呼伦贝尔风电场对草原生态环境潜在影响初探

张一川

【摘 要】风电场的建设对于缓解呼伦贝尔市的电力紧缺，调整能源结构等方面有着重要作用和意义。在对呼伦贝尔市风电发展现状分析的基础上，主要从植被破坏、噪声污染、鸟类安全、电磁辐射污染等方面阐述了风电场对对草原生态环境的潜在影响，以期对研究区未来风电的产业化发展提供一定的现实参考依据。

【关键词】风力发电；草原生态；环境影响

0 引言

风能是一种清洁、储量丰富的可再生能源。风力发电具有投资小、环境友好、环保效益明显的特点。风力发电的开发目前已成为一种具有大规模发展潜力的成熟的可再生能源技术，对区域缓解电力紧缺，调整能源结构，开发可再生能源及改善环境等方面有着重要作用和意义。呼伦贝尔市的风能作为清洁能源有效的缓解了东北地区煤电、火电的压力，并减轻了其所产生的粉尘、废气、固体废弃物等污染物的排放。风力发电减轻对草原煤炭的开采量，对草原生态植被的保护起到了积极作用。风力机车在草原上的建设也日益成为一道风景线，在呼伦贝尔飞速发展的草原旅游开发过程中已成为重要的组成部分。此外，风力发电的建设，对于促进区域经济发展做出了巨大贡献。但风能资源的开发是人类干涉自然环境的过程，风力发电场的建成必然会对区域生态环境和自然景观造成一定影响，因此，风电场开发利用的潜在环境效应分析对区域生态环境保护及能源可持续利用具有重要意义。

1 呼伦贝尔风能资源空间分布及利用现状

呼伦贝尔市以大兴安岭为界，岭东为半湿润季风气候，岭西为半干旱大陆气候，区域整体地质条件稳定。从呼伦贝风能资源分布来看，大部分区域属于风能可利用区，但受大兴安岭的影响，风速表现出一定的差异性。根据呼伦贝尔16个气象台的记录结果，岭西地区草原广阔、地势平坦，因此风速偏大，大兴安岭山上由于其海拔较高，风速出现高值区，岭东距山地较远靠近松嫩平原的地区风能资源也较为丰富。相比而言，该区风能最丰富的区域位于满洲里、博克图、莫力达瓦达斡尔自治旗。有效风能和有效风能小时数的地理分布特点总体上表现为岭西多，岭东少，时间主要集中在每年的3～6月，其中4～5月最为丰富[1]。

呼伦贝尔风能资源丰富，现已得到一定程度开发。2003年以来，尤其是《中华人民共和国可再生能源法》颁布实施后，国华能源、华能集团、国电龙源集团等数个投资集团在呼伦贝尔建设风电风电项目，形成煤电与风电并举的供电局面，初步建成以海拉尔、满洲里、牙克石、扎兰屯为顶点的500KV双环电网，为振兴东北老工业基地提供了必要的能源动力。

2 风电场开发利用对草原生态环境的潜在影响

呼伦贝尔风电场建设的选址主要在生态系统脆弱的岭西草原地区，如果处理不当会产生噪声、光影污染、电磁辐射、气候变化等环境问题。

2.1 对植被、土壤的影响

风电场在施工建设过程中， 由于需要对风机基座、铁塔基座以及施工期间挖土与回填土工程，如进行道路修建、土地平整、风机基础工程、箱式变电工程、电缆沟工程等，将破坏地表形态和土层结构，均会对土壤和植被造成一定的影响，打破其原有的生态完整性，损坏植被，损害土壤肥力，导致水土流失发生。此外，在安装、调试及日常的维护检修风电机的过程中所需要进行的拆卸、加油清洗等，及稍有不慎就会造成漏油等现象，从而导致泄露的油污对土壤、植被造成污染。呼伦贝尔的风电场开发多位于半干旱地带，生态环境非常脆弱，作为表土层（极薄）保护层的草原植被容易遭受破坏，而且恢复难度大，加剧草原的沙化，特别是大型机械及风电机组数量的增加对对小范围草原更容易造成破坏，很难在短时间内恢复[2-6]。

2.2 对鸟类的影响

呼伦贝尔市湿地鸟类资源丰富，而且国家重点保护或珍稀濒危鸟类较多，主要栖息地分布于西部湖泊河流湿地区。呼伦贝尔岭西风电场的建设直接影响该区鸟类栖息地，甚至直接减少鸟类的栖息地和觅食场所。此外，大多数鸟类对噪声环境非常敏感，如丹顶鹤、白头鹤、黑鹳及大天鹅等鸟类容易受到噪声的干扰而缩小活动范围。此外，风电机组叶轮对鸟类的飞行安全造成影响，美国加利福尼亚州阿尔塔蒙特隘口风力发电站已有较多的鸟类伤亡数据。呼伦贝尔的国际保护性的候鸟种类较多，如白琵鹭、丹顶鹤、白头鹤、黑鹳、大天鹅、小天鹅、鸳鸯等，在候鸟迁徙过程中可能会撞到风风电机组上。然而，也有调查表明：鸟类在飞行过程中其自身预知危险的记忆系统会警告其他鸟类，避开运行中的风力机，避免悲剧的发生。呼伦贝尔的候鸟迁徙时间主要集中在4月-6月和8月-10月，已有的研究表明，普通鸟类迁徙飞翔高度在400 m以下，鹤类在300～500 m，雁的飞行高度可达900 m。均超过风机的高度（100 m以下），风电场风机一般情况下对鸟类迁徙影响不大[7]。

