任孝良,易小惠
(大唐桂冠山東電力投資有限公司, 煙臺(tái) 264000)
隨著上世紀(jì)90年代以來(lái)風(fēng)電機(jī)組的逐漸大型化和規(guī)?;慨a(chǎn),風(fēng)電作為新型清潔能源項(xiàng)目已經(jīng)被全世界越來(lái)越多的人認(rèn)可。自從2006年1月1日開始執(zhí)行新能源法以來(lái),我國(guó)的風(fēng)電事業(yè)發(fā)展飛速,經(jīng)過(guò)短短6至7年的飛速發(fā)展,我國(guó)已經(jīng)成為世界第一風(fēng)電大國(guó)。
然而,風(fēng)電發(fā)展并非一帆風(fēng)順,除了電網(wǎng)接入問(wèn)題、棄風(fēng)等發(fā)展瓶頸,還遇到了諸如減稅讓地方政府沒(méi)有積極性、風(fēng)電與其他產(chǎn)業(yè)新增規(guī)劃的沖突等問(wèn)題;更讓人難以接受的是,部分地方政府以影響生態(tài)環(huán)保問(wèn)題對(duì)風(fēng)電進(jìn)行限制,不但在批復(fù)項(xiàng)目過(guò)程中制造障礙,而且在風(fēng)電項(xiàng)目已取得環(huán)評(píng)批復(fù)的情況下,項(xiàng)目批復(fù)開工后還以環(huán)保的名義被叫停,甚至風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中被迫搬遷??梢哉f(shuō),目前這種狀況已經(jīng)非常普遍,不但造成風(fēng)能資源浪費(fèi),還給國(guó)家造成大量的人力、物力浪費(fèi),這包括前期花費(fèi)的大量人力、幾百萬(wàn)的前期費(fèi)用;甚至開工建設(shè)、運(yùn)營(yíng)后上億元的損失等。筆者通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐,對(duì)風(fēng)電與環(huán)境保護(hù)和安全等問(wèn)題進(jìn)行研究,破磚引玉,希望能杜絕以環(huán)保名義要求風(fēng)電停工等現(xiàn)象的發(fā)生,為清潔能源正名。
風(fēng)電屬清潔的可再生能源,充分利用可減少常規(guī)石化能源的消耗,符合國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略和世界能源發(fā)展方向。是安全、可再生、可循環(huán)使用、具備規(guī)?;l(fā)展的高性價(jià)比能源。
風(fēng)電場(chǎng)向大氣排放的污染物為零,實(shí)現(xiàn)固體、氣體零排放,對(duì)保護(hù)大氣環(huán)境有積極作用,尤其對(duì)改善目前的霧霾天氣有積極的作用。
風(fēng)電場(chǎng)相比燃煤電廠可節(jié)省大量淡水資源,減少水環(huán)境污染,特別是對(duì)淡水資源匱乏的沿海及干旱地區(qū)更為重要。
在沿海及旅游區(qū)風(fēng)電機(jī)組群組也是一道風(fēng)景線,可在一定程度上展示經(jīng)濟(jì)、文化、環(huán)境相融洽的程度。
通過(guò)實(shí)物教育,可增強(qiáng)公眾開發(fā)清潔可再生資源、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。
建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)發(fā)展沿海經(jīng)濟(jì)有重大意義,如對(duì)同步建海產(chǎn)冷庫(kù)、開展海水淡化、進(jìn)行電量調(diào)峰等都起到積極作用。
噪聲污染:主要來(lái)源于漿葉和輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)形成的空氣動(dòng)力噪音;齒輪箱、偏航齒輪和發(fā)電機(jī)組等的機(jī)械噪音等。
電磁輻射:是指一切電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射,輻射源包括發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、輸電線路、變電所等。目前的風(fēng)電場(chǎng)環(huán)評(píng)中涵蓋電磁輻射環(huán)評(píng)內(nèi)容,通過(guò)逐級(jí)評(píng)審:風(fēng)電場(chǎng)電磁輻射完全達(dá)標(biāo),符合環(huán)保要求。
