1、风电场对气候有影响吗?
在过去几年里,国际上有一些声音称,大型风电场会改变所在地区的气候。影响的主要形式为,大规模风电场会抬高所在地的温度,这一点在夜间尤其明显。对此,气象学给出的解释为,夜间的近地面层大气较稳定,暖层常常位于冷层之上,但风机叶片的旋转会造成暖空气下行,冷空气上行,从而导致近地面夜间温度升高。
更有担心称,大规模风电场会改变处于其下风向远方某地的气候。我国国家气候中心赵宗慈研究员等人曾对风电场对气候变化的影响研究进行了综述分析。赵宗慈等人在2011年发表的研究论著中称,一些数值模拟研究表明,如果全球建立大量大型风电场,例如假定全球使用风能占总能源10%以上,即全球陆地的30%—40%和全球海洋浅水区均建有风电场,这些风电场的运行将可能造成全球变暖和风速减小。同时,作者也指出,由于试验的不确定性,风电场究竟对全球气候有何种影响,还需要进一步研究。
2、如何解决风力发电过程中对环境的影响
风能作为一种新生的清洁能源,无味无毒,还不会污染水源,其环保效益是有目共睹的。因此越来越多的国家加大了对风能的开发和利用。但是,风能发电场的建立却对局部的生态环境和自然景观造成了影响,并引发了人们的关注。
1风力发电基本原理与发展概况
大气层在太阳光的照射下,温度会上升,同时由于地球的自转和公转作用,造成地球表面受热不均,形成大气温差,引发空气流动。空气在水平方向的流动就形成“风”。风能归根到底来源于太阳内部的热核聚变反应,只要有太阳,就会产生风能。风力发电就是将风的机械能转化为电能的过程,但是由于风的不稳定性,导致发出电能的波动性也较大。
2风力发电的视觉污染
视觉污染是风力发电对环境的主要影响之一。风轮机对视觉影响的主要参数有景观的类型、风轮机的布置、风轮机的尺寸、风轮机的数量以及风轮机的颜色等。
在风和日丽的条件下,风力发电机组会产生晃动的阴影,在清晨和傍晚时分,阴影对人产生的影响最大,而且阴影会随天气和季节的变化而变化。转动的风力机桨产生的阴影会使人心烦意乱,产生眩晕感,严重扰乱人们的正常生活,造成视觉污染。
因此,在风力发电机组选址时,要限制阴影发生的时间。通常情况下,人们每天接受阴影的影响不能超过10小时,否则,必须在特定时段关闭风力发电机。此外,可以在风力发电机组安装传感器,在特定时段控制风力发电机的运行。
3风力发电的噪音污染
风轮机产生的噪音主要包括轮毂活动部件运动产生的机械噪音、风轮机叶片和周围空气摩擦产生的气动噪音。这些噪音的产生都与风速密切相关。其中电机和齿轮箱是造成机械噪音的主要原因,而齿轮箱是最主要的噪音源,齿轮的制造水平也决定了噪音的大小。噪音可以通过风或风轮机的其他结构传递出来,离风轮机越远,噪音也就越低。
因此,在规划风电场时,要充分考虑到噪音对附近居民的影响。可以将风电场建立在风能资源丰富,而人口分布稀少的沙漠、海岛、山口等地区,以有效降低噪音对居民的影响。此外,厂商在制造风轮机时,应通过技术革新,来降低齿轮箱本身的噪音,减少叶片的气动噪音,也可以通过隔离技术来屏蔽部分噪音。
4风力发电对生物及生态的影响
风力发电场的建立会严重影响鸟类的生活。鸟类在本地迁徙或季节性迁徙的过程中,可能会撞在塔架或风轮机叶上造成伤亡。本地迁徙主要是指鸟类在休息地与觅食地、饮水地之间的活动,这种迁徙每天都在发生。季节性迁徙是鸟类因季节变化而进行的大规模的迁移活动,每年发生两次。在迁徙活动密集的地区,鸟类受伤的风险会更大。
风电场的建立会影响鸟群的数量和生理机能,降低对鸟群的吸引力。随着风轮机数量的增加,鸟类就会避开风轮机附近的区域,使得风电场附近鸟的密度降低。很显然,这会对鸟类(尤其是珍稀鸟类)的活动区和密集地造成不利影响。
因此,在风电场选址时,要尽量避开鸟类的栖息地和迁徙路线,避开鸟类生活的敏感区域,以减少对鸟类生活的影响,保护好生态环境。
5风力发电的电磁干扰
在风力发电系统中,发电机、变电所、输电线路等是造成电磁辐射的主要原因。风力发电场附加的接收装置在接收信号时,会收到风轮机叶片反射的电磁波信号。反射信号是一种滞后信号,能够对调幅无线电系统产生较大的影响;同时,叶轮机叶片的转动还会产生一种移相信号,能够对调频无线系统产生影响。叶片的制作材料也会对电磁波产生干扰,如果叶片是由金属材料制成,则会造成严重的电磁干扰。此外,在高压输电线路周围会形成一个交变电磁辐射场,使相对地面产生静电感应,造成对无线电的干扰。
许多通信频率都会受到风轮机的干扰,一般情况下,受其干扰的通信类型主要有微博通信、电视广播、飞机导航无线通信等。只有它们的波长大于风轮机总高度的4倍以上时,通信信号才基本稳定。
