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海上风电开发对生态环境的影响及解决方案

海上风电作为一种清洁、可再生的能源,对于减少温室气体排放、推动能源结构转型具有重要意义。2023年,全球海上风电新增装机10.8GW,我国海上风电新增装机达到7.18GW(并网容量6.3GW),占比约66.5%,连续第六年位居全球首位。至2023年年底,我海上风电累计装机规模已达到37.7GW,约占全球海上风电市场份额的50.1%,连续第三年位居全球首位。值得注意的是,海上风电在为我国能源结构调整和低碳经济发展做出贡献的同时,也面临在开发过程中影响海洋环境及海洋生态系统的问题。系统、全面、科学、客观地评估海上风电对海洋生物影响,明确项目开发建设及运维各阶段存在的问题及解决路径,对促进海上风电行业和海洋环境保护的协同发展具有深远意义。

一、开发合规性

为完善海上风电管理体系,规范海上风电开发建设秩序,保障海上风电与环境生态和谐共处,促进海上风电产业持续健康发展,从国家到地方政府以及行业协会,都通过制订法律法规的方式对海上风电开发提出了严格要求。

1. 基本原则

根据我国《海洋环境保护法》以及《海上风电开发建设管理办法》(国能新能[2016]394号),海上风电项目审批、建设、运营过程中,必须遵循以下原则:

(1) 生态环境保护优先:确保海上风电开发活动不对海洋生态环境造成严重影响。

(2) 可持续发展:在保障能源安全的基础上,实现经济效益与环境保护的协调发展。

(3) 科学规划:合理布局海上风电项目,避免对敏感海域和生态脆弱区的影响。

2. 法律法规符合性

《海洋环境保护法》

第六十二条 工程建设项目应当按照国家有关建设项目环境影响评价的规定进行环境影响评价。未依法进行并通过环境影响评价的建设项目,不得开工建设。环境保护设施应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。环境保护设施应当符合经批准的环境影响评价报告书(表)的要求。建设单位应当依照有关法律法规的规定,对环境保护设施进行验收,编制验收报告,并向社会公开。环境保护设施未经验收或者经验收不合格的,建设项目不得投入生产或者使用。

第六十四条 新建、改建、扩建工程建设项目,应当采取有效措施,保护国家和地方重点保护的野生动植物及其生存环境,保护海洋水产资源,避免或者减轻对海洋生物的影响。

《海上风电开发建设管理办法》

第二章 发展规划

在各种海洋自然保护区、海洋特别保护区、自然历史遗迹保护区、重要渔业水域、河口、海湾、滨海湿地、鸟类迁徙通道、栖息地等重要、敏感和脆弱生态区域,以及划定的生态红线区内不得规划布局海上风电场。

第五章 环境保护

第二十四条 项目单位在提出海域使用权申请前,应当按照《海洋环境保护法》、《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》、地方海洋环境保护相关法规及相关技术标准要求,委托有相应资质的机构编制海上风电项目环境影响报告书,报海洋行政主管部门审查批准。

第二十五条 海上风电项目核准后,项目单位应按环境影响报告书及批准意见的要求,加强环境保护设计,落实环境保护措施;项目核准后建设条件发生变化,应在开工前按《海洋工程环境影响评价管理规定》办理。

第二十六条 海上风电项目建成后,按规定程序申请环境保护设施竣工验收,验收合格后,该项目方可正式投入运营。

地方管理规定

各沿海省份在海上风电项目开发过程中,在国家相关法律法规基础上,还需要遵守各省市级海上项目开发要求。

福建:《福建省海洋环境保护条例》、《福建省 “十四五” 生态环境保护专项规划》、《福建省 “十四五” 海洋生态环境保护规划》

江苏:《江苏省海洋环境保护条例》

广东:《广东省实施〈中华人民共和国海洋环境保护法〉办法》

广西:《广西壮族自治区海洋环境保护条例》、《广西壮族自治区海洋生态补偿管理办法》

浙江:《浙江省海洋环境保护条例》

山东:《山东省海洋环境保护条例》

海南:《海南省海洋环境保护规定》、《海南经济特区海岸带保护与开发管理规定》

辽宁:《辽宁省海洋环境保护办法》

天津:《天津市海洋环境保护条例》

二、海上风电开发对生态环境的影响

海上风电开发根据项目实施情况,主要分为规划阶段、施工建设阶段以及投产运营阶段,由于各阶段所进行的开发工作不同,对海洋生态环境产生不同的影响。

1. 规划阶段

在海上风电开发的规划阶段,主要是项目的地质勘察工作可能对海洋生态环境造成不利影响,如地质勘察设备在钻探过程中引起的水下噪声污染以及在地形扫测等过程中对海底地形产生局部破坏。

