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綜合新聞 龍源電力(外網)>新聞中心>綜合新聞

霧霾真的是因爲風電“偷走”風導致的嗎?

發布時間:2014-12-25
來源:

  一入秋冬,霧、霾就開始賣力地刷屏,每個月總會有那麽幾天或者十幾天,天空灰暗,空氣汙濁。身在其中的人們除了焦急地等風來,各類關于霧、霾的話題也甚囂塵上,那麽,事情的真相究竟是怎樣呢?

  迷思一 現階段只能靠風吹走霾嗎?

  在不考慮減排措施的情況下,想要消除霾的確只能依賴天氣本身。風當然不用說,其實雨雪也有淨化空氣的能力。

   比如2014年11月24日,本來輕到中度霾的長江中下遊流域,由于普降中到大雨,空氣質量得到明顯提升。因爲雨雪天氣有利于空氣中氣溶膠顆粒物的沈降,汙染物被帶回了地面,空氣質量自然好轉。不過比起大風天氣來說,出現降水的條件更爲“苛刻”一些,不僅要有冷空氣還需要有暖濕氣流配合。因此,目前清除霾最經濟有效的辦法還是刮風。

  迷思二 城市風道真的可以引風驅霾?

 

 

  既然認識了大風對驅散霧霾的重要性,當然有不少人就會在這方面下功夫。有不少專家提議,建設城市風道,將郊區的風引入主城,就可以將霾等汙染物吹走。城市風道真的可以這麽厲害?

  现实情况并不乐观。霧霾天气的生成必须满足两个条件,一个是空气中污染物的大量排放,另一个是静稳天气。静稳天气就意味着大环境是没有风的,这个尺度通常是几百上千公里。巧妇难为无米之炊,城市风道当然也不可能凭空变出风来。

  不過,我們也並不否認城市風道的積極作用。從城市規劃和建設的角度來看,城市風道在有風的情況下對加速汙染物擴散,緩解熱島效應還是十分有益的。

  迷思三 風力發電是否影响了风速?

 

 

  最近有一篇杂志文章分析北京近些年来频繁出现霾天气和平均风速下降有关,而风力减弱的原因则是因为北京上游地区尤其是内蒙古、河北等地大力发展風力發電所致。事实果真如此么?

  首先要说,北京风力减弱的趋势,的确是存在的。不过这个变化不仅仅存在于北京,而是全国乃至全球都存在这种变化。究其原因,主要是因为全球变暖和城市化进程。但風力發電对其是否有贡献,答案是否定的。

  爲了搞清楚風電發展和北京風速變小的關系,決定把目光放到更長遠的時間周期中。從上世紀60年代以來,北京的風速在波動中減小。其中,60年代後期到70年代初期,北京的平均風速較大,1972年達到了頂峰(3.2米/秒)。從70年後期開始,北京風速就在減小,1990年減小到了低谷(1.8米/秒)。

 

 

  按照某雜志報道,風電裝機量主要是2008年以後突飛猛進的,因此在1972年-1990年這段時間風速減小,顯然是不能算在風電頭上的。那麽,2008年風電大發展以後呢?

 

 

 

 

  報道中提到河北張家口地區風電發展迅猛,是“中國風電第一市”,在北京上風口,令人不安。我們選擇了風電場附近相鄰的兩個站點——張家口和張北來進行風速對比,兩地相距40多公裏。如果風電真的對風力有影響,張家口和張北的風速應該減小。事實是2008年風電大發展後,兩地的風速不降反升。

  風電場一般集中在張家口北部的張北、尚義等壩上地區,張家口市處于其下遊。2007-2010年,張北風速增加,張家口沒有變化。如果上遊風電發展導致下遊風速減小的假設成立,那麽2011年張北風速減小,張家口的風速也應該減小,但事實上卻維持不變,尤其是2012-2013年,張北風速有所加大,張家口增速更快。不但沒有因爲風電設備增多,拉開差距,反而縮小了差距。由此可見,風電發展對臨近地區風速的影響並不大。

  這個結論從國外的實驗研究也能找到依據。

  美國斯坦福大學Maria通過建立風電機組葉片與大氣相互作用的動量參數化關系,估算由于大型風電場建設帶來的全球和區域大氣能量的損失。結果表明,如果全部用風能滿足全球對能源的需求,風能開發對1km以下大氣層能量的損失大約0.006%-0.008%,这还是最极端的情况。正常情况下,几座風力發電厂就想左右风速,无疑是蚍蜉撼大树。

  丹麦科技大学Risoe实验室通过加大中尺度数值模式中的地表粗超度,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30—60公里的距离以后就可以恢复。因此,風力發電对风速减小的贡献几乎可以忽略不计。

  迷思四 三北防護林對霾的出現亦有貢獻?

