浅议草原风力发电工程建设管理
2018-11-23
(西安建筑科技大学 陕西 西安 710000)
一、风力工程建设背景
(一)风能利用情况
风能发电以其“环保、节能”的特点日益引起世界上众多国家的高度重视,成为当今世界新能源开发中技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电方式。2005 年,《中华人民共和国可再生能源法》①颁布实施,国家“十五”规划中明确把大力发展可再生新能源作为国民经济可持续发展战略的重要组成部分,为我国加快开发可再生能源提供了政策保障。我国风能开发获得了突飞猛进的发展。
(二)内蒙古风力发电现状
21世纪,内蒙古风电事业ii进入飞速发展时期。2004年内蒙古风电总装机容量为13.514万kW,总装机台数为224万台。2005年全区风电总装机容量为16.574万kW,总装机台数为260万台,2006年内蒙古已成功建设12座现代化的风力发电场,安装使用了21种风电机型668万台,总装机容量为50.889万kW,占全国总装机容量19.65%。如果按等效满负荷2000h估算,2006年底内蒙古已形成年风电上网电量10.18亿kWh的生产能力。到2007年底,内蒙古风电装机量已达到1736万台,总装机容量为156.319万kW。截至2009年,在内蒙古电网覆盖范围内已取得风能资源配置的风电装机容量为1520万kW,已通过国家和自治区核准的风电装机容量达705万kW,已并网运行199.2万kW,已开工在建和已完成吊装工程具备并网运行条件的风电装机容量②为325.4万kW。最新统计数据显示,截至2010年4月底中国北疆的内蒙古风电并网装机容量已增至752万kW,装机容量位居全国首位,已突破700万kW 的全年规划目标。其中,乌兰察布市、锡林郭勒盟、巴彦淖尔市、赤峰市和通辽市的风电并网装机容量均超过了100万kW。为加大风电并网力度,内蒙古自治区在保证电网安全的前提下,最大限度安排清洁的风电能源上网。目前,内蒙古电网并网风电装机容量占电网开机容量的 20%,接近挪威、丹麦等风电开发先进国家的水平。内蒙古开发利用风能已产生了显著的经济效益和社会效益。
二、开发使用目的
(一)发展清洁能源
在自然界中,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能源危机的不断出现,各国都在加紧对风能资源的开发和利用,尽量减少二氧化碳等温室气体的排放。它不同于煤石油天然气,需要从地下采集出来,运送到火力发电的锅炉设备中去燃烧;也不同于水能,必须建造水坝,来推动水轮机运转,也不像原子能需要昂贵的装置和防护设备。风能的利用由于简单,便于获得群众基础,特别是在水力资源匮乏,缺乏燃料和交通不便利的沿海岛屿,山区高原地带,有着广阔的前景。
其次,能源的开发利用一般都会造成不同程度的环境污染,破坏生态平衡,2016年5月27日,国家发改委、国家能源局和国家煤矿安全监察局公布了央企控股的210座煤矿产能重估情况,总产能缩减1.35亿吨/年。基于2015年底在产煤矿39亿吨/年的产能以及国企在其中60%的占比(2016年1季度重点国企的原煤产量占到国内总产量的51%,估算所有国企和上市煤炭公司的产量至少占到60%),通过该政策缩减的总产能将达到3.74亿吨/年。为了保证我国经济社会发展,绿色节能寻求一种更加清洁的能源,合理利用风能势必会节约能源,减少环境污染,提高经济效益,促进国民经济又好又快发展。
(二)发展内蒙古优势
内蒙古得天独厚的优越条件和具有建设大型风电场,风力田的场地条件。一是风能取之不尽,用之不竭,而且风质好,年有效风速持续时间长,风中污盐雾和腐蚀性。一般无破坏性台风,龙卷风。二是风场靠近电网,交通便利,便于联网和维修。三是内蒙古风的规律是白天大,晚上小,与电网负荷变化相似,有利于调峰。四是风电效益逐步提高,随着风电生产的国产化和一次性能源价格的逐步攀升风电和火电价格差越来越小。人们更多的追求清洁能源带来的效益,生态效益与经济效益并存。内蒙古的风力发电已引起世界瞩目,可见风电事业在内蒙古将飞速发展并获得重大效总。
(三)保护草原生态
