崔雅文

（國(guó)家電投集團(tuán)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，上海 200233）

0.引言

風(fēng)能是眾多可再生能源之一，體現(xiàn)出清潔與可再生的優(yōu)勢(shì)。在能源形勢(shì)日益緊張的新時(shí)代，風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源是能源發(fā)展的主要方向。對(duì)于風(fēng)能來(lái)說(shuō)，發(fā)電是最重要的應(yīng)用形式之一，具有很高的生態(tài)價(jià)值，且環(huán)保效果明顯。雖然如此，風(fēng)能發(fā)電對(duì)自然環(huán)境也是一種人為破壞，進(jìn)而對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)面影響。隨著近年來(lái)風(fēng)能發(fā)電的快速發(fā)展，風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)量與日俱增，建設(shè)發(fā)展過(guò)程中對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響也開(kāi)始引起業(yè)界的熱烈關(guān)注，針對(duì)性研究越發(fā)深入。文章將針對(duì)具體的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出可行性緩解措施，以維護(hù)風(fēng)電場(chǎng)周圍生態(tài)環(huán)境。

1.風(fēng)電場(chǎng)節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)及帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題

對(duì)風(fēng)能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電方面，此舉存在非常理想的環(huán)保效益。風(fēng)力發(fā)電不消耗煤炭、石油、天然氣等化石能源，不會(huì)對(duì)水源和空氣造成污染，其釋放的物質(zhì)基本不存在有毒、有害物質(zhì)，建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)逐步發(fā)展成為緩解化石能源危機(jī)、治理環(huán)境污染的重要手段之一。

盡管風(fēng)力發(fā)電擁有眾多優(yōu)勢(shì)，但其在建設(shè)與運(yùn)行期間也會(huì)對(duì)自然環(huán)境與生態(tài)環(huán)境造成不良影響，例如電磁輻射、噪聲污染、危害動(dòng)物生存、光影效應(yīng)以及植被破壞等，因此，在進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)時(shí)，負(fù)責(zé)人員需要仔細(xì)分析項(xiàng)目開(kāi)發(fā)可能帶來(lái)的生態(tài)影響[1]。在充分了解各項(xiàng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的要素之后，技術(shù)人員需要和業(yè)主方、施工方共同制定科學(xué)的施工與維護(hù)方案，嚴(yán)密監(jiān)控建設(shè)和運(yùn)行階段的各項(xiàng)指標(biāo)，應(yīng)用可靠、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾眢w系來(lái)提升風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)行質(zhì)效，真正保護(hù)好當(dāng)?shù)丨h(huán)境。

2.陸上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

本文分別從施工階段陸上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和運(yùn)營(yíng)階段陸上風(fēng)電場(chǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響2個(gè)方面進(jìn)行分析，運(yùn)營(yíng)階段著重分析運(yùn)營(yíng)期間鳥(niǎo)類覓食、鳥(niǎo)類遷徙和風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的油污對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的具體影響，做為后文優(yōu)化和改善陸上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響的基礎(chǔ)。

