风电的环保和安全问题

任孝良，易小惠

（大唐桂冠山东电力投资有限公司, 烟台 264000）

0 引言

随着上世纪90年代以来风电机组的逐渐大型化和规模化量产，风电作为新型清洁能源项目已经被全世界越来越多的人认可。自从2006年1月1日开始执行新能源法以来，我国的风电事业发展飞速，经过短短6至7年的飞速发展，我国已经成为世界第一风电大国。

然而，风电发展并非一帆风顺，除了电网接入问题、弃风等发展瓶颈，还遇到了诸如减税让地方政府没有积极性、风电与其他产业新增规划的冲突等问题；更让人难以接受的是，部分地方政府以影响生态环保问题对风电进行限制，不但在批复项目过程中制造障碍，而且在风电项目已取得环评批复的情况下，项目批复开工后还以环保的名义被叫停，甚至风电场运营中被迫搬迁。可以说，目前这种状况已经非常普遍，不但造成风能资源浪费，还给国家造成大量的人力、物力浪费，这包括前期花费的大量人力、几百万的前期费用；甚至开工建设、运营后上亿元的损失等。笔者通过学习和实践，对风电与环境保护和安全等问题进行研究，破砖引玉，希望能杜绝以环保名义要求风电停工等现象的发生，为清洁能源正名。

1 风电对环境的利弊分析

1.1 风电对环境有利的方面

风电属清洁的可再生能源，充分利用可减少常规石化能源的消耗，符合国家能源发展战略和世界能源发展方向。是安全、可再生、可循环使用、具备规模化发展的高性价比能源。

风电场向大气排放的污染物为零，实现固体、气体零排放，对保护大气环境有积极作用，尤其对改善目前的雾霾天气有积极的作用。

风电场相比燃煤电厂可节省大量淡水资源，减少水环境污染，特别是对淡水资源匮乏的沿海及干旱地区更为重要。

在沿海及旅游区风电机组群组也是一道风景线，可在一定程度上展示经济、文化、环境相融洽的程度。

通过实物教育，可增强公众开发清洁可再生资源、保护环境的意识。

建设风电场对发展沿海经济有重大意义，如对同步建海产冷库、开展海水淡化、进行电量调峰等都起到积极作用。

2.2 风电对环境不利的因素

噪声污染：主要来源于浆叶和轮毂转动形成的空气动力噪音；齿轮箱、偏航齿轮和发电机组等的机械噪音等。

电磁辐射：是指一切电气设备在运行时都会产生电磁辐射，辐射源包括发电机、电动机、输电线路、变电所等。目前的风电场环评中涵盖电磁辐射环评内容，通过逐级评审：风电场电磁辐射完全达标，符合环保要求。

安装、检修风电机组时所形成的油污染：风电机组在吊装、调试及日常检修中不规范就会造成漏油、滴油、油布乱扔等现象，对植被、土壤形成污染。

对植被和水土流失的影响：风电场在建设道路、机组基础、线塔基础及线路施工时对土壤及植被造成损坏，恢复不及时易造成水土流失等。

风电场建设对鸟类的影响：主要是对候鸟夜间迁徙造成的危害。(1)噪声。当风电机组运行时，叶轮转动对鸟类低飞起到驱赶和惊扰效应；(2)气象天气条件。在有雾天气和云层很低时，易发生鸟类低空飞行碰撞建筑物和高压线事故。

光影、景观污染：阳光照在旋转叶片上投射出来的影子来回晃动，距离太近会影响居民的正常生活；古代人文景观或自然景观出现现代化的风电，会造成景观的不协调。

综上所述，风电是可再生能源，对环境最大利益就是替代传统不可再生的化石能源，阻止化石能源给人类带来的不可逆污染。相比之下，其不利影响基本都是可以控制或避免的。下面将逐步针对社会上重点关注的不利影响进行剖析。

3 风电机组与邻近建筑物的距离问题

3.1 与居民区的距离

目前广泛使用的《风力发电机标准》（IEC61400）和中华人民共和国电力行业标准《风力发电场设计技术规范》（DL/T5383—2007）、《风力发电场安全规程》(DL_796-2001)等国内外规范中都没有关于风电与民居之间安全距离的规范性文件，国内仅有关于风电与民爆危险品建筑物距离方面的论述，其内容中描述与民居等距离的所谓国外数据并没有提供出有效的依据，文中所引述的IEC61400中并没有此类规范，不具说服力。

关于风电机组掉落的机率和安全距离问题，德国最大的验证公司TUV NORD1.Technical Report Failure Rates of ENERCON Wind Turbines, DEWI-OCC Offshore and Certification Centre GmbH (2007)做过相关的统计：