安裝、檢修風(fēng)電機(jī)組時(shí)所形成的油污染:風(fēng)電機(jī)組在吊裝、調(diào)試及日常檢修中不規(guī)范就會(huì)造成漏油、滴油、油布亂扔等現(xiàn)象,對(duì)植被、土壤形成污染。
對(duì)植被和水土流失的影響:風(fēng)電場(chǎng)在建設(shè)道路、機(jī)組基礎(chǔ)、線塔基礎(chǔ)及線路施工時(shí)對(duì)土壤及植被造成損壞,恢復(fù)不及時(shí)易造成水土流失等。
風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)對(duì)鳥類的影響:主要是對(duì)候鳥夜間遷徙造成的危害。(1)噪聲。當(dāng)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí),葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)鳥類低飛起到驅(qū)趕和驚擾效應(yīng);(2)氣象天氣條件。在有霧天氣和云層很低時(shí),易發(fā)生鳥類低空飛行碰撞建筑物和高壓線事故。
光影、景觀污染:陽(yáng)光照在旋轉(zhuǎn)葉片上投射出來(lái)的影子來(lái)回晃動(dòng),距離太近會(huì)影響居民的正常生活;古代人文景觀或自然景觀出現(xiàn)現(xiàn)代化的風(fēng)電,會(huì)造成景觀的不協(xié)調(diào)。
綜上所述,風(fēng)電是可再生能源,對(duì)環(huán)境最大利益就是替代傳統(tǒng)不可再生的化石能源,阻止化石能源給人類帶來(lái)的不可逆污染。相比之下,其不利影響基本都是可以控制或避免的。下面將逐步針對(duì)社會(huì)上重點(diǎn)關(guān)注的不利影響進(jìn)行剖析。
目前廣泛使用的《風(fēng)力發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)》(IEC61400)和中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》(DL/T5383—2007)、《風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)安全規(guī)程》(DL_796-2001)等國(guó)內(nèi)外規(guī)范中都沒(méi)有關(guān)于風(fēng)電與民居之間安全距離的規(guī)范性文件,國(guó)內(nèi)僅有關(guān)于風(fēng)電與民爆危險(xiǎn)品建筑物距離方面的論述,其內(nèi)容中描述與民居等距離的所謂國(guó)外數(shù)據(jù)并沒(méi)有提供出有效的依據(jù),文中所引述的IEC61400中并沒(méi)有此類規(guī)范,不具說(shuō)服力。
關(guān)于風(fēng)電機(jī)組掉落的機(jī)率和安全距離問(wèn)題,德國(guó)最大的驗(yàn)證公司TUV NORD1.Technical Report Failure Rates of ENERCON Wind Turbines, DEWI-OCC Offshore and Certification Centre GmbH (2007)做過(guò)相關(guān)的統(tǒng)計(jì):
從上圖統(tǒng)計(jì)表可知,以10-5次可容許風(fēng)險(xiǎn)范圍去判斷的安全距離[1]為:
? 65m高的塔筒:120m;
? 85m高的塔筒:130m;
? 100m高的塔筒:135m;
? 115m高的塔筒:140m;
類似結(jié)論,德國(guó)知名風(fēng)電顧問(wèn)公司亦曾做過(guò)如下計(jì)算2.Technical Report Failure Rates of ENERCON Wind Turbines, DEWI-OCC Offshore and Certification Centre GmbH (2007), 4-7.:
以一建物的基礎(chǔ)為200m2為保護(hù)客體,則2MW的風(fēng)電機(jī)組以不同塔筒高度,其安全距離如下:
? 60m高的塔筒:150m;
? 80m高的塔筒:160m;
? 100m高的塔筒:170m;
? 120m高的塔筒:175m;
