风力发电对水生态环境的影响分析

刘宗恺

（山西省水资源研究所，山西 太原 030001）

风能是人类最早利用的能源，利用风带动风车抽水、磨面等，风能作为一种取之不尽，用之不竭的可再生清洁能源，越来越被人们广泛利用，尤其是风能发电。《中国应对气候变化国家方案》中指出，我国减排的难度主要在于煤炭消费比重大，能源结构的转换将成为减排的主要措施之一。在新时代大力推进生态文明建设的今天，成熟的风力清洁发电正逐步取代传统的高污染燃煤发电。

1 山西省风能资源

山西省风能资源较好区域总体上可分为东部和西部，即以中部断陷盆地为界，西部为管涔山、吕梁山及其周边区域，风功率密度≥300W/m2，技术开发量为5020MW，技术开发面积为1612km2；东部为恒山、五台山、太行山、太岳山、中条山及其周边地区，风功率密度≥300W/m2，技术开发量为7900MW，技术开发面积为2449km2。

2016年山西省人民政府公布了《山西省“十三五”战略性新兴产业发展规划》。规划指出，在确保风电有效消纳的基础上，大力推广先进、高效、大功率的风能发电，鼓励资源和开发条件较好地区加快开发。积极推进晋西北、吕梁、中条山风电场项目建设，推进晋北千万千瓦级风力发电基地建设。继续完善自主研发、设计、制造、运营和管理的风电装备产业体系，提高风电电机、发电机控制装置、增速器、主轴、叶片、法兰、塔筒及整机制造能力。力争到2020年，风电装机达到1800万kW。

2 风力发电项目对水生态环境的影响

2.1 施工期

风力发电项目在建设施工安装过程中有可能对水生态环境产生影响的因子主要包括基础开挖施工、施工废污水和施工材料、废弃物。

2.1.1 基础开挖施工可能对水生态环境的影响

（1）基础开挖施工的项目

风力发电机组及箱式变电站安装。根据相关风电项目施工资料，风力发电机组安装的基础一般采用天然地基，基础形式一般为直径约17m的圆形板式扩展基础，基础埋深一般在3m左右（自然地坪以下）。

箱式变电站基础采用天然地基，基础形式为钢筋混凝土箱形结构，基础埋深一般约为2m（自然地坪以下）。

地埋式电缆的铺设。风力发电机组一般采用地埋式电缆进行，电缆沟施工开挖深度一般约0.8m。

架空式导线的架设。风力发电机组之间、升压站进出导线的架设一般采用铁塔架空导线。铁塔基础施工一般采用大开挖式，一般最大开挖深度约为4m。

升压站基础施工。升压站基础施工主要包括电力输送升压设施区域的基础施工和办公楼的基础施工，一般最大开挖深度约为4m左右。

（2）对水生态环境可能产生的影响

根据项目区水文地质条件的不同，对水生态环境的影响程度将不同。基础开挖施工区域距离地表水河道较近，将会对地表水造成一定的影响，如对河流泥沙含量等造成影响。另外，施工材料及施工废弃物不按规范堆放或不及时清理，特别是在降雨量较大的情况下，可能会进入河道，对地表水水质等造成影响。若基础开挖触及到地下含水层，将对该含水层地下水造成一定的扰动，但该扰动一般是暂时的，施工结束后将逐渐消除。另外，基础开挖施工区域如果位于地下水补给区，特别是灰岩裸露区，将会对地下水产生影响。

2.1.2 施工期废污水

施工期废污水主要指施工和管理人员的生活废污水，如果产生的废污水不经处理直接排放，将会对水生态环境造成影响，特别是在河道附近和地下水补给区域，影响较为明显。

2.1.3 施工材料、废弃物

施工期的废弃物主要包括施工材料的废弃物、人员产生的生活垃圾。如果施工用到的电缆、电器组件、机油以及水泥、砂砾料等材料不设置规范的存放点进行存放，将会对水生态环境造成一定的影响。如果施工过程中产生的施工废弃物及生活垃圾，特别是废弃的机油、润滑油、涂料等不经专门机构回收，将会对水生态环境产生影响。

2.2 运营期

风电项目建成投产进入运营期以后，主要任务就是利用风力发电。项目运营期有可能对水生态环境产生影响的因子主要包括项目排水、废弃物等。

2.2.1 运营期项目排水对水生态环境的影响

运营期排水主要有升压站内工作人员产生的生活污水，生活污水水质相对较差，如不经处理直接排放，将会对水生态环境造成影响，特别是在河道附近和地下水补给区域。

2.2.2 运营期废弃物对水生态环境的影响

风电项目运营期产生废弃物主要是运行过程中产生的废旧器件、废油和废旧蓄电池等及升压站内工作人员的生活垃圾。

风力发电机组的设计寿命虽为至少20年，但在其服役的生命周期中，由于各种环境、载荷、材料等因素的不利影响，机组各个部件都不可避免地产生累积损伤、抗力衰减和功能退化。尤其是在报废机组内的润滑油和升压站内的冷却用油以及蓄电池组，一旦发生泄漏或随意丢弃，若无采取建设事故油池、及时回收等保护措施，将会对水生态环境造成不可逆的破坏。同时，升压站工作人员产生的生活垃圾若不经统一处置，也会对水生态环境造成一定影响。

3 结论与建议

综上，风力发电虽属于国家鼓励的清洁能源项目，仍会对周边水生态环境产生一定的危害，因此必须在其施工和运营期间加以防范，采取相应的保护措施。

第一，工程在河道附近施工时，应避免暴雨季节施工，并在雨季到来之前修好排水设施。降雨前要用土工布覆盖裸露管沟和临时堆土，避免雨水直接冲刷。

第二，施工期与运营期产生的废污水应经沉淀后进行回用；施工安装材料、施工废弃物、生活垃圾等需进行妥善保管和处置，统一集中回收。

第三，升压站冷却用油必须配套有事故油池，且对事故油池区域进行严格防渗，确保渗透系数满足标准要求，事故废油需交由有资质单位回收处置。

第四，废旧蓄电池组不得随意丢弃，需暂存于危险废物暂存间，并及时由有资质的回收单位处置。

此外，建设单位要主动接受当地水行政主管部门的监督，对可能出现的水生态环境安全隐患及时采取防范措施，使风力发电项目真正成为环保绿色无污染的可持续发展能源。