風(fēng)電場建設(shè)和運(yùn)行中的環(huán)境因素識別與評價研究

賈秀芹 李在卿

(環(huán)境保護(hù)部環(huán)境發(fā)展中心，北京 100029)

1 引言

風(fēng)能的開發(fā)利用已形成規(guī)模，特別是風(fēng)力發(fā)電在許多國家得到大規(guī)模利用。風(fēng)電作為一種清潔環(huán)保的能源，基本不存在環(huán)境污染。即風(fēng)電開發(fā)建設(shè)過程中，不產(chǎn)生廢氣、廢水和廢渣，對環(huán)境的負(fù)面影響僅在于改變部分土地的利用功能，產(chǎn)生一定的噪聲、少量生活污水和變壓器事故狀況產(chǎn)生的少量廢油，因此，開展風(fēng)電場建設(shè)和運(yùn)行中的環(huán)境因素識別與評價研究非常必要。

2 環(huán)境因素識別與評價的重要性

要建立一個有效的環(huán)境管理體系，首先要正確認(rèn)識組織和環(huán)境之間相互作用的情況，組織的活動、產(chǎn)品和服務(wù)中能與環(huán)境發(fā)生相互作用的要素稱為環(huán)境因素，例如，廢物的排放、材料的消耗或再利用、噪聲的產(chǎn)生等。組織實(shí)施環(huán)境管理體系應(yīng)當(dāng)識別自身能夠控制的和能夠?qū)ζ涫┘佑绊懙沫h(huán)境因素。

環(huán)境因素識別與評價是初始狀態(tài)評審的一個主要內(nèi)容，同時作為體系的要素，又是體系運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。企業(yè)環(huán)境因素識別的充分性、評價的準(zhǔn)確性和合理性是影響其環(huán)境管理績效的重要因素，正確完整地識別出組織的環(huán)境因素并有效地控制是環(huán)境管理體系得以正常實(shí)施的前提和保障。只有識別和評價出了重要環(huán)境因素，才能有針對性地控制，從而減少事故的發(fā)生。可以說:環(huán)境因素識別與評價是環(huán)境管理體系的根基，做好了環(huán)境因素識別與評價，環(huán)境管理體系已經(jīng)成功了三分之一。

3 風(fēng)電場環(huán)境因素識別

風(fēng)電場環(huán)境因素的識別分為建設(shè)期環(huán)境因素識別和運(yùn)行維護(hù)期環(huán)境因素識別。

3.1 主要工藝過程

3.1.1 施工建設(shè)期工程內(nèi)容

風(fēng)電場的建設(shè)主要包括風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)構(gòu)筑及安裝、箱式變壓器安裝、線路架設(shè)施工、施工檢修道路施工、升壓站新增主變和35KV配電裝置安裝。施工期主要工藝如下(見圖1)。

圖1 風(fēng)電場施工期主要工程內(nèi)容

3.1.2 運(yùn)行期工程內(nèi)容

以某199.5MW風(fēng)電工程為例:風(fēng)電場的運(yùn)行過程如下:首先風(fēng)力驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動，風(fēng)輪帶動直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)發(fā)電，1600kVA升壓變壓器將發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的690V機(jī)端電壓升至35kV，然后采用35kV電纜穿PVC管敷設(shè)接至35kV架空線路桿塔，35kV線路采用 LGJ-95、LGJ-185、LGJ-300導(dǎo)線，在近升壓站處采用直埋電纜接入風(fēng)電場220kV升壓站的35kV母線側(cè)。風(fēng)力發(fā)電的工藝流程如圖2所示。

圖2 風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行工藝流程圖

3.2 環(huán)境因素識別

3.2.1 噪聲排放

施工期的噪聲源主要為各類施工機(jī)械產(chǎn)生的噪聲。主要產(chǎn)生噪聲的施工機(jī)械有起重機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)、攪拌機(jī)、裝載機(jī)、打夯機(jī)、振搗棒和振搗器、砂輪鋸、空氣壓縮機(jī)等。運(yùn)行期由風(fēng)輪葉片的氣流和風(fēng)輪產(chǎn)生的尾流會產(chǎn)生空氣動力噪聲，變速齒輪箱會產(chǎn)生機(jī)械噪聲。其中空氣動力噪聲與風(fēng)電機(jī)的機(jī)型及塔架設(shè)計有關(guān)。

3.2.2 生活污水排放

施工期的生活污水主要是施工生活區(qū)產(chǎn)生的生活污水。由于施工過程常駐人口不多，多數(shù)施工人員交班后就離開施工場地。因此，施工期產(chǎn)生的生活污水量較少。運(yùn)行期生活污水主要來源于升壓變電所、綜合樓和控制室工作人員產(chǎn)生的生活污水。