草原是中国西部地区的主要植被,占西部地区绿色植被总面积的79%。然而,由于中国草原超载过牧的问题,乱采、乱挖、乱垦等破坏草原的现象时有发生,草原鼠、虫害还未得到有效的防治,造成草原退化仍不断加剧。草原生态环境的持续恶化,造成沙尘暴、水土流失等危害日益加剧,不仅制约草原畜牧业的发展,影响农牧民的收入,而且威胁到我国生态安全。
加强草原的建设和保护,既有赖于自然科学方面的研究,以更高、更新的科学技术手段促进草原生态的保护和建设,而且更依赖以法律的手段对草原的保护、建设和利用,从而改善草原生态,提高广大农牧民的生活水平,促进牧区社会经济发展和政治稳定。
三、草原开发现状
(一)风力发电是否影响生态
资料来源于赤峰市气象局③2011年8月23日市气象局就2005年以来的气候变化情况做出分析评估。
从表一中可以看出,除了年蒸发量稍偏少之外,其他指标正常。表2当中各要素均正常。对照其他数据后表明,风力发电不会对当地气候产生影响,也不会对草原生态环境造成破坏,草原生态环境的变化主要取决于全球变暖,人为的不合理的开发和施工中有违生态环保的部分,才是主导因素。风电场及其周围一定范围内的草场均受到了不同程度的破坏。④由于我们干部群众的生态及环保意识十分薄弱,从设计、建设一直到运行管理风电场的全过程,均存在忽视草原生态保护的心态。
(二)施工中对土壤的影响
风电项目占地主要包括场区道路、风机基础、升压站、输电线路,其中,占地面积最大的部分是场区道路。多数环评报告⑤对场区道路宽度要求施工期 7-9m,运营期恢复为 3.5-4.5m,验收调查发现大多数风电场场区道路没有进行恢复,仍维持施工期的宽度。在草原生态系统中,土壤是生物量生产最重要的基质,是许多营养的储存库,是动植物分解和循环的重要场所,是牧草和家畜的载体。因此,研究风电建设期对草原的机械碾压所造成土壤物理化学性质的改变,认识机械碾压影响下的草原土壤退化过程和机制,以便采取合理的保护和管理措施,对防止草原退化和可持续发展具有重要意义。机械践踏和碾压影响土壤的物理结构(如紧实度、渗透率)⑥。由于过度碾压,土壤的容重和渗透阻力增加,因风蚀和水蚀而损失的土壤量大大增加,同时,土壤孔隙率发生变化,土壤团聚体稳定性和渗透率降低⑦。风电机在安装、调试及日常维护中要进行拆卸、清洗和维修,泄露的油污会对土壤和植被造成污染⑧。草原的退化是整个草原生态系统的退化,贯穿到生态系统的各组分与功能过程中,包括植被退化、土壤退化以及连接各功能组分能流的衰减x。建设输电线路过程中对草原土壤⑨造成的破坏也不容忽视,大部分裸露的土壤在后期没有进行植被恢复,造成表层含有机质较多的土壤营养流失,在自然条件下丧失了植物生长的条件,形成的裸露斑块造成了草原的退化,早期影响局部小环境退化,进而造成草原大范围沙化。
(三)对鸟类的影响
风力发电厂的塔架或风机叶轮会对鸟类造成伤亡,风机的噪音有可能影响鸟类在附近地区的分布,从而影响鸟类的繁殖、栖息和觅食行为。罗格艾特埃奥尔研究表明,当风机运转时,对鸟类低飞有驱赶和惊扰效应,对候鸟和旅鸟影响较小,对留鸟影响较大。更为严重的后果是:鸟类作为该地区生态系统生物链的高级消费者一旦缺失,直接造成该地区的一些昆虫(如蝗虫)泛滥成灾,植被受到泛滥昆虫的过度啃食甚至毁灭性破坏有可能导致一定程度的生态灾难。在风力发电实际建设过程中,有些风力发电场在自然保护区内,对保护区的保护造成了一定影响
四、解决措施
(一)选址建设
建设阶段,选定最科学、合理的运输作业线路,使车辆碾压草地的面积降到最低。初步建设风力发电的时期,在运输大型设备和负载量严重的车辆通过草原时,往往会对草场造成破坏。一旦路程设计的不合理,或者设备出现故障延误工程,会加剧草场的恢复。所以要及时做好运输工具的维修工作,尽量减少漏油和烟尘对草地的污染。
建设部门在选址上要充分考虑生态敏感地带,要尽量回避鸟类迁徙路线及自然保护区、易受破坏、难恢复的地区。在施工过程中应该严格按照环评要求划定施工范围以减少对土壤和植被的破坏,减轻草原的退化演替。对受碾压的场区道路要加以必要的工程修复,改善土壤的结构,植被的恢复尽量采用本土植物而不宜使用外来种从而防止生物入侵。
(二)合理操作
