近年来，海上风力发电悄然兴起，已经成为了全球发展风电动热点，在未来将成为重要的新能源形式。海上风电发展的基本要求是顺应环境与自然，经济可行。相比陆上风电场,海上风电场对环境的影响较小。然而，海上风电场的开发实施以及运行必然对工程海域生态和水文地质条件等环境存在一定的影响，如海域密布的风机基础结构对水位、流速、纳潮量及海洋调节能力等水动力条件的影响、海上风电场对候鸟迁徙的干扰、以及对海洋生物的影响等等。环境影响制约着海上风电的发展。

　　海上风电倡导者和先驱者丹麦非常重视海上风电环境评估新技术的研究，在对海上风电场环境评估与环境监测研究非常深入。例如，丹麦政府研究了Horns Rev海上风场以及Nysted Havmollepark风场的风场配置和建设，风场环境监测，对有关特定鱼类种群、哺乳动物及鸟类的影响，以及风场建设相关政策、规划和征求意见等内容。同时专门成立海洋生态国际顾问委员会，负责指导和审查环境监测过程以及环境影响评估，并以“2006年海上风场开发：关键环境问题”报告形式供给公众分享和监督，实现海上风电场项目的合法性和透明度。

　　后起之秀德国[2]也开展了一系列关于海上风电环境影响的拓展性研究。例如，德国联邦环境部成立海上风能基金会，投资建立海上风机的试验场，促进技术研究、生态研究以及加强知识交流和技术转让。目前该基金会已建立三个海上风电试验平台，2003年建于北海德国海岸外的FIN O1用来测试海浪和风能条件，并用于研究风场对海洋动植物的影响结果。2006年建立在波罗的海Kriegers Flak附近的FIN O2开展调查研究海豚和海鸟密度较高的海域的科研。此外，德国联合丹麦开展生态合作，以《波罗的海和北海海上风电部署生态环境研究合作联合》框架启动关于海豚的空间分布情况和海上风电建设对其影响，对鸟类的迁徙、分布的影响以及碰撞风险的项目以及涉及电磁场的影响和由此产生的海洋生物温度上升的项目，推动海上风电环境评估重点技术地研究。

　　美国对海上风电环境评估极其重视。美国鳕鱼岬海上风电场项目环境评估历经九年才完成，评估报告极其详尽阐述海上风电场给当地鸟类、海洋动物、渔民和旅游业等造成的影响以及相关防范措施。该项目负责人戈登说：“我们开展了严密而精确的评估，深入程度超过新英格兰地区先前任何一个能源项目”。正因为如此全面的环境评估研究，美国第一个海上风电场项目通过了极其苛刻的环境审核，最终得以实施。

　　中国也非常重视海上风电场的环境评估。中国第一个海上风电场东海大桥海上风电场的环境评估由上海勘测设计研究院历经三年完成，其内容相比中国其他海洋工程详实得多，包括了海上风电场对候鸟、渔业、海域水质、生态环境、海上交通、噪音、电磁辐射、台风以及地震海啸。该评估报告给出了有利的环境评估，认定工程建设基本可行，为该海上风电场的审批通过奠立了基础。

　　海上风电环境影响评估是为评估海上风电工程所在海域环境质量现状，分析预测工程施工期和运行期可能所造成的各类环境影响，针对不利影响提出环境保护对策措施，并在工程实际投入使用后监测工程对环境产生的各类实际影响，对未处理或处理不当的环境影响进行纠正或补偿，以使海上风电工程对环境的影响最小化。海上风电环境评估关系着海上风电项目是否被立项，是否能通过审批实施，是否以环保的状态安全运行。因此，开发海上风电必须做好海上风电环境评估工作。

　　海上风电项目不同阶段的环境评估内容是不同的。根据海上风电项目的特点，前期选址至关重要，选址合理，可以规避各类严重的环境问题。项目开始实施后，施工期的环境影响主要是生态环境影响、对航道的影响和对海床的影响等方面。运行期间的环境影响主要包括海面景观的影响、电磁辐射影响和噪声影响等方面。

