張建華 柯 濤 姜洪波 劉 玲

廣東三海環(huán)?？萍加邢薰?/p>

風(fēng)力發(fā)電對(duì)候鳥(niǎo)的影響分析

張建華 柯 濤 姜洪波 劉 玲

廣東三海環(huán)?？萍加邢薰?/p>

風(fēng)能資源屬于清潔能源，但風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建設(shè)可能對(duì)候鳥(niǎo)遷徙等產(chǎn)生影響。筆者結(jié)合廣東省已運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)情況進(jìn)行分析，結(jié)果表明，候鳥(niǎo)遷徙與風(fēng)資源豐富區(qū)域確實(shí)有重疊，但實(shí)際發(fā)生撞擊較少。

風(fēng)力發(fā)電場(chǎng);影響;候鳥(niǎo)

1 引言

風(fēng)能資源屬于可再生、清潔能源，正越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。近20年來(lái)，風(fēng)能發(fā)電取得長(zhǎng)足發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了鳥(niǎo)類保護(hù)問(wèn)題[1]。在風(fēng)力發(fā)電較早的發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、加拿大等國(guó),已經(jīng)進(jìn)行了大量相關(guān)研究；我國(guó)近幾年風(fēng)力發(fā)電迅猛發(fā)展,裝機(jī)容量已經(jīng)步入全球前列，但是對(duì)風(fēng)電場(chǎng)鳥(niǎo)類撞擊的研究并不多[2]。

筆者結(jié)合廣東地區(qū)已投運(yùn)風(fēng)電工程狀況，深入探討風(fēng)電場(chǎng)對(duì)候鳥(niǎo)的影響及相應(yīng)對(duì)策。

2 對(duì)候鳥(niǎo)的影響

候鳥(niǎo)夏天在緯度高的區(qū)域繁殖，冬天在緯度低的區(qū)域過(guò)冬；因此風(fēng)電場(chǎng)對(duì)其遷徙的影響通常屬于一次性、偶發(fā)性影響。

2.1 對(duì)遷徙路線的影響

由于遠(yuǎn)程遷移需消耗大量體力，遷徙中候鳥(niǎo)除保持固定隊(duì)形外，會(huì)盡可能選擇風(fēng)資源較好區(qū)域，順風(fēng)滑翔，減少消耗。我國(guó)候鳥(niǎo)遷徙路線有西部、中部和東部路線三條。以東部路線為例，候鳥(niǎo)在遷徙時(shí)，主要選擇東南向風(fēng)資源相對(duì)較好的區(qū)域，就是基于這一原理。

2.2 風(fēng)電場(chǎng)選址

結(jié)合遷徙路線和中國(guó)有效風(fēng)功率密度分布圖[3]來(lái)看，東部遷徙路線與東南沿海風(fēng)能資源相對(duì)豐富區(qū)域有相當(dāng)程度的重疊性。換言之，東南沿海規(guī)劃建設(shè)的，或已投運(yùn)風(fēng)電場(chǎng)中，有相當(dāng)部分與候鳥(niǎo)遷徙路線重疊。

除東南沿海區(qū)域外，西部、中部遷徙路線與風(fēng)能資源豐富的新疆、甘肅、內(nèi)蒙、黑龍江、吉林重疊性也較高。

2.3 候鳥(niǎo)撞擊風(fēng)機(jī)現(xiàn)象

風(fēng)電場(chǎng)對(duì)候鳥(niǎo)的主要影響是出現(xiàn)撞擊風(fēng)機(jī)死亡的現(xiàn)象。

2.3.1 飛行高度與風(fēng)機(jī)高度

受大氣中氧含量的限制，多數(shù)鳥(niǎo)類遷徙高度均低于1000m，尤其小型鳴禽的遷徙高度不超過(guò)300m，候鳥(niǎo)夜間遷徙的高度往往低于白天。當(dāng)飛行遇到山體時(shí)，會(huì)順山坡向上飛，穿越障礙。

考慮風(fēng)資源特點(diǎn)，除海上風(fēng)電場(chǎng)和近海風(fēng)電場(chǎng)外，其余陸域海拔低于150m區(qū)域風(fēng)資源相對(duì)較差；高于950m區(qū)域吊裝、開(kāi)路及運(yùn)維成本過(guò)高，經(jīng)濟(jì)效益差。

結(jié)合廣東地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)看，除海上風(fēng)電場(chǎng)和近海、濱海風(fēng)電場(chǎng)外，大多數(shù)陸域風(fēng)電場(chǎng)均布設(shè)在150-950m的山腰或山脊上。風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)掃風(fēng)范圍在離地面40～120m之間，這個(gè)范圍是鳥(niǎo)類飛行通過(guò)風(fēng)機(jī)的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。