 

 

  一些長期生活在北京的網友提出,前幾年,北京最嚴重的天氣是沙塵暴。一刮風就黃土蔽日,飛沙走石,後來經過治理,沙塵少了,霾來了,這兩者之間有關系麽?防治沙塵的三北防護林是不是也防住了可以吹走霾的風?更有人提出,要風沙還是要霾,對北京而言是一個兩難的問題。

  這個思路乍一聽挺有道理,但實際上完全沒弄清楚防護林的意義。三北防護林是指在中國三北地區(西北、華北和東北)建設大型人工林業生態工程。建設的原因是因爲這片區域包含了我國八大沙漠、四大沙地,是主要的沙源地。

  在這些地區種植樹木,可以起到防風固沙,減少水土流失的作用。風還是那個風,但經過的地區由沙漠變爲森林,沙塵暴也就無從而起。至于樹林會不會減弱風力,相信看過上一條迷思,你應該能得出正確的結論。

  迷思五 霾天氣爲什麽偏愛北京?

 

 

  霾選中這裏是命運還是巧合?爲什麽其他地區的霾都沒有北京嚴重?遷都是否可以徹底解決霾的困擾?

  第一,多霾地區的特征非常明顯,人口稠密,經濟發達。毋庸置疑,逐年增多的霾和城市的快速擴張、工業的急劇發展密切相關。

  第二,北京,作为中国的首都,特殊的政治地位决定了它及其周边必定是一个人口稠密,经济发达的区域。因此,不管迁都迁到哪里,首都这个特殊属性是跑不了的。再想想上个世纪的伦敦还有洛杉矶,大都市都容易“招”霧霾。

  第三,其实,北京的霧霾并不是中国最严重的。每次华北黄淮霧霾天气来袭,影响最严重的地区在河北中南部一带,这和当地的地形有较大关系。地处太行山东侧,如果冷空气势力不强,或是路径偏东,该地区的污染物就极不容易扩散出去。

  但是为什么感觉北京更严重,因为北京不管是在媒体还是普通公众中关注度更高,无形中就扩大了北京霧霾的影响力,而忽略了其他更为严重的地区。

  迷思六 被風吹走的霧霾去哪儿了?

  北京一刮风,首都人民好喜欢,但南边的小伙伴就皱着眉头喊,讨厌,霧霾都刮到我们这来啦!更有人拿出物质不灭的强大理论,指出霧霾不是这多一点,就是那多一点,总还是有的。

  但事实并非如此,被風吹走的霧霾短时间内也许会“禍害”別的地方,但長久來看,還是“消失”了,因爲大氣具有一定的自淨能力。

  大氣中的汙染物顆粒會隨著大氣運動稀釋、擴散、氧化。在小範圍內,會從一個地方運動到另一個地方,但只要吹得足夠遠足夠久,大氣中的汙染物顆粒就會上天入地,有的進入了更高更廣闊的大氣中,有的沈降或是發生變性,落回地面,塵歸塵、土歸土。

  但是大气的自净能力也是有限的,想从根本上解决霧霾问题,还是要减少向大气中排放污染物。

  節能減排才是王道

  國家氣候中心首席研究員朱蓉表示,近3年以來,京津冀地區的主要大氣汙染物排放量居全國首位,是導致京津冀灰霾天氣頻頻發生的根本原因,風電開發的大氣汙染環境影響可以忽略不計。

  2011年-2013年,河北省機動車氮氧化物和顆粒物排放量均位于全國第一,氮氧化物年排放總量50萬噸-60萬噸,顆粒物年排放總量5萬噸-6萬噸。

  2014年3月8日在十二屆全國人大二次會議記者會上,環保部副部長吳曉青指出,京津冀、珠三角、長三角,單位面積的汙染物排放強度是全國平均水平的5倍。三大區域占全國國土面積的8%,但是卻消耗了全國煤炭的43%,其中以京津冀爲最大。

  吳曉青稱,重汙染天氣的形成,汙染物排放量大是根本原因,不利于擴散的氣象條件是直接原因,區域汙染和本地汙染的疊加是重要的因素。

  因此,就現階段的持續時間長且覆蓋範圍大的重汙染天氣來說,風電開發的大氣汙染環境影響可以忽略不計。

  在目前的气候背景下,大力推动节能减排,降低污染物的排放才是真正的王道,不应丑化和扼杀風力發電,而是应该更加支持風力發電的健康发展。只有做到这个,霾才不会常态化,APEC 蓝也不是昙花一现。

 

 

 

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