以上是風(fēng)電機(jī)組驗(yàn)證及顧問(wèn)公司針對(duì)機(jī)組發(fā)生意外的機(jī)率及安全距離的最極端值建議。但仍要強(qiáng)調(diào),全世界先進(jìn)國(guó)家極少有針對(duì)風(fēng)電機(jī)組制訂安全距離的規(guī)定,是因?yàn)橄冗M(jìn)國(guó)家并未將機(jī)組視為特別危險(xiǎn)的建筑物或設(shè)施,而是將機(jī)組視為一般建筑物及設(shè)施,回歸到建筑法規(guī)或機(jī)械設(shè)施管理范圍去規(guī)范。
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)對(duì)風(fēng)電機(jī)組安全距離的規(guī)范,主管能源局目前要求業(yè)主在距風(fēng)電機(jī)組100m內(nèi)的民宅,必須取得住戶的同意函后才得以樹立機(jī)組,這是綜合考慮保障住戶安全權(quán)益及兼顧綠色能源發(fā)展政策的作法。
風(fēng)電機(jī)組本身帶來(lái)的主要是噪音污染。國(guó)內(nèi)根據(jù)《風(fēng)電場(chǎng)噪聲限值及測(cè)量辦法》(DL/T 1084—2008)要求風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的噪音影響符合Ⅳ類區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的氣流噪聲,國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值是45dB,日本的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,住宅區(qū)夜間的標(biāo)準(zhǔn)值為45dB,德國(guó)和丹麥規(guī)定得更細(xì)。
據(jù)對(duì)1500kW風(fēng)電機(jī)組實(shí)際測(cè)定[2-4]:晝間距離風(fēng)電場(chǎng)140m處可達(dá)到《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096—93)Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn);但隨著機(jī)組單機(jī)容量越來(lái)越大,機(jī)組葉片也越來(lái)越長(zhǎng),葉輪的切風(fēng)音噪也隨之增大,相信以葉輪半徑的倍數(shù)距離方式(即2R—3R)進(jìn)行測(cè)試[5-6]會(huì)更具有說(shuō)服力。
實(shí)際上,風(fēng)電機(jī)組的破壞性故障機(jī)率微乎其微,根據(jù)德國(guó)知名風(fēng)電認(rèn)證公司注2的統(tǒng)計(jì):葉片掉落機(jī)率小于4.2 × 10-4、輪轂脫落機(jī)率小于2.0 ×10-4、倒塔機(jī)率小于10-6。
另外,國(guó)外保險(xiǎn)公司在承保機(jī)組保險(xiǎn)時(shí),也未將風(fēng)電機(jī)組視為風(fēng)險(xiǎn)高的標(biāo)的物,其對(duì)機(jī)組的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程度是和「住家」為同一等級(jí)。德國(guó)保險(xiǎn)公司Gothaer甚至指出,在風(fēng)電機(jī)組100m內(nèi)發(fā)生機(jī)組掉落產(chǎn)生危害的機(jī)率為1500年才可能發(fā)生一次。而不要簡(jiǎn)單地以為機(jī)組葉輪是轉(zhuǎn)動(dòng)的就會(huì)飛出去。
因此,國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)規(guī)范中未限定機(jī)組與公路的安全距離。但是實(shí)踐中風(fēng)電投資公司常常遇到因?yàn)楣返葐?wèn)題被政府叫停的現(xiàn)象。
表1 德國(guó)和丹麥的風(fēng)力發(fā)電噪聲標(biāo)準(zhǔn)
