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海上风力发电对环境的影响
发布时间:2018-12-03        浏览次数:23        返回列表

吴重仲

摘  要:海上风力发电作为一种优化能源结构的新模式而被广泛应用,海上风力发电提高了能源采集率,推动节能减排,更是保持了经济平稳增长。给经济带来发展的同时也对环境造成了一定的影响。该文就对国内外海上风力发电给环境带来的影响进行分析探讨。

关键词:海上风力发电  环境  影响

中图分类号:TM614   文献标识码:A           文章编号:1672-3791(2019)05(c)-0068-02

1  国外海上风力发电对生态环境的影响

1.1 对鸟类的影响

风电场对鸟类的影响主要体现在碰撞致死、干扰和觅食栖息地的丧失。鸟类自身对风电场有规避行为,鸟类宏观规避会改变其飞行路线以远离风力发电场以降低碰撞事件的发生;微观规避指鸟类进入风力发电场后会采取规避动作以避免与风电机发生碰撞[1]。但如果选择宏观规避而改变飞行路线避开风电场,鸟类除了要花费额外的时间和精力外,还会丧失原有的觅食栖息地。风电场的噪音和电磁场对鸟类的干扰相对较弱。噪音和电磁场会对鸟类的迁徙路线产生一定的影响,但这种影响并不显著。风电场在建设期间和运行期间除了对海鸟类的影响为很小,或可以自我恢复的中等程度影响。

1.2 对海洋鱼类的影响

海上风电场对海洋鱼类的影响主要体现在噪音和电磁场。风电场噪音对鱼类的影响也分为建设期间和运营期间,由于声音在水体和沉积物中传播方式不同,噪音对底栖鱼类和中层水体中鱼类的影响也会不同。除了噪音之外,施工期间在海底打桩固定、铺设海底电缆需要深挖海沟,这些工程会导致海底泥沙和沉积物悬浮,致使水体浑浊,另外还有可能会有含油废水的泄露,对海域水质造成污染,影响海洋生物的正常生活,但总体来说施工期间的影响较为局部、暂时。此外,风电场的施工会阻止当地的拖网作业,从而降低破坏性捕鱼的范围。

1.3 对海洋哺乳动物的影响

海上风电对海洋哺乳动物的影响主要来自噪音,也分为风电场建设阶段和运行阶段的噪音影响。打桩期间,港海豚的声学信号明显下降,觅食行为也变少,打桩点附近的哺乳动物数量明显降低。相比打桩噪音,风电场运营阶段的噪音对海洋哺乳动物的影响微弱,海洋哺乳动物能很好的适应风电场运营期间噪音。然而,目前涉及哺乳动物电感知能力的研究非常有限,一些海洋哺乳动物,如港海豚,可能不依赖于地磁场信号来导航。

1.4 对底栖生物群落的影响

海上风电场对底栖生物最直接的影响是风电场建设时期风电机地基的打桩和钻孔,致使水体浑浊,对海域水质造成污染,破坏底栖生物的生境。风电场建成后,海床环境会因人工建筑而改变,原有沉积物和水文特征也会改变,进而影响到底栖生物的生物量、多样性,导致区域现有群落组成发生较大变化。研究表明,风电场建成一段时间后,风机附近砂砾的大小会逐渐发生变化。除了对附近软质沉积物带来变化外,风电场建成后对底栖生物的另一个直接的影响是硬质基底的增加[2]。在德国湾的一个离岸平台上的研究显示,与同等面积的软质沉积物区域相比,硬质基底上大型底栖动物的生物量是软质沉积物区域的35倍。

1.5 对乳游生物的影响

有研究表明,石油平台为产西加鱼毒素藻类的传播提供了适宜的环境。人工海底建筑会导致海床环境的改变,进而无脊椎动物等底栖生物也会发生改变,这进一步会影响藻类的组成结构。研究表明,越靠近风电机区域的藻类较少,这可能与风电机附近水文动力的改变、有机质的输入以及贝类数量的变化有关,越靠近风机桩柱的贝类越多。除此之外,不同栖息地的种群会通过交换卵、幼虫和成体的扩散来相互关联,风电场的硬质基底可以为卵、幼虫和成体等浮游生物提供固着场所,从而促进浮游生物的连通性。