從飛行高度來(lái)看，候鳥(niǎo)尤其是小型鳴禽與風(fēng)機(jī)發(fā)生撞擊的可能性是存在的。

2.3.2 飛行速度與輪轂轉(zhuǎn)速

遷徙過(guò)程中，候鳥(niǎo)均速約30～70km/h，受氣流的影響，一般順風(fēng)飛行快，逆風(fēng)飛行慢。

風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速一般在10-30r/min左右，與候鳥(niǎo)飛行速度對(duì)比，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)是極為緩慢的。

從飛行速度來(lái)看，正常情況下發(fā)生撞擊的概率是較低的。

2.3.3 候鳥(niǎo)飛行時(shí)間段

大型候鳥(niǎo)在晴朗天氣遷徙，利用日間熱氣流盤(pán)旋升空將能量的耗損降到最低；而小型候鳥(niǎo)多在夜間遷徙，可以避免白天天敵威脅。

鳥(niǎo)類的視力很好,它們能在幾百米之外發(fā)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)這樣的障礙物而繞其飛行[2]。

已有研究說(shuō)明,撞擊率與天氣相關(guān),由于霧或雨天能見(jiàn)度低,會(huì)有許多鳥(niǎo)與風(fēng)機(jī)相撞[4]。

3 結(jié)論與建議

3.1 影響分析結(jié)論

候鳥(niǎo)遷徙路線確實(shí)與風(fēng)資源豐富區(qū)域有一定重疊。

就資料來(lái)看，小型候鳥(niǎo)遷徙高度位于風(fēng)機(jī)掃風(fēng)的高風(fēng)險(xiǎn)范圍，而就實(shí)際運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)情況來(lái)看，候鳥(niǎo)與風(fēng)機(jī)發(fā)生撞擊的幾率是較低的。

在相同條件下，夜間較白天發(fā)生鳥(niǎo)類撞擊的風(fēng)險(xiǎn)大；大霧天氣較晴朗天氣發(fā)生鳥(niǎo)類撞擊的風(fēng)險(xiǎn)大。

3.2 建議

3.2.1 風(fēng)電場(chǎng)選址

因?yàn)楹蝤B(niǎo)遷徙路線大多位于風(fēng)資源豐富區(qū)域，無(wú)法避免遷其重疊性。但在風(fēng)電選址過(guò)程應(yīng)高度關(guān)注典型鳥(niǎo)道及其附近區(qū)域。

3.2.2 風(fēng)電場(chǎng)布局設(shè)計(jì)

①根據(jù)地形分組布置風(fēng)電機(jī)，避免長(zhǎng)距離順著遷徙路線沿山脊線單行排列風(fēng)電機(jī),因?yàn)檫@樣會(huì)成為遷徙鳥(niǎo)類飛越山脊的障礙；②相鄰的風(fēng)機(jī)之間要留有足夠?qū)挼娘w行通道,防止風(fēng)機(jī)間距離太近造成通過(guò)的鳥(niǎo)類傷亡。

3.2.3 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和后評(píng)價(jià)

對(duì)已建成的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)候鳥(niǎo)死亡率較高的敏感風(fēng)電場(chǎng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，制定風(fēng)電場(chǎng)科學(xué)管理的制度，建立健全退出機(jī)制，發(fā)現(xiàn)對(duì)候鳥(niǎo)遷徙影響較大，應(yīng)組織論證，并由環(huán)保部門(mén)組織專家進(jìn)行評(píng)審，無(wú)法通過(guò)技術(shù)措施改進(jìn)的風(fēng)電場(chǎng)，應(yīng)退出運(yùn)行。

3.2.4 適時(shí)關(guān)停相關(guān)風(fēng)機(jī)

對(duì)已在典型鳥(niǎo)道及其附近建立的風(fēng)電場(chǎng),在鳥(niǎo)類遷徙季節(jié),要配備鳥(niǎo)類觀測(cè)人員,隨時(shí)觀測(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的鳥(niǎo)類數(shù)量,在鳥(niǎo)類遷徙數(shù)量大的時(shí)段,要適時(shí)關(guān)閉風(fēng)機(jī)。在鳥(niǎo)類遷徙季節(jié),遇有大風(fēng)、大霧等會(huì)迫使鳥(niǎo)類低飛時(shí),要關(guān)閉風(fēng)機(jī)。

[1]BRAUN C E,Edekoven O O,ALDRIDGE C L.Oil and gas de?velopment in western North Amarica:effects on sage brush steppe avifauna w ith particular emphasis on sage grouse[J].Transactions of theN orth A merican Wildlif e and N atural Resources Conf erence,2002(67):337-349.

[2]KAHLERT J,PET ERSON I K,FOX.

[2]王明哲,劉釗.風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類的影響[J].西北師范大學(xué)學(xué)報(bào),2011,47(3):87-91.

[3]中國(guó)有效風(fēng)功率密度分布圖.中國(guó)國(guó)家地理[J].2007,5(1).

[4]卞興忠,蔣治學(xué).風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類遷徙的影響分析與對(duì)策[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2010,29(4):80.