从上图统计表可知，以10－5次可容许风险范围去判断的安全距离[1]为：

• 65m高的塔筒：120m；

• 85m高的塔筒：130m；

• 100m高的塔筒：135m；

• 115m高的塔筒：140m；

类似结论，德国知名风电顾问公司亦曾做过如下计算2.Technical Report Failure Rates of ENERCON Wind Turbines, DEWI-OCC Offshore and Certification Centre GmbH (2007), 4-7.：

以一建物的基础为200m2为保护客体，则2MW的风电机组以不同塔筒高度，其安全距离如下：

• 60m高的塔筒：150m；

• 80m高的塔筒：160m；

• 100m高的塔筒：170m；

• 120m高的塔筒：175m；

以上是风电机组验证及顾问公司针对机组发生意外的机率及安全距离的最极端值建议。但仍要强调，全世界先进国家极少有针对风电机组制订安全距离的规定，是因为先进国家并未将机组视为特别危险的建筑物或设施，而是将机组视为一般建筑物及设施，回归到建筑法规或机械设施管理范围去规范。

中国台湾地区对风电机组安全距离的规范，主管能源局目前要求业主在距风电机组100m内的民宅，必须取得住户的同意函后才得以树立机组，这是综合考虑保障住户安全权益及兼顾绿色能源发展政策的作法。

风电机组本身带来的主要是噪音污染。国内根据《风电场噪声限值及测量办法》（DL/T 1084—2008）要求风电机组产生的噪音影响符合Ⅳ类区域标准。关于风电机组产生的气流噪声，国际电工委员会(IEC)规定的标准值是45dB，日本的环境标准规定，住宅区夜间的标准值为45dB，德国和丹麦规定得更细。

据对1500kW风电机组实际测定[2-4]：昼间距离风电场140m处可达到《城市区域环境噪声标准》（GB 3096—93)Ⅰ类标准；但随着机组单机容量越来越大，机组叶片也越来越长，叶轮的切风音噪也随之增大，相信以叶轮半径的倍数距离方式（即2R—3R）进行测试[5-6]会更具有说服力。

3.2 与公路及高速路的距离

实际上，风电机组的破坏性故障机率微乎其微，根据德国知名风电认证公司注2的统计：叶片掉落机率小于4.2 × 10-4、轮毂脱落机率小于2.0 ×10-4、倒塔机率小于10-6。

另外，国外保险公司在承保机组保险时，也未将风电机组视为风险高的标的物，其对机组的风险评估程度是和「住家」为同一等级。德国保险公司Gothaer甚至指出，在风电机组100m内发生机组掉落产生危害的机率为1500年才可能发生一次。而不要简单地以为机组叶轮是转动的就会飞出去。

因此，国内外相关技术规范中未限定机组与公路的安全距离。但是实践中风电投资公司常常遇到因为公路等问题被政府叫停的现象。

表1 德国和丹麦的风力发电噪声标准

4 风电机组与生态保护的问题

4.1 对候鸟迁徙的影响

美国鸟类专家罗格艾特埃奥尔进行了较为全面的研究。1976年和1977年秋天和冬天候鸟迁徙高峰期，他对安装于俄亥俄州普拉姆布鲁克的能源部和航天部研制的MODO型风电机组观察研究了整整28个夜晚。该风电场位于美国、加拿大边境安大略湖的南岸，是候鸟的重要迁徙地。尽管研究十分有限，但还是得到如下结论：风电机组看来并不总是对大量夜间飞行的鸟类构成致命危险，即使是在相当高的迁徙密度和低云层、有雾情况下也是如此。风电机组对鸟类造成的危害比无线电和电视转播塔以及成千上万的线塔所造成的危害要小。

在实际工作中我们观察发现：如集中大规模开发的风电场，对于候鸟的迁徙会有如下影响：安装风电机组第一年后，候鸟会有一个逐渐认知的过程，偶尔会出现个别候鸟伤亡现象，而有人却以点带面，抛出了关于风电场是野生动物杀手等文章；其实，第二年以后，候鸟会一如既往前来风电场附近的迁徙地栖息。目前，国内外还没有风电场对候鸟造成长期影响的相关研究报告，更不能盲目去把人类的捕杀行为归结为清洁能源带来的影响。

5 对水土保持的影响

图2 威海荣成天鹅与风电机组和谐共处的场景

风电场施工期间挖土与回填土工程：如进行道路修建、土地平整、风电机组基础工程、箱式变工程、电缆沟工程等，将破坏地表形态和土层结构．导致地表裸露，损坏植被，损害土壤肥力，造成水土流失。

南方降雨丰沛，生态植被破坏后，处置不当易形成水土流失；北方风电开发区域多位于荒漠和草原地带，生态环境非常脆弱，地表的砾石层及植被保护层容易遭破坏，而且恢复难度大，特别是大型机械对地表更容易造成破坏。应引起风电开发企业的重视。

