风电场建设和运行中的环境因素识别与评价研究

贾秀芹 李在卿

(环境保护部环境发展中心，北京 100029)

1 引言

风能的开发利用已形成规模，特别是风力发电在许多国家得到大规模利用。风电作为一种清洁环保的能源，基本不存在环境污染。即风电开发建设过程中，不产生废气、废水和废渣，对环境的负面影响仅在于改变部分土地的利用功能，产生一定的噪声、少量生活污水和变压器事故状况产生的少量废油，因此，开展风电场建设和运行中的环境因素识别与评价研究非常必要。

2 环境因素识别与评价的重要性

要建立一个有效的环境管理体系，首先要正确认识组织和环境之间相互作用的情况，组织的活动、产品和服务中能与环境发生相互作用的要素称为环境因素，例如，废物的排放、材料的消耗或再利用、噪声的产生等。组织实施环境管理体系应当识别自身能够控制的和能够对其施加影响的环境因素。

环境因素识别与评价是初始状态评审的一个主要内容，同时作为体系的要素，又是体系运行的重要环节。企业环境因素识别的充分性、评价的准确性和合理性是影响其环境管理绩效的重要因素，正确完整地识别出组织的环境因素并有效地控制是环境管理体系得以正常实施的前提和保障。只有识别和评价出了重要环境因素，才能有针对性地控制，从而减少事故的发生。可以说:环境因素识别与评价是环境管理体系的根基，做好了环境因素识别与评价，环境管理体系已经成功了三分之一。

3 风电场环境因素识别

风电场环境因素的识别分为建设期环境因素识别和运行维护期环境因素识别。

3.1 主要工艺过程

3.1.1 施工建设期工程内容

风电场的建设主要包括风电机组基础构筑及安装、箱式变压器安装、线路架设施工、施工检修道路施工、升压站新增主变和35KV配电装置安装。施工期主要工艺如下(见图1)。

图1 风电场施工期主要工程内容

3.1.2 运行期工程内容

以某199.5MW风电工程为例:风电场的运行过程如下:首先风力驱动风轮转动，风轮带动直驱同步发电机发电，1600kVA升压变压器将发电机所产生的690V机端电压升至35kV，然后采用35kV电缆穿PVC管敷设接至35kV架空线路杆塔，35kV线路采用 LGJ-95、LGJ-185、LGJ-300导线，在近升压站处采用直埋电缆接入风电场220kV升压站的35kV母线侧。风力发电的工艺流程如图2所示。

图2 风力发电运行工艺流程图

3.2 环境因素识别

3.2.1 噪声排放

施工期的噪声源主要为各类施工机械产生的噪声。主要产生噪声的施工机械有起重机、挖掘机、推土机、搅拌机、装载机、打夯机、振捣棒和振捣器、砂轮锯、空气压缩机等。运行期由风轮叶片的气流和风轮产生的尾流会产生空气动力噪声，变速齿轮箱会产生机械噪声。其中空气动力噪声与风电机的机型及塔架设计有关。

3.2.2 生活污水排放

施工期的生活污水主要是施工生活区产生的生活污水。由于施工过程常驻人口不多，多数施工人员交班后就离开施工场地。因此，施工期产生的生活污水量较少。运行期生活污水主要来源于升压变电所、综合楼和控制室工作人员产生的生活污水。

3.2.3 弃土弃渣

在施工过程中先利用已有道路上山进行风机基础的挖方和浇注，风机基础产生的挖方一部分用于风机周围的施工检修道路的填方，一部分用于吊装平台的修筑。箱变以及集电线路产生的挖方就近用于施工检修道路的修筑，当施工检修道路修好时风机基础、箱变及集电线路的输电塔架基础已经挖好，就可以进行风机、箱变以及塔架的架设和安装。

3.2.4 生活垃圾排放

运行期综合楼产生的生活垃圾。

3.2.5 铅蓄电池废弃

在变电所中，直流系统是核心，为断路器分、合闸及二次回路中的继电保护、仪表及事故照明等提供能源。而直流系统中提供能源是蓄电池，为二次系统的正常运行提供动力。其正常寿命可达10～15年。废弃后交专业的有资质公司处理。

3.2.6 废油排放

主变均采用油浸式，变压器外壳内装有大量变压器油。一般来说只有当发生事故时才可能造成油泄出。需要建设事故油池，变压器下设集油坑，四周设排油槽，排油槽、集油坑与事故油池相连，以防止检修时变压器内的油外流造成污染。主变和箱式变压器产生的废油，统一收集后交专业的废油回收处理单位集中处理。

4 风电场环境因素评价

4.1 施工期的环境影响分析与评价

4.1.1 生态环境影响

风电场建设内容主要包括施工检修道路、风电机组基础和塔架、集电线路架设及施工工棚、仓库等临时性建筑等，这些工程的实施均要占压地表破坏地表植被。一般占用荒草地、林地等自然植被的面积在评价区所占比例很小，不会造成评价区生态系统组分的显著变化，也不会显著削弱其生态功能的发挥。随着项目的建成，施工临时占地将进行有效地植被恢复，永久占地占用的林地采取相应的林地补偿措施，项目建设对植物种群的影响大大减轻。而且风电场的风机机位和集电线路杆塔采用“点征”占地方式，因此不会对区域生态环境质量产生明显不利影响。

