风力发电工程对环境的影响

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风轮机的颜色选择对景观具有决定性的影响, 通常需要根据景观特点及该地区的一般天气状况来 选择风轮机的颜色.最常见的风轮机颜色有:白色、 灰白色和淡蓝色.从近距离来看,人们通常感觉白色 风轮机非常漂亮,并且它是按自然的方式来反射太
万方数据
第23卷第2期
孙春顺,等:风力发电工程对环境的影响
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阳光的.由于白色象征着纯洁,因此,在首次引人风 轮机的地区,应首选白色.然而,白色也是一种非常 显眼的颜色,相比之下,灰白色、灰色、淡蓝色在景观 中就不那么显眼了,这些颜色通常有一种伪装效果. 此外,灰色和灰白色还有传达工业印象的功能,使之 看上去更具技术上的朴素性.总之,在选择风轮机颜 色时,必须十分小心谨慎.
f赫has t11an that硒m a sinde wind turbine.Once a wind
been buih up,tlle cost to eliminate or miti—
gate its negative iIlfluence would be eno珊ous.Therefor}e,it is necessary t0 estimate Various negative in—
第23卷第2期 2008年6月
电力科学与技术学报 JoI瓜NAI.oF EmCrRIC POWER SCⅡNCE AND TECI玳0LoGY
V01.23 No.2 Jun.2008
风力发电工程对环境的影响
孙春顺1’2,王耀南2,李欣然2,马士英1
(1.长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙4100r76;2.湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082)
在考虑风轮机对视觉的影响时,风轮机的设计 是一个很重要的方面.风轮机塔架(或塔筒)与轮毂 之间、轮毂与叶片之间应该协调一致,垂直的塔架 (或塔筒)与地面水平线之间的过渡也是一个关键 的区域.风轮机叶片数量也许是一个更为重要问题, 根据国外风力发电工程的经验,三叶片风轮机比两 叶片风轮机让人感觉更平衡一些.
SUN Chun.shunl”,WANG Yao—nan2,U Xin-ran2,MA Shi—yin91
(1.Couege 0f E1ec研cal∞d Infim“帆Engin∞riIlg,Ch“gsh Univ嘲时of science∞d 1kIIIlolo盱,Ch∞gsh 4100r76,Chi叫; 2.Colle萨0f E1ec丽cal锄d lnfonnati∞Engin∞ring,Huf啪UniV∞畸,Ch粕铲h8 4l0082,Chi聃)
阶段,就应该充分考虑风力发电工程可能对环境造成的各种不利影响,并采取必要措施将其降至可接受的程度.
关 键词:风力发电;环境;视觉污染;噪音;鸟类安全;电磁干扰
中图分类号:TM 614;Tl(81
文献标识码:A
文章编号:1673-9140(2008)02枷19JD5
En订ronmental impacts of啊nd power generation projects
离岸区域远离人们的视线,视觉影响较小,离陆 地越远,建造风电场就越自由.因此,海上风力发电 不仅风速高、风速波动相对较小,而且还有视觉污染
小的优势.近岸区域是视觉上的高敏感地带,它是从 陆地到海上的过渡区域.无论从海上还是从岸上近 观,都会给人造成比较大的视觉侵扰.
若选择在山区建造风轮机,为了获得较好的风 况,需将风轮机布置在山头或山脊,因此,人们从很 远的地方就可以看到风轮机.由于山区地形很大,可 以将多台风轮机建在一块儿,形成风电场.为了避免 风轮机看起来在景观中占据统治地位,风轮机之间 应保持一定的距离.
捅 要:风力发电具有公认的环保优势,但风力发电工程对局部生态环境及自然景观等影响也日益受到人们的关
注,主要体现在风轮机的视觉污染(或自然景观问题)、噪音、鸟类安全及电磁干扰等方面.风电场对环境的影响比
单台风轮机对环境更大.风电场建成后再来消除或减轻不良影响将会付出高昂的代价.因此,在风电场规划、设计
风轮机的布置模式通常有:直线布置、成群布置 和形成风电场等方式.将数台风轮机按直线等距布 置是一种常见的方式,多行布置则可能让人产生混 乱、不协调的感觉.成群布置是指一小组风轮机布置 在一起,风电场是指10台以上的风轮机集中布置. 如果景观中没有明显的轮廓线,最好将风轮机成群 布置,以便从各个方向看到的风电场都是一个模样. 风轮机之间的距离应该是均匀的,规范、一致才能给 人以较舒适的感觉.
£。=己。一lOlg(2丌r2).
(1)
式中L为来自风轮机的噪音(dB(A)).
nuences and take印propriate measures to reduce ttlem t0锄acc印table level as early as possible in t}Ie planning and designing stage.