在风电开发初期，鱼龙混杂，确实有很多风电投资企业在修路、基础施工等方面给水土保持等生态问题带来了不良的影响，随着后续国家规范化管理，在水土保持、林地保护等方面加强了管理和验收，情况大大改观。特别是《电力工程项目建设用地指标》（建标【2011】209号）2012年3月开始执行以来，风电场用地范围进一步规范，风电场道路多以乡间既有道路进行设计，大大减少了用地量，地表破坏范围进一步缩小；加上风电场水土保持验收的严格执法，风电企业加大了植被恢复速度，大大减少了水土流失等现象的发生。

6 对鼠、蛇等生态平衡的影响

毋庸置疑，风电建设期或风电投运期之初，蛇、鼠之流会被吓跑，但是，目前国内外还没有关于风电长期影响老鼠、蛇等生态平衡的研究报告。

笔者亲身经历的是，2006年秋季在内蒙古赤峰塞罕坝草原风电场扩建（2005年已有运行风电场）施工期间：秋肥的硕鼠造成大量的鹰隼前来捕食，甚至在草原上开车都要注意避让，以防撞到鹰隼。可以说：风电场会影响鼠、蛇等的繁殖，造成生物链缺失的论调没有立足之地。

打草都能惊蛇，是否要草木皆兵呢？如果仅因此而停止清洁能源建设，难道要我们子子孙孙都生活在雾霾下，而不去接受变革带来的阵痛吗？

7 其他问题

7.1 风水问题

近年来，很多封建意识逐渐抬头，风水这种本来摆不到桌面上的话题，在私底下却也是困扰风电投资企业的问题了。

已有多家风电投资企业在不同的地方遇到因为风水问题而不许建设风电场或被迫搬迁的情况，而且很多表面上都是以与某某规划冲突为借口。有的认为在政府大院正后方“煽风点火”，会带来不利；还有一些风水被劫走的说法。

7.2 景区、海滨等视觉问题

景观污染是指在风和日丽的条件下．风电机组转动时产生晃动的阴影会影响人的正常生活，是一种视觉污染，一般要求阴影影响时间每天不超过10 小时 。以上问题可以从风电机组的设计、布局和风电场的选址3个方面规避：

风电机组的设计：机组的塔架、轮毂与叶片的设计经过多年的优化，讲究协调，已符合美学原理。机组叶片数量以三叶片为主，令人感觉更平衡，更协调；机组的颜色也充分考虑景观特点，机组最常见的颜色有白色、灰白色和淡蓝色，一般情况下应首选浅色调。

风电机组的布局：风电场设计中越来越讲究美学元素，通常会在在考虑景观规模的情况下，安排视野中风电机组的数量、大小，以点缀景观之美。在自然风光秀丽的景区，机组之间的距离尽量均匀，讲究规范，和景区形成一个协调的整体，给风景区增添美感。

风电场的选址：如果机组选择的位置恰当，可以使贫瘠、偏僻、荒凉的山区远远看去更富于大自然的生命气息，还可以把风电开发与旅游结合起来。在发展清洁能源的同时．带动当地旅游经济的发展。

通过美化设计，我们看到越来越多的风电场在被人们驻足观赏和拍照；越来越多的风电场正在和风景区融为一体。

面对雾霾等严重污染，可以说发展清洁能源势在必行，不能再以牺牲碧水蓝天作为发展代价了。而没有科学根据的道听途说更不应成为扼杀清洁能源发展的原因。

其实，以上问题大部分都是风电场环评报告批复时已经解决的问题，但是还是有人在没有根据的情况下一意孤行，给国家造成严重的损失，并造成清洁能源的浪费甚至被扼杀。而对于一些所谓环保人士的观点与文章，也很容易被少数人利用而成为扼杀清洁能源的借口。总之，清洁能源的发展还需要加大正面的宣传，纠正一些错误的观念和看法，并且杜绝以讹传讹，为子孙后代坚持可持续的能源利用方式。

[1]风机的安全距离.英华威国际公司网站Infra-Vest[BE/OL](2014-02-25)http://infravesttwonline.com/infravest/TC/4-safety.htm；

[2] 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(7).

[3] 邓晓湖，卢绪祥.大型水平轴风力机噪声的测量[J].能源与环境,2010(1).

[4] 王艳平，崔岗，王斯永.风电机组与民爆危险品建筑物间安全防护距离的研究与选定[J].工业安全与环保,2012(3).

[5] 李洁.风电场噪声与防护距离关系的分析研究[J].中国科技纵横,2013-09-07.

[6] 徐婧.风电机组噪音预测[P]浙江大学研究生论文集，2012，3.