　　2.1 海上风电场选址条件确定方法

　　丹麦对Horns Rev海上风电场和Nysted Havmollepark风电场[1]的监测数据表明，只要选址恰当，海上风电不会给海洋环境带来很大的负面影响。这表明选择合适海上风电场场址对环境影响起着决定性作用。通过对已建的海上风电场地选址情况进行分析，海上风电场选址需要从水文条件、地质条件和社会自然条件三个方面综合考虑。

　　2.1.1 水文条件

　　海上风力发电场选址的首要条件是必须考虑场址的水文条件，首先是风能资源丰富程度，同时也要考虑场址海上风湍流强度是否小、盛行风向是否稳定、自然灾害(地震、台风、冰灾和海啸等)是否较少、海流流速是否较缓和。

　　水文条件的确定方法如下：

　　① 在海洋、海事、海运部门的协助下，通过气象站、石油钻井平台、卫星以及船只收集场址的观测水文资料，初步确定场址地点;

　　② 在目标场址安装测风塔、高浮标测风、海上测波设备，收集水文实测资料，绘制海上水文资源图，为风电的开发奠定数据支持基础;

　　③ 将实测的长期数据与短期数据进行相关性分析，评估与预报场址的水文条件状况;

　　④ 根据观测数据和分析结果，建立合理的数值模型，通过数值模拟方法评估与预测水文条件，为海上风电开发提供技术支持，以便选择最适合开发的风电场。如采用软件POWER根据海平面气压网格点资料，估算海面某高度上年、月平均风况;利用丹麦Riso WA sP、英国GH WindFarr和ReSoft WindFarr等海面风场数值模型模拟计算海域风场分布，解决海上气象观测稀缺和近海岸数据不连续等问题;采用平面二维潮流场等数学模型直接模拟了海上风电场风机桩群布局对海域水文动力的影响。

　　2.1.2 地质条件

　　海上风机基础是造成海上风电成本高的因素之一。选择在地质条件好的海域建设海上风电场不仅有利于工程施工，减少海上风电的成本，并且能防治地质灾害。因此，海上风电场对地质条件的要求非常严格。

　　在环境评估过程中，需要对所在海域进行地质勘探，且要合理布置勘探地点以及勘探密度，以全面掌握场址海床的地质结构情况。并且根据国土资源部《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》，以及各地方政府工程建设规范《建设项目地质灾害危险性评估技术规程》根据地区特点进行地质灾害危险性评估，确定地质灾害危险性等级，为项目施工提供必要参考与建议。

　　2.1.3 社会自然条件

　　海上风电场选址需综合考虑社会自然条件。一方面，海上风电场应该远离自然保护区、鸟类等动物迁徙通道和栖息地、具有考古价值的古航道水域等环境敏感区域，减少自然环境的破坏。如德国政府就严禁在自然保护区能建立海上风电场。另一方面，海上风电场选址符合社会需求。比如尽量靠近现有的、建成的变电所、线路和海洋港口等工程，尽量少占用海域;同时保证定期船舶及航空不受妨碍;考虑当地渔业的影响;要应远离军事设施，避免干扰海防;避免破坏海岸景观。

　　2.2生态影响分析及对策

　　2.2.1 海域占用、破坏及恢复

　　一个大型海上风力发电场的规划范围是可以达到数十km。因此，如果风力发电场规划范围内有国家湿地公园、自然保护区、军事基地和设施等重点敏感地区，应该先与相关主管部门进行沟通联系，确定这些重点敏感地区的范围及所需保护距离，然后调整风电场地规划范围，避让重点敏感地带及所需保护范围。

　　在海上风电场建设过程中，风机基础施工和铺设海底输电电缆会导致海底泥沙再悬浮引起水体浑浊，加上油污废水的不慎排放，局部海水水质会被污染，造成附近海底海洋生物损失，降低海洋中浮游植物繁殖能力，对海域的生态造成破坏。在运行中，也有潜在污染海域的危险，如船只碰撞，发生石油或化学品泄露。因此，对于占用的海域对生态环境的影响应本着“合理开发，谁开发谁保护，谁破坏谁恢复，谁利用谁补偿”的原则采用防止措施，减少对于海域的破坏，并进行生态恢复及补偿。具体应采用以下措施：

