【正方观点:内蒙古发展风电导致北京雾霾】
为什么风力发电就会让雾霾天变多呢?《中国国家地理》近日发表文章《谁投了北京的风?》引用多为科学家的理论详细的解释了这个观点。他们的研究结果显示,风电场会减小风速,大范围的风力受损则容易导致雾霾天。
1.风电可降低飓风风速
美国斯坦福大学土木与环境工程教授Archer和Mark Jacobson的研究显示,海上的风力发电机组可以降低地球上最狂暴的飓风风速。研究人员发现,风力涡轮发电机会让飓风的外旋风波高下降,降低空气往飓风中心的运动速度,从而增加中心部位的压力,加快飓风能量的消耗,并最终导致飓风减弱。
2.风电场对局地风速影响明显
清华大学地球系统科学研究中心教授赵宗慈也认为,国内外的相关研究基本上一致认为,风电场对局地风速有明显影响。比如在丹麦一个风电场进行的观测表明,进入风电场的风速是8至9米/秒,经过风电场运行对风量的吸收后,在风电场的下风的风速明显减弱,其下风处6公里的风速与原有风速比率为0.86,下风11公里处的比率是0.90。研究结果与人们的常识极为相符。
3.风电场只影响近地风速?和风机数量有关
上述文章还报道称,风电场最多只会影响到近地面风速,对高空的大风没有太多影响。而这也是个值得商榷的问题。如果风力发电机数量较少,这也许问题不大。但如果风力发电机数量极为庞大,导致近地面风速大幅降低,那么高空风能会顺势下坠成为低空风能,从而对整体风力产生削弱作用。
4.风电企业自己也知道:风力发电影响整体风能
风力发电缺件整体风能由于近地面风力衰减会在20公里范围内保持最大,而随着距离的延伸,近地面风速又会开始回升;风速衰减的距离则根据地形不同,大概会在30至60公里左右。因此,风电企业会在几个层级风电场之间保持一定的距离,以防相互干扰影响发电的效率。
【反方观点:大规模风电开发对环境的影响还有待深入研究】
中国风能协会近日转发国家气象局的文章反驳这一观点, 反方观点则认为,现有的研究都是基于理论计算,大规模风电开发的环境影响效应问题还有待于深入研究。
1.斯坦福研究:风能开发导致的大气层能量的损失很微小
美国斯坦福大学Maria通过建立风电机组叶片与大气相互作用的动量参数化关系,估算由于大型风电场建设带来的全球和区域大气能量的损失。结果表明,如果全部用风能满足全球对能源的需求,风能开发对1km以下大气层能量的损失大约0.006%-0.008%,比气溶胶污染和城市化对大气能量的损耗小一个量级。
2.丹麦科技大学研究:风电场下风向风速减弱有一定范围
丹麦科技大学Risoe实验室Frandsen通过加大中尺度数值模式中的地表粗造度,设置了9000km2范围的大规模风电场,用数值模拟方法研究大型风电场的局地大气环境影响效应。结果表明,大型风电场下风向风速减弱的影响经过约30km-60km的距离以后就可以恢复。
3.国家气候中心研究:风电场建设为对整个区域的地面风速产生明显影响
国家气候中心公共气象服务中心资源环境气象服务首席朱蓉的研究指出,气象站地面风速减弱的长期变化趋势形成的原因,有气候变化背景的作用,也有城市化给气象站周边环境带来的影响因素。总体来看,朱蓉的团队所研究的12个气象站地面风速的变化基本上是渐进的,没有看出有外力影响下的突变。这说明河北北部及周边内蒙古区域内目前规模的风电场建设,对整个区域的地面风速变化没有明显影响。
4.风电开发对京津冀地区的重污染天气没有构成影响
国家气候中心的研究结论还指出,在2006年-2010年河北北部风电高速发展期间,北京市、天津市和石家庄市的通风量变化没有出现明显加快减弱的现象,说明目前河北北部风电开发对京津冀地区的重污染天气的形成没有构成影响。
河北省各种大气污染物的工业排放量和机动车排放量都位于全国前列、或是首位。尤其是2011年以后,氮氧化物和颗粒物或烟(粉)尘的排放量稳居全国第一位。因此,造成京津冀地区重污染天气的第一要素应该是过量的大气污染排放,相比之下,风电开发的大气污染环境影响微不足道。
5.雾霾的成因还有很多
国家气候中心研究得到的京津冀重污染天气的气候学成因还有:冬季降水日数明显减少;不仅地面风速减小,高空风速也在减小;对流层底层垂直逆温增强;相对湿度长年变化也呈减小的趋势,造成雾日数减少、霾日数增加。
看完正反方的观点,小编凌乱了一会儿,速速连线了中国能源网首席信息官韩晓平,他认为没有实验数据评论此事都是不准确的,应该回避利益相关方,由国家层面主导组织做这个实验。现在国外对风机对气候的影响也持两种观点,而且中国的情况和美国的不大相同,他们的实验方法论可能有参考价值,但结论是脱离中国实际的。