2.1 施工階段的影響

2010年底，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量4182.7萬(wàn)千瓦，躍居世界第一，2021年我國(guó)陸上風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到30209萬(wàn)千瓦。隨著陸上風(fēng)電場(chǎng)大規(guī)模開(kāi)發(fā)，施工對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的不良影響也越發(fā)嚴(yán)重。首先，有相當(dāng)多的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)在丘陵與沙漠地帶，2022年2月，國(guó)家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)》也提出了以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)，加快推進(jìn)大型風(fēng)電、光伏發(fā)電基地建設(shè)的要求。但這些地區(qū)的自然環(huán)境對(duì)惡化的抵抗力較差，彈性復(fù)原能力也較低，項(xiàng)目選址階段應(yīng)充分考慮環(huán)境保護(hù)因素。其次，在建設(shè)陸上風(fēng)電場(chǎng)時(shí)，需要修建道路、開(kāi)挖地基、鋪設(shè)施工和生產(chǎn)設(shè)備等，有時(shí)不可避免要砍伐樹(shù)木、破壞植被，使當(dāng)?shù)丨h(huán)境受到不良影響[2]。再次，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)屬于大規(guī)模項(xiàng)目，普遍會(huì)出現(xiàn)挖土石、扔土石和臨時(shí)堆放等情況，不僅會(huì)破壞一些植物，還會(huì)使一些植物被掩埋。在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)期間一定會(huì)應(yīng)用挖掘機(jī)，還有大批工作人員、車輛和設(shè)備對(duì)地表進(jìn)行多次破壞，使大面積植被受到影響和破壞。此外，在陸上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)建設(shè)初期，要科學(xué)微觀選址、優(yōu)化風(fēng)場(chǎng)布局。風(fēng)機(jī)機(jī)位、升壓站等屬于永久性占地，周邊植被被清除之后將無(wú)法再度生長(zhǎng)。同時(shí)，不合理的風(fēng)場(chǎng)布局勢(shì)必導(dǎo)致道路和集電線路的不合理，從而增加對(duì)風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境的破壞程度。

2.2 運(yùn)行階段的影響

首先，是對(duì)鳥(niǎo)類覓食的影響。風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行時(shí)會(huì)影響周圍的鳥(niǎo)類正常生存。 特別是風(fēng)力渦輪機(jī)對(duì)鳥(niǎo)類覓食的有重大影響。在風(fēng)機(jī)周圍，長(zhǎng)期居住在這里的鳥(niǎo)兒，受到風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)、葉片變槳、機(jī)艙偏航、機(jī)械剎車、箱變變壓等噪音的干擾，影響了它們的生活方式。并且，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間，風(fēng)機(jī)葉片偶爾會(huì)撞擊到外出活動(dòng)的鳥(niǎo)類，造成鳥(niǎo)類傷亡。鳥(niǎo)類活動(dòng)范圍主要集中在草地和淺灘地區(qū)，許多陸上風(fēng)電場(chǎng)就建設(shè)在這些地區(qū)及其附近。除此之外，鳥(niǎo)類在輸電線路或是電氣設(shè)備上停留會(huì)導(dǎo)致電氣發(fā)生短路現(xiàn)象，引發(fā)事故問(wèn)題，因而在風(fēng)電上的輸電桿塔上一般會(huì)安裝驅(qū)鳥(niǎo)裝置。

其次，風(fēng)機(jī)對(duì)遷徙鳥(niǎo)類的影響。在季節(jié)交替時(shí)期，一些鳥(niǎo)類要進(jìn)行遷徙，途中往往會(huì)路過(guò)一些風(fēng)電場(chǎng)，存在與風(fēng)機(jī)葉片相撞致使鳥(niǎo)類受傷或死亡的概率。鳥(niǎo)類與風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片相撞的概率取決于它們穿越風(fēng)輪平面的時(shí)間長(zhǎng)短，主要與鳥(niǎo)的體型大小、飛行高度和飛行速度有關(guān)，不同的鳥(niǎo)類有不同的體型大小、不同的飛行高度和不同的飛行速度[3]。一般情況下，中小型鳥(niǎo)類更容易受到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的傷害，但其他鳥(niǎo)類并非絕對(duì)安全，有資料顯示，就連金雕、兀鷲這種大型猛禽每年也有相當(dāng)數(shù)量死于與風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的碰撞。

