3.1 风电场工程分析概述
风电场工程的建设、营运过程中,将释放一定的污染物,如废水、废气、废渣,以及生态破坏等,对周围环境产生一定的影响。本章介绍风电场环境影响的产污环节、污染物类型及可能产生的环境影响,主要依据为HJ 2.1—2011、HJ 19—2011、HJ 2.4—2009、GB/T 19485—2014。
3.1.1 工程分析的内容和作用
1.工程分析的内容
根据风电场工程可行性研究报告,了解风电场工程组成、规模、工艺路线。从规划相符性方面论证风电场工程的合法性,从规模布局的合理性分析风电场工程与周边环境的相容性,通过对工程施工工艺的比选,找到环境最优施工方案。此外,在确定最优规模、布局、施工方案的基础上,对工程施工和营运可能产生对环境较大影响的主要因素进行深入分析,判断工程建设及营运环境影响因素、影响方式和影响强度。
2.工程分析的作用
工程分析是风电场工程项目决策的重要依据之一。风电场工程建设项目工程分析衡量项目是否符合国家产业政策,环境保护政策和相关法律法规要求,从项目选址、规模布局、施工方案、设备选型等入手确定风电场建设和营运过程中的产污环节、生态影响,核算污染源强,从环保角度分析规模布局合理性,技术经济先进性、环保措施可行性,进而确定风电场工程的环境可行性。
工程分析是风电场环境影响评价的基础。工程分析中确定的污染源强、影响方式等,是环境要素影响预测的基础,为定量评价风电场环境影响的程度和范围提供了可靠的保证。
工程分析为风电场环境保护提供优化建议。通过对已知的可行性研究报告进行工程分析,明确了风电场建设过程中的产污环节和数量、生态影响方式和影响程度,经过环境影响评价对风电场施工工艺改进、设备选型优化、生态修复方案等论证,评价提出满足清洁生产要求和环境友好的建设运行方案,给出对受损环境的减免、修复和补偿措施,使风电场所在区域的环境质量得以维持原样或改善。
工程分析为风电场建设营运期的环境管理提供依据。工程分析筛选的主要污染因子和非污染影响是建设单位、监理单位和环境监管部门日常跟踪管理的对象,也是竣工验收的重要依据。
3.1.2 工程分析应遵循的技术原则
风电场建设项目的工程分析应进行全时段和完整性分析。风电场建设项目除了主要产生生态影响外,同样会有不同程度的污染影响,通过全时段和对工程组成进行完整性分析,识别可能带来生态影响或污染影响的来源,应尽可能给出定量或半定量的数据。
1.全时段分析
风电场工程产生的环境影响一般从生态影响、环境污染和社会影响三个方面考虑。总体上,风电场属于生态影响型建设项目,其主要环境影响是非污染生态影响,但同时会伴有不同程度的污染影响。工程分析应涵盖勘察期、施工期、营运期和退役期,即应全时段分析,其中以施工期和营运期为调查分析的重点。
勘察期主要包括风电场初步勘察、选址和微观选址,一般风电场选址在进入环评阶段前已完成,其成果会在可行性研究报告中体现。因此风电场工程环评与可研编制的过程是一个互动的过程,评价过程中若发现初勘、选址和相关设计中存在环境影响问题,应及时提出调整或修改建议。
风电场的施工期根据风力发电机组数量的多少、装机规模大小,一般时间跨度少则几月,多则几年,尤其是海上风电场的施工,受天气条件影响较大,一般时间跨度较长。风电场营运期一般为20~25年,到达设计年限后,风力发电机组即退役。对生态影响来说,施工期和营运期影响同等重要且各具特点。施工期产生的生态影响一般为临时性的,但在一定条件下,其产生的间接影响可能是永久性的。因此,在实际环评工作中,注重施工期直接影响的同时,应关注可能造成的间接影响。营运期的生态影响可能会造成区域性的环境问题。比如风电场的阻隔作用,造成鸟类迁徙路径发生变化。
退役期不仅包括主体工程的退役,也涉及主要设备和相关配套工程的退役,退役过程中可能存在环境影响问题需要解决。比如埋于海底的电缆和桩基基础仍然占用海域资源等。
2.完整性分析
工程分析应包含风电场工程建设全部内容,要求工程组成完整,包括临时性工程和永久性工程。工程组成应有完善的项目组成表,一般按主体工程、配套工程、辅助工程分别说明位置、规模、施工和营运设计方案。
主体工程和配套工程一般指永久性工程,主体工程在风电场工程建设中指风力发电机组及输电线路的建设。配套工程包括公用工程、环保工程。风电场工程建设项目中,配套工程一般指配套升压变电站、营运管理中心的建设。辅助工程一般指施工期的临时性工程,如施工临时道路等。
3.影响源识别
生态影响分析时,应明确给出土地征用量、地表植被破坏面积、底栖生物破坏面积、取土量、弃土(渣)量,土地征用面积应包括临时占地和永久占地。同时应分析施工时间计划和施工方式带来的生态影响。
污染源分析时,从废水、废气、固体废弃物、噪声与振动、电磁等方面分别考虑,明确污染源位置、属性、产生量、处理处置量、排放量和最终去向。
4.环境影响识别
风电场环境影响识别应在结合环境影响特点、区域环境特点和具体环境敏感目标的基础上开展。其中,生态影响识别不仅要识别项目工程行为造成的直接生态影响、间接生态影响,还要识别在时间和空间上形成的累积影响,通过列表法,明确各类影响的性质和属性。如有利与不利、短期与长期、可逆与不可逆等。