4.1.2 水土流失影响分析

风机基础区、箱变区、集电线路区、施工生产生活区在施工准备阶段主要是清除作物根系、剥离种植表土、场地平整等，原地貌扰动，地表覆盖物被清除，大面积地表裸露。水土流失主要来源于施工期挖方和表土的临时堆放形成的边坡而产生的中度水蚀。

工程建设过程中施工开挖、运输会损坏土地和植被。工程施工过程中产生的弃土弃渣沿线分散临时堆放，最终全部用于道路修筑，因此没有弃土、弃渣。

项目施工期如果不采取任何水保措施，造成的水土流失;项目植被恢复期如果不采取任何水保措施，造成的水土流失。运行期采取生态恢复与水土流失防治措施后与未采取措施水土流失量相比，可减少水土流失量;工程3年恢复期结束后，将恢复至施工前原地貌土壤侵蚀模数。

4.1.3 噪声排放影响分析

施工期噪声主要源自施工机械和运输车辆。主要产生噪声的施工机械有起重机、挖掘机、推土机、搅拌机、装载机、打夯机、振捣棒和振捣器、砂轮锯、空气压缩机等。这些噪声源的噪声级分别在79dB(A)～95dB(A)之间。

施工噪声源可近似为点源，根据点声源衰减模式，可计算出各施工机械的施工场地达标边界距离。施工边界噪声达标衰减距离最大为100m，风电工程多在无人居住区，因此，施工期施工机械产生的噪声不会对附近村庄居民产生影响。

4.1.4 废水和污水排放影响分析

施工期废水和生活污水来自施工用水和施工人员生活用水的排水。施工用水主要为混凝土拌和与养护，场地的降尘喷洒等。

4.1.5 施工扬尘排放

施工期对环境空气的影响主要表现在二次扬尘的影响。平整场地、挖填土方，从而使施工场地的地表和植被遭到破坏，表层土壤裸露，遇风可产生扬尘。土方的临时堆放会对生活区产生影响。堆放易产尘的建筑材料，如无围档，随意堆放，会产生二次扬尘。建筑材料的运输，如不采取有效的遮盖措施，会产生扬尘。施工垃圾的清理会产生扬尘。施工检修道路的修筑会破坏地表植被，土壤裸露，造成二次扬尘。

4.1.6 固体废物排放影响分析

在施工期产生的固体废物主要包括施工人员的生活垃圾和施工过程中产生的土石方。施工人员产生的生垃圾量较少。施工过程中产生的土石方量较大，施工过程中风电机基础和箱变以及输电线路的土方余方量全部用于吊装平台和施工检修道路的回填，并恢复植被，不产生工程土石弃方。

4.2 运行期的环境影响分析与评价

4.2.1 噪声影响分析

(1)风机噪声:风力发电机组在运转过程中产生的噪声来自于叶片扫风的空气动力噪声和机组内部机械运转的机械噪声。其中以发电机组内部的机械噪声为主，风力发电机组噪声源强水平依风电机出力大小在95dB(A)-102dB(A)。

(2)升压站噪声影响分析:升压变电所的噪声主要来源于站内变压器的噪声。根据监测，运行期厂界昼、夜间噪声预测值均满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)的2类区标准要求。

4.2.2 生活污水排放影响分析

主要是升压站人员生活产生的污水，由于一个风电场配备的人员不足10人，用水及污水排放有限，产生的污水经地埋式一体化污水处理设施处理后夏季作为站内绿化浇灌，道路喷洒等用水，不外排，不会对环境造成影响。

4.2.3 固体废物排放影响分析

本项目产生的固体废物共3种，包括生活垃圾、废油和废旧蓄电池。

(1)生活垃圾排放运行期综合楼产生的生活垃圾集中收集后送由当地环卫部门统一处理。

(2)废油排放:变压器油为矿物绝缘油。变压器实行动态检修，5年检修一次，单台主变检修过程中会产生约75kg废油。根据《国家危险废物名录》(2008年8月1日)，变压器产生的废油属于危险废物中的“HW08废矿物油”，废物代码“900-249-08”。事故情况下可能会造成废油泄漏。

(3)铅蓄电池排放:根据《国家危险废物名录》风电场产生的废旧蓄电池属于危险废物中的“HW49其他废物”，废物代码“900-044-49”。需要风电场对废旧铅蓄电池统一收集，交有资质的单位集中处理。

4.2.4 电磁辐射环境影响分析

根据监测:从220kV变电站配电装置的高压进线一侧为起点围墙外50m处的工频电场强度为0.002～0.028kV/m，远小于城市居民区工频电场强度评价标准4V/m。工频磁感应强度为 0.005×10-3mT-0.238×10-3mT，远小于磁感强度对公众全天辐射的工频限值评价标准值0.1mT。可认为220kV变电所的电磁辐射对周围环境影响甚小。

因此，风电场工程施工期的重要环境因素主要是水土流失、扬尘排放和固体废弃物排放;运行期重要环境因素是废油排放、铅蓄电池排放。

风电开发企业应针对工程造成不利影响的对象、范围、时段、程度，根据环境保护目标要求，提出预防、减免、恢复、补偿、管理、科研、监测、监理和环保验收等对策措施。

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