2. 施工建设阶段

风机基础施工以及海底电缆铺设过程中的开挖、填埋等作业会对海洋底栖环境造成临时性破坏,使局部的底栖生物丧失,同时引起海底泥沙再悬浮,形成高浓度悬浮物扩散场,对底栖生物的生长及繁殖产生不利影响。

海上风电桩基础打桩施工产生的水下噪声较为强烈,经过研究论证,主要对石首鱼科的鱼类生长产生不利影响。

由于项目进度控制,海上风电施工过程中部分时间存在夜间作业,夜间各种施工光源的使用,可能影响处于迁徙期的鸟类,影响其正常的迁徙路线。

3. 投产运营阶段

在风电场运营期,由于风机基础影响局部海域流场导致风机周围海流流场变化,进而导致风机附近地形发生冲於变化,影响风机附近海域的海生物生存环境。

海上风电场运营中主要是风机叶片转动噪声及风电场的电磁场对鸟类的行为产生偶然性影响,主要表现为:噪声对过往鸟类造成惊吓产生趋避行为、对鸟类迁徙栖息地和觅食的影响等。

三、解决方案

为保障风电开发与生态环境保护的协调发展,针对海上风电开发可能对生态环境带来的影响,应从规划、施工建设及运营各阶段提前做好规避及应对措施。

1. 规划阶段

在规划实施阶段,应做好风场选址及风机布局,尽可能避让生态功能区。

对于勘察作业产生影响,可根据拟规划的海上风电场条件,采用低噪音、高精度的勘察设备,同时优化勘察设计方案,降低勘察探测作业对所在海域海底地形的影响,减少对海洋生物的干扰。

2. 施工建设阶段

为减轻对海洋生物,尤其是底栖生物的影响,可采取以下措施:

严格限制工程施工区域在其用海范围内,控制电缆施工设备及人员作业范围,尽可能减少海底电缆开挖面积、开挖量并缩短水下作业时间。

针对水下噪声可能对海洋动物的影响,海上风电施工期应对每日预计打桩数量(即最高数量)、打桩的持续时间做出预测,在时间上控制一次一桩,在施工海域范围内若出现江豚、哺乳动物活动,应停止打桩施工,对其驱逐离开保护范围后再进行打桩。

对于鸟类的保护措施,应严格控制夜间施工光源的使用量,减少对外界的漏光量,尤其是在有大雾、小雨或强逆风的夜晚,应该停止施工,并尽量选择在鸟类非迁徙季节安装风电机组,同时也可采取分区域分时段施工,缩短日施工时间避免夜间施工,以减少对鸟类栖息和觅食等活动的影响。

加强对施工人员的环保教育,提高其对鸟类尤其是珍稀保护级鸟类的识别及保护意识。

3. 投产运营阶段

风机的叶片可选用整体白色加红色叶尖的警示色,以保证在风电场运行期间,鸟类在飞行中能及时分辨出安全路线,及时规避风机。

对于风机的运转噪声,应尽量避免或减少撞击和摩擦,使齿轮和轴承保持良好的润滑状态。可采取高阻尼材料吸收机械部件的振动能,或在机舱内表面贴附阻尼材料,降低风机结构噪声。

建立全面环境监测机制,开展鱼类、鸟类、水文地质等监测,做好观测记录及分析工作。

对无法避免的环境影响,做好生态修复方案,尽可能降低海上风电开发对生态环境的影响。譬如,在风电场附近建设人工鱼礁,在风电机组基础周围种植海草或珊瑚,提供新的生物栖息地;恢复被破坏的海底生态系统。

四、海上风电开发建议

坚持生态优先的发展理念:将海上风电环境保护纳入海洋开发总布局。

强化规划布局引领:应尽量避免开生态敏感区域,如重要的鱼类产卵场、海鸟栖息地。

构建系统评估体系:必须进行系统全面的环境影响评估,评估海上风电场开发建设和运维全生命周期内对海洋生物、海底生态系统、水质和噪音污染等海洋生态环境的潜在影响。

加强海上风电开发政策解读:进一步做好海上风电开发过程中的环保及生物保护要求政策解读,确保项目开发过程中的各项工作在法律法规层面具备可操作性。

以创新求突破,降低环境影响:采用新型低噪音施工技术和环保材料,降低建设及运营过程中对环境的影响。

建立长期的环境监测机制:提高监测数据准确性和时效性,通过对数据的分析及时发现潜在的生态问题,制定可行的生态修复方案。

做好生态补偿和修复预案:对于无法避免的生态损害,可以通过生态补偿和修复措施来减少影响。

结 语

海上风电对于我国低碳经济发展和实现能源结构转型具有重要意义。但是,我们在追求可再生能源飞速发展的同时,也不能忽视对海洋生态环境的保护。为促进海上风电产业持续健康发展,需要对风电开发过程中的海洋环境影响进行全面的评估、科学技术方案、有效的补偿措施,以保护海洋生态系统的健康和可持续性,实现经济发展与生态保护的双赢。

来源:龙源设计院

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