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风力发电造成的环境问题(如何解决风力发电过程中对环境的影响论文)

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-11-01   来源:风力发电   作者:风电之家   浏览次数:963
核心提示:风能作为一种新生的清洁能源,无味无毒,还不会污染水源,其环保效益是有目共睹的。因此越来越多的国家加大了对风能的开发和利用。但是,风能发电场的建立却对局部的生态环境和自然景观造成了影响,并引发了人们的关注。1风力发电基本原理与发展概况大气层在太阳光的照射下,温度会上升,同时由于地球的自转和公转作用,造成地球表面受热不均,形成大气温差,引发空气流动。空气在水平方向的流动就形成“风”。风能归根到底来源于
风能作为一种新生的清洁能源,无味无毒,还不会污染水源,其环保效益是有目共睹的。因此越来越多的国家加大了对风能的开发和利用。但是,风能发电场的建立却对局部的生态环境和自然景观造成了影响,并引发了人们的关注。
1风力发电基本原理与发展概况
大气层在太阳光的照射下,温度会上升,同时由于地球的自转和公转作用,造成地球表面受热不均,形成大气温差,引发空气流动。空气在水平方向的流动就形成“风”。风能归根到底来源于太阳内部的热核聚变反应,只要有太阳,就会产生风能。风力发电就是将风的机械能转化为电能的过程,但是由于风的不稳定性,导致发出电能的波动性也较大。
2风力发电的视觉污染
视觉污染是风力发电对环境的主要影响之一。风轮机对视觉影响的主要参数有景观的类型、风轮机的布置、风轮机的尺寸、风轮机的数量以及风轮机的颜色等。
在风和日丽的条件下,风力发电机组会产生晃动的阴影,在清晨和傍晚时分,阴影对人产生的影响最大,而且阴影会随天气和季节的变化而变化。转动的风力机桨产生的阴影会使人心烦意乱,产生眩晕感,严重扰乱人们的正常生活,造成视觉污染。
因此,在风力发电机组选址时,要限制阴影发生的时间。通常情况下,人们每天接受阴影的影响不能超过10小时,否则,必须在特定时段关闭风力发电机。此外,可以在风力发电机组安装传感器,在特定时段控制风力发电机的运行。
3风力发电的噪音污染
风轮机产生的噪音主要包括轮毂活动部件运动产生的机械噪音、风轮机叶片和周围空气摩擦产生的气动噪音。这些噪音的产生都与风速密切相关。其中电机和齿轮箱是造成机械噪音的主要原因,而齿轮箱是最主要的噪音源,齿轮的制造水平也决定了噪音的大小。噪音可以通过风或风轮机的其他结构传递出来,离风轮机越远,噪音也就越低。
因此,在规划风电场时,要充分考虑到噪音对附近居民的影响。可以将风电场建立在风能资源丰富,而人口分布稀少的沙漠、海岛、山口等地区,以有效降低噪音对居民的影响。此外,厂商在制造风轮机时,应通过技术革新,来降低齿轮箱本身的噪音,减少叶片的气动噪音,也可以通过隔离技术来屏蔽部分噪音。
4风力发电对生物及生态的影响
风力发电场的建立会严重影响鸟类的生活。鸟类在本地迁徙或季节性迁徙的过程中,可能会撞在塔架或风轮机叶上造成伤亡。本地迁徙主要是指鸟类在休息地与觅食地、饮水地之间的活动,这种迁徙每天都在发生。季节性迁徙是鸟类因季节变化而进行的大规模的迁移活动,每年发生两次。在迁徙活动密集的地区,鸟类受伤的风险会更大。
风电场的建立会影响鸟群的数量和生理机能,降低对鸟群的吸引力。随着风轮机数量的增加,鸟类就会避开风轮机附近的区域,使得风电场附近鸟的密度降低。很显然,这会对鸟类(尤其是珍稀鸟类)的活动区和密集地造成不利影响。
因此,在风电场选址时,要尽量避开鸟类的栖息地和迁徙路线,避开鸟类生活的敏感区域,以减少对鸟类生活的影响,保护好生态环境。
5风力发电的电磁干扰
在风力发电系统中,发电机、变电所、输电线路等是造成电磁辐射的主要原因。风力发电场附加的接收装置在接收信号时,会收到风轮机叶片反射的电磁波信号。反射信号是一种滞后信号,能够对调幅无线电系统产生较大的影响;同时,叶轮机叶片的转动还会产生一种移相信号,能够对调频无线系统产生影响。叶片的制作材料也会对电磁波产生干扰,如果叶片是由金属材料制成,则会造成严重的电磁干扰。此外,在高压输电线路周围会形成一个交变电磁辐射场,使相对地面产生静电感应,造成对无线电的干扰。
许多通信频率都会受到风轮机的干扰,一般情况下,受其干扰的通信类型主要有微博通信、电视广播、飞机导航无线通信等。只有它们的波长大于风轮机总高度的4倍以上时,通信信号才基本稳定。
因此,在设计和制造风力发电机时,要选用防辐射的材料,将电磁辐射控制在设计环节;在建立风力发电场时,要充分考虑到风轮机的参数和相关的无线电系统参数。在铺设输电线路时,要避开电视发射塔、移动通信发射塔、电话程控塔等重要的电子设施设备;选用干扰水平较低的风力发电设备,并与其他设备之间保持防护间距;在架线时,要适当抬高塔架的高度,以减少电磁辐射向下辐射的强度。
6风力发电对公众安全的影响
目前看来,风轮机带来的人身伤害事故概率较低,但也存在一些潜在的公众安全问题。叶片斥开是指叶片的一部分或整个叶片在运行过程中斥开,这是一种严重的事故类型。当风速过大,超过“切出风速”时,叶片结构在高速旋转的状态下,就会发生故障,导致叶片断片飞出700~800 m。专业人士认为,在距离风轮机210 m的范围内,叶片飞出造成的死亡率(千万分之一)与雷击差不多,而且大部分时间,人们不会在距离风轮机210 m以内的范围内活动,因此,危险性较低。虽然这种因风轮机叶片自身故障带来的人身伤害概率较小,但也应该切实引起相关部门和公众的高度重视。
因此,要严格控制人们在风轮机周围的活动,设立安全的活动范围,制定警示性的安全标语,并安排专门人员值班以确保万无一失。
7结论
随着人们对新能源的开发利用,风能因其清洁、储量大等优点也日益受到人们的青睐。对风能的开发利用不仅可以有效缓解我国能源不足的现状,而且可以促进资源节约型、环境友好型社会的发展。但是风能对环境也会产生负面效应,如造成视觉污染、噪音污染,影响鸟类生存,带来电磁干扰等。因此,在建设风力发电场时,要加强管理,严格保护生态环境,减少因风力发电带来的负面影响。
 
 
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