風力發(fā)電對環(huán)境影響的研究

鄒德菲

摘 要：風力發(fā)電相對比火力發(fā)電和水利發(fā)電，具有相對更為清潔環(huán)保和后期投入低等特點，但是風力發(fā)電對環(huán)境還是有一定的影響的，例如光影影響、噪聲污染、電磁污染、生態(tài)破壞等，本文主要針對風力發(fā)電對周遭環(huán)境影響進行分析，闡述筆者的觀點，從而盡可能地降低和減少風力發(fā)電帶來的不良影響。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電;環(huán)境影響;研究;電力

引言

風力作為一種能源，具有穩(wěn)定、高效和清潔等特點，它無毒無味，環(huán)境友好，同時，風力發(fā)電還是一種高效率、高質(zhì)量的發(fā)電途徑。為此，許多的國家都在研發(fā)風力發(fā)電的有效途徑，為提高發(fā)電效率和發(fā)電產(chǎn)量而努力，但是風力發(fā)電會在一定程度上影響環(huán)境的，例如對景觀的破壞、光影閃爍對居民生活造成的困擾。為此，盡力地降低風力發(fā)電的危害，使其朝著對環(huán)境更加友好和諧的方向發(fā)展就顯得尤為必要了。

一、風力發(fā)電基本原理和概況

風的形成是由于太陽光投射在了大氣層上，使之升溫，伴隨著地球的公轉(zhuǎn)和自傳，造成地面的受熱不一樣，進而地表溫度不一，這樣形成的大氣溫差引起的空氣對流，就是風。而風并不是單一只有一個方向的，同樣它也被分為多個等級。因為風的形成原因中有太陽的因素，所以一定程度上也認為風能屬于太陽能，只要有太陽就會有風能。而人們常說的，風力發(fā)電就是將風的機械勢能轉(zhuǎn)換為電能的一種形式。風力發(fā)電機的最主要的部件就是葉輪，它是在空氣流動中帶動了葉輪旋轉(zhuǎn)，這種動能引發(fā)了葉輪內(nèi)部的電磁感應，進而產(chǎn)生電，在這個過程中，因為發(fā)電機的頻率和電壓是不穩(wěn)定的，所以風的大小會直接決定了電壓的大小和電流產(chǎn)生的電力的多少[1]。

二、風力發(fā)電造成的影響

（一）光影影響

光影影響是風力發(fā)電的主要污染之一，風機的葉輪直徑、輪轂高度、海拔高度、位置等是光影影響范圍的主要因素。在天氣晴朗的時候，會產(chǎn)生一定的陰影，且這類的陰影是閃爍的，而在9：00～15：00期間尤其明顯。這類的陰影是隨著季節(jié)、時間和日光程度而變化的，它不僅會帶給植物影響，還會造成人的煩悶、眩暈等不良的反應，甚至會影響人的正常生活，同時，光影污染還會讓鳥獸等生活規(guī)律受到干擾。為此，選擇風力發(fā)電的地點最好要選擇在集中生活區(qū)的北側(cè)，人少的、遠離城鎮(zhèn)的地方，通過光影的影響范圍預測設置合理的光影防護距離，使防護距離內(nèi)無居民、學校等光影敏感目標。

（二）噪聲污染

風力發(fā)電的噪聲污染主要體現(xiàn)在了輪部活動的機械噪聲，和葉輪機與空氣摩擦產(chǎn)生的氣動噪聲，這兩種噪聲都與風速有關(guān)，也就是說其中的電機和齒輪箱是噪聲產(chǎn)生的主要原因，齒輪在風力的帶動下旋轉(zhuǎn)的快慢也直接決定了噪聲的大小，同時，如果離風輪機越遠，噪聲干擾就會相對越小一些。為此，在設計和構(gòu)建時，需要考慮周遭居民的生活質(zhì)量，需要相對降低噪聲，或者是提升隔音效果，這就需要將風力發(fā)電設備安置在人群密度相對小，遠離居民區(qū)的地方。設置科學合理的噪聲防護距離是相對理想的保護措施，同時，也需要將風力發(fā)電設備進行革新，讓新的技術(shù)融入風力發(fā)電設備，改進風力發(fā)電程序和部件，在某種程度上轉(zhuǎn)變風力發(fā)電設備的構(gòu)造，進行降噪[2]。