正常运行管理阶段的负责人要具备较高的思想觉悟和过硬的处理专业技术问题的本领。勤于检查,精心维护,小毛病及时排除,尽量避免因人为疏忽造成大故障而引进大批人马进行维修。测绘、勘探阶段,在条件允许的情况下,尽量实施航空作业,避免大量车辆和人员直接进入草地。不具备条件时,最大限度地减少参与选址作业的人数和车辆数。建设部门在选址上要充分考虑生态敏感地带,要尽量回避鸟类迁徙路线及自然保护区、易受破坏、难恢复的地区。在施工过程中应该严格按照环评要求划定施工范围以减少对土壤和植被的破坏,减轻草原的退化演替。对受碾压的场区道路要加以必要的工程修复,改善土壤的结构,植被的恢复尽量采用本土植物而不宜使用外来种从而防止生物入侵。
(三)监督与管理
环保部门在验收中应严格执行环评与批复⑩的要求,对于生态恢复达不到要求的项目一律不予验收,防止环保验收的“关卡”失去意义。建立长效的生态补偿机制,综合运用行政和市场手段,促使建设方加大风电建设的环保投入。建立草原植被恢复费征收使用管理办法,做好草原植被恢复费征收管理和使用工作,促进草原生态环境的良性循环和草原资源的永续利用。总之,风力发电在内蒙古草原地区的建设和运营中要充分重视草原生态的脆弱性,采取科学、合理、可行的工程措施和生态措施实现良好的生态恢复,实现“经济效益、社会效益、生态效益”的统一。
(四)贯彻落实《草原法》
新《草原法》规定,为了促进经济和社会的可持续发展,特此制定本法。在中华人民共和国领域内从事草原规划、保护、建设、利用和管理活动,本法所称草原,是指天然草原和人工草地。在国家层面也规定,国家应对草原实行科学规划、全面保护、重点建设、合理利用的方针,促进草原的可持续利用和生态、经济、社会的协调发展。各级人民政府应当加强对草原保护、建设和利用的管理,将草原的保护、建设和利用纳入国民经济和社会发展计划。再利用广播、电视、报纸、网络等宣传媒体大力宣传《草原法》《内蒙古自治区基本草原保护条例》等法律法规,通过发放草原法律手册,使全社会了解《草原法》,做到家喻户晓,人人都懂法、用法,提高广大群众的法律意识,特别是让基层干部和农牧民真正了解《草原法》的具体法律内容,依法合理利用和保护草原,做到使用有权,保护有责,建设有力,实现草原生态保护和畜牧业生产的协调发展。学习、宣传新修订的《草原法》及配套法律法规是一项长期的工作,贯彻执行《草原法》,切实保护和建设草原是一项艰苦的民心工程,需要更加辛勤工作,不断奉献,才能做好,做扎实。
(五)违规处理
根据新《草原法》第八章法律责任共计 13 条款的规定,违反《草原法》的法律责任主要有以下几个方面。违反草原监督管理的法律责任,违反草原建设的法律责任,违反草原使用的法律责任,违反草原保护的法律责任等的行为。总结《草原法》xv基本上可概括为两个方面:一是违反草原监管行为;二是非法利用行为。传统的非法利用多是牧民不合理的利用草原资源,但是在工业建设和风力工程的推动,加强草原生态保护和建设的问题刻不容缓,处理好草原的问题,绝不仅仅是生态单方面的问题,更大程度上有利于我国民族的团结和繁荣,更多的照顾到传统以游牧民族为主要生产方式的人群。认真深刻总结草原工作的成就和经验,分析草原的新形式,需明确今后的一段时期以“生态经济目标并重”发展为“生态优先”的指导性思想。
【注释】
①中国资源综合利用协会可再生能源委员会.风力 12在中国〔M〕.北京:中国环境科学
②晓蓉.我国风力发电的现状与展望[J].中国电力,2004(1).
③王岩春,刘国荣,刘建宇,等.内蒙古赤峰市“十一五”草原鼠虫害防治工作及存在问题和建议[J].草业与畜牧,2011(10):22-26.
④扈明阁.赤峰草地[M].北京:中国农业出版社,1990:15-18.
⑤齐来生.内蒙古风力发电的发展现状及产业化发展前景〔J〕.内蒙古电业,2002,(2):129 -131.
⑥Dakhsh MGifford FGE.influence of vegetation.rock cover and trampling on infiltration rates and sediment projection Water Resource Bull,1980,16:979 -986.
⑦高英志.放牧对草原土壤的影响〔J〕生态学报,2004,(4):790 -796.
⑧赵大庆.风力发电场的主要环境问题〔J〕.
⑨Chen Z Z,Wang S P,Wang Y F,et al Typical grasslandecosystem of China Beijing:Science Press,2000.
⑩杨振海.大力建设生态文明 做好草原执法工作[N].农民日报,2008-07-17(8)