最后，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的油污會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。風(fēng)電機(jī)組在作業(yè)時(shí)需要潤(rùn)滑油和冷卻油等物質(zhì)，由于風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)技術(shù)水平存在差異，各類機(jī)組都會(huì)出現(xiàn)程度不一的漏油問(wèn)題[4]。油污泄漏主要有如下3種形式：第一，順著風(fēng)機(jī)塔筒下淌；第二，從機(jī)艙縫隙流出；第三，在對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢修時(shí)流出機(jī)油。即便泄漏途徑不同，但漏油會(huì)影響周圍動(dòng)植物的正常生長(zhǎng)并且產(chǎn)生油脂垃圾。為此，風(fēng)電廠檢修人員需要及時(shí)查明風(fēng)機(jī)漏油原因，及時(shí)落實(shí)防漏管理措施，清除現(xiàn)有已生成的油污。此外，發(fā)電機(jī)電刷磨損所產(chǎn)生的碳粉，如果不能很好地收集，也會(huì)泄漏出來(lái)污染空氣與環(huán)境。優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)，開(kāi)展防滲漏控制研究是降低風(fēng)電機(jī)組油污、碳粉等對(duì)環(huán)境污染影響的有效手段。

3.生態(tài)環(huán)境緩解措施研究

針對(duì)陸上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的各種影響，結(jié)合上文的分析，本文從倡導(dǎo)科學(xué)選址、多元化手段、強(qiáng)化生態(tài)水土穩(wěn)固程度、注重風(fēng)電場(chǎng)與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)性、加強(qiáng)法律法規(guī)建設(shè)5個(gè)角度提出生態(tài)環(huán)境緩解的應(yīng)對(duì)之舉。

3.1 倡導(dǎo)科學(xué)選址從源頭控制污染

為了保護(hù)風(fēng)電場(chǎng)區(qū)植被與環(huán)境免遭破壞與污染，首先要在在源頭上進(jìn)行控制。在風(fēng)電場(chǎng)施工之前要準(zhǔn)確定位風(fēng)電場(chǎng)施工范圍，同時(shí)制定嚴(yán)謹(jǐn)可行的施工方案。第一，在風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)建設(shè)前期，詳細(xì)勘察風(fēng)電場(chǎng)周邊具體情況，根據(jù)場(chǎng)區(qū)及周邊地形、地貌、水文、動(dòng)物、植被、設(shè)施、村落等自然生態(tài)環(huán)境特征，合理地微觀選址，科學(xué)地進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)總體布局規(guī)劃，把風(fēng)電場(chǎng)全壽命期內(nèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響、動(dòng)植物影響控制在最小范圍，控制施工期間產(chǎn)生的噪聲污染以及環(huán)境影響等不足，盡量抑制當(dāng)?shù)胤秶鷥?nèi)動(dòng)植物受到的影響程度[5]；第二，在結(jié)束風(fēng)電場(chǎng)科學(xué)布局規(guī)劃后，施工人員要和技術(shù)人員深入交流，制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨概c操作流程。例如在風(fēng)電場(chǎng)施工期間要避開(kāi)雨季，避免雨水給項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生不良影響，控制水土流失出現(xiàn)概率。施工時(shí)要嚴(yán)格按照規(guī)定的工藝流程文明生產(chǎn)，如通過(guò)輕裝輕卸和灑水等手段減少由于項(xiàng)目施工而產(chǎn)生的負(fù)面大氣環(huán)境影響。除此之外，在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)階段勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的固體廢棄物和廢水等垃圾，給周邊生態(tài)環(huán)境帶來(lái)程度不一的影響，需要利用科學(xué)的方式逐漸降低其對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。為徹底處理掉建設(shè)期間出現(xiàn)的生活與作業(yè)廢水，可以利用廢水集中收集的方式實(shí)施統(tǒng)一處理。針對(duì)工作人員產(chǎn)生的生活廢品可以在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)開(kāi)設(shè)垃圾堆放區(qū)，定期清理、集中運(yùn)輸，降低風(fēng)電場(chǎng)施工期間水源和固體廢棄物的污染影響。

3.2 多元化手段控制環(huán)境破壞

第一，在開(kāi)展風(fēng)電場(chǎng)施工階段需要臨時(shí)占地，因此需要存儲(chǔ)當(dāng)前施工區(qū)內(nèi)表土，在施工結(jié)束后，將這部分土壤填充回去，為后續(xù)植被復(fù)原打好有利基礎(chǔ)。如果當(dāng)前施工區(qū)域?qū)儆陧?xiàng)目永久性用地，則該區(qū)域就不能用土壤回填來(lái)復(fù)原植被，并且此區(qū)域植被在遭到破壞后也不能恢復(fù)到施工之前的狀態(tài)，這時(shí)可采取異地補(bǔ)償措施，也就是在周邊某地區(qū)復(fù)原同等數(shù)量與質(zhì)量的植被，采取占一補(bǔ)一原則，控制風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目工程對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。

