风力发电对环境影响的研究

邹德菲

摘 要：风力发电相对比火力发电和水利发电，具有相对更为清洁环保和后期投入低等特点，但是风力发电对环境还是有一定的影响的，例如光影影响、噪声污染、电磁污染、生态破坏等，本文主要针对风力發电对周遭环境影响进行分析，阐述笔者的观点，从而尽可能地降低和减少风力发电带来的不良影响。

关键词：风力发电;环境影响;研究;电力

引言

风力作为一种能源，具有稳定、高效和清洁等特点，它无毒无味，环境友好，同时，风力发电还是一种高效率、高质量的发电途径。为此，许多的国家都在研发风力发电的有效途径，为提高发电效率和发电产量而努力，但是风力发电会在一定程度上影响环境的，例如对景观的破坏、光影闪烁对居民生活造成的困扰。为此，尽力地降低风力发电的危害，使其朝着对环境更加友好和谐的方向发展就显得尤为必要了。

一、风力发电基本原理和概况

风的形成是由于太阳光投射在了大气层上，使之升温，伴随着地球的公转和自传，造成地面的受热不一样，进而地表温度不一，这样形成的大气温差引起的空气对流，就是风。而风并不是单一只有一个方向的，同样它也被分为多个等级。因为风的形成原因中有太阳的因素，所以一定程度上也认为风能属于太阳能，只要有太阳就会有风能。而人们常说的，风力发电就是将风的机械势能转换为电能的一种形式。风力发电机的最主要的部件就是叶轮，它是在空气流动中带动了叶轮旋转，这种动能引发了叶轮内部的电磁感应，进而产生电，在这个过程中，因为发电机的频率和电压是不稳定的，所以风的大小会直接决定了电压的大小和电流产生的电力的多少[1]。

二、风力发电造成的影响

（一）光影影响

光影影响是风力发电的主要污染之一，风机的叶轮直径、轮毂高度、海拔高度、位置等是光影影响范围的主要因素。在天气晴朗的时候，会产生一定的阴影，且这类的阴影是闪烁的，而在9：00～15：00期间尤其明显。这类的阴影是随着季节、时间和日光程度而变化的，它不仅会带给植物影响，还会造成人的烦闷、眩晕等不良的反应，甚至会影响人的正常生活，同时，光影污染还会让鸟兽等生活规律受到干扰。为此，选择风力发电的地点最好要选择在集中生活区的北侧，人少的、远离城镇的地方，通过光影的影响范围预测设置合理的光影防护距离，使防护距离内无居民、学校等光影敏感目标。

（二）噪声污染

风力发电的噪声污染主要体现在了轮部活动的机械噪声，和叶轮机与空气摩擦产生的气动噪声，这两种噪声都与风速有关，也就是说其中的电机和齿轮箱是噪声产生的主要原因，齿轮在风力的带动下旋转的快慢也直接决定了噪声的大小，同时，如果离风轮机越远，噪声干扰就会相对越小一些。为此，在设计和构建时，需要考虑周遭居民的生活质量，需要相对降低噪声，或者是提升隔音效果，这就需要将风力发电设备安置在人群密度相对小，远离居民区的地方。设置科学合理的噪声防护距离是相对理想的保护措施，同时，也需要将风力发电设备进行革新，让新的技术融入风力发电设备，改进风力发电程序和部件，在某种程度上转变风力发电设备的构造，进行降噪[2]。

（三）电磁污染

风力发电机的运行原理相对较为复杂，简单地说，就是利用风轮机的转动来产生一定的电磁波，让电磁波带动发电。而这种电磁波是可以传递到附近的区域的，而这种电磁波同样也可以被其他的设备接收或是反射，在发射信号时，它可以被视为是一个滞后信号，而接收过程中，则是一个移相的信号。滞后信号对调频无线电有影响，而移相信号则是对吸附性的反射材料具有一定的影响，例如它可以吸附较强的木质材料，同时产生的细微的问题也很多，无论是通讯设备还是电磁感应都会受到风力发电的干扰。同时，在低频、波长较大的磁场里，风轮机的总参数会受到一定的影响，而在波长短，高频的波段李，叶片的具体形状会受到影响，甚至是变形，扩大噪声等问题。但是如果波长大于叶轮机的四倍或者四倍之上时，就会解放一部分的通讯设备，基本上不会对居民生活中的通讯设备或者是无线电的波段产生干扰了，而100kv以下的电磁辐射影响有限，这也是为什么要合理地降低电磁波的波段和频率了[3]。

（四）生态破坏

风电场的建设会造成地表植被、表层土壤破坏，造成生物量损失。因此，在各种施工机械进入施工、场地平整前应注意保存表土，根据土壤情况选择剥离厚度10-30cm之间。在施工结束后，对土壤分层回填，表土回填到地表，将临时占地回复至原有质量。风电场的建设对动物的影响主要体现在鸟类，因为风机会干扰或者是伤害到鸟类，尤其是鸟类在夜间迁徙过程中，会在某种程度上让鸟类迷失方向，同时，还会在某种程度上干扰鸟类的繁殖和栖息，这会造成鸟类的数量的减少和生活质量的下降，而每年也会有不少的鸟类在飞行过程中撞到叶轮机的叶片上造成一定的伤亡，在不同迁徙习性的鸟类身上，叶轮机也会带来不同的伤害，其中大部分的鸟类都是因为低空飞行才会造成这类的事件，它们生活的临近水源，或者是临近海边的地方，这类地域风景好，且水资源和食物资源丰富，然而也恰好是风力发电较为有利的地方，这类的地域环境建设风力发电场，会造成了鸟儿的伤亡。

在某种程度上，这类的伤亡是可以减轻的，比如避让鸟类的栖息地、繁衍地和迁徙通道，尽可能的避免对鸟类栖息、繁衍、迁徙等活动的影响，进而一定程度上减少其死亡或者受伤的数量，并且定期进行人工对于叶轮机的排查和修补，在叶轮上涂抹防撞标记。同时，严格控制占地，及时恢复植被，利用荒地等建设集中修复区进行生态补偿，也是减轻生态破坏造成不良后果的主要措施。

结束语

在我国现阶段，风力发电已大力发展十几年，已然成为了一种趋势，在日益严重的雾霾天气的影响下，如何合理地使用这类新能源发电，让其更好地、更高效地、更为安全地为人类造福，是现阶段科研人员的研发主流，而顺应时代的步伐，造就出更好的风力发电设备，在控制噪声和鸟类伤亡问题上，让它的问题得到更好的解决，更是整个风力科研人员迫切需要掌握的，保护环境，研发科技，让科技带动生活，是新时代的主题。

参考文献：

[1]马云飞.浅谈风力发电对环境影响的研究[J].工程技术（全文版）：00201-00201.

[2]魏科技，王伟，周训华，等.风力发电场环境影响评价分析[J].环境科学与管理，2013，38（2）：168-171.

[3]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）：4.