大兴风力发电项目使用林地的生态损益分析

焦大志　(辽宁省林业调查规划院，辽宁沈阳 110122)



大兴风力发电项目使用林地的生态损益分析

焦大志(辽宁省林业调查规划院，辽宁沈阳 110122)

摘要介绍了大兴风力发电项目的建设概况，分析了建设的必要性，该项目的使用林地情况及其对生态环境的影响，讨论了社会效益、经济效益和生态效益以及三者之间的关系。

关键词风力发电；使用林地；生态损益

Analysis of Ecological Profit and Loss in Daxing Wind Power Project to Use Forest Land

JIAO Da-zhi

(Liaoning Provincial Forestry Survey and Planning Institute, Shenyang, Liaoning 110122)

AbstractThe construction of Daxing wind power project was introduced, the necessity of constructing the project was analyzed, as well as forest land utilization and effect on eco-environment. The social benefit, economic benefit, ecological benefit and the interaction was discussed.

Key wordsWind power generation; Using forest land; Ecological profit and loss

风力发电是把风的动能转化为电能，不耗煤、不耗水、无“三废”排放，是节能减排的重要途径[1-2]。风力发电建设周期短、建设规模灵活，是具有良好的社会效益和经济效益的新能源项目，目前国家已将新能源的开发提升到了战略高度，风能、生物质能、太阳能和潮汐能等将是未来新能源发展的重点。近年来，关于新能源的研究成果较多，2002年韩继成[3]研究了风力发电对减少CO2、SO2和TPS排放的贡献以及在大西北开发中的作用，并提出了发展风力发电的建议； 2015年杨森[4]在分析阜新风力发电项目占用征收林地现状的基础上，研究了风电场建设对森林环境的影响；2016年焦大志[5]研究了辽宁省建平县哈拉道口风力发电项目建设对当地森林资源、生物多样性、生态效能、环境质量及景观风貌的影响，综合分析了建平县建设风力发电项目使用林地的可行性。大兴风电场位于辽宁昌图县老城镇、头道镇和太平乡，具有良好的风能资源，交通及安装条件优越。该风电场所在地区风能大多集中在春冬两季，风力发电可以与火电、水电互补起到年调峰的作用，因此具备实施大兴风力发电项目的条件。笔者通过分析大兴风力发电项目的建设特点、效益及其使用林地对森林生态环境的影响，研究了使用林地的生态损益，旨在为林业管理部门对项目的审核审批提供参考依据。

1项目概况

大兴风电场地理坐标为123°51′19″～123°56′38″ E，42°48′15″～42°51′14″ N，地貌属剥蚀缓丘区，地形开阔、地势起伏不大，从微地貌形态上看，场区以堆积地貌为主，场址区内地面海拔高度为120～160 m。项目总投资45 494.58万元，由华能铁岭大兴风力发电有限公司出资。华能铁岭大兴风电场项目装机容量为49.5 MW，共安装30台单机容量为1 650 kW的风电机组。风电场内配套建设1座220 kV升压变电站，再通过1回220 kV送电线路接到太平风电场送入昌北220 kV开关站的220 kV线路上。风电机组和箱式变电站之间采用一机一变单元接线方式。该风电场内采用35 kV集电线路，以“架空线为主，地埋电缆为辅”的敷设方式建设。大兴风力发电项目流程见图1。

图1　大兴风力发电项目输电流程Fig.1　Transmission process of Daxing wind power project

2项目建设的必要性

2.1符合我国能源产业发展战略和方向[6]我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭消费占我国一次能源消费的69%，以煤为主的能源消费结构和比较粗放的经济增长方式，带来了环境和社会问题，经济社会可持续发展受到严峻挑战。为限制气候变化和全球变暖，实现“十二五”规划节能减排的目标，要求减少温室气体和其他污染物的排放总量，减少化石燃料的使用，鼓励开发建设和使用可再生能源。

风能作为一种洁净可再生的一次性能源，用于风力发电不耗煤、不耗水、无“三废”排放，是节能减排的重要途径。风力发电建设周期短、建设规模灵活，是一项具有良好的社会效益和经济效益的新能源项目。大兴风电场的开发建设，既符合我国能源发展战略，又逢国家鼓励风电发展的良好契机，有利于调整电网结构。

2.2能够带动地区经济可持续发展昌图县的经济和社会事业虽然有较大发展，但是受交通、能源等客观条件的制约，发展速度相对缓慢，同发达地区相比仍存在很大差距。经济的可持续发展须改变以往依赖农业资源开发利用的单一经济结构，对资源进行重新配置，充分利用风力、水力、矿产、旅游、野生植物、农副产品等潜在优势，加快产业结构调整，逐步提高科技含量，提高经济效益。