第二，在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)期間無(wú)法避免噪聲的出現(xiàn)，這會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)不同程度的噪聲污染。風(fēng)電場(chǎng)噪聲主要來(lái)源于風(fēng)輪葉片掃風(fēng)、葉片變槳、機(jī)艙偏航、機(jī)艙內(nèi)設(shè)備旋轉(zhuǎn)、剎車和振動(dòng)、箱變運(yùn)行等。優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制造低噪音的風(fēng)力發(fā)電機(jī)部件和整機(jī)是控制風(fēng)電場(chǎng)噪音最根本的途徑。此外，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維人員要對(duì)場(chǎng)內(nèi)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢修和養(yǎng)護(hù)，使其在運(yùn)行時(shí)一直保持穩(wěn)定狀態(tài)，減少機(jī)器運(yùn)行給周邊環(huán)境帶來(lái)的影響。在機(jī)器出現(xiàn)不良情況時(shí)，其噪聲會(huì)飛速上漲，必須立即停機(jī)檢修。

第三，風(fēng)電場(chǎng)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高達(dá)百米以上，風(fēng)輪直徑從幾十米不斷增加直逼200m，這些龐然大物在陽(yáng)光照耀之下必然產(chǎn)生光影，影響周邊居民和動(dòng)物的生活。因此，風(fēng)電場(chǎng)在微觀選址階段就要根據(jù)機(jī)位點(diǎn)地形結(jié)合周邊民居和養(yǎng)殖場(chǎng)所分布情況，科學(xué)選擇合理的風(fēng)機(jī)光影影響時(shí)段，計(jì)算光影影響角度和距離，以確定風(fēng)機(jī)機(jī)位點(diǎn)的安全距離，消除風(fēng)機(jī)光影所造成負(fù)面影響。

3.3 強(qiáng)化生態(tài)水土穩(wěn)固程度

在防治風(fēng)電場(chǎng)周邊水土流失問(wèn)題時(shí)，要制定可靠的防治措施，提高水土生態(tài)穩(wěn)定性。針對(duì)具體風(fēng)機(jī)機(jī)位，合理布置物料堆場(chǎng)、設(shè)備站位，制定科學(xué)吊裝工藝，優(yōu)化吊裝平臺(tái)尺寸，盡量減少開(kāi)挖面積與土石方開(kāi)挖量。條件具備情況下，可在風(fēng)機(jī)吊裝平臺(tái)周圍種植灌木防止水土流失。對(duì)于可能會(huì)發(fā)生滑坡的地方可采取開(kāi)挖邊坡、擴(kuò)大種植灌木和混交喬木的范圍等措施。在地表礫石較大的地區(qū)，可在土壤表面種植藤蔓，防止礫石移動(dòng)，同時(shí)及時(shí)糾正風(fēng)電場(chǎng)邊坡切割造成的土壤問(wèn)題，改善該地區(qū)整體土壤質(zhì)量狀況[6]。針對(duì)升壓站周邊環(huán)境的水土問(wèn)題，可以種植耐貧瘠、耐旱、耐陰、耐光、耐高溫的早熟禾。這類植被不僅能在零下20℃生存，在零下9℃環(huán)境下也可以保持色澤。同時(shí)，以草坪內(nèi)灌木為裝飾，不僅可以增加該區(qū)域的美感，還能夠保持該區(qū)域的水和土壤條件。

