謝連和
(肇源縣水利抗旱服務站,黑龍江 肇源 166500)
風力發(fā)電之所以在我國能從5 a前基本沒有,到2010年一躍而成為安裝新風輪機最多的國家,源于風電是低碳經(jīng)濟,又是可再生能源。在石化能源日漸枯竭的今天,大力發(fā)展風電這產(chǎn)黏無疑是人類最理性的選擇。
然而,在風電廣受熱捧的同時,我們卻又不得不面對風電建設及運行中造成的嚴重水土流失。因風電建設及運行而導致水土流失的因素主要表現(xiàn)為風力侵蝕和水力侵蝕兩種。僅以東北黑土區(qū)為例,對于目前平均只剩下20~30 cm的黑土層而言,風力發(fā)電既在施工中對黑土層造成大規(guī)模臨時性傷害,又存在運行中對地表植被恢復構成傷害的較重風蝕,更有永久性維修道路普遍沒做水土保持修復帶來的水蝕。
陸地風電建設造成水土流失主要源于臨時施工道路施工、永久道路建設及運行、基座與輸變電線路安裝等。
目前建設的陸地風電場大多集中在山區(qū)的山脊之上,這樣的地形地貌本來就極易發(fā)生水土流失,加之施工中對地表植被的擾動,致使風電建設加劇水蝕成為必然。更重要的是,陸地風電場通常建在風力資源相對豐富的地區(qū),風電場建成后較強的風力將減緩施工破壞的地表植被恢復進程。所以,從保護水土、保持生態(tài)環(huán)境的角度說:陸地風電資源是一把雙刃劍。
1)為了把包括風力發(fā)電機扇葉在內的風力發(fā)電設備和輸變電設備從公路邊送至山脊風力發(fā)電機基座所在地,一般需修建一條設計寬度為10~15 m的臨時施工便道。而在地形陡峭的盤山公路轉彎處,為了使長達幾十米的風扇葉順利通過,實際修筑的臨時便道通常超過15 m,植被破壞程度是可想而知的。
在山區(qū)修建風電場的臨時施工便道通常是盤山公路,修建盤山公路時需半挖半填,在山區(qū)修建這種公路時不僅土方開挖量大,而且按照公路水土保持修復的技術要求,半挖半填的公路應先擋后棄(先在靠山處修建擋土墻后,再用棄渣去填平山坡下的低洼地),但因為修建擋土墻的成本巨大,致使目前建設的風電場盤山公路大多不建擋土墻和排水溝,從而埋下了風電設備運行時引發(fā)水土流失的長期隱患。
從黑龍江省伊春、七臺河等地建設的風電項目看,這些項目的施工便道通常是幾十公里長的風電場盤山公路,如果按照臨時施工便道最低寬度10 m計算,每1 km長的施工便道最少要破壞1萬m2的林地,幾十公里長的風電場盤山公路最少要破壞幾十萬平方米的林地。臨時道路造成水土流失的主要原因,是山區(qū)植被一般僅20 cm左右,這些植被一旦被破壞,即成為基本無法修復的砂石裸露地。這些,還僅僅是臨時施工道路一項造成的水土流失。
2)永久道路一般是利用已有的臨時施工道路建成的一條5 m寬的永久道路。這是為了風電場建成之后,方便風力發(fā)電機和輸變電線路在運行中的維修養(yǎng)護而保留的。這條道路屬永久性征地。
從風力發(fā)電項目的建設、運行的實踐看,風電場永久道路造成的水土流失,主要是因山體開挖面植被恢復的投資巨大、工藝要求嚴格和恢復周期長,業(yè)主為了節(jié)約成本,在建設永久性道路時通常不作路基、護坡、擋土墻和建排水溝造成的。由于山區(qū)公路的坡度大且無路面硬化措施,所以一遇降雨形成徑流后即對路面的泥沙形成劇烈的沖刷,造成普遍的水蝕,成為形成侵蝕溝的誘因。歷經(jīng)數(shù)年沖刷之后,嚴重的會沿坡面上的風電場道路形成日漸擴大的發(fā)育型侵蝕溝,直至形成寬而淺的干谷??梢?,這些經(jīng)年累月的水土流失,已經(jīng)開始威脅道路安全、淤積下游河道和耕地。