充分利用昌图县清洁、丰富的风能资源，把风能资源的开发建设作为今后经济发展的产业之一，以电力发展带动农业生产及矿产资源开发，促进人民群众物质文化生活水平的提高，推动农村经济及各项事业的发展，摆脱地区经济落后的局面。

大兴风力发电项目的建设还可以充分发挥辽宁省技术密集、制造技术先进、消化吸收能力强等优势，通过引进国外风力发电机制造生产厂家的制造技术，采取合资、独资等不同方式吸收先进的风力发电机的生产技术，逐步形成辽宁省风力发电制造产业。这不仅能够降低今后风力发电场的工程建设投资，还对调整地区产业结构，搞好国有大中型企业，促进风力发电机制造业的发展，形成国产风力发电机系列化，带动地区经济发展都具有重要意义。

2.3加快能源电力结构调整，保障沈阳及辽宁中部地区电力供应的需要东北能源结构以煤电为主，水资源贫乏，能源结构单一，每年耗用大量燃煤产生的CO2、SO2等造成生态环境的破坏和环境污染。除水电外，相对于其他再生能源，风电开发已日趋成熟，昌图地区已有数家风电场，因此风力发电的大力发展，将有效改善辽宁地区电源结构，有利于增加再生能源比例，为辽宁省电力行业科学健康、和谐有序的发展奠定稳固的基础。在今后的电网电源建设中，逐步改变单一的煤电电源结构，向多元化方向发展，优化电网电源结构势在必行。沈阳及辽宁中部地区电力日趋紧张，且“十二五”期间铁岭和沈阳地区在无新的常规电源接入220 kV电网的情况下建设大兴风力发电项目，开发利用可再生的风能资源及提供新的电源可成为辽宁省能源消耗的有益补充。

2.4改善生态、保护环境的需要随着化石资源(石油、煤炭)的大量开发，不可再生资源保有储量越来越少，同时环境问题越发突出。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出了“十二五”期间单位国内生产总值能耗降低30%左右，主要污染物排放总量减少20%。利用风能发电符合国家环保、节能政策，可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，替代并节约化石燃料能源，减排温室气体量和其他污染物。

3拟使用林地的基本情况及对森林生态环境的影响

3.1基本情况拟使用林地涉及昌图县老城镇的大台村、兴隆村、长山村，太平乡的丰胜村，头道镇的朝阳村、二龙村和新团结村，共计3个乡镇7个行政村。拟使用林地总面积4.952 5 hm2，采伐林木2 012株，活立木蓄积338.1 m3，其中，国家公益林地面积1.392 9 hm2，蓄积78.5 m3，林木544株；地方公益林地面积2.975 5 hm2，蓄积241.1 m3，林木1 410株；商品林地面积0.584 1 hm2，蓄积18.5 m3，林木58株。

按林地类型划分，防护林地面积3.126 7 hm2，蓄积316.5 m3；用材林地面积0.283 1 hm2，蓄积18.5 m3；其他林地面积1.542 7 hm2，蓄积3.1 m3。按地类划分，乔木林地面积3.409 8 hm2，疏林地面积0.013 5 hm2，未成林地面积0.121 6 hm2，宜林地面积1.407 6 hm2。按林地权属划分，集体林地面积4.924 3 hm2，国有林地面积0.028 2 hm2。按拟使用林地用途划分，场区道路拟使用林地0.586 1 hm2，立木蓄积57.8 m3；35 kV架空线路线杆基础拟使用林地0.001 0 hm2，无蓄积；35 kV架空线路廊下拟使用林地4.216 4 hm2，立木蓄积274.3 m3；风机安装平台拟使用林地0.149 0 hm2，立木蓄积6.0 m3。

拟使用林地中林分情况：按起源划分，项目使用林地全部为人工林，面积3.409 8 hm2，蓄积335.0 m3。按龄组划分，幼龄林面积0.151 6 hm2，蓄积0.1 m3；中龄林面积1.319 0 hm2，蓄积116.1 m3；近熟林面积0.066 2 hm2，蓄积9.4 m3；成熟林面积0.158 4 hm2，蓄积18.7 m3；过熟林面积1.714 6 hm2，蓄积190.7 m3。按优势树种划分，杨树面积2.928 8 hm2，蓄积280.6 m3；榆树面积0.372 6 hm2，蓄积38.9 m3；柳树面积0.108 4 hm2，蓄积15.5 m3。