3.2.3 棄土棄渣

在施工過程中先利用已有道路上山進(jìn)行風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的挖方和澆注，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)產(chǎn)生的挖方一部分用于風(fēng)機(jī)周圍的施工檢修道路的填方，一部分用于吊裝平臺的修筑。箱變以及集電線路產(chǎn)生的挖方就近用于施工檢修道路的修筑，當(dāng)施工檢修道路修好時風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、箱變及集電線路的輸電塔架基礎(chǔ)已經(jīng)挖好，就可以進(jìn)行風(fēng)機(jī)、箱變以及塔架的架設(shè)和安裝。

3.2.4 生活垃圾排放

運(yùn)行期綜合樓產(chǎn)生的生活垃圾。

3.2.5 鉛蓄電池廢棄

在變電所中，直流系統(tǒng)是核心，為斷路器分、合閘及二次回路中的繼電保護(hù)、儀表及事故照明等提供能源。而直流系統(tǒng)中提供能源是蓄電池，為二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供動力。其正常壽命可達(dá)10～15年。廢棄后交專業(yè)的有資質(zhì)公司處理。

3.2.6 廢油排放

主變均采用油浸式，變壓器外殼內(nèi)裝有大量變壓器油。一般來說只有當(dāng)發(fā)生事故時才可能造成油泄出。需要建設(shè)事故油池，變壓器下設(shè)集油坑，四周設(shè)排油槽，排油槽、集油坑與事故油池相連，以防止檢修時變壓器內(nèi)的油外流造成污染。主變和箱式變壓器產(chǎn)生的廢油，統(tǒng)一收集后交專業(yè)的廢油回收處理單位集中處理。

4 風(fēng)電場環(huán)境因素評價

4.1 施工期的環(huán)境影響分析與評價

4.1.1 生態(tài)環(huán)境影響

風(fēng)電場建設(shè)內(nèi)容主要包括施工檢修道路、風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)和塔架、集電線路架設(shè)及施工工棚、倉庫等臨時性建筑等，這些工程的實(shí)施均要占壓地表破壞地表植被。一般占用荒草地、林地等自然植被的面積在評價區(qū)所占比例很小，不會造成評價區(qū)生態(tài)系統(tǒng)組分的顯著變化，也不會顯著削弱其生態(tài)功能的發(fā)揮。隨著項(xiàng)目的建成，施工臨時占地將進(jìn)行有效地植被恢復(fù)，永久占地占用的林地采取相應(yīng)的林地補(bǔ)償措施，項(xiàng)目建設(shè)對植物種群的影響大大減輕。而且風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)機(jī)位和集電線路桿塔采用“點(diǎn)征”占地方式，因此不會對區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生明顯不利影響。

4.1.2 水土流失影響分析

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)區(qū)、箱變區(qū)、集電線路區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)在施工準(zhǔn)備階段主要是清除作物根系、剝離種植表土、場地平整等，原地貌擾動，地表覆蓋物被清除，大面積地表裸露。水土流失主要來源于施工期挖方和表土的臨時堆放形成的邊坡而產(chǎn)生的中度水蝕。

工程建設(shè)過程中施工開挖、運(yùn)輸會損壞土地和植被。工程施工過程中產(chǎn)生的棄土棄渣沿線分散臨時堆放，最終全部用于道路修筑，因此沒有棄土、棄渣。

項(xiàng)目施工期如果不采取任何水保措施，造成的水土流失;項(xiàng)目植被恢復(fù)期如果不采取任何水保措施，造成的水土流失。運(yùn)行期采取生態(tài)恢復(fù)與水土流失防治措施后與未采取措施水土流失量相比，可減少水土流失量;工程3年恢復(fù)期結(jié)束后，將恢復(fù)至施工前原地貌土壤侵蝕模數(shù)。

4.1.3 噪聲排放影響分析

施工期噪聲主要源自施工機(jī)械和運(yùn)輸車輛。主要產(chǎn)生噪聲的施工機(jī)械有起重機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)、攪拌機(jī)、裝載機(jī)、打夯機(jī)、振搗棒和振搗器、砂輪鋸、空氣壓縮機(jī)等。這些噪聲源的噪聲級分別在79dB(A)～95dB(A)之間。

施工噪聲源可近似為點(diǎn)源，根據(jù)點(diǎn)聲源衰減模式，可計算出各施工機(jī)械的施工場地達(dá)標(biāo)邊界距離。施工邊界噪聲達(dá)標(biāo)衰減距離最大為100m，風(fēng)電工程多在無人居住區(qū)，因此，施工期施工機(jī)械產(chǎn)生的噪聲不會對附近村莊居民產(chǎn)生影響。