美國(guó)鳥類專家羅格艾特埃奧爾進(jìn)行了較為全面的研究。1976年和1977年秋天和冬天候鳥遷徙高峰期,他對(duì)安裝于俄亥俄州普拉姆布魯克的能源部和航天部研制的MODO型風(fēng)電機(jī)組觀察研究了整整28個(gè)夜晚。該風(fēng)電場(chǎng)位于美國(guó)、加拿大邊境安大略湖的南岸,是候鳥的重要遷徙地。盡管研究十分有限,但還是得到如下結(jié)論:風(fēng)電機(jī)組看來(lái)并不總是對(duì)大量夜間飛行的鳥類構(gòu)成致命危險(xiǎn),即使是在相當(dāng)高的遷徙密度和低云層、有霧情況下也是如此。風(fēng)電機(jī)組對(duì)鳥類造成的危害比無(wú)線電和電視轉(zhuǎn)播塔以及成千上萬(wàn)的線塔所造成的危害要小。
在實(shí)際工作中我們觀察發(fā)現(xiàn):如集中大規(guī)模開發(fā)的風(fēng)電場(chǎng),對(duì)于候鳥的遷徙會(huì)有如下影響:安裝風(fēng)電機(jī)組第一年后,候鳥會(huì)有一個(gè)逐漸認(rèn)知的過(guò)程,偶爾會(huì)出現(xiàn)個(gè)別候鳥傷亡現(xiàn)象,而有人卻以點(diǎn)帶面,拋出了關(guān)于風(fēng)電場(chǎng)是野生動(dòng)物殺手等文章;其實(shí),第二年以后,候鳥會(huì)一如既往前來(lái)風(fēng)電場(chǎng)附近的遷徙地棲息。目前,國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有風(fēng)電場(chǎng)對(duì)候鳥造成長(zhǎng)期影響的相關(guān)研究報(bào)告,更不能盲目去把人類的捕殺行為歸結(jié)為清潔能源帶來(lái)的影響。
圖2 威海榮成天鵝與風(fēng)電機(jī)組和諧共處的場(chǎng)景
風(fēng)電場(chǎng)施工期間挖土與回填土工程:如進(jìn)行道路修建、土地平整、風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)工程、箱式變工程、電纜溝工程等,將破壞地表形態(tài)和土層結(jié)構(gòu).導(dǎo)致地表裸露,損壞植被,損害土壤肥力,造成水土流失。
南方降雨豐沛,生態(tài)植被破壞后,處置不當(dāng)易形成水土流失;北方風(fēng)電開發(fā)區(qū)域多位于荒漠和草原地帶,生態(tài)環(huán)境非常脆弱,地表的礫石層及植被保護(hù)層容易遭破壞,而且恢復(fù)難度大,特別是大型機(jī)械對(duì)地表更容易造成破壞。應(yīng)引起風(fēng)電開發(fā)企業(yè)的重視。
在風(fēng)電開發(fā)初期,魚龍混雜,確實(shí)有很多風(fēng)電投資企業(yè)在修路、基礎(chǔ)施工等方面給水土保持等生態(tài)問(wèn)題帶來(lái)了不良的影響,隨著后續(xù)國(guó)家規(guī)范化管理,在水土保持、林地保護(hù)等方面加強(qiáng)了管理和驗(yàn)收,情況大大改觀。特別是《電力工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo)》(建標(biāo)【2011】209號(hào))2012年3月開始執(zhí)行以來(lái),風(fēng)電場(chǎng)用地范圍進(jìn)一步規(guī)范,風(fēng)電場(chǎng)道路多以鄉(xiāng)間既有道路進(jìn)行設(shè)計(jì),大大減少了用地量,地表破壞范圍進(jìn)一步縮??;加上風(fēng)電場(chǎng)水土保持驗(yàn)收的嚴(yán)格執(zhí)法,風(fēng)電企業(yè)加大了植被恢復(fù)速度,大大減少了水土流失等現(xiàn)象的發(fā)生。
毋庸置疑,風(fēng)電建設(shè)期或風(fēng)電投運(yùn)期之初,蛇、鼠之流會(huì)被嚇跑,但是,目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有關(guān)于風(fēng)電長(zhǎng)期影響老鼠、蛇等生態(tài)平衡的研究報(bào)告。
筆者親身經(jīng)歷的是,2006年秋季在內(nèi)蒙古赤峰塞罕壩草原風(fēng)電場(chǎng)擴(kuò)建(2005年已有運(yùn)行風(fēng)電場(chǎng))施工期間:秋肥的碩鼠造成大量的鷹隼前來(lái)捕食,甚至在草原上開車都要注意避讓,以防撞到鷹隼??梢哉f(shuō):風(fēng)電場(chǎng)會(huì)影響鼠、蛇等的繁殖,造成生物鏈缺失的論調(diào)沒(méi)有立足之地。
打草都能驚蛇,是否要草木皆兵呢?如果僅因此而停止清潔能源建設(shè),難道要我們子子孫孫都生活在霧霾下,而不去接受變革帶來(lái)的陣痛嗎?