3.4 注重風(fēng)電場(chǎng)與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)性

為有效緩解風(fēng)電場(chǎng)周邊生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，提升風(fēng)電場(chǎng)和周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性非常關(guān)鍵。在完善風(fēng)電場(chǎng)周圍生態(tài)環(huán)境狀況時(shí)，要科學(xué)調(diào)查當(dāng)?shù)氐匦蔚孛蔡卣?、土壤情況、植被情況以及水文氣候等，在了解當(dāng)?shù)鼐唧w的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之后，才可以制定出更加精準(zhǔn)的對(duì)策來(lái)助力生態(tài)環(huán)境復(fù)原效果。在進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)生態(tài)環(huán)境調(diào)查期間，要利用可靠的評(píng)價(jià)和分析手段來(lái)分析其運(yùn)行和建設(shè)階段對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，預(yù)設(shè)科學(xué)的復(fù)原目標(biāo)與執(zhí)行原則，再提出復(fù)原方案的具體標(biāo)準(zhǔn)[7]。在對(duì)詳細(xì)的復(fù)原方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要和施工人員展開(kāi)深入的溝通，在掌握風(fēng)電場(chǎng)目前整體工作情況之后確定復(fù)原工作核心內(nèi)容，如水土流失等，利用對(duì)核心內(nèi)容的優(yōu)化加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)生態(tài)治理質(zhì)效。

3.5 加強(qiáng)法律法規(guī)建設(shè)

現(xiàn)階段，我國(guó)有很多珍稀植被地區(qū)還沒(méi)有納入環(huán)境保護(hù)名錄，比如我國(guó)云南省西部地區(qū)[8]。由于缺少針對(duì)性法律政策管制，風(fēng)電場(chǎng)在建設(shè)期間，有可能因?yàn)閼?yīng)對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)不足而對(duì)植被和環(huán)境造成破壞[9]。鑒于此，國(guó)家需要盡快補(bǔ)充和完善相關(guān)領(lǐng)域的法律政策制定，同時(shí)向社會(huì)進(jìn)行定期宣傳。以此從國(guó)家方面獲得生態(tài)環(huán)境建設(shè)的政策支持，并讓社會(huì)大眾充分了解陸上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要價(jià)值。將國(guó)家制定的法規(guī)政策有效落實(shí)，將政府、社會(huì)組織以及社會(huì)大眾充分結(jié)合，形成合力，共同助力陸上風(fēng)電場(chǎng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。

4.結(jié)語(yǔ)

為確保我國(guó)風(fēng)電事業(yè)可以獲得綠色健康、長(zhǎng)效發(fā)展，需要立足以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究。第一，落實(shí)風(fēng)電場(chǎng)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)勘查、監(jiān)測(cè)，挖掘生態(tài)環(huán)境的實(shí)際情況與機(jī)理，為生態(tài)環(huán)境維護(hù)以及氣候變化預(yù)防政策、方案提供有力依據(jù)。第二，構(gòu)建風(fēng)電場(chǎng)生態(tài)、氣候與環(huán)保一體化模型，為國(guó)家各類下墊區(qū)、各類氣候區(qū)不同規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)布局對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的反應(yīng)度評(píng)估制定可行性工具與方法。第三，進(jìn)一步研究在氣候變化背景下我國(guó)風(fēng)能資源的變化趨勢(shì)，為后續(xù)風(fēng)能資源深度開(kāi)發(fā)做好準(zhǔn)備。第四，構(gòu)建風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中生態(tài)環(huán)境變化評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)體系，健全風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工程環(huán)境評(píng)估機(jī)制。第五，根據(jù)風(fēng)能資源實(shí)況，落實(shí)生態(tài)環(huán)境影響管制下，風(fēng)電場(chǎng)局部開(kāi)發(fā)與適配性電網(wǎng)研究，以此支撐風(fēng)電與電網(wǎng)長(zhǎng)效管理，為國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)以及長(zhǎng)期風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)的落實(shí)提供助力。在未來(lái)，國(guó)家還需要繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的研究，結(jié)合新時(shí)期研發(fā)出的新技術(shù)提高陸上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的信息化發(fā)展進(jìn)程并實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明信息化維護(hù)目標(biāo)。