1.6 礁石效应

涡轮机附近鱼类的数量比周围其他地方要多,其种群丰度和多样性也有类似现象,在涡轮机底座上,鱼类总量很多,但种群丰度和多样性水平较附近海床低。海上风电机对鱼类和固着无脊椎动物有积极的影响,为鱼类和无脊椎动物提供庇护和产卵场所。另外,在风电机基座堆石的硬底质上建立了由许多新物种组成的新的动物群落,生物多样性增加。

2  国内海上风力发电对生态环境的影响

2.1 项目概况

海上风电项目用海主要分为两部分:(1)风机基座及升压站用海;(2)风机间集电线路及连陆海缆用海。主要用海方式包括构筑物用海-透水构筑物用海和其他用海方式-海底电缆管道用海。

2.2 环境质量现状

由于缺乏对海上风电工程建设的工程实践和系统全面认识,造成海上风电发展规划的风电场面积过大、与其他行业规划冲突、布局方案不合理,导致对环境造成了不良影响。根据规划方案先期拟建的多个海上风电招标特许权项目不同程度地存在选址不合理、用海矛盾难以协调等问题,导致多数项目迟迟无法开工建设。

2.3 环境质量评价

规划建设海上风电项目较多的地区,风电场应集中布局,统一规划海上送出工程输电电缆通道和登陆点,集约节约利用海域和海岸线资源。鼓励实施海上风电项目与其他开发利用活动使用海域的分层立体开发,最大限度地发挥海域资源效益。海上风电项目海底电缆穿越其他开发利用活动海域时,在符合《海底电缆管道保护规定》且利益相关者协调一致的前提下,可以探索分层确权管理,海底电缆应适当增加埋深,避免用海活动的相互影响。

2.4 环境影响预测与评价

规模化开发海上风电,对已开展测风等前期工作的项目,鼓励通过与综合实力较强的企业组建联合体等方式实现资源优化整合;对尚未配置的场址资源,选取综合实力强的企业集中连片开发,打造若干个百万千瓦级海上风电基地。集约化开发海上风电,合理布局、统一规划、共建共用陆上集控中心、运营维护基地、送出工程等公用基础设施,降低海上风电工程总体造价,节约、集约使用海域和岸线资源。海上风电的规划、开发和建设,应坚持集约节约的原则,提高海域资源利用效率。

2.5 风力发电项目对海域开发活动的影响

(1)工程施工期间,施工作业船舶和施工作业机具将占用一定的通航水域,对于通过该水域的船舶正常航行有一定的影响。(2)施工船舶频繁进出该水域客观上增加了船舶交通流量和密度,船舶在该水域中会遇局面增多并变得复杂。(3)施工作业期间,若发生施工船舶火灾、爆炸、沉船、主机、舵机故障、船舶失控漂航等事故,对施工水域附近船舶航行安全会有很大的影响。(4)另外,來往渔港和航线上的船只如果抛锚不准和航线运行不准,也可能对电缆或者风机基础造成破坏。(5)该工程220kV海底电缆距离阳江港2号中型船舶候潮锚地最近约1.2km,在恶劣天气条件下,锚地船舶走锚可能会对220kV海底电缆造成较大的伤害。虽然施工会对其周围的通航环境会造成一定的影响,但通过严密、科学的施工组织和合理的生产调度,把工程安全、施工安全和通航安全放在首位,做好施工作业的安全管理工作,施工船运用具备良好船艺、谨慎驾驶的驾驶员,可以最大限度地减少施工期对通航环境和船舶通航的影响。

2.6 风力发电项目对对海洋保护区的影响

项目对其影响主要在于施工期电缆铺设和风机基础施工造成的悬浮物可能会到达保护区,对保护区内的生态环境产生影响。对于海洋保护区,保护目标主要为大帆石领海基点,严禁改变该区域地形、地貌的活动,根据数模研究结果,项目施工造成对大帆石海洋保护区的边缘地带平均冲淤在0.1m以下,影响较小;工程建设不会对大帆石领海基点产生不利影响。

3  结语

海上风电项目相对于陆上风电项目面临更大的风险和挑战。在解决这些挑战的同时也要注意降低对环境的影响,实现可持续发展。

参考文献

[1] 许莉,李锋,彭洪兵.中国海上风电发展与环境问题研究[J].中国人口资源与环境,2015(S1):135-138.

[2] 上海勘测设计研究院东海大桥海上风电场工程海洋环境影响报告书[R].2006.