風力發電廠對工程建筑的影響

1、風力發電對中國經濟發展的必要性

根據鄧小平同志三步走的發展戰略,到2050年我國的人均國民生產總值必須達到4000USD/人·年,才能達到中等發達國家的水平。據預測2050年我國人口將達到15億~16億。屆時我國GNP將達到6萬億USD。根據世界各國經濟發展的經驗,要達到這一水平,人均年占有電量約為6000kwh。人均發電裝機容量為1kw。全國總裝機容量為15億千瓦。

在我國的能源構成中,雖然煤的儲存量最多,足夠我們開采使用數百年之久。但由于環境的問題,交通運輸的問題,到2050年9億千瓦的火電(主要是煤電)容量已是開發利用的極限。由表1知2億千瓦的水電和2億千瓦的核電也一樣達到了開發利用的極限,所以1億千瓦的可再生能源就構成了我國能源發展的重要組成部分。而且是最有潛力的部分。

2、風電對環境的正面影響

由于風能是一種不消耗礦物燃料的可再能源。風電的使用,相當于節省相同數量電能所需的礦物燃料。其對環境的明顯正面影響為:

2.1 減少向大氣排放粉塵,CO2、NOx、SOx。

我們以煤電為例,根據我國當前最普遍使用的30萬千瓦蒸汽輪發電機組的現狀。每發1萬kwh的電,消耗約4噸標準煤;向大氣排放粉塵約0.5噸;CO2約10噸;NOx約0.05噸;SOx約0.08t。

到2050年若風電的發電量占全國所需電量的5%,即約4000億kwh,風電的裝機容量約為1.5億千瓦(風電的容量系數小,相當于煤電的裝機容量0.7億千瓦),則每年可節省約1.6億噸標準煤,可減少向大氣排放粉塵約2000萬噸;CO2約4億噸;NOx約200萬噸;SOx約320萬噸。

2.2 減少因開發一次能源如煤、石油、天然氣,所造成的環崐問題。一次能源的開采除了在砂漠地區外,通常要毀壞森林,良田和原有的各種植被。而海上油田的開采往往給海洋生態帶來不可恢復的破壞。

2.3 與同樣是可再生能源的水電相比較,風電沒有水電所存在的問題。

淤積問題

攔河水庫必須保持設計庫容,而隨地質條件不同,有的水庫“淤積”發生較快,這就會降低工程的發電回收效益。較好的地區的水庫壽命可達50年,但它不可能“無限期”的繼續運行。

魚類生存問題

修建水庫可以增加魚類繁殖的潛力,但是也由于截斷了魚類的回游通道而破壞了一部分魚類及其它生態物種的生存。

移民問題

用于這個問題的可量化參數是單位發電千瓦對應的移民數量。只是移民已絕無可能返回他們原先的土地。漁民搬遷比農民困難,而農民的搬遷則比城鎮工作的居民困難。

物種多樣化問題

這一術語指的是工程建設地區的物種數目。生態系統的脆弱性將使物種的多樣性(動植物種類數)受到更大的威脅。雨林帶較之草地脆弱,草地則較之大草原脆弱。而所有這些地帶的生態系統全部很脆弱。這就是說,如果環境急劇改變,就導致雨林帶更多的物種遭到滅絕。這里需要提出的問題是:有沒有用以彌補的可替代土地。或者說這項工程有沒有替代選擇方式?一般說來,選擇的可能性終歸存在。只不過需要人們假以時日,并由此而帶來資金的滯留。

土地的“損失”或占用

這里指的是原先用于農業或其它增加國民生產總值的土地,而現在不得不為此而另覓土地。在這里應當將這些原先用地的單產經濟價值與工程有效壽命期間用于發電工程占地的平均單產效益進行比較。

產生溫室氣體(CHC)問題

來自生物質,有機物分解,產生的CHC,&127;不應超過等量可燃氣體燃燒生成的量值。可以估計出腐敗的生物質產生的CO2和CH4量。

水質問題

可控制使生物腐壞的雜草,而使水質達到標準要求。有機物腐敗可能產生磷和汞元素,它們將污染或降低整個河水的水質

3、風電對環境的負面影響

3.1 噪聲

風力機的噪聲主要來源于發電機,齒輪箱和漿葉切割空氣產生的噪聲,當前風力機的噪聲水平隨著工藝水平的提高而有較大的改善。

3.2 視覺影響

國外有些環保工作者對在田園風景的地區建造風力機持反對意見,認為是對田園風光的破壞,是一種視覺污染,但最近有些研究表明在美景如畫的田園風光中點綴幾臺外觀美麗的風力機將起到畫龍點睛的作用,使美麗田園風光增添一些現代風味。尤其是計算機技術的發展,可以在安裝風力機前,用PHOTO SHOP等軟件制作成逼真的圖片,供人們選擇。可以選擇最好的視覺影響。

3.3 對鳥類生活的影響

由于風力機隨著容量的增加其掃掠面積和高度都跟著增加。當風力機安裝在鳥類飛行的通道上,產生鳥類在飛行過程中撞上運行的槳葉而命喪黃泉。尤其當風力機安裝在鳥類活動頻繁的地區。實際上這種情況也曾見于報道。最近有研究認為鳥類撞上風力機而死亡的事件從總體上來說是很稀少的,這還因為鳥類是有智力的動物,當事件發生后,其它鳥類會得到警告,避開運行中的風力機。作者甚至于見過有鳥類在正常運行的風力機機艙上建筑鳥巢,與風力機和平共處相安無事。

3.4 其它方面的負面影響

建設風電廠需要占用土地來建筑風力機基礎及道路,將風電輸送到用電中 需要架設輸電線路等等。這些都是風電對環境的負面影響,雖然這些影響可以隨著技術的發展而減少。但人們必須考慮這些問題,使人類的經濟活動建立在可持續發展的概念上。

4、結束語

由以上分析可知,在我國大力發展風電,使之成為我國電力工業的一個方面軍,不僅是能源開發的需要,也是環境保護的需要。風力機對環境的正面影響是不言而喻的。它不僅可以保護我們人類賴以生存的大氣減少污染。也可以保護我們的土地免受過度開發的災難。最可貴的是風電的環境的負面影響非常有限。這可以使我們人類與自然界友好相處。在地球上真正實現可持續發展的目標。

風力發電廠對工程建筑的影響

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