风电场对生态环境的影响分析与保护策略研究

■中国大唐集团内蒙古分公司赤峰新能源事业部 苗怀强

风电场是一种依靠风力提供清洁电力能源的生产场所，但是在对风电场设备的维护和检修过程中会用到一些固体配件和化学合成液体，如不科学使用，同样会对生态环境造成破坏。尤其是风电场建设在生态环境接近原始的无污染地区，对生态环境的保护要求更为严格。

风电场所处生态环境概述

风电场分为海上风电场和陆地风电场。我国陆地风电场普遍建设在高山、丘陵或草原地带，这些地区人口稀少，生态环境没有遭受破坏，接近原始状态且自然资源丰富。风电场虽是现代清洁电力能源的生产者，但是依靠现代工业技术进行生产的地方就会有污染，风电场在电力生产的同时，也会因为在设备的维护和检修过程中物资使用不当、废旧物资处理不科学、设备管控不到位和环保意识淡薄等，破坏周边生态环境。这就要求风电场在生产运营时把对生态环境的保护纳入其中。

污染物的种类及其对环境的影响

风电场污染物由生产和生活产生，污染物可以分为以下四类：液体类，如齿轮油、液压油、清洗剂等；固体类，如滑环碳刷、劳保手套、办公废纸等；生活垃圾类，如剩菜剩饭、污水等；其他类，如塔筒污垢、发电机轴承噪音等。

液体类污染物在风电场产生的污染种类中对生态环境污染最为严重、最为常见，也最难以处理。这种污染物通常是由多种化学物质合成，非自然条件下存在，具有很强的腐蚀性和毒性，由于具有流动性和渗透性，当它们没有在规定的器具内存放时，会保持流动，移动范围大。液体接触地面后会渗入地下污染土壤，对植物产生破坏，并进入地下水系统，从而对使用地下水作为饮用水水源的当地居民造成身体伤害。有案例表明，齿轮油、液压油和工业清洗剂渗入过的土地，植物当年死亡，且来年不会再生长，土壤成为黑色，表面光秃。

工业清洗剂使用最多的卤代烃清洗剂有氯代烃和氟氯烃两类，包括二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、三氟三氯乙烷（F-113）。卤代烃清洗剂因具有清洗能力强、不燃烧、干燥快、易蒸馏再生的优点被广泛使用。氯代烃溶剂均不能自然降解，排放后对空气、水体和土壤有较严重的污染。F-113、四氯化碳和1,1,1-三氯乙烷的挥发气体滞留在大气中随气流上升，在平流层受紫外线照射分解产生氯原子，氯原子作为一种催化剂可长久引发损害臭氧层的反应，使臭氧层阻挡紫外线的作用降低，给地球上的生物带来危害。

固体类是指更换下来的废旧备件或者定期更换的易消耗品，如接触器、滑环碳刷、吸油纸等。固体类垃圾难以降解，对动物危害大。定检维护后，吸油纸、垃圾袋如被随意扔掉，当牛羊从周边经过时可能误食导致死亡。碳刷、接触器等在更换后如被随意丢弃，材质的特性使其无法在自然环境中分解，将成为当地自然环境中不可移动且长期存在的污染物。

风电场的建设带来人口数量的增长。以10万千瓦风电场为例，两个班组每班12 人，厨师2人、司机2人、管理4人，合计32人。生活垃圾如不科学处理，会打破原有生态平衡。

另外，风机故障导致的视觉污染和噪音污染也是一种污染物。风力发电机因为漏油、着火等，会造成风机塔筒和机舱污染或变形、脱落。噪音的产生主要来自发电机轴承故障、偏航机械故障等。噪音能对动物的听觉器官、视觉器官、内脏器官及中枢神经系统造成病理性变化。噪音对动物的行为有一定的影响，可使动物失去行为控制能力，出现烦躁不安等现象，强噪音会引起动物死亡。噪音会使人产生头痛、脑胀、耳鸣、失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等神经衰弱症状。

污染物产生的原因

风电场液体类污染物产生的原因：风机、风机变在运行过程中，齿轮箱或液压站及冷却系统会因油管老化出现裂纹、油管与箱体连接处螺栓松动、箱体开裂等导致油液渗、漏，污染物从漏点流出后会从机舱或塔筒顺流，最终流到地面，渗入地下，使得草木死亡。