3.1.3 工程分析的方法
风电场工程建设项目工程分析中污染源分析主要采用的方法有:类比分析法、物料平衡计算法、实测法、实验法、查阅参考资料法。影响识别的主要方法有叠图法、列表清单法等。
1.类比分析法
类比分析法是基于与拟建风电场类型相同、环境相似的现有已建成的风电场工程的设计资料或实测数据进行工程分析的一种常用方法。采用该方法时,应注意拟建项目与类比对象的相似性和可比性,应对以下方面进行可类比性分析。
(1)工程特征的相似性分析:包括风电场工程的性质、规模、布置方案、设备类型、桩基基础方案、进出线方案、变电站方案等。
(2)环境特征的相似性分析:包括气象条件、地形地貌、生态特点、环境功能、区域环境现状。
类比分析法也常用单位产品的经验排污系数计算污染物排放量,但需根据生产规模等工程特征和生产管理及外部因素等实际情况进行必要的修正。经验排污系数法的计算公式为
A=AD·M
AD=BD-(aD+bD+cD+dD)
式中 A——某污染物的排放总量;
AD——单位产品某污染物的排放定额;
M——产品总产量;
BD——单位产品投入或生成的某污染物量;
aD——单位产品中某污染物的量;
bD——单位产品所生成的副产物、回收品中某污染物的量;
cD——单位产品分解转化掉的污染物量;
dD——单位产品被净化处理掉的污染物量。
风电场工程建设项目工程分析中,生态影响方式和强度、输电线路和变电站的电磁辐射强度常采用类比分析法。
2.物料平衡计算法
物料平衡计算法是一种常规的,用于计算污染物排放量的最基本的方法,适用于所有的建设项目环境影响评价工作。其基本理论为物料守恒定理,即生产过程中投入的物料总量必须等于产品中消耗量与物料流失量之和。在风电场建设项目工程分析过程中,施工期和营运期三废排放强度常采用物料平衡计算法。其计算通式为
∑G投入=∑G产品+∑G流失
式中 ∑G投入——投入系统的物料总量;
∑G产品——产出产品总量;
∑G流失——物料流失总量。
在可研文件提供的基础资料比较翔实或对工艺路线熟悉的基础上,优先采用物料平衡计算法。
3.实测法
通过选择相同或类似工艺实测一些关键的污染参数。风电场工程项目分析中,建设场地的气象条件、地形地貌、水文情势、环境现状、风力发电机组噪声强度等常采用实测法。
4.实验法
通过一定的实验手段来确定一些关键的污染参数。在海上风电场的工程分析中,为判断风力发电机组低频噪声和电磁辐射对海洋生物的影响,可采用实验法,在实验室建立模拟噪声和电磁辐射发生源,选取风电场所在区域特定生物物种,进行实验并记录数据,以反眏影响程度与影响方式。
5.查阅参考资料法
查阅参考资料法是利用同类工程已有的环境影响评价资料或可行性研究报告等资料进行工程分析的方法。但所得数据的准确性难以保证。所以只有在评价工作等级较低的情况下使用。
6.叠图法
叠图法是利用风电场工程平面布置图与环境功能区划图、规划图、土地利用图、环境保护目标图叠置,分析项目与周边环境的关系及影响的方法。一般用于项目建设的合法性判断。
7.列表清单法
列表清单法是将工程分析对象按环境要素逐一列表,分析其对环境可能存在的有利与不利、可逆与不可逆、短期与长期、是否存在累积效应等影响,并列表判断其影响程度。该方法一般用于自然环境影响、生态影响和社会影响的定性判断。
3.1.4 风电场环境合理性分析
1.政策规划相符性分析
政策规划相符性分析即分析风电场工程规划选址、装机规模、总体布置与国家、地方政策法规和国家、地方规划的相符性。国家、地方政策法规一般包括与能源发展相关的法律法规如《中华人民共和国可再生能源法》《海上风电开发建设管理暂行办法实施细则》等。国家、地方规划一般包括国民经济与社会发展规划纲要、产业发展规划、能源发展规划、风电发展规划、城市总体规划、岸线发展规划、港口规划、环境功能区划、海洋功能区划等,同时还应考虑与上层规划环评的相容性。
2.选址合理性分析
首先根据风电场工程的政策规划相符性分析结果,判断项目选址的合法性。通过叠图法分析风电场选址、取弃土场等临时设施是否与自然保护区、风景名胜区、重要生态敏感区、种质资源保护区、重要矿产资源分布区、饮用水源保护区相冲突,是否占用了敏感资源等。此外,还应当考虑其他利益相关者的诉求,如军队、农业、林业、规土、水利、海洋、海事部门,并获得相关部门有关项目选址的认可。
3.规模布局合理性分析
对于陆上风电场来讲,一般选择沿山脉、道路或者岸线成线性排列,对于海上风电场来讲,一般采用阵列布置。因此风电场装机容量的大小、风力发电机组机型的选择直接决定了风电场占用的场地面积、布置长度。适宜的规模不仅能有效利用风力资源,避免过分占用土地或海域资源,也可以通过优化布局来减小和控制生态影响。规模布局合理性分析应综合项目自身特点和所在区域环境特点、环境功能、规划要求,通过规模比选、布置优化等手段选择环境最优规模布局,以减小项目带来的环境影响。
4.施工工艺比选
施工工艺比选主要是对施工方案和施工设备的先进性和可靠性分析。风电场工程重点关注桩基基础施工方法、风力发电机组吊装施工方法、电缆施工方法、施工设备优化比选。从清洁生产、产污种类与数量、施工时间、占用资源、环境保护等角度来评价。