风电场设计中的美学追求

2013-04-29杨建设

风能 2013年10期

关键词：机群风电场风电

杨建设

（中国水电顾问集团北京勘测设计研究院, 北京100024）

0 引言

近年来，我国风力发电取得了不俗的成绩，但一些应用设计方面的技术和理念还有待领会和提高。其中，风电机组机群布置的环境考量应该成为今后风电场设计的一个重要方面。

之所以说风电是绿色能源，原因在于其生产电能时污染物排放少，同时也在于其主要生产设施可以做到环境友好，是可以“契合”自然的，进而与人们社会生活的精神需求相一致，是可持续发展的。

如此认识风力发电，让风电担负起洁净又赏心的“绿色”期望就是可以理解的。风电场往往绵延几十平方公里以上，如此庞大的工业设施，人们不单看重生产工艺（不排放废气），也有托于外在形式，希望其与所在土地能够和谐统一，能够讲究一点审美。

1 审美设计的核心是体现功能美

美学是一门哲学，虽然无处不在，却又艰涩难懂。本文的重点在于提醒人们关注忽视了很久的一个现象，注意风电场设计的美学要求，而不在于研究美学学科本身。因此，展现美学不是本文目的，也不是花纹装饰，引用一点美学概念，用意完全在于引出一个思考，说明风电场设计讲究一点审美是有依据的。

审美设计的表面含义一般不会引起歧义。现代美学概念里，审美设计有着广泛的涵义，其更被视为一种实践形态和文化形态。审美设计的目标是使工业产品和人的整个生存环境符合审美的要求，而审美设计的核心是体现功能美，也就是“产品的实用功能与审美的有机统一”[1]。

2 风电场设计普遍存在“重功能”现象

借助风电设备，将地球表面蕴藏量巨大的风能资源转换成电能以供日常使用，这一人类宏伟梦想近十余年里得以实现：全球风电装机规模已经接近300GW，我国风电装机总量更是位列第一。值得注意的是，就我国风电场建设而言，如此规模的发展业绩还伴随有重实用功能、轻审美要求的普遍现象。

这种现象的存在，既与设计者审美素养有关，也与行业缺乏趋美环境相联系。风电场设计往往止步于技术功能的数字达标，风电开发商更是缺乏审美的价值意识，常常满足于经济指标主导的考核体系。应该意识到，此种现象不加以改观，势必将影响风电作为绿色能源的原有价值。

此种现象的具体表现有哪些方面呢？

一般风电场构成主要包括三部分：风电机组、集电线路及升压站。

目前阶段的风电机组有着大容量、大高度、大叶片的发展趋势，单机容量大都是兆瓦级，塔架加叶片通常都在超百米高度，而机体线条则以垂直线加叶轮为主要形式。这种风电机组给人们的视觉印象，就单体而言或许见仁见智，但一定还有审美创新空间可求，不然业内就不会存在关于三叶片、两叶片孰美孰丑的争论，形体“突兀、僵硬”也不应该是风电与生俱来的特征。

诚然，创新风电机组外形设计肯定不是一件轻松的事，它的可行性和必要性甚或是当前阶段都不能承受之重。所以，关于风电机组，主要讨论与其布置有关的话题似乎更现实一些。

目前，风电场设计中风电机组机群的布置主要基于风能资源捕捉和转换的原理，设计者主要依据的是资源利用的最大化原则。也就是说，主要考虑的是投资开发的经济性要求，或是说风电场作为产品设施的功能性需要。这样的思考方式，常常促成了风电机组布置与所在地环境“两张皮”的状况，一块原本优美自然的场地，其状况甚至让人联想到一处花香胜境徒然降下刀光剑影一般。

其次是集电线路。

目前风电场集电线路的设计主要有电缆敷设和架空线路两种型式。电缆敷设虽说成本较高，但因埋于地下，是一种“干净”的应用方式。架空线路置于风电机组之间和地面之上，一般易于造成“充盈散乱”的画面，但因成本低廉，我国现有风电场建设却采用最多。

从维护景观效果考虑，今后风电场建设应该提高电缆敷设的应用比重，不能说起风电场就令人联想到一片“蜘蛛网”。

摄影：陈伟荣

第三是升压站。

风电场升压站主要包括变配电设备和运行管理建筑两大部分。变配电设备部分由于电气设备集中，与人们常见的电力站所设施一样，外观普遍难说美观。运行管理建筑部分外形与一般建筑没有大的差异，其外观形式完全可以按照一般建筑要求把握审美设计。可以说，运行管理建筑部分的审美设计易于有所作为。事实上，国内确实有些升压站建筑设计得法，形状、色彩、风格能够与当地环境契合天成，但只有功能，堪为败笔又浑然不知者更多。

比较而言，风电场三个主要构成部分中，集电线路和升压站本身处于辅助地位，相对于主体设备的风电机组机群而言，体量不大，景观影响也小，只要在观念上给予重视，增加些许投入则易于实现审美设计目标。而对于基本功能在于捕获并转换风能的风电机组机群，占地范围和体积巨大，更大程度地影响着风电场主要外观，且追求审美价值可能会碰触到保证生产效率的“核心利益”，进而遇有观念上的阻碍，为此，以下再就风电机组布置，即风电场微观选址的审美设计展开进一步的探讨。

3 微观选址审美设计的两点建议

“一片自然风景就是一种心境”[2]，这个道理告诉我们，美感依存于人们的欣赏，而让风电机组机群融入所在地环境，成为天人合一的一处风景，也是人们的普遍愿望。为实现这种愿望，人们做得再多也不为过。但目前阶段而言，本文并不奢望审美设计能够享有大把时间和金钱，而以为借助秩序、整一、和谐等简单而基本的审美形态做出一些尝试，已经很有意义。

（1）沿地物的线状布置

一些风电场装机规模不大，坐落于江河湖泊岸线，主要交通道路两边，隆起坡顶山梁之上的风电场，可以尝试采用沿地物的线状布置形式。

这样区域的一个共同地形特点，就是存在一条或几条地物线，或说是有着明显的线状地标。如果我们能够抓住这条“线索”，也许就抓住了这块地的精髓。如果将几十台风电机组依次沿着这个地块的某条线布置开来，就可能使风电机组这个后来者，融合进原有地块的秩序当中。这样一来，一队大风车“放下身段”，沿水岸，挨道旁，顺山脊“寄居”下来就可以少一些唐突和不合。

浏览风电场资料，这种沿地物线状布置的方式确实多有成功案例，如丹麦Middelgrunden风电场项目等。他们能够被人们认可并欣赏的经验之道，大都可以追寻到以柔和线条嵌入原本从容、空灵自然之间，取得一种静谧的和谐之美中去。

（2）多排布置

大规模集中基地式开发是我国迄今风电开发的重要形式。这种开发方式的装机规模大，机组数量多，所在区域多以平缓地形为主，风电机组布置不当，不但严重影响产能受益（机组尾流影响），也会破坏原有景观，甚至形成视觉污染，尽管有些地处人口密度较低的偏远地区。

考察我国多处大型风电基地的风电机组布置，一般多是随机摆放（依据软件计算），也有多排直列线条形式，视觉效果多数不佳。今后的大型风电场微观选址，是否可以依据地形，以及更广阔的周边环境，采用一些变化的柔性线条，构建不呆板的视觉队列，是值得思考和期待的。放开想象一下，未来某个大型风电场的风电机组机群，顺风向看去，如果形如一道道逐次散开的涟漪飘落在旷野之上，何尝不可？