因此,在设计和制造风力发电机时,要选用防辐射的材料,将电磁辐射控制在设计环节;在建立风力发电场时,要充分考虑到风轮机的参数和相关的无线电系统参数。在铺设输电线路时,要避开电视发射塔、移动通信发射塔、电话程控塔等重要的电子设施设备;选用干扰水平较低的风力发电设备,并与其他设备之间保持防护间距;在架线时,要适当抬高塔架的高度,以减少电磁辐射向下辐射的强度。
6风力发电对公众安全的影响
目前看来,风轮机带来的人身伤害事故概率较低,但也存在一些潜在的公众安全问题。叶片斥开是指叶片的一部分或整个叶片在运行过程中斥开,这是一种严重的事故类型。当风速过大,超过“切出风速”时,叶片结构在高速旋转的状态下,就会发生故障,导致叶片断片飞出700~800 m。专业人士认为,在距离风轮机210 m的范围内,叶片飞出造成的死亡率(千万分之一)与雷击差不多,而且大部分时间,人们不会在距离风轮机210 m以内的范围内活动,因此,危险性较低。虽然这种因风轮机叶片自身故障带来的人身伤害概率较小,但也应该切实引起相关部门和公众的高度重视。
因此,要严格控制人们在风轮机周围的活动,设立安全的活动范围,制定警示性的安全标语,并安排专门人员值班以确保万无一失。
7结论
随着人们对新能源的开发利用,风能因其清洁、储量大等优点也日益受到人们的青睐。对风能的开发利用不仅可以有效缓解我国能源不足的现状,而且可以促进资源节约型、环境友好型社会的发展。但是风能对环境也会产生负面效应,如造成视觉污染、噪音污染,影响鸟类生存,带来电磁干扰等。因此,在建设风力发电场时,要加强管理,严格保护生态环境,减少因风力发电带来的负面影响。
3、风力发电的风机会影响气候吗?
有一些影响,看过一些研究,风力发电会导致气候温度上升,但是幅度很小大概在0.3℃左右。相比较减少的温室气体排放量来看,几乎可以忽略不记。
另外由于在机组正常工作的时候,叶片旋转速度很快,会撞死一些小鸟。
4、风力发电对天气的影响
风力发电影响局部气候风电是利用大气中的风能,根据能量守恒定律,一种能量的消耗与产生必然需要产生或消耗另一种能量,因此风力发电机组发电过程必然要消耗掉一部分大气中的风能,而风能作为气候变化的重要因素之一,其变化必然带来气候的变化。
从某些海上风电场和内陆山脊风电场在运行的时候,如果湿度比较高,风轮背后会凝结巨大的水汽尾羽,可能对局部的小气候,比如湿度、沙尘沉降产生影响。
风力发电机的风轮叶片的损坏易发生事故,风力发电机的风轮叶片在遭受25m/s(切出风速)以上的大风时,虽然风机处于停机状态,但由于叶片根部所能承受的弯矩、转矩、剪切强度、挤压强度有限,严重时可导致整个叶片飞出。
造成路面上的人员伤亡和建筑破损(虽然风力机所在之处多为沿海区域,人烟稀少)。除了极端风,叶片表面腐蚀、雷击、覆冰、裂纹等均易造成叶片断裂,造成事故,影响公共安全。
(4)风电改变气候扩展资料
风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。
通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。
功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。
当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率输出。
5、风力发电场可能扰乱气候吗
风力发电仅仅是将风能转化为电能,虽然风车在一定程度上会影响风速,可这种影响,对于全球大气候下的气流的流动是微乎其微的。更何况气候的两个主要因素是气温和降水,风力发电影响不了他们
6、建立风力发电站气温骤降,对当地气候的影响
一项最新的研究表明,大型的风力发电场能在很大程度上,尤其是通过增加夜间的温度,来影响当地的气候。
得克萨斯州弗卢万纳县附近的涡轮机
利用和在辨别城市热岛区的温度变化趋势时所采用的相同的分析技术,研究人员仔细观察了得克萨斯州中西部一万平方公里区域的卫星图像。该地区囊括了全球最大风力发电场之列中的四个。
研究团队的分析显示,该区域超过95%的涡轮机在2003~2011年九年时间里建立起来。其间,设置了风力发电场的地区在夏季的几个月中,夜晚的平均地面气温,要比附近没有风力涡轮机的地区,增加了0.65℃。
在夜间,当地面的空气要比几十米高处的空气凉爽时,由风力涡轮机产生的大气湍流会搅动温暖的空气向下流动,从而将地面加热。4月29日,研究团队在英国《自然-气候变化》杂志上在线报道了此项发现。
这是第一个基于卫星数据而非计算机模拟来揭示气温上升机制的研究。研究中所测量的变暖速率很高,而原因则很简单:过去的几年中,该地区曾经历了风力发电场发展的一个快速上升期。
研究人员表示,如果不再有更多的涡轮机的增加,任何一个已经建立的风力发电场所带来的变暖效应将很有可能趋向稳定。
7、风力发电会影响气候吗