風力發(fā)電對水生態(tài)環(huán)境的影響分析

劉宗愷

（山西省水資源研究所，山西 太原 030001）

風能是人類最早利用的能源，利用風帶動風車抽水、磨面等，風能作為一種取之不盡，用之不竭的可再生清潔能源，越來越被人們廣泛利用，尤其是風能發(fā)電?！吨袊鴳獙夂蜃兓瘒曳桨浮分兄赋?，我國減排的難度主要在于煤炭消費比重大，能源結構的轉換將成為減排的主要措施之一。在新時代大力推進生態(tài)文明建設的今天，成熟的風力清潔發(fā)電正逐步取代傳統(tǒng)的高污染燃煤發(fā)電。

1 山西省風能資源

山西省風能資源較好區(qū)域總體上可分為東部和西部，即以中部斷陷盆地為界，西部為管涔山、呂梁山及其周邊區(qū)域，風功率密度≥300W/m2，技術開發(fā)量為5020MW，技術開發(fā)面積為1612km2；東部為恒山、五臺山、太行山、太岳山、中條山及其周邊地區(qū)，風功率密度≥300W/m2，技術開發(fā)量為7900MW，技術開發(fā)面積為2449km2。

2016年山西省人民政府公布了《山西省“十三五”戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。規(guī)劃指出，在確保風電有效消納的基礎上，大力推廣先進、高效、大功率的風能發(fā)電，鼓勵資源和開發(fā)條件較好地區(qū)加快開發(fā)。積極推進晉西北、呂梁、中條山風電場項目建設，推進晉北千萬千瓦級風力發(fā)電基地建設。繼續(xù)完善自主研發(fā)、設計、制造、運營和管理的風電裝備產業(yè)體系，提高風電電機、發(fā)電機控制裝置、增速器、主軸、葉片、法蘭、塔筒及整機制造能力。力爭到2020年，風電裝機達到1800萬kW。

2 風力發(fā)電項目對水生態(tài)環(huán)境的影響

2.1 施工期

風力發(fā)電項目在建設施工安裝過程中有可能對水生態(tài)環(huán)境產生影響的因子主要包括基礎開挖施工、施工廢污水和施工材料、廢棄物。

2.1.1 基礎開挖施工可能對水生態(tài)環(huán)境的影響

（1）基礎開挖施工的項目

風力發(fā)電機組及箱式變電站安裝。根據相關風電項目施工資料，風力發(fā)電機組安裝的基礎一般采用天然地基，基礎形式一般為直徑約17m的圓形板式擴展基礎，基礎埋深一般在3m左右（自然地坪以下）。

箱式變電站基礎采用天然地基，基礎形式為鋼筋混凝土箱形結構，基礎埋深一般約為2m（自然地坪以下）。

地埋式電纜的鋪設。風力發(fā)電機組一般采用地埋式電纜進行，電纜溝施工開挖深度一般約0.8m。

架空式導線的架設。風力發(fā)電機組之間、升壓站進出導線的架設一般采用鐵塔架空導線。鐵塔基礎施工一般采用大開挖式，一般最大開挖深度約為4m。

升壓站基礎施工。升壓站基礎施工主要包括電力輸送升壓設施區(qū)域的基礎施工和辦公樓的基礎施工，一般最大開挖深度約為4m左右。

（2）對水生態(tài)環(huán)境可能產生的影響

根據項目區(qū)水文地質條件的不同，對水生態(tài)環(huán)境的影響程度將不同?；A開挖施工區(qū)域距離地表水河道較近，將會對地表水造成一定的影響，如對河流泥沙含量等造成影響。另外，施工材料及施工廢棄物不按規(guī)范堆放或不及時清理，特別是在降雨量較大的情況下，可能會進入河道，對地表水水質等造成影響。若基礎開挖觸及到地下含水層，將對該含水層地下水造成一定的擾動，但該擾動一般是暫時的，施工結束后將逐漸消除。另外，基礎開挖施工區(qū)域如果位于地下水補給區(qū)，特別是灰?guī)r裸露區(qū)，將會對地下水產生影響。

2.1.2 施工期廢污水

施工期廢污水主要指施工和管理人員的生活廢污水，如果產生的廢污水不經處理直接排放，將會對水生態(tài)環(huán)境造成影響，特別是在河道附近和地下水補給區(qū)域，影響較為明顯。

2.1.3 施工材料、廢棄物

施工期的廢棄物主要包括施工材料的廢棄物、人員產生的生活垃圾。如果施工用到的電纜、電器組件、機油以及水泥、砂礫料等材料不設置規(guī)范的存放點進行存放，將會對水生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。如果施工過程中產生的施工廢棄物及生活垃圾，特別是廢棄的機油、潤滑油、涂料等不經專門機構回收，將會對水生態(tài)環(huán)境產生影響。

2.2 運營期

風電項目建成投產進入運營期以后，主要任務就是利用風力發(fā)電。項目運營期有可能對水生態(tài)環(huán)境產生影響的因子主要包括項目排水、廢棄物等。

2.2.1 運營期項目排水對水生態(tài)環(huán)境的影響

運營期排水主要有升壓站內工作人員產生的生活污水，生活污水水質相對較差，如不經處理直接排放，將會對水生態(tài)環(huán)境造成影響，特別是在河道附近和地下水補給區(qū)域。

2.2.2 運營期廢棄物對水生態(tài)環(huán)境的影響

風電項目運營期產生廢棄物主要是運行過程中產生的廢舊器件、廢油和廢舊蓄電池等及升壓站內工作人員的生活垃圾。

風力發(fā)電機組的設計壽命雖為至少20年，但在其服役的生命周期中，由于各種環(huán)境、載荷、材料等因素的不利影響，機組各個部件都不可避免地產生累積損傷、抗力衰減和功能退化。尤其是在報廢機組內的潤滑油和升壓站內的冷卻用油以及蓄電池組，一旦發(fā)生泄漏或隨意丟棄，若無采取建設事故油池、及時回收等保護措施，將會對水生態(tài)環(huán)境造成不可逆的破壞。同時，升壓站工作人員產生的生活垃圾若不經統(tǒng)一處置，也會對水生態(tài)環(huán)境造成一定影響。

3 結論與建議

綜上，風力發(fā)電雖屬于國家鼓勵的清潔能源項目，仍會對周邊水生態(tài)環(huán)境產生一定的危害，因此必須在其施工和運營期間加以防范，采取相應的保護措施。

第一，工程在河道附近施工時，應避免暴雨季節(jié)施工，并在雨季到來之前修好排水設施。降雨前要用土工布覆蓋裸露管溝和臨時堆土，避免雨水直接沖刷。

第二，施工期與運營期產生的廢污水應經沉淀后進行回用；施工安裝材料、施工廢棄物、生活垃圾等需進行妥善保管和處置，統(tǒng)一集中回收。

第三，升壓站冷卻用油必須配套有事故油池，且對事故油池區(qū)域進行嚴格防滲，確保滲透系數滿足標準要求，事故廢油需交由有資質單位回收處置。

第四，廢舊蓄電池組不得隨意丟棄，需暫存于危險廢物暫存間，并及時由有資質的回收單位處置。

此外，建設單位要主動接受當地水行政主管部門的監(jiān)督，對可能出現的水生態(tài)環(huán)境安全隱患及時采取防范措施，使風力發(fā)電項目真正成為環(huán)保綠色無污染的可持續(xù)發(fā)展能源。