浅谈海上风电施工与运行对环境的影响论文_张贺城

浅谈海上风电施工与运行对环境的影响论文_张贺城

上海勘测设计研究院有限公司大连分公司 116400

摘要:风力作为一种清洁能源,利用风力发电一直是电力行业研究的重点,随着国内外风电技术的不断发展,我国陆上、海上风电项目的总装机容量实现了持续增长。与陆上风电项目相比,海上风电场在发电效率等各方面的优势更为明显,且对于周边生态环境的影响也较小,但是在项目的建设、运行过程中还是不可避免会对周边生态环境造成一定影响。如海域密布的风机基础结构对水位、流速、纳潮量及海洋调节能力等水动力条件的影响、海上风电场对候鸟迁徙的干扰、对海洋生物的影响等等。这些对生态环境的影响在很大程度上制约了海上风电的进一步发展壮大。为了实现能源可持续发展的国家战略,如何在保证风电项目正常开展的前提下,降低其对周边生态环境造成的不良影响成为当前海上风电领域研究的重要课题。

关键词:海上风电施工;运行;环境影响

1海上风电对海洋生态环境造成的影响

1.1对海域地质造成的影响

海上风电项目的占地一般较大,规划范围可达数十千米,如果规划范围内存在湿地、自然保护区、军事禁区等敏感性地区,在建设、运行中必然会造成较大影响。在项目建设过程中,风电机组基础的建设、电缆敷设都会对海域地质造成影响,为了保证机组的稳定性,其基础需要通过液压打桩及使用大量石块进行护桩,这些工作都会改变海域内原有的地质情况,使海底泥沙悬浮造成水体浑浊,同时机组设施出现渗漏油也会对局部海水水质造成严重污染。

1.2对鸟类造成的影响

在近海区域,海鸟数量、种类较多,风电场对于海鸟造成的不良影响主要是体现在三个方面:

(1)风电机组处于鸟类飞行通道上,当遇到大雾等视野较差天气,鸟类容易与风机转动风叶碰撞导致其死亡。

(2)风电机组运行中线路产生的电磁场会对鸟类方向感造成影响,同时叶片反射阳光会刺激鸟类眼镜,致使鸟类迷失或改变迁徙方向。

(3)风电机组在运行中产生的噪音,可能会致使鸟类不敢在附件海域降落生活,影响其繁殖、筑巢、觅食,导致其离开栖息地,破坏生态平衡。

1.3对海洋生物造成的影响

在风电项目施工过程中,风机基础及输电电缆的敷设会使海底泥沙悬浮,使水体浑浊,造成水质的污染,影响浮游生物的繁殖,使底栖生物死亡,破坏海洋的生态平衡。

1.4对渔业造成的影响

目前已建、在建的海上风电场还主要是处于近海区域,与传统渔业区存在重合,风电项目的建设必然会占用部分渔业区域,同时如果各个风机间距较小还会影响捕鱼船的正常活动及养殖空间。

2海上风电项目运行对环境的影响及应对措施

2.1水环境

风电场运行期间污废水主要为管理人员生活污水以及海上升压站检修或事故时产生的油污水。其中生活污水主要包括食堂废水、粪便污水、洗涤污水、淋浴污水等。在运行期间,一般每半年进行一次整体维护,维护船舶进行污水收集并送至岸上,纳入陆上生活污水处理系统进行处理;应防止油类的跑、冒、漏、滴,废油应储存在专设的废油箱中,交由有资质单位处理,避免污染项目海域生态环境。在正常情况下,海上升压站运行期间基本无漏油及油污水产生,当主变压器、高压电抗器检修或发生事故时产生主变油泄漏,主要污染物为石油类,需在升压站设置事故储油罐,以满足主变事故排油需要。

2.2声环境

风电场运行期间主要噪声源为风力发电机组运行产生的噪声,其风力发电机组、升压站均位于海上,周边基本均无明显噪声敏感目标。风机噪声主要包括机械和结构噪声、空气动力噪声。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械噪声和结构噪声是风力发电机组的主要噪声源,其主要控制途径是避免或减少撞击和摩擦,使齿轮和轴承保持良好的润滑状态。为减小机械部件的振动噪声,可在接近力源的地方切断振动传递的途径,如以弹性连接代替刚性连接或采取高阻尼材料吸收机械部件的振动能。另外,建议升压站主变压器、降压变与底座之间衬隔振垫,室内墙体敷设外壳为铝合金的吸音板,并将铝合金接地。