（三）電磁污染

風力發(fā)電機的運行原理相對較為復雜，簡單地說，就是利用風輪機的轉(zhuǎn)動來產(chǎn)生一定的電磁波，讓電磁波帶動發(fā)電。而這種電磁波是可以傳遞到附近的區(qū)域的，而這種電磁波同樣也可以被其他的設備接收或是反射，在發(fā)射信號時，它可以被視為是一個滯后信號，而接收過程中，則是一個移相的信號。滯后信號對調(diào)頻無線電有影響，而移相信號則是對吸附性的反射材料具有一定的影響，例如它可以吸附較強的木質(zhì)材料，同時產(chǎn)生的細微的問題也很多，無論是通訊設備還是電磁感應都會受到風力發(fā)電的干擾。同時，在低頻、波長較大的磁場里，風輪機的總參數(shù)會受到一定的影響，而在波長短，高頻的波段李，葉片的具體形狀會受到影響，甚至是變形，擴大噪聲等問題。但是如果波長大于葉輪機的四倍或者四倍之上時，就會解放一部分的通訊設備，基本上不會對居民生活中的通訊設備或者是無線電的波段產(chǎn)生干擾了，而100kv以下的電磁輻射影響有限，這也是為什么要合理地降低電磁波的波段和頻率了[3]。

（四）生態(tài)破壞

風電場的建設會造成地表植被、表層土壤破壞，造成生物量損失。因此，在各種施工機械進入施工、場地平整前應注意保存表土，根據(jù)土壤情況選擇剝離厚度10-30cm之間。在施工結(jié)束后，對土壤分層回填，表土回填到地表，將臨時占地回復至原有質(zhì)量。風電場的建設對動物的影響主要體現(xiàn)在鳥類，因為風機會干擾或者是傷害到鳥類，尤其是鳥類在夜間遷徙過程中，會在某種程度上讓鳥類迷失方向，同時，還會在某種程度上干擾鳥類的繁殖和棲息，這會造成鳥類的數(shù)量的減少和生活質(zhì)量的下降，而每年也會有不少的鳥類在飛行過程中撞到葉輪機的葉片上造成一定的傷亡，在不同遷徙習性的鳥類身上，葉輪機也會帶來不同的傷害，其中大部分的鳥類都是因為低空飛行才會造成這類的事件，它們生活的臨近水源，或者是臨近海邊的地方，這類地域風景好，且水資源和食物資源豐富，然而也恰好是風力發(fā)電較為有利的地方，這類的地域環(huán)境建設風力發(fā)電場，會造成了鳥兒的傷亡。

在某種程度上，這類的傷亡是可以減輕的，比如避讓鳥類的棲息地、繁衍地和遷徙通道，盡可能的避免對鳥類棲息、繁衍、遷徙等活動的影響，進而一定程度上減少其死亡或者受傷的數(shù)量，并且定期進行人工對于葉輪機的排查和修補，在葉輪上涂抹防撞標記。同時，嚴格控制占地，及時恢復植被，利用荒地等建設集中修復區(qū)進行生態(tài)補償，也是減輕生態(tài)破壞造成不良后果的主要措施。

結(jié)束語

在我國現(xiàn)階段，風力發(fā)電已大力發(fā)展十幾年，已然成為了一種趨勢，在日益嚴重的霧霾天氣的影響下，如何合理地使用這類新能源發(fā)電，讓其更好地、更高效地、更為安全地為人類造福，是現(xiàn)階段科研人員的研發(fā)主流，而順應時代的步伐，造就出更好的風力發(fā)電設備，在控制噪聲和鳥類傷亡問題上，讓它的問題得到更好的解決，更是整個風力科研人員迫切需要掌握的，保護環(huán)境，研發(fā)科技，讓科技帶動生活，是新時代的主題。

參考文獻：

[1]馬云飛.淺談風力發(fā)電對環(huán)境影響的研究[J].工程技術(shù)（全文版）：00201-00201.

[2]魏科技，王偉，周訓華，等.風力發(fā)電場環(huán)境影響評價分析[J].環(huán)境科學與管理，2013，38（2）：168-171.

[3]許莉，李鋒，彭洪兵.中國海上風電發(fā)展與環(huán)境問題研究[J].中國人口？資源與環(huán)境，2015（S1）：4.