　　① 应合理选择基础结构。不同的基础结构对环境破坏程度不同。如果风电场远离自然保护区、湿地公园和地质公园，则可以考虑桩基式和重力混凝土式结构。如果位于敏感地区，可以采用吸力式沉箱地基，以不打桩、不挖泥或不用钻探入海底下的岩石层的方式来避免对海底的地貌及区内自然生态环境的负面影响。例如香港清水湾海上风电场;

　　② 在项目施工期，要制定详细的施工环境监理方案，聘请专业的具备相应资质的环境监理公司对施工工程进行监督，规范施工;

　　③ 应划定施工作业海域范围，禁止非施工船舶驶入，避免任意扩大施工范围，以减小施工作业对底栖生物的影响范围，同时保证相关海域航道安全;

　　④ 尽量避免在海洋生物或鸟类繁殖期施工，最大限度减少对生态环境不利的影响;

　　⑤ 施工中严禁将船上废水污水排入海域中;

　　⑥ 施工中对海床挖土应及时回填，恢复原有海床地貌，防止海床冲刷;

　　⑦ 项目施工结束后，采用放养、人工除污等措施进行海域生态恢复;

　　⑧ 项目运行期，对海域环境恢复情况进行监测，反馈信息，纠正或增加生态恢复措施。

2.2.2 鸟类影响分析及对策

　　海上风电场对鸟类生存的影响主要表现在三个方面：

　　① 与风机碰撞伤害和死亡

　　由于海上风机随着容量的增加，其扫掠面积和高度都跟着增加和增高，当风机安装在鸟类飞行的通道上，鸟类则有可能撞击到风机上而死亡。特别是大雾天气更为突出。

　　② 干扰鸟类迁徙，改变其迁徙方向

　　输电线路产生电磁场会扰乱鸟的方向感，风机叶片反射阳光会刺伤雀鸟的眼睛，使候鸟迷途，改变迁徙方向。

　　③ 干扰鸟类繁殖、筑巢和觅食

　　风机可能会让候鸟不敢在附近海域降落生活，影响生活在当地和附近的海鸟繁殖、筑巢和觅食，导致这些海鸟不得不离开栖息地。

　　为了避免海上风电场对鸟类生存的影响，优秀的海上风电场规划必然合理评估海上风电场所在海域鸟类活动情况，做好防范措施，减轻对鸟类的影响。主要的防范措施有：

　　① 规划海上风电场之前，调查鸟类飞行路线和栖息地的范围，评估风场的位置及风机高度是否对鸟类存在碰撞的风险。事先避开高风险区域;

　　② 海上风电场要尽量避免处于候鸟迁徙路线，如果处于候鸟迁徙路线，则须采取积极措施减少对候鸟迁徙的影响。如特设候鸟安全飞行通道，并在风机上加设灯光、采用色彩搭配等以减少候鸟撞击可能;

　　③ 在鸟类密集活动地区，将风机叶片尖端及输电线呈警示色，使鸟类在飞行中能及时分辨出安全路线，及时回避，减少鸟类碰撞风机和输变电线的概率;为减少反射阳光对雀鸟的影响，风力发电机的机件使用非反光涂料;

　　④ 合理布置海上风电机组，减少风机数量。如英国最大风电场伦敦矩阵风电场为了保护一种不为人知的红喉潜鸟在所处地区的越冬生活，将原方案中的271台发电机消减到175台，以减少对鸟类越冬的影响。这样，即使偶尔的候鸟撞击，对发电机组也不会产生负面影响;

　　⑤ 应对风电场施工机械及人员进行严格管理，合理安排施工时间，同时合理布置施工运输路线，减小施工期对鸟类的影响;