2.3电磁环境

海上风电项目一般均需新建220kV海上升压站,由于升压站电气设备均布置在室内,经过建筑物的屏蔽,电气设备室外工频场强值基本与周围环境本底值接近。风电场输电电缆埋设于海底2.0m以下,海缆有加强铠装保护,敷设于海底后有较好的屏蔽作用。另外,安装高压设备时,应减少设备及其连接电路相互间接触不良而产生的火花放电;电力线路的绝缘子表面要保持清洁和不积污,金属间要保持良好的连接,防止和避免间隙性放电。对升压站、集控中心设备的金属附件,如吊夹、保护环、保护角、垫片和接头等要合理设计外形和尺寸,避免出现高电位梯度点。金属附件上的保护电镀层要求光滑,所有的边角应锉圆,螺栓头也应打圆或屏蔽起来,避免尖角和凹凸;应使用合理的几何形状和材料的绝缘子及其保护装置,控制绝缘子的表面放电。

2.4固体废物

风电场运行期一般每半年进行一次整体维护,维护船舶每次将收集的生活垃圾运至岸上,需委托当地环卫部门统一收集、妥善处置。对于设有陆上集控中心的风电场,需设置一定数量的垃圾收集箱(桶),生活垃圾统一收集后委托当地环卫部门清运处理。对于主变压器在突发事故或机组检修时所产生的诸如油渣(HW08)、油垢(HW08)、废油(HW08)等WHC3深度污染物质以及风机检修产生的少量废油,还有棉纱等物质,均属于危险废物,需委托具有危废处置资质的单位接收处置。升压站设置的事故油罐需满足《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597—2001)要求。

25海洋生态与渔业影响

风电场运行期对海洋生态的影响主要为运行期工程风机基础、海上升压站、海上生活平台等永久占用海域,将减少底栖生物的栖息面积,对其造成一定的不利影响;工程风机基础、海上升压站、海上生活平台基础同时增加了栖息空间,对鱼类和海洋生物的增加带来一定积极影响。若风电场所在海域部分具有渔业捕捞功能,风电场建成运行后,由于风电场海域使用造成渔业捕捞面积略有缩小;海底电缆段两侧海域一定范围内将禁止进行养殖和捕捞作业,这将在一定程度上降低渔业养殖和渔业捕捞范围。在风电场运行期间需设立海洋生态环境跟踪监测系统。根据海域环境特征,在风电场附近内设立长期的监测站点,对海域的各种水生生物资源等进行定期监测;另外,需开展海洋生态及渔业资源增殖放流工作,并统筹考虑人工鱼礁增殖技术,以最大程度减小风电场运行对海洋生态的影响。

2.6鸟类影响

若风电场位于鸟类迁徙通道附近,风电场运行时,会引起鸟撞现象发生,从而直接给鸟类带来影响,同时也可能影响到鸟类的觅食。在设备材料选型或叶片喷绘时,风机叶片应当选用橙红与白色相间的警示色,使鸟类在飞行中能及时分辨出安全路线,及时规避风机。风电场区域的照明设备应选用白色闪光灯,并且尽可能少安装,灯的亮度和闪烁次数也要尽可能减少。在大雾天气、鸟类迁徙高峰期的夜间,若有鸟类集中穿越风电场区,应派专人巡视风场。

结论

目前,从技术和经济考虑,以开发近海海上风电资源为主,随着海上风电技术的进步和发展,海上风电将向深海和远海挺进。这就要求海上风电项目在施工与运行过程中应积极采取防范措施,重点落实施工过程中对海洋生态的环境保护工作,通过布局海上风电场环境在线监测预警系统、建立海底观测网等方式提前谋划风电场运行期间对海洋生态的持续保护和环境风险防控工作。海上风电的发展对于我国能源可持续发展战略的实施有着重要的意义,能够有效缓解我国电能紧缺的现状。海上风电体量巨大、潜力巨大,是我国能源的重要组成部分,是建设美丽中国,打赢蓝天保卫战不可或缺的生力军。

参考文献:

[1]胡剑.海上风电项目对海洋生态环境的影响及防治措施[J].科技创新与应用,2018(34):147.

[2]许莉,李锋.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,2018(05):135~138.

论文作者:张贺城

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/12

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