经调查，拟使用林地范围内未发现国家级和省级重点保护野生动物集中的繁殖地和栖息地，只有少量野兔、鼠类等小型动物，动物种群单一。植被均为省内常见植被，不涉及森林公园和自然保护区，也未发现古树名木等珍贵树木。

3.2对森林生态环境的影响

3.2.1对森林资源的影响。大兴风力发电项目建设首先是对项目区内森林资源的直接破坏，导致森林资源的数量减少。项目施工过程中产生的扬尘会降低周围林木的呼吸作用和光合作用，在一定程度上对林木的生长起到抑制作用，因此在施工中一定要注意对扬尘的控制，最大限度地减少施工对森林环境的影响。

3.2.2对野生动物的影响。项目施工过程中，因噪声和频繁的人为活动，致使部分野生动物发生小尺度迁移，在迁移过程中遇到天敌的机率变大，但随着工程的结束，临时占地恢复原地类，部分野生动物回到原栖息地，对野生动物的生存和繁殖造成的影响较小。

由于该项目是风力发电项目，运营期间会对留鸟和迁徙鸟类造成一定影响。对留鸟的影响主要表现在风机的运转噪声会对其产生驱赶和惊扰，影响附近鸟类的觅食和繁殖。鸟类适应环境的能力强，一般鸟类都具有良好的视力，很容易发现并躲避障碍物。因此，运营期间对区内留鸟个体生命安全造成的威胁很小，也不会对其生活习性造成太大影响。大多数情况下，鸟类迁徙飞行高度在200 m以上，且多是沿山脉和水系迁徙，该项目所处地区并非鸟类迁徙主通道，因此项目建设对迁徙鸟类的影响很小，只有在遭遇恶劣天气鸟类降低飞行高度时，风机的运转可能会对鸟类造成飞行障碍，对迁徙鸟类产生一定影响。

3.2.3对森林生态防护效能的影响。项目建设直接导致森林环境的破坏，森林群体数量减少，从而削弱了森林的涵养水源效能，降低了森林的水土保持效能，影响防风固沙、净化空气及降低噪声污染效能；施工期间排放的粉尘污染物直接影响周边森林的生长，间接影响森林的水土保持和水源涵养效能；施工中会造成土壤裸露，降雨导致水土流失，流入河中的泥沙会影响近水水质、堵塞河道，通过合理的环保措施，对生态效能的影响将会降到很低。

3.2.4对生态系统稳定性和结构完整性的影响。该项目所征收占用的林地被切割后，其斑块数量并未随着生态系统被切割而增加，各地类斑块未发生大变化，也就是说，对该区域生态环境起控制作用的组分未变动，生态环境的异质性未发生大的改变，通过项目建设的环保措施及森林生态系统的调节，工程影响区的生态功能将会得到恢复。因此，该项目不会对项目区整个生态系统的稳定性和结构完整性产生影响，但是在工程建设过程中需注意对生态系统的保护，使受到影响的生态系统尽快得到恢复。

3.2.5对生态安全的影响。 外来物种的入侵可导致生境片段化，当种群被分割成小种群后，种群的杂合度和等位基因多样性迅速降低，使遗传多样性丧失。随着生境片段化，残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透，使该地区生物种群进一步破碎化，从而影响该区域的生态安全。此外，风电场修建可能引入外来物种，因此，应加强监督管理，防止外来物种入侵。

4项目效益

4.1经济效益大兴风力发电项目财务计算期为21年，建设期1年，运行期20年。经营期上网电价按照0.610 0元/(kW·h)(含增值税)测算，总投资收益率可达到5.74%，项目资本金净利润率可达到9.07%。项目全部投资财务内部收益率税前为9.50%，资本金财务内部收益率税后为9.70%，收益较好。可见，该项目发展前景广阔，经济效益显著。

4.2社会效益风能是一种洁净、可再生的一次能源，风力发电是一种不消耗矿物质能源、环境影响小、建设周期短、建设规模灵活，具有良好社会效益和经济效益的能源建设项目。铁岭地区风能资源丰富，风力发电在该地区具有较好的发展前景，同时该项目的建设对于拉动地方经济、实施可持续发展具有重要意义。

近年来，风力发电在我国许多地区有了长足的进步[7]和发展，国内组装或生产的风力发电机组也开始大量投入使用，但仍难以满足我国风电发展的需求，因此应选择适合昌图地区风能资源特点和性能优良的风力发电机组的制造技术，在引进关键部件的基础上，逐步实现风力发电机组的国产化，从而降低工程造价。

