第三章 风电效益

第三章风电场的环境效益和社会效益§3.1风电场的环境问题一、噪声影响风电机组噪声的来源：一种是风轮叶片旋转时产生的空气动力噪声，从叶片后缘和叶尖处的涡流发出。另一种是齿轮箱和发电机等部件发出的机械噪声，通过精心设计，如改进叶片外形和增强机舱隔声性能等，可以将噪声减小到能够接受的程度。现代300kW机组在8m/S风速运行时，距离机组200m处的噪声水平是45dB(A)，丹麦规定这是单台风电机组与居民住房最小的距离，而风电场则应该是500m。另外一种限制的指标是风电机组运行时的噪声水平，应当不超过当地现有的夜间背景噪声水平5dB(A)。§3.1风电场的环境问题风电机组的噪声水平二、对电磁波的干扰§3.1风电场的环境问题TxRx向前散射TxRx反向散射向前散射，使电视信号随风轮转速引起不同程度的衰减。反问散射，电视画面会出现重影或变形。§3.1风电场的环境问题三、对生态及景观的影响生态影响：主要是土地利用、施工期间对植被的改变以及对鸟类的习性的改变等。景观影响：虽然大多数人认为风力发电机是美丽的，就像荷兰的风车一样，风电场大多数情况下成为旅游景点，但是有一些人坚持认为风电有碍观瞻，最好远离居民点和风景区。§3.2风电场的环境效益欧盟委员全通过一个叫做“外部性E”的项目，试图量化传统能源的真实成本。传统能源的真实生产成本包括那些不得不由社会吸收的代价，包括健康影响和当地及地区性的环境恶化，从汞污染、酸雨到气候变化这样的全球性影响。外部性E：Energy、Economy、Environment如果将外部成本内部化,煤和石油发电的成本将翻倍，天然气的成本则全上升30%。这还不包括因为气候变化引起的健康、农业和生态破坏。如果这些成本被计算进电力价格，许多可再生能源包括风力发电，将不需要任何政府政策扶持，而获得完全的市场竞争力。在欧盟，仅2005年一年，风电就避免了50亿欧元的外部环境成本的发生。§3.2风电场的环境效益内部成本：生产1千瓦时电能项目所花的费用;外部成本：生产或消耗1千瓦时电能所需的外部代价。火力发电的外部成本主要是由其燃烧化石燃料时释放的气体所造成的。§3.2风电场的环境效益风电的环境效益取决于它所避免的火电电量的污染，污染程度与火电厂煤的质量、锅炉燃烧及发电技术有关，各地区不尽相同。现以每kW·h消耗380g标准燃煤为例，评估装机容量10万kW，年发电量2.3亿kW·h的风电场环境效益来看，每年可节约标准燃煤8.74万t，大约相当于原煤18万t，可减排烟尘1150t，灰渣2.76万t，二氧化硫1403t，氮氧化物1035t，二氧化碳26.5万t。如果每kW·h风电可避免的污染成本量为0.18元，则上述10万kW风电场的环境效益估计每年约4000万元。§3.2风电场的环境效益从整个生命周期分析，同样可以获得风电场作为优质能源的印象。以一个10万千瓦的风电场为例，研究表明：风电场平均运行14天时间，其上网电量就足以补偿为了制造，装配和安装风力发电机组设备过程中所发生的直接能源消耗；风电场平均运行l08天，其上网电量就足以补偿为了得到这些设备过程中所用原材料而发生的综合能耗；风电场平均运行4~5天，其上网电量就足以补偿为了运输这些设备而消耗的能量。三部分能量的总和，风电场平均运行126.5天可以完全补偿。这就是说，建成一个10万千瓦规模的风力发电场所消耗的能量，风电场平均运行4个月多一点就可以完全补偿。如果风电场寿命按20年计算，则可以发出建设一个风电场所消耗的能量58倍的电力，这是一个相当大的能量效率值。由此可见，风力发电对于资源节约、环境保护的效益是十分显著的。§3.2风电场的环境效益§3.3风电场的社会效益一、创造就业机会美国的一项研究表明，生产同样的电力，风电比煤炭发电多创造27%的就业，比天然气联合循环发电多创造66%的就业。根据美国新能源政策项目的研究结果，在美国，每生产100万千瓦的风机，可产生的潜在就业人数为:制造业3000人、安装700人、运行维护600人，即所增加的潜在就业70%来自于制造业。欧洲风能协会指出，到2020年，世界各地将创造出180万个与风电产业有关的就业岗位。丹麦的就业数据表明，每生产1兆瓦的风电设备，就会创造出每年17个人的就业机会。在人口只有500万的丹麦，就有2万人从事风电产业，并且形成了一个营业额达到30亿欧元的庞大产业。§3.3风电场的社会效益另据美国世界观察研究所的一项报告，10亿千瓦时发电量，用煤炭或核燃料只提供100-160个就业机会，而风电场则可以提供542个工作岗伍。1161002205420100200300400500600核电煤电太阳能风电中国的风电直接从业人员大约为：零部件制造业约3500人:整机制造业300人以上;风电场运行维护500左右；此外还包括相关基础行业及风电场投资、风电场建设、风机吊装及运输等。2020年如果我国建成3000万~4000万千瓦的风力发电，至少可以提供15万~20万个新的就业岗位。§3.3风电场的社会效益二、脱贫致富的手段内蒙古的辉腾锡勒风电场所在的县财政收人的70%来自于风力发电，同时当地人民还发展了旅游业、土特产加工业等，使得当地的人民逐渐地富裕起来。辉腾锡勒的经验己经传播到甘肃的安西地区、宁夏的贺兰山地区、吉林的通榆地区，这些地区部有机会建设成为百万千瓦的特大型风电场。•减少气候变化和其它环境污染;•创造就业，促进地区经济增长和革新;•能源供应多元化，减少石油消费量;•提供能源安全，防止因获取自然资源而产生的冲突:•通过增加能源获得减少贫困;•提供对抗化石燃料价格上涨的工具;•燃料免费、充足、永不耗竭;•全球风力资源大于全球能源需求;•提供公用事业规模的电力供给:•标准化且安装迅捷;•不存在致命和难以控制的环境危害。§3.2风电场的社会效益§3.4并网风力发电的价值分析风能价值经济效益角度：利用风能时所节省的燃料费、容量费和排放费。社会效益角度：相当于所节省的纯社会费用。节省燃料容量的节省风电储备容量计算方法：利用统计学方法分析整个系统的可行性和计算出有风机和没有风机的发电系统的最小的必需的常规发电能力。例：荷兰，在2000年，1000MW的风力发电能力可以取代165～186MW的常规发电容量。即，它的相对容量储备为16.5%～18.4%。§3.4并网风力发电的价值分析减少废物排放煤电、风电排放比较排放物成分1989年丹麦的燃煤发电站/[t/(GW·h)]2000年荷兰的全部发电系统/[t/(GW·h)]二氧化硫5~80.25~0.40氮的氧化物3~60.8~1.1二氧化碳750~1250650~700粉尘0.4~0.9炉灰渣40~70§3.4并网风力发电的价值分析节省的燃料、容量、运转、维修和排放费用1995200020052010燃料费容量费排放费