2.3 噪声污染

风轮机在运转过程中产生的机械噪音已受到学者的关注。调查显示，风力机组产生的非特异性噪声以及叶片旋转产生的噪声还是会经常高出居民的听阙值，邓晓湖等对1650 kW风力发电机组的运行噪声进行测量[8]，结果表明在风力机初始启动时，随着风速的增大，噪声声压也在不断增大，当风速达到额定风速范围的时候，噪声级达到最大值。随着风速的继续不断增大，在达到额定风速之后，风力机的噪声水平有所缓和，但是处于大风速下的噪声还是持续在较高水平[9]。呼伦贝尔风岭西电场的分布主要在满洲里郊外、陈巴尔虎旗、新巴尔虎右旗和新巴尔虎，虽然草原上人口密度较小，但是部分风电场建设在牧民放牧的场所，因此，风力机产生的噪音对牧民的日常生活及牲畜饲养影响可能较大。

2.4 电磁辐射污染

电力运行中产生的电磁辐射是风电场较为常见的污染。风轮机叶片反射电磁波，附近的接收装置在接收直接信号的同时，也会收到反射信号。反射能力强的金属材料制作的叶片，具有更强的电磁干扰影响[8]。此外，高压输电线路处于工作状态时，将相对地面产生静电感应，形成一个交变电磁辐射场，对无线电形成干扰。潜在受风电机辐射干扰的通信有电视广播台、微波通信、飞机导航及无限电通信等。在风电场建设过程中若忽视轮机参数和相关无限电参数，选址靠近重要电子设施以及风电机材质，将对无限电产生一定影响[9]。随着牧区人民生活的提高，电视、手机、收音机等设备已经成为日常生活的必需品，由于风电场产生的电磁辐射，导致信号效果欠佳，影响他们的生活，甚至会干扰来草原观光的游客与外界联系。

2.5 对气候变化的影响

有的学者分析认为，大规模风电场会抬高所在地的温度，而且在夜间尤为明显，从而改变区域气候。有的学者认为，由于夜间近地面大气较稳定，暖层常常位于冷层之上，但风机叶片的旋转会造成冷暖空气产生强大的垂直方向上的混合，转子转动时会产生紊流，上层空气被压向地面而近地面的空气被挤升，引起冷热空气混合。从而导致风轮周围区域白天比其他区域略冷，晚上则比其他区域略高[10]。呼伦贝尔风电场主要分布在岭西半干旱大陆气候的草原地区，大规模的风电机组会对当地及周边地区的气压场、甚至大气环流模式产生影响，进而影响区域气候环境。

3 结论

风力发电在呼伦贝尔市生态文明建设中扮演更加重要的角色。从能源开发、环境保护及经济发展的视角，都需要大力发展风能发电。但风能发电也存在环境负面效应。主要体现在草原植被和土壤的破坏、噪音污染、电磁辐射污染、气候及对鸟类的影响等问题。呼伦贝尔市的风能发电场主要分布在岭西生偏远区域，属于生态环境重点保护区，生态环境受到人为干扰较小，生态环境极为脆弱，风电场的建设对草原生态环境的恶化造成潜在威胁。因此，在进行风电场施工和运行过程中必须严格保护生态环境，加强环保管理，减轻对草原生态的负面影响。

【参考文献】

[1]王晓光，曲学斌，杜丽超，等.呼伦贝尔市10m风能近8a时空分布特征[J].农家科技旬刊，2013（11）.

[2]韩广，张桂芳.30多年来呼伦贝尔草原沙漠化的演变特点及防治对策研究[J]. 中国沙漠，1998（3）：221-225.

[3]周艳芬，耿玉杰，吕红转.风电场对环境的影响及控制[J].湖北农业科学，2011， 50（13）：2642-2646.

[4]谷朝君.风力发电项目主要环境问题及可能的解决对策[J].环境保护科学， 2010，36（2）：89-91.

[5]陈超.风能资源的评价与利用概述[C]//中国气象学会年会.2009.

[6]张忻，马绍菂.甘肃省风电产业发展现状及其对区域环境的影响初探[J].法制与社会，2010（20）：197-197.

[7]郑丽波，吕宗成，矫建勋，等.呼伦贝尔市湿地鸟类栖息地调查及其保护状况评价[J].内蒙古林业调查设计，2014，37（3）：18-19.

[8]邓晓湖，卢绪祥.大型水平轴风力机噪声的测量[J].能源工程，2010（2）：49-52.

[9]孙春顺，王耀南，李欣然，等.风力发电工程对环境的影响[J].电力科学与技术学报，2008，23（2）：19-23.

[10]Wind farms affect local weather. http：//phys.org/news/2010-10-farms-affect-local-weather.html[Z].

[责任编辑：杨玉洁]