　　⑥ 在运行中，通过设立鸟类观察站，采用雷达监控设备，持续监测风场对鸟类的影响，并通过为鸟类喂食、设立候鸟救护站和在恶劣天气停机等因对措施来减小对鸟类的负面影响;

　　⑦ 要对风电场的管理人员进行鸟类知识的宣传和相关指导，并和鸟类管理保护单位建立必要的工作联系，使其对鸟类的干扰降低到最低程度。

　　2.2.3 海洋生物影响分析及对策

　　海上风电场对海洋生物的影响体现在施工期破坏海洋生物的栖息地，伤害和干扰海洋生物;以及在运行期中对海洋生物的繁殖、生活和生存的影响。影响包括风场海域水文和沉积物改变的影响、水下噪声的影响、电场和磁场的影响和人工礁的影响。目前海上风电场对海洋生物的影响的研究尚处于初级阶段。丹麦研究表明海上风电场会对鲸鱼、海豹、海豚以及海洋生物存在影响。一方面，施工期，机械作业会破坏风场附近海洋生物的栖息地;运行期，如果海上风机高分贝状态运行下，而海域的低频环境噪声较小，会影响须鲸类的沟通和可能的猎物分布;此外，风机的电磁辐射可能会令海洋生物产生迷途。另一方面，风电机建设产生的人工礁可能对海洋生物有利，如由于禁止捕捞，风场附近的海洋生物得以安居。然而，由于评估海洋生物影响的复杂性，尽管有人工卫星监测、仪器探测和人为目测等研究方法，但是风场对海洋生物的数量、洄游、产卵繁衍、生长等的影响还需要进一步研究。尽管如此，海上风电场应制定以下有效缓解措施，以减少对海洋生物的可能的干扰和身体伤害：

　　① 海上风电场应远离海洋生物的栖息地、繁殖地、产卵地以及洄游线路，减少对海洋生物的干扰，避免改变或破坏海洋生物的生活习性，以致影响海洋生物的生存;

　　② 合理布置风机基础结构，使产生的人工礁成为海洋生物的避风港，利于海洋生物生活及生存;

　　③ 在风机的基础钢管桩等涂上警戒色如深绿色或墨绿色，避免海洋生物被吸附或撞到基础钢管桩;

　　④ 基础打桩、电缆铺设应尽量避开海洋鱼类产卵的高峰期;

　　⑤ 利用工程技术降低叶片和发动机噪音，减少风机噪音对海洋生物的影响，特别是对声音敏感的鲸类动物的影响。

2.3 渔业的影响分析及对策

　　海上风电场一般都是传统渔业区。因此修建海上风电场必然会占用部分传统渔业区海域，如果海上风力发电场风机之间的间距过小，会影响渔船的捕鱼活动以及近海的渔业养殖空间，直接影响渔民的利益。这也是制约海上风电发展的因素之一。例如美国楠塔基特塔海湾当地渔民反对修建海上风力发电场，认为会影响当地捕鱼业。日本也因为渔业权的问题限制其海上风力发电的发展。因此，必须评估海上风电项目对所建海域渔业作业以及渔业资源的影响。进行渔业影响评估时，通常需要考虑以下因素：

　　① 所建电场区域是否是捕鱼重要水域;

　　② 渔业利益受到影响是否是因为该项目的实施;

　　③ 项目是否会引起捕鱼机会与捕鱼收入的减少，该区域的捕鱼活动是否得到政府的许可，捕鱼活动是否在允许的时间之内;

　　④ 项目的建设是否会引起渔业作业增加成本等。

　　在科学评估基础上，海上风电企业应该采取必要举措平衡各方利益，达到双赢局面：

　　(一)加强与渔业组织赔偿谈判，对渔民采取经济补偿或转产等补偿措施。例如英国商业、企业和改革部成立渔业与海上风力集团联络员促进渔业部门与风力企业进行公开对话，加强他们之间的密切联系;

　　(二)建立“海上风电场养殖基地”，围绕海上风电机组的人工岛礁效应，加快发展浅海养殖业，帮助解决渔民转产转业;

