风能大规模利用对环境的影响

风能大规模利用对环境的影响

摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，风力发电在我国应

用十分广泛。风力发电是一种无污染、零排放，生产过程中不需要燃烧化石燃料

的优质可再生能源。但是，风力发电的大规模利用会对生态环境产生重大影响，

本文着重研究风力发电对环境的负面影响因素，比如噪声、光影、鸟类和生态系

统等，针对性的提出了一些改进措施，期望能够有效的降低风力发电对人类和生

态环境的影响，促进风力发电的健康快速发展。

关键词：风力发电；环境影响；改善措施

引言

随着全球能源、环境危机的日益加剧,可再生、绿色能源如太阳能、风能的开发势在必行。风能是一种无污染、可再生的清洁能源。风能利用则是将风运动时

所具有的动能转化为其他形式的能。由于其具有无环境污染、开发利用便捷、成

本低等优点,风能的开发利用受到了世界各国普遍关注。风力发电是风能利用的重

要形式。自1890年丹麦政府制订风力发电计划,并于1891年建成世界上第一台风力发电机以来,风力发电技术经历了一个多世纪的发展,已逐步走向成熟并得以广

泛推广。世界上很多国家,尤其是发达国家对风电的开发给予了高度重视。我国从

上世纪80年代起就一直积极发展风电,并把大力开发风电列入了国家“十一五”规划。目前,安装风力发电机组的地区多位于旷野、沙漠或近海等区域,发出的电能

经能源公司输送到市中心,增加了电成本。随着现代化和城市化的发展,一方面,城

市的建筑越来越多,越来越高,建筑环境中的风能越来越大,另一方面,城市和建筑所

需消耗的能源越来越多,环境危机、电力紧缺问题日益严重,开发新的可再生清洁

能源势在必行,这使得研究建筑环境中的风能发电利用技术成为必要和可能。与传

统的风能利用形式相比,建筑环境中的风能利用具有免于输送的优点,所产生的电

能可以直接用于建筑本身,为绿色建筑的发展提供了一种新思路。国内外科技人员

围绕这一新思路进行了许多研究和工程尝试,并取得了初步成果。本文在介绍建筑

环境中的风能特点和利用方式的基础上,总结了建筑环境中风能利用的研究成果,

并提出了有待进一步研究解决的问题,旨在为建筑风能利用技术的推广应用提供参考。

1风能发电发展面临的挑战

在经济和社会快速发展的背景下，为了配合建设资源节约型和环境友好型社

会发展的理念，基于化石能源的不可再生能源难以满足社会生产的需求。在发展

高污染、高消耗的广泛经济模式的情况下，二氧化碳的排放量大大增加，我国的

环境受到严重破坏。与传统的化石能源相比，它不可再生，并且具有很大程度的

环境污染。在我国风能资源的储量非常丰富，蕴含的能量需要开发以在满足人们

基本需求的同时，产生巨大的经济效益。风能作为一种新型可再生资源，具有绿

色清洁、价格低廉等环保优势。在西方的许多国家，风力发电与同火力发电并行。在我国，风能资源发现得早，风电行业起步比较靠前，由于发展缓慢等原因，至

今火力发电仍然是电力供应的主要来源。虽然有政策支持，风力发电量仍远远小

于风能资源储备量，风能资源亟待开发。主要影响我国风能资源开发的问题有:中国的风能资源主要集中在东南沿海和北部地区；风能资源的地理分布与电力负荷

不匹配；沿海地区经济发达，电力负荷大，风能资源丰富；北部地球风能资源丰富，但是电力负荷小，资源丰富地区远离电力负荷中心。

2风能大规模利用对环境的影响

2.1风力发电对环境的影响

对风进行科学精准的定义是：由于地面各处所受太阳辐射后气温变化不一样，空气中所含水蒸气的量不一样，从而引起各地气压上的差异，在水平方向上高压

空气向低压空气流动，从而构成了风。因此，相比于化石能源，风能是一种零排放、无污染、安全可靠的可再生能源。我国的风能资源丰富，但是分布极不均衡，风电开发大多集中在东北、华北、西北地区，远离人口稠密，用电负荷最高的东

部地区。近年来，海上风电开发也取得了飞速发展，大型风力发电机组逐渐在沿

海滩涂建立起来。风力发电的快速发展，对环境造成的影响也越来越大，这些影

响有好的方面，比如不需要燃烧化石燃料、没有二氧化碳的排放、改善能源结构等，也有不好的方面，比如风力机运行造成的噪音、光影、电磁干扰以及破坏生

物的生活规律等，风力发电的顺利发展离不开对环境的影响的研究。因此，本文

主要研究风力发电对环境造成的负面影响，并提出相应的改进措施，希望能够促

进风力发电的健康发展。

2.2大功率海上风电机组研发

海上风电机组一般功率在3MW以上。由于海上风电机组要在高盐雾、高湿

度以及海浪、海流、海冰和台风等恶劣环境下可靠运行20～25年,因此,海上风电

机组除了功率特性外,特别要对风电机组运行可靠性、易维护性、防腐蚀性和抗疲

劳性等给予更多的重视,要减少故障率、提高可利用率、降低运行成本。随着海上

风电机组容量的增加,风电机组部件出现超长、超重和超载,给产品研发带来质的

变化。在设计时,要考虑系统优化;在制造时,要采用新材料和新工艺。海上风电机

组的支撑结构,要受到水动力载荷和空气动力载荷的双重作用,还要考虑海冰载荷

和船舶冲击载荷以及地震载荷等,其支撑结构与基础型式、水深和海床结构有关。 2.3风力发电对生物的影响

风力发电的发展会对动物的活动产生很大的影响，首先，快速旋转运动的风

力机叶片会造成气流扰动，对鸟类的飞行产生威胁，每年都会检测到鸟类撞击叶

片而死亡的事故，虽然，随着时间的推移，本地鸟类能够学到规避风力机的技巧，但是迁徙的鸟类，尤其是国家保护的稀少鸟类，由于生活习性，不可避免的会撞

击到迁徙路线上的风力机塔架或叶片，造成伤亡。其次，海上风力机施工的过程

中强烈的打桩噪声和运行时产生的低频噪声会对敏感海洋生物，比如鲑鱼、海豚、鲸鱼等产生困扰。因此，风电场在建设选址时，必须要规避鸟类迁徙的路线和经

常性的栖息地，减少对鸟类生活的影响；另外，可以在风力机的两端设置一些驱

鸟装置，使鸟类避开风力机飞行，还可以在风轮机附近建立毒饵站，吸引以鸟类

作为食物来源的生物在此附近，在一定程度上也能够减少鸟类因风电站的数量消减。除此之外，我们还可以将风力机的叶片表面设置为橙色与白色相间的样子作

为警示线，让鸟类在迁徙时能够有效的辨别方位，从而减少与运行时的风机相撞

的概率。

结语

在面临资源枯竭的事实面前，新能源的开发成为解决资源短缺的首选。风能

资源具有储量丰富、可再生的天然清洁自然能源、经济效益和环境效益高的优点。虽然中国的风能资源的开发利用率仍然较低，但随着人类技术的发展和资源环境

意识的提高，风能在更大程度上得到应用，为解决中国能源和环境问题作出巨大

贡献。

参考文献

[1]赵大庆，王莹，韩玺山.风力发电场的主要环境问题[J].环境保护科学，