固体类污染物产生的原因：工作完成后随意丢弃器件，不妥善收集，没有在风电场建立集中存放废旧物资的场所，或可二次使用的物资得不到再次利用，日积月累成为报废垃圾。

生活垃圾产生的原因：污染物没有经过特殊处理，随意排放，垃圾场没有进行认真规划，在垃圾倾倒过程中没有按照要求倒入指定位置，对垃圾运输车辆没有密封。

其他类污染物产生的原因：设备故障不及时处理，如塔筒被污染，没有及时清洁；发电机轴承噪音因为没有引发故障或人员责任心不足，致使设备长期带病运行，噪音越来越大并持续存在。

应对措施

针对第一种液体类污染物，应主要从预防的角度进行防治，加强对齿轮油、液压油和冷却液油管表面、箱体表面以及油管与本体连接处的巡视检查。油管受油液腐蚀或高温日晒会导致老化，从而引起油管表面出现细微裂纹，继而发生油液缓慢渗漏现象。油管与箱体连接处会由于力矩紧固值达不到要求，在内部压力的作用下引起油液从连接处向外部渗漏。箱体开裂、放油口等部位封堵不实，会导致油液大量泄漏。如发现上述问题，要第一时间进行封堵，然后采用更换油管、紧固力矩的方式治理。工业清洗剂的使用应采用喷溅的方式，此法可以有效控制工业清洗剂的使用量和目标对象的准确性。

表1 风机半径污染百分比

液体污染会导致生态环境的严重污染，包括植物、土壤和地下水系统，且治理起来非常困难，目前主要采用的治理方式是更换表面土壤，但是这样做只能对表面土壤起到恢复作用，油液一旦渗入地下水系统将无能为力。对此，可设置污染缓冲区。经过对100 台风机塔基周围生态环境进行污染统计分析，以风机和风机变为原点，划分5 个半径范围，得出风机20 米内污染分布频率（见表1），从中发现半径5 米范围内液体污染最为严重。可设立以风机和风机变为原点、半径为5米的地面硬化区域作为防污染的缓冲地带，有效解决风机油液、清洗剂对土壤和植物以及地下水系统的污染。

作业中会收集到泄漏在风机中的废油，应首先密封处理，拉回风场后灌入废油桶，密封后在指定的区域存放，然后联系专业回收机构进行回收处理，每个季度至少回收一次，以免蒸发，造成大气污染。工业清洗剂采用环保清洗剂，如强碱性电解水设备生产的强碱性电解水环保清洗剂。

针对第二种固体类污染物，从设备上更换下来的废件放入回收仓库后应本着能修理的修理后二次使用，不能修理但有回收价值的卖到废品收购站，最后没有任何价值的废件再联系相关有资质的企业进行无害化处理的原则进行。为确保在作业过程中明确器件和回收废件的数量，检修人员在作业时应带消耗品使用与回收登记表，以便做到带走多少就带回多少。

针对第三类污染物生活垃圾应采取两级存放，第一级风场内，存放区域采取地面硬化，四周封闭，第二级垃圾场，选址在自然资源薄弱或者环境已经受到破坏，且不能恢复或者已恢复无意义的地区建设，垃圾场要建设采用底部硬化处理，避免有液体渗入土壤，从而污染地下水系统。

针对第四类污染物，应对存在机械噪音的设备立刻停机检查。产生噪音的原因有两种，一是轴承润滑不足，二是轴承损坏。对于第一种原因，应在每年定检中按照设备说明书要求做好发电机轴承的润滑。对于第二种原因，通常伴有强烈震动，表面温度升高，应及时更换轴承，避免事故扩大。

对转动部件的噪音可以提前采取隔振措施，以减弱噪音的传播。可以在机舱内部四周利用多孔性吸声材料和共振吸声结构进行降噪。吸声材料主要是多孔吸声材料，如玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩、穿孔吸声板等。材料的吸声性能由其粗糙性、柔性、多孔性等决定。

对有塔筒油污的风机首先处理泄漏点，再进行擦拭，以防止液体下落对地面的污染，并持续观察后续情况。

另外不能忽略外委单位工作人员对风电场的环境破坏，以上措施应在外委单位人员进场前对其进行专门培训。

结语

绿水青山就是金山银山。对生态环境的保护关乎千秋万代，是可持续发展的重要内容，是利国利民的大事。因此风电场应加强对所处生态环境的保护，使企业实现长久发展、科学发展，这同样是企业的责任与担当。风电场对环境的保护要本着预防为主、治理为辅，谁作业谁负责、谁污染谁治理的原则，把环境保护纳入每日的检修作业中，实行考核机制，只有这样才能彻底保护好风电场所处生态环境，实现企业和原有生态环境并存。■