　　(三)在施工时间，尽量应避开海洋鱼类产卵高峰期，严格限制工程施工区域在其用海范围，减少对渔民作业等影响;

　　(四)施工船只严禁向海水中排放含油污的废水，减少对渔业资源的破坏。

　　2.4 对附近海运航道的影响及对策

　　海上风电场如果靠近海运航道，密布的风机可能影响附近船只的航行。具体体现在：

　　① 在大雾阴天的时候，船舶航行安全存在隐患，船舶可能会撞到风机。如果油轮、化工船舶发生这样的相撞事故，会对海洋造成严重的污染;

　　② 风电场输变电产生的电磁辐射和风机噪声会干扰雷达，影响船舶通讯，进而影响航行安全。英国Kentish Flats海上风力发电研究表明风场对区域里或附近通行的船舶雷达存在较大影响。这对军舰安全执行任务的影响值得深入研究。

　　建立风力发电场需考虑船舶航行的安全，综合考虑到航运公司、渔业公司以及海军国防等各方利益。可以采取以下措施进行消除隐患：

　　① 合理规划航线。海上风电场不能建立在重要航线之中或者过于靠近重要航线;海上风电场不能靠近海军基地以及军事战略地区;

　　② 为了航行的安全，沿海国有必要将建立的海上风力发电场，无论其在领海内还是在专属经济区内都应予以公开，特别是在海图中标示;

　　③ 风机在设计时考虑防磁、防辐射等要求，在选材时将辐射降至最小，选用干扰水平低的设备，降低无线电造成的对海上通讯的干扰;

　　④ 风机叶片上应安装警示灯或雾灯，以及涂上醒目的警示色;

　　⑤ 在风机上安装音响播放音乐，在风机周围围上保护圈，夜间采用灯光照明;

　　⑥ 安装风机监视系统，随时观测风机周围的情况。

　　2.5 对景观环境的影响及对策

　　海上风力发电场会对海域附近的景观环境产生影响。风机运行时，如果建立海上风力发电场没有考虑到审美的因素，则会破坏原本优美的海景，影响传统的旅游度假滨海风光，影响人们对优美景观的欣赏。

　　为了减少景观环境的影响，应考虑公众的意见，采用适当缓减影响措施：

　　① 尽可能利用现有地形遮掩风力发电机，将海上风力发电场建在海岸较远地方。比如德国的阿尔法文图斯风电场;

　　② 将开发风能资源和发展旅游结合起来，旅游及有关单位要将风电场列入旅游景点开发建设规划，该措施能促进海上风电场附近海域旅游，美化环境，拓宽风电企业的收入途径;

　　③ 风机的建立要考虑到风机的颜色与大小，与周边景观的谐调，例如丹麦Horns Rev1大型海上风电场将风机排列按20 台为一弧形配置，形成当地靓丽的风景线。

　　3、案例研究

　　以拟建的东台海上风电场为例，简单阐述海上风电项目的环境影响。

　　3.1 项目基本情况

　　东台海上风电场由中国神华国华能源投资有限公司投资建设，年总发电量30万千瓦，预计拥有3.6兆瓦海上风机84台。

　　3. 2 项目选址以及所在地区域环境简况

　　东台海上风电场拟建于江苏省东台市东沙岛东侧150km? 海域，场址的西边界距以丹顶鹤为主的盐城珍禽自然保护区自的东边界段垂直距离为13 km。如图1所示。场址除了生活着各种珍禽，还生活着鲸类、江豚、斑海豹等名贵水生动物和国家保护动物，是重要的野生动物栖息地。

　　该海域属于堆积性的粉沙淤泥质海床，具有世界罕见的辐射状沙脊群。场址实测年70 m高度平均风速为6.79 s/m，年平均风功率密度336 W/m2，风能资源丰富，适合风能开发。

