风力发电对候鸟的影响分析

张建华 柯 涛 姜洪波 刘 玲

广东三海环保科技有限公司

风力发电对候鸟的影响分析

张建华 柯 涛 姜洪波 刘 玲

广东三海环保科技有限公司

风能资源属于清洁能源，但风力发电场建设可能对候鸟迁徙等产生影响。笔者结合广东省已运行的风电场情况进行分析，结果表明，候鸟迁徙与风资源丰富区域确实有重叠，但实际发生撞击较少。

风力发电场;影响;候鸟

1 引言

风能资源属于可再生、清洁能源，正越来越受到世界各国的重视。近20年来，风能发电取得长足发展的同时也带来了鸟类保护问题[1]。在风力发电较早的发达国家，如美国、加拿大等国,已经进行了大量相关研究；我国近几年风力发电迅猛发展,装机容量已经步入全球前列，但是对风电场鸟类撞击的研究并不多[2]。

笔者结合广东地区已投运风电工程状况，深入探讨风电场对候鸟的影响及相应对策。

2 对候鸟的影响

候鸟夏天在纬度高的区域繁殖，冬天在纬度低的区域过冬；因此风电场对其迁徙的影响通常属于一次性、偶发性影响。

2.1 对迁徙路线的影响

由于远程迁移需消耗大量体力，迁徙中候鸟除保持固定队形外，会尽可能选择风资源较好区域，顺风滑翔，减少消耗。我国候鸟迁徙路线有西部、中部和东部路线三条。以东部路线为例，候鸟在迁徙时，主要选择东南向风资源相对较好的区域，就是基于这一原理。

2.2 风电场选址

结合迁徙路线和中国有效风功率密度分布图[3]来看，东部迁徙路线与东南沿海风能资源相对丰富区域有相当程度的重叠性。换言之，东南沿海规划建设的，或已投运风电场中，有相当部分与候鸟迁徙路线重叠。

除东南沿海区域外，西部、中部迁徙路线与风能资源丰富的新疆、甘肃、内蒙、黑龙江、吉林重叠性也较高。

2.3 候鸟撞击风机现象

风电场对候鸟的主要影响是出现撞击风机死亡的现象。

2.3.1 飞行高度与风机高度

受大气中氧含量的限制，多数鸟类迁徙高度均低于1000m，尤其小型鸣禽的迁徙高度不超过300m，候鸟夜间迁徙的高度往往低于白天。当飞行遇到山体时，会顺山坡向上飞，穿越障碍。

考虑风资源特点，除海上风电场和近海风电场外，其余陆域海拔低于150m区域风资源相对较差；高于950m区域吊装、开路及运维成本过高，经济效益差。

结合广东地区风电场实际情况来看，除海上风电场和近海、滨海风电场外，大多数陆域风电场均布设在150-950m的山腰或山脊上。风机叶片旋转扫风范围在离地面40～120m之间，这个范围是鸟类飞行通过风机的高风险区域。

从飞行高度来看，候鸟尤其是小型鸣禽与风机发生撞击的可能性是存在的。

2.3.2 飞行速度与轮毂转速

迁徙过程中，候鸟均速约30～70km/h，受气流的影响，一般顺风飞行快，逆风飞行慢。

风机叶轮转速一般在10-30r/min左右，与候鸟飞行速度对比，叶轮转动是极为缓慢的。

从飞行速度来看，正常情况下发生撞击的概率是较低的。

2.3.3 候鸟飞行时间段

大型候鸟在晴朗天气迁徙，利用日间热气流盘旋升空将能量的耗损降到最低；而小型候鸟多在夜间迁徙，可以避免白天天敌威胁。

鸟类的视力很好,它们能在几百米之外发现风电场这样的障碍物而绕其飞行[2]。

已有研究说明,撞击率与天气相关,由于雾或雨天能见度低,会有许多鸟与风机相撞[4]。

3 结论与建议

3.1 影响分析结论

候鸟迁徙路线确实与风资源丰富区域有一定重叠。

就资料来看，小型候鸟迁徙高度位于风机扫风的高风险范围，而就实际运行的风电场情况来看，候鸟与风机发生撞击的几率是较低的。

在相同条件下，夜间较白天发生鸟类撞击的风险大；大雾天气较晴朗天气发生鸟类撞击的风险大。

3.2 建议

3.2.1 风电场选址

因为候鸟迁徙路线大多位于风资源丰富区域，无法避免迁其重叠性。但在风电选址过程应高度关注典型鸟道及其附近区域。

3.2.2 风电场布局设计

①根据地形分组布置风电机，避免长距离顺着迁徙路线沿山脊线单行排列风电机,因为这样会成为迁徙鸟类飞越山脊的障碍；②相邻的风机之间要留有足够宽的飞行通道,防止风机间距离太近造成通过的鸟类伤亡。

3.2.3 加强监测和后评价

对已建成的风电场进行监测；对候鸟死亡率较高的敏感风电场加强监测，制定风电场科学管理的制度，建立健全退出机制，发现对候鸟迁徙影响较大，应组织论证，并由环保部门组织专家进行评审，无法通过技术措施改进的风电场，应退出运行。

3.2.4 适时关停相关风机

对已在典型鸟道及其附近建立的风电场,在鸟类迁徙季节,要配备鸟类观测人员,随时观测进入场区的鸟类数量,在鸟类迁徙数量大的时段,要适时关闭风机。在鸟类迁徙季节,遇有大风、大雾等会迫使鸟类低飞时,要关闭风机。

[1]BRAUN C E,Edekoven O O,ALDRIDGE C L.Oil and gas de⁃velopment in western North Amarica:effects on sage brush steppe avifauna w ith particular emphasis on sage grouse[J].Transactions of theN orth A merican Wildlif e and N atural Resources Conf erence,2002(67):337-349.

[2]KAHLERT J,PET ERSON I K,FOX.

[2]王明哲,刘钊.风力发电场对鸟类的影响[J].西北师范大学学报,2011,47(3):87-91.

[3]中国有效风功率密度分布图.中国国家地理[J].2007,5(1).

[4]卞兴忠,蒋治学.风力发电场对鸟类迁徙的影响分析与对策[J].环境科学导刊,2010,29(4):80.