上海东海大桥海上风电场水下噪声特性分析.PDF

文章编号：１６７４－５５６６（２０１６）０４－０５９９－０８ ＤＯＩ：１０．１２０２４／ｊｓｏｕ．２０１５０４０１４２５ 上海东海大桥海上风电场水下噪声特性分析 １，２，３ １，２，３ １，２，３ ４ １，２，３ 张　博 ，张旭光 ，郭弘艺 ，方　宁 ，宋佳坤 （１．上海海洋大学 水产与生命学院，上海　２０１３０６；２．上海海洋大学 国际海洋研究中心，上海　２０１３０６；３．上海海洋大 学 海洋生物系统与神经科学研究所，上海　２０１３０６；４．上海勘测设计研究院有限公司，上海　２００４３４） 摘　要：随着对清洁能源利用的逐步重视，我国海上风电产业发展迅猛。人为活动所产生的水下噪声是近几 年备受关注的环境问题，而我国对海上风电场水下噪声的相关科学研究却几乎一片空白，因此实验对上海东 海大桥海上风电场运行期噪声进行了实地调查采样，并进行数据分析。分别研究了不同单机容量风电机的噪 声特性，并对风电场内单个风机分不同深度进行了噪声特性研究，还对不同噪音测量方法进行了对比。结果 表明：风电机噪音具有低频及低能级水平的特点，主要频率在４００Ｈｚ以内，声压级在８１～１０１ｄＢ之间。海水 流速一定时，不同深度风电机水下噪声频谱特性基本一致；当海水流速增大，会导致频谱部分主频峰值的丢失 或偏移。噪声记录使用的抛锚定点测量法空间自由度高，但测量时间较被动；漂流法测量路线单一，但测量时 间自由度较高。 关键词：海上风电场；运行期噪声；频率 中图分类号：Ｘ１２１，Ｘ１７１　　　文献标志码：Ａ 　　为了减少二氧化碳的排放和阻止全球变暖， 达３５５．９ＭＷ，已成为全球第四大海上风电市 自１９９７年工业化国家签署《京都议定书》以来， ［２］ 场 。２０１４年公布的《全国海上风电开发建设方 ［１］ 可再生能源的利用逐年增加 。自１９９１年世界 案（２０１４－２０１６）》中涉及４４个海上风电项目，预 ［３］ 上第一座海上风电场在丹麦建成以来，海上风电 计２０１６年将有超过１０ＧＷ的装机容量 。无论 产业发展迅速。截至２０１３年底，全球海上风电 从当前治理雾霾的现实需求，还是从国家能源结 新增装机容量达１７２１ＭＷ，占全球风电新增总装 构调整的长远需要来看，可以预见，海上风电场 机量的４．８％，为历年海上风电新增装机数量之 将会越来越多地出现在我国沿海海域。 最。２０１３年，全球在建的海上风电场２５座，其中 然而自然科学的发展并不能跟上技术进步 欧洲１６座，占６４％，其装机容量占总装机容量的 的脚步（如近岸风电场建设），结果就导致我们不 ［２］ 能充分了解人类活动对海洋生态系统造成的影 ９５％ 。 我国海上风电起步较晚，东南沿海地区海上 响。海上风电场在其将近３０年的生命周期中会 风能资源最为丰富，且毗邻用电需求大的经济发 不断地向海洋中释放噪声，可能会形成噪声污 ［４］ 达地区，可以实现就近消化，降低输送成本，发展 染，并对海洋生物的生理、行为造成影响 ，这就 潜力巨大。自２００７年第一台海上风电机组建成 使得可再生能源的利用与海洋资源保护相冲突。 以来，已建成并投入运营的海上风电项目包括上 欧盟在２００８年提出了一份议案，要求其成员国对 海东海大桥海上风电场、江苏盐城滨海潮间带风 风电场水下噪声进行防护、监控及数据库录 ［５］ 电场、龙源江