近年來(lái),很多封建意識(shí)逐漸抬頭,風(fēng)水這種本來(lái)擺不到桌面上的話題,在私底下卻也是困擾風(fēng)電投資企業(yè)的問(wèn)題了。
已有多家風(fēng)電投資企業(yè)在不同的地方遇到因?yàn)轱L(fēng)水問(wèn)題而不許建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)或被迫搬遷的情況,而且很多表面上都是以與某某規(guī)劃沖突為借口。有的認(rèn)為在政府大院正后方“煽風(fēng)點(diǎn)火”,會(huì)帶來(lái)不利;還有一些風(fēng)水被劫走的說(shuō)法。
景觀污染是指在風(fēng)和日麗的條件下.風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)的陰影會(huì)影響人的正常生活,是一種視覺(jué)污染,一般要求陰影影響時(shí)間每天不超過(guò)10 小時(shí) 。以上問(wèn)題可以從風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)、布局和風(fēng)電場(chǎng)的選址3個(gè)方面規(guī)避:
風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì):機(jī)組的塔架、輪轂與葉片的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)多年的優(yōu)化,講究協(xié)調(diào),已符合美學(xué)原理。機(jī)組葉片數(shù)量以三葉片為主,令人感覺(jué)更平衡,更協(xié)調(diào);機(jī)組的顏色也充分考慮景觀特點(diǎn),機(jī)組最常見(jiàn)的顏色有白色、灰白色和淡藍(lán)色,一般情況下應(yīng)首選淺色調(diào)。
風(fēng)電機(jī)組的布局:風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)中越來(lái)越講究美學(xué)元素,通常會(huì)在在考慮景觀規(guī)模的情況下,安排視野中風(fēng)電機(jī)組的數(shù)量、大小,以點(diǎn)綴景觀之美。在自然風(fēng)光秀麗的景區(qū),機(jī)組之間的距離盡量均勻,講究規(guī)范,和景區(qū)形成一個(gè)協(xié)調(diào)的整體,給風(fēng)景區(qū)增添美感。
風(fēng)電場(chǎng)的選址:如果機(jī)組選擇的位置恰當(dāng),可以使貧瘠、偏僻、荒涼的山區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去更富于大自然的生命氣息,還可以把風(fēng)電開發(fā)與旅游結(jié)合起來(lái)。在發(fā)展清潔能源的同時(shí).帶動(dòng)當(dāng)?shù)芈糜谓?jīng)濟(jì)的發(fā)展。
通過(guò)美化設(shè)計(jì),我們看到越來(lái)越多的風(fēng)電場(chǎng)在被人們駐足觀賞和拍照;越來(lái)越多的風(fēng)電場(chǎng)正在和風(fēng)景區(qū)融為一體。
面對(duì)霧霾等嚴(yán)重污染,可以說(shuō)發(fā)展清潔能源勢(shì)在必行,不能再以犧牲碧水藍(lán)天作為發(fā)展代價(jià)了。而沒(méi)有科學(xué)根據(jù)的道聽(tīng)途說(shuō)更不應(yīng)成為扼殺清潔能源發(fā)展的原因。
其實(shí),以上問(wèn)題大部分都是風(fēng)電場(chǎng)環(huán)評(píng)報(bào)告批復(fù)時(shí)已經(jīng)解決的問(wèn)題,但是還是有人在沒(méi)有根據(jù)的情況下一意孤行,給國(guó)家造成嚴(yán)重的損失,并造成清潔能源的浪費(fèi)甚至被扼殺。而對(duì)于一些所謂環(huán)保人士的觀點(diǎn)與文章,也很容易被少數(shù)人利用而成為扼殺清潔能源的借口。總之,清潔能源的發(fā)展還需要加大正面的宣傳,糾正一些錯(cuò)誤的觀念和看法,并且杜絕以訛傳訛,為子孫后代堅(jiān)持可持續(xù)的能源利用方式。
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