我国幅员辽阔，有着丰富的风能资源，在风力发电广阔的发展前景下，风力发电机制造业市场需求量将逐年增大。通过引进、消化、吸收国外风力发电机组制造技术，加快我国风力发电机组制造国产化的步伐，对于加快国家机电行业产品升级，调整产业结构具有重要意义。

4.3生态效益该项目建设改变了区域地貌，美化了环境，既提供了电力，又节约了资源，还减少了环境污染，生态效益突出。利用风能发电，每年可为国家节约大量煤炭资源[8]、水资源和土地资源。华能铁岭大兴风电场(49.5 MW)工程，年上网电量约97 168.5 MW·h，与目前燃煤火电厂相比，煤消耗量按标准煤342 g/(kW·h)计，每年可为国家节约标准煤3.32万t；纯净水消耗量按3.1 L/(kW·h)计，每年可节水30.12万t。

利用风能发电，可减少大量污染物排放，与目前燃煤火电厂相比，烟尘排放量按0.718 g/(kW·h)计，可减少烟尘排放69.77 t/a；SO2排放量按5.744 g/(kW·h)计，可减少SO2排放558.14 t/a；NOX排放量按8.617 g/(kW·h)计，可减少NOX排放837.30 t/a；CO2排放量按789.980 g/(kW·h)计，可减少CO2排放7.68万t/a；灰渣排放量按119.450 g/(kW·h)计，可减少灰渣排放1.16万t/a。

4.4经济效益、社会效益和生态效益的相互关系一个建设项目的经济效益、社会效益和生态环境效益之间既相互制约，又相互促进，只有综合考虑全局利益和局部利益、远期利益和近期利益，才能实现社会的良性发展、经济的持续增长和生态环境的不断改善。

实践证明，大兴风力发电项目收益较好，可提供上网电量约97 168.5 MW·h，每年可为国家节约标准煤3.32万t,节水30.12万t,同时,还能极大地节约建设火电厂所需要的永久征地和灰渣储存所用的土地。

华能铁岭大兴风电场的开发，不仅是辽宁能源供应的有效补充，而且作为绿色电能，有利于缓解辽宁电力工业的环境保护压力，促进地区经济的持续发展，对于促进当地旅游业发展及带动地方经济快速发展将起到积极作用。开发建设华能铁岭大兴风电场是贯彻落实国家可持续发展战略和落实风电机组本地化政策的具体体现，对于发展和推动我国风电机组的国产化水平具有现实意义。此外，随着华能铁岭大兴风电项目落户昌图县，必将带来大量工作岗位，一定程度上增加了当地的工作就业机会，对缓解当地就业压力的作用显著。

风能属清洁能源，利用风能发电，每年可减少大量污染物排放，有效地保护了当地的生态环境。大兴风力发电项目的实施，使森林的生态效能有所下降，但是当地政府在项目区域内营造更高质量的森林后，促进了森林生态防护效能的恢复。

5结语

大兴风力发电项目的建设贯彻落实国家的可持续发展战略，不仅具有良好的经济效益和社会效益，还有巨大的生态效益。尽管项目建设对环境造成一定程度的破坏，但是工程建设只要严格按照环境保护措施，对森林的破坏程度就会大大降低。此外，项目的建设将改善区域人民生活状况，促进地区经济发展，在推动社会经济可持续发展的同时，达到经济效益、社会效益和生态效益的相互协调统一。

参考文献

[1] 徐克祥.浅谈风力发电机组控制技术研究方法[J].中国科技博览,2014(23):243.

[2] 李彦华,付长捷.在全国实行使用林地总量控制制度有关问题的探讨[J].林业资源管理,2002，2002(1):16-18.

[3] 韩继成. 发展风力发电保护环境[J].能源技术,2002，23(4):182-183.

[4] 杨森.阜新风电场项目征占用林地对森林生态环境的影响[J].林业科技情报,2015,47(2):63-65.

[5] 焦大志. 建平县哈拉道口风力发电项目使用林地可行性分析[J].内蒙古林业调查规划, 2016, 39(1): 3-4,29.

[6] 何祚庥,王亦楠.风力发电是我国能源和电力可持续发展战略的最现实选择[J].上海电力,2005,20(1):8-18.

[7] 刘文强.对我国风电发展战略及政策措施的思考[J].可再生能源,2003(5):1-4.

[8] 徐永模.建立资源节约型社会呼唤“资源忧患意识”[J].中国建材,2004(9):45.

中图分类号S 213

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)06-113-03

收稿日期2016-02-14

作者简介焦大志(1983- )，男，吉林白城人，工程师，从事林业调查规划研究。