4.1.4 廢水和污水排放影響分析

施工期廢水和生活污水來自施工用水和施工人員生活用水的排水。施工用水主要為混凝土拌和與養(yǎng)護(hù)，場地的降塵噴灑等。

4.1.5 施工揚(yáng)塵排放

施工期對環(huán)境空氣的影響主要表現(xiàn)在二次揚(yáng)塵的影響。平整場地、挖填土方，從而使施工場地的地表和植被遭到破壞，表層土壤裸露，遇風(fēng)可產(chǎn)生揚(yáng)塵。土方的臨時堆放會對生活區(qū)產(chǎn)生影響。堆放易產(chǎn)塵的建筑材料，如無圍檔，隨意堆放，會產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。建筑材料的運(yùn)輸，如不采取有效的遮蓋措施，會產(chǎn)生揚(yáng)塵。施工垃圾的清理會產(chǎn)生揚(yáng)塵。施工檢修道路的修筑會破壞地表植被，土壤裸露，造成二次揚(yáng)塵。

4.1.6 固體廢物排放影響分析

在施工期產(chǎn)生的固體廢物主要包括施工人員的生活垃圾和施工過程中產(chǎn)生的土石方。施工人員產(chǎn)生的生垃圾量較少。施工過程中產(chǎn)生的土石方量較大，施工過程中風(fēng)電機(jī)基礎(chǔ)和箱變以及輸電線路的土方余方量全部用于吊裝平臺和施工檢修道路的回填，并恢復(fù)植被，不產(chǎn)生工程土石棄方。

4.2 運(yùn)行期的環(huán)境影響分析與評價

4.2.1 噪聲影響分析

(1)風(fēng)機(jī)噪聲:風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲來自于葉片掃風(fēng)的空氣動力噪聲和機(jī)組內(nèi)部機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械噪聲。其中以發(fā)電機(jī)組內(nèi)部的機(jī)械噪聲為主，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組噪聲源強(qiáng)水平依風(fēng)電機(jī)出力大小在95dB(A)-102dB(A)。

(2)升壓站噪聲影響分析:升壓變電所的噪聲主要來源于站內(nèi)變壓器的噪聲。根據(jù)監(jiān)測，運(yùn)行期廠界晝、夜間噪聲預(yù)測值均滿足《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)的2類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2.2 生活污水排放影響分析

主要是升壓站人員生活產(chǎn)生的污水，由于一個風(fēng)電場配備的人員不足10人，用水及污水排放有限，產(chǎn)生的污水經(jīng)地埋式一體化污水處理設(shè)施處理后夏季作為站內(nèi)綠化澆灌，道路噴灑等用水，不外排，不會對環(huán)境造成影響。

4.2.3 固體廢物排放影響分析

本項(xiàng)目產(chǎn)生的固體廢物共3種，包括生活垃圾、廢油和廢舊蓄電池。

(1)生活垃圾排放運(yùn)行期綜合樓產(chǎn)生的生活垃圾集中收集后送由當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一處理。

(2)廢油排放:變壓器油為礦物絕緣油。變壓器實(shí)行動態(tài)檢修，5年檢修一次，單臺主變檢修過程中會產(chǎn)生約75kg廢油。根據(jù)《國家危險廢物名錄》(2008年8月1日)，變壓器產(chǎn)生的廢油屬于危險廢物中的“HW08廢礦物油”，廢物代碼“900-249-08”。事故情況下可能會造成廢油泄漏。

(3)鉛蓄電池排放:根據(jù)《國家危險廢物名錄》風(fēng)電場產(chǎn)生的廢舊蓄電池屬于危險廢物中的“HW49其他廢物”，廢物代碼“900-044-49”。需要風(fēng)電場對廢舊鉛蓄電池統(tǒng)一收集，交有資質(zhì)的單位集中處理。

4.2.4 電磁輻射環(huán)境影響分析

根據(jù)監(jiān)測:從220kV變電站配電裝置的高壓進(jìn)線一側(cè)為起點(diǎn)圍墻外50m處的工頻電場強(qiáng)度為0.002～0.028kV/m，遠(yuǎn)小于城市居民區(qū)工頻電場強(qiáng)度評價標(biāo)準(zhǔn)4V/m。工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0.005×10-3mT-0.238×10-3mT，遠(yuǎn)小于磁感強(qiáng)度對公眾全天輻射的工頻限值評價標(biāo)準(zhǔn)值0.1mT?？烧J(rèn)為220kV變電所的電磁輻射對周圍環(huán)境影響甚小。

因此，風(fēng)電場工程施工期的重要環(huán)境因素主要是水土流失、揚(yáng)塵排放和固體廢棄物排放;運(yùn)行期重要環(huán)境因素是廢油排放、鉛蓄電池排放。

風(fēng)電開發(fā)企業(yè)應(yīng)針對工程造成不利影響的對象、范圍、時段、程度，根據(jù)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)要求，提出預(yù)防、減免、恢復(fù)、補(bǔ)償、管理、科研、監(jiān)測、監(jiān)理和環(huán)保驗(yàn)收等對策措施。

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