1【ey words:wind power generation;environment;visual pollution;noise;aviaIl safe哆;electmma印etic
power project impacts on environment mainly includes visual poUution(or natural scenery),noise,avian
姐fe哆觚d electromagnetic inted’erence.The impacts on environment fbm a wind fa咖are great larger
AbStract:IIl叩ite of the well.acknowledged environmental benefits of wind power generation,there is in-
creasing concem upon impacts f面n访nd turbines on kal ecosystems and on tlle natuml scenery.Wind
在风电场选址时,风轮机应该使景观的文化价 值更丰富,而不是使之受损.虽然风电场明显是一个 人造结构,但它应该对景观有附加价值.如果风轮机 故障不断,公众就会觉得风电场一无是处,只不过是 在浪费视觉资源罢了,因而更难容忍风轮机对景观 的侵扰.当风轮机看上去不停地转动时,人们就会认 为它们是有用的、有益的.如果风轮机能为某个目的 提供服务,人们才能更快地原谅这种视觉侵扰,唯有 风轮机不停地转动才能做到这一点.
速在该“切人风速”之下.这意味着风电场运行时间
大约为70%,该数值用于计算风轮机的年等值噪音
水平.
国外的推荐值是:将风轮机的的噪音保持在现
有傍晚或夜间5 dB(A)的背景噪音水平.这与大多
数噪音源控制的标准相符,但不包括运输、某些矿井
牵引及建筑工地(通常它们允许有更高的噪音水
平).
为了计算风电场周围的噪音水平£幽,并计及
iTltelfel.ence
收稿日期:2008JD5-28 基金项目:国家自然科学基金(60r775047);国家高技术研究发展计划(863计划)(200r7AA04恐“);高校科技创新工程重大项目(706043) 作者简介:孙春顺(1965一),男,博士研究生,主要从事电力系统运行与控制、风力发电研究. 通讯作者:孙春顺,男,博士研究生;E一咖lil:踟ncs65@c眦吼.edu.cn
1 风力发电工程的视觉污染
风力发电工程对环境的主要影响之一是视觉污 染,风轮机视觉影响涉及到:景观的类型、风轮机的 布置、风轮机数量、风轮机尺寸、风轮机设计(叶片 数量及其颜色)等H】.
就景观欣赏而言,人们的审美情趣趋向于栩栩 如生的自然景观.工业区和大规模农业区人口较少, 因此,它们是建造风电场比较理想的地方.在工业区 建造的风轮机通常会被人们看作是现有高大工业结 构的一部分,如果位置选择得比较合适,不仅可以降 低景观的丑陋程度,而且还可以与现有工业结构形 成一个协调的整体.而在自然风光秀丽或小型风景 区建造风轮机,则往往会招致人们的反对H’61.
通过仔细地设计、制造叶片,可以降低气动噪 音.总噪音是机械噪音与气动噪音之和.在风轮机附 近,可以听到叶片旋转时的嗖嗖声和轮毂中活动部 件的嗡嗡声.距离风轮机越远,噪音也就越低.
风轮机产生的噪音可以用它的声音功率水平来 表示.单台风轮机的声音功率水平通常在90—100 dB(A)之间.距离风轮机40 m远处的声压水平为 50—60 dB(A),即相当于普通说话的水平.在500 m 远处的房屋内,当风从风轮机吹响房屋时,等值风压 为25—35 dB(A).10台风轮机在相同条件下产生 的噪音水平为35~45 dB(A).如果风朝相反的方向 吹,噪音水平将降至10 dB(A).
在规划风电场时,应仔细考虑附近房屋外面能
听到的所有噪音.而在户内,即使窗户敞开着,噪音
水平也低得多.通常可以通过预测当风从风轮机朝
这些房屋吹时可能产生的噪音来估计潜在的噪音影
响,然后将其与没有风电场运行时该地区所存在的
环境噪音相比较.Байду номын сангаас轮机不会在“切人风速”之下运
行,典型风电场的数据表明:通常有30%的时间风
由于风能是一种能量密度相对较低的能源形 式,为了获得足够的风能,通常需要在较大的范围内 布置数量众多的风轮机,从而形成风电场.对环境的 影响风电场比单台风轮机更大,一旦风电场已经建 成,要消除或减轻某些不良影响的代价将是很高昂 的.因此,在风电场规划、设计阶段,就应该充分考虑 风力发电工程可能对环境造成的各种不利影响,并 采取必要措施将其降至可接受的程度.
2风力发电工程的噪音污染
事实上,任何具有活动部件的东西都会产生噪 音,风轮机也不例外.运行的风轮机所产生的噪音包 括:机械部分噪音(源于轮毂中的活动部件)、气动 部分噪音(源于风轮机叶片与周围空气之间的相互 作用),它们都是风速的函数o 7|.