大規模風電開發對城市大氣環境污染影響的初步研究（圖表）

　　2005年2月《中華人民共和國可再生能源法》頒布以后，中國可再生能源開發利用快速發展，尤其是風電進入了大規模發展階段。2006年－2009年期間，中國風電累計裝機容量連續四年翻番。截止到2013年，中國風電累計裝機容量91412.89MW（臺灣地區除外），位居全球風電累計裝機容量第一。圖1給出了2000年－2013年河北省風電累計裝機容量的變化，可以看出，2005年－2011年是河北省風電的高速發展期。中國陸地風能資源豐富區主要分布在東北、內蒙古、華北北部、甘肅酒泉和新疆北部，如此的資源分布特點，決定了中國風電開發“大規模發展、集中式建設、遠距離輸送”的發展趨勢。到2050年，中國風電裝機將達到1000GW，建設8個千萬千瓦級風電基地。在這種發展形勢下，大規模風電開發的生態和環境效應問題越來越受到關注。

　　目前有關大型風電場局地大氣環境影響方面的研究工作還不是很多。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%，比氣溶膠污染和城市化對大氣能量的損耗小一個量級。丹麥科技大學Risoe實驗室Frandsen通過加大中尺度數值模式中的地表粗造度，設置了9000km2范圍的大規模風電場，用數值模擬方法研究大型風電場的局地大氣環境影響效應。結果表明，大型風電場下風向風速減弱的影響經過約30km－60km的距離以后就可以恢復。總之，現有的研究都是基于理論計算，大規模風電開發的環境影響效應問題還有待于深入研究。
　　2013年1月以來，中國中東部地區多次發生大范圍、持續性的重污染天氣，引起了國內外的廣泛關注。國家環保部的全國空氣質量統計數據表明，京津冀地區是全國大氣污染的重災區，其中又以河北南部城市最為嚴重，圖2是2013年12月北京市、天津市和石家莊市首要大氣污染物PM10污染指數日變化。為了研究京津冀大氣污染是否與華北大規模風電開發有關系，本文將通過分析風電場集中建設區的地面風速長年變化和北京市、天津市和石家莊市的污染氣象條件長年變化，研究風電大規模發展對局地大氣擴散條件的影響。