風電場水土保持方案落實難具有全國性,加之北方地區(qū)用來進行植被恢復的可選樹草種類少、品種匱乏,較之南方的植被恢復難度更大,從而加大了北方地區(qū)風電建設過程中進行水土保持的工作量。所以,關注此問題的水土保持業(yè)內人士普遍認為:在目前建設風電場的經(jīng)濟技術條件下,從生態(tài)保護的角度說,在林區(qū)建風電場中對林木的破壞不僅太可惜,甚至是得不償失。
雖然風力發(fā)電機的永久性占地一般只需200 m2左右,但施工中為了豎立吊車、吊裝風扇葉等施工作業(yè)的需要,其施工占地一般在40×50 m2的范圍內展開。因此,施工時的場地平整通常在2 000 m2左右。由于這些10倍以上的被破壞植被地處山脊,從近年來的實際觀測看,高處的強風造成的風蝕,加之山區(qū)的立地條件惡劣,使施工中因“平整場地”而毀壞的植被基本無法恢復。事實上,整個風力發(fā)電場及其輸電線路組成的大片區(qū)域,由于其風大噪聲也大,致使動物紛紛逃離該區(qū)域。因此,在“風電是可再生能源”的強勢宣傳帶來的風電建設大躍進中,風電場地區(qū)的生物多樣性和物種多樣性更應受到有關部門的高度重視。
近年來,雖然有很多專家建議,用立法和強有力的監(jiān)管等措施來強制施工單位外運腐殖土,以解決風力發(fā)電場施工中因“平整場地”帶來的植被基本無法恢復的難題,但從實踐看,在立地條件惡劣的山脊上恢復植被基本上是不可能的。所以,很多水土保持專業(yè)的專家認為,風電這種可再生能源對植被的破壞,是不可逆的。
但破壞相對較小,且在很多傳統(tǒng)電力建設造成的水土流失研究中已有論述,所以在此不再贅述
截至目前,黑龍江省已經(jīng)建設了100多個風電場,其建設勢頭仍處在上升期。從全國看,我國的風力發(fā)電量在2007—2010年的3 a間,每年都以比上年翻一番的超高速增長。所以,對于發(fā)展勢頭迅猛的風電建設,急需通過有建設性的討論后盡快出臺有針對性的政策和法規(guī),以遏制其在可再生能源光環(huán)掩蓋下的嚴重水土流失。對此,筆者有如下建議:
1)盡量不在交通不便的林區(qū)山脊之上建風電場。
2)為了破解平原地區(qū)風力資源相對較小、效益較差,風電建設的業(yè)主不愿在平原地區(qū)建風電場的難題,應盡可能地加高風電塔桶,以彌補因低空風速低造成的效益差。目前,第一家落戶黑龍江省的香港最大風電公司,已經(jīng)在肇東市把過去通常是70 m的風電塔桶加高到80 m。相信隨著風力發(fā)電設備制造技術的進步,風電塔桶的高度還會進一步增加。
3)為了減少或避免風力發(fā)電機運輸、安裝中的水土流失,建議未來在山區(qū)、林區(qū)用直升機運送、安裝風力發(fā)電設備,以減小植被破壞和恢復難度。
4)提高風電場水土保持維護生態(tài)修復費標準,用立法和法規(guī)加大對風電場業(yè)主進行水土保持生態(tài)修復的強制性,杜絕以可再生能源的名義,要求降低水土保持生態(tài)修復標準的行為重復出現(xiàn)。
[1] 蘆貴君,張瑜,李秋梅.風電場建設土壤侵蝕規(guī)律及其防治措施研究[C]//東北三省水利學會.東北三省水利學會2009年學術年會論文集.長春:東北三省水利學會,2009.
[2] 哈爾濱工業(yè)大學環(huán)??萍脊煞萦邢薰?雙鴨山鍋盔山風電場水土保持方案報告書[R].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學環(huán)??萍脊煞萦邢薰荆?010.