　　场址是自然灾害频发之地。每年都遭受太平洋热带气旋的袭击，常有大风、暴雨、风暴潮等灾害。龙卷风每年发生2～3次，具有突发性和破坏性，危害较大。近30多年来，东台地区已发生5级以上地震5次，但尚未发生6级以上地震;2级以上的小震发生率高达20.7次/年(其中海震频度远高于陆震);其地震活动时空分布表现为总体强度中等、小震频度较高、陆地震源较浅。海上风电场建设必须通过专门的地震安全性评估来确定抗震设防标准。由于没有强震，附近海域未发生海啸。

　　场址海域没有大型船舶专用航线。场址海域内绝大部分未发放海域使用权证，仅发放捕捞临时海域证，因此，海上风电项目不会对海域使用现状造成较大影响。

3.3 环境影响分析及防治措施

　　1)对鸟类的影响

　　拟选场址距离珍禽自然保护区域较远。但是由于该海域处于亚太地区候鸟迁徙路线上，并且鸟类活动较频繁，因此，海上风电对鸟类影响不容忽视，如工程施工活动对鸟类集群活动的影响和高耸风机对鸟类飞行的影响等。这一影响必须采用必要措施应对。如工程施工尽量避开鸟类迁徙、集群的高峰期。风机上加设灯光、采用不同色彩搭配。合理规划周边地区滩涂鸟类栖息地等防范措施。

　　2)对海域水质和海洋生物的影响

　　铺设海底输电电缆和风机基础施工将导致水体浑浊，污染局部海水水质，造成部分底栖生物损失，降低海洋中浮游植物生产力，对海洋生态系统带来影响，造成一定的损失。通过划定施工作业海域范围，禁止非施工船舶驶入，避免任意扩大施工范围，以减小施工作业对底栖生物的影响范围。

　　由于风电场建在海域，没有明显的声音敏感目标且本电场输电电缆一般埋设于海底3米以下处，输电线路沿线电磁波射线影响很小。但仍然要深入研究注意噪声和电磁波对风场附近的海洋生物的活动影响。

　　3)对渔业生产的影响

　　拟选场址位于东台传统捕鱼区和海洋渔业养殖区，工程影响了渔民的捕鱼作业和养殖范围，对渔业经济产生较大的负面作用，特别是对当地渔民的生产或生活影响较大。针对这一问题，应注意施工时间避开海洋鱼类产卵高峰期，严格限制工程施工区域在其用海范围内，对渔民采取经济补偿或转产等措施。

　　4)对海上交通的影响

　　拟选场址没有大型船舶的专用航线，因此对海洋交通影响较小。然而，当地渔民出海航道较多，且不确定。在大雾阴天，高耸的风机会影响这一海域的渔船。

　　因此，应该通过在风机上涂上警示色，在风机上安装音响播放音乐，减少噪声和电磁波对雷达等干扰，在风机周围围上保护圈，夜间采用灯光照明。也可安装风机监视系统，随时观测风机周围的情况，确保海上交通安全。

　　5)生态景观的影响

　　场址远离海岸，对海域附近的景观环境产生影响较小。但在建立海上风力发电场，应考虑审美的因素，让海上风电场成为优美的景观。

　　综合以上分析，东台海上风电项目存在较大的环境问题和自然风险，需要通过采取一些应对措施减小影响，降低风险，以保证工程建设基本安全进行。 4 、结论

　　根据海上风力发电项目的特点和在环境影响方面的特殊性，针对目前海上风电环境评估技术不完善、评估内容不明确的情况，本文通过对已建和在建风电项目在建设和运行过程中产生的各类环境问题进行深入的分析、研究，得出了以下成果：

　　① 提出了规范海上风电场项目选址的判定方法。海上风电场选址的合理性可以从水文条件、地质条件和社会自然条件三个方面进行评估;

　　② 详细研究了海上风电项目在施工期和运行期的各类环境影响及其防范措施;

　　③ 针对性地研究了东台海上风点项目环境影响以及防范措施。

　　为了更好开展环境影响评估，笔者将针对海上风力发电项目的评估方法和环境影响评估的工作程序进行进一步深入研究。