使用风电比使用常规能源发电要划算，要经济得多[2]。
1.2.2风电的就业效益和脱贫致富等社会综合效益显著风电场一般都建设在风大、经济欠发达的沿海及山区。风电项目的实施可以促进当地经济的发展，一方面是风电场本身的建设和运转，给当地提供了一定的就业机会，带动当地相关行业的发展；另一方面，风电场运行的收入，也为当地政府带来一定的税收；同时风电场的建设也将成为旅游景点，促进当地旅游经济的发展。风力发电已经被证明具有广泛的社会效益，包括就业效益和脱贫致富等社会综合效益。
1.2.3申请成为CDM（CleanDevelopmentMechanism）项目清洁发展机制（CDM）是《京都议定书》确定的国家缔约方之间开展温室气体减排合作的三种灵活机制之一。国家发改委、科技部和外交部于2004年6月30日联合第10号令《CDM项目运行管理暂行办法》，并开始实施。该办法对项目许可条件、管理和实施机构、实施程序等做出明确规定，是目前开展CDM项目的指导性文件。作为一个发展中的排放大国，我国积极创造和改善CDM项目的政策和制度环境，参加CDM领域的国际合作，对我国和全世界的减排工作都具有重要意义。
2风电场建设对生态环境的影响
2.1施工占地、修路、挖土对周围生态环境的影响风电场项目的实施，不可忽视施工期对周围生态环境的影响。特别是施工期临时占地，包括搭建设备存放仓库、平整风机吊装场地、修建临时道路等工程，均会破坏地表植被，减少区域生物量，进而加重区域水土流失、影响区域生物多样性等。
2.2风力发电机组运行时产生噪声对居民的影响随着风力发电机组制造工艺水平的提高，当前风力发电机组运行时的噪声水平有较大的改善。同时，依据国内风电场的建设经验，人们对其噪声防治的重视和大量先进技术的应用，风力发电机组运行时的噪声对环境影响不大。
2.3对飞经风电场区域鸟类的影响风电场对鸟类的影响主要有：噪声以及由气象因素引起的碰撞影响。当风机运转时，对鸟类低飞有驱赶和惊扰效应，对侯鸟和旅鸟的影响较小，主要是对留鸟影响较大；另外根据鸟类的习性在有雾天气和云层很低时，可能发生鸟类低空飞行碰撞建筑物和高压线的情况。
2.4景观影响白色的风力发电机耸立在大地上，从区域景观变化来说，可丰富地区的人文景观，对美化区域空间，改善景观感知与视觉效果是有益的。同时，由于各风力发电机组间均须有线路连接，如架空输出则可能出现架空线路交织成网，破快区域景观质量的问题。
2.5风力发电机组叶轮转动产生的闪烁及光影影响白天阳光照在风电机旋转的叶片上会投射产生闪烁的光影。如果居民长期生活在闪烁的光影里，影子在房前屋后晃动,人无论在屋内外都笼罩在光影里,可能会使居民产生心烦、眩晕的症状,影响正常生活[3]。以高度为91m（含塔架、叶片高度），塔架直径为4m的风力发电机为例，将单台风力发电机组简化成为一个直径4m，高91m的圆柱体。同时，由于日照辐射强度对人类视觉敏感度有很大影响，日照强度越大，人的视觉越敏锐，风力发电机产生的光影影响也就越强。因此，在日出、日落时刻，即使光影较长，它对人的视觉影响不会很大。由以上分析，根据大连地区日升日落时刻，选择8：00～16：00光照强度较大时间段，利用日照分析软件，计算得出风力发电机的阴影分布数据，绘制全年日照阴影分布图，见图1。风力发电机光影在冬至日影子最长、夏至日影子最短，其日照阴影面积统计见表1，日照阴影各时段分布情况见图2。另外，由于风力发电机一般布置在地势起伏较大的山顶，存在地势差异。风力发电机的地势高度不同，其光影影响范围是不同的。因此单台风力发电机的风机光影影响防护范围也是不尽相同的。在进行风力发电机的微观选址时，应根据具体地形情况做适当校正，使各风力发电机距离附近居民住宅在确定的光影影响防护范围之外。
3结论与建议
3.1结论风力发电是清洁能源开发利用项目，符合国家产业发展政策，符合清洁生产原则，但是工程在建设和运营期间将不可避免对周围环境产生一定的不利影响，应主要从以下三个方面进行污染防治：（1）合理规划、优化选址、逐机落实影响防护范围；（2）重视临时占地生态恢复，强化施工管理，加强施工期环境监理；（3）落实受损生态系统功能补偿措施。
3.2建议我国是风能储量较丰富的地区，但是风能资源利用工作起步较晚，研究也较少，今后对于大规模风电场建设对小区域气候的影响以及对当地风场的影响等问题，有待于进一步研究。