随着世界各国对能源安全、生态环境、气候变化等问题日益重视，加快发展风电已成为国际社会推动能源转型发展、应对全球气候变化的普遍共识和一致行动。随着陆上风电逐渐饱和，过去十余年，我国海上风电产业受益于国家政策的大力推动而蓬勃发展。为促进海上风电与生态环境协调发展，构建环境友好型的海上风电产业，各国对海上风电对海洋生态环境的影响进行了相关的研究，海上风电除了对海洋生物带来一定的影响外，对鸟类也存在着潜在的影响，这些潜在影响包括直接与风机叶片碰撞而造成的死亡、或间接栖息地丧失造成的迁移、屏障效应等。因此，本文将对重点介绍海上风电对鸟类带来的影响，总结出相关的解决措施，促进海上风电与自然环境的友好发展。

海上风电对鸟类产生影响的因素

1、风机叶片的转动

风机叶片的转动与鸟类产生的机械撞击是使鸟类死亡的直接原因。鸟类可能因与风机的旋转螺旋桨相撞而死亡，也可能因与塔筒、机舱或风电场中的其他结构（如拉索、电力线和气象桅杆）相撞而受到致命伤害。

2、风机叶片转动产生的噪声

风电场风机运转发电时，叶轮的转动会产生噪音，会对鸟类低飞起到驱赶和惊扰效应。

3、风机的分布

这类影响主要指风机的分布会影响鸟类的活动范围和迁徙路径。风机的运行将直接影响鸟类在风电场范围的飞行，以至于风电场范围不再适宜作为鸟类的栖息觅食场所。

图1 风机附近的鸟类

4、风电场的光源

由于昆虫是趋光性的动物，在夜间容易聚集到风电场光源处，鸟类自然而然也聚集于此，在漆黑的夜晚，容易与风电结构发生碰撞造成身亡。

5、天气因素

在大雾、无月或者逆风的天气中，鸟类会降低飞行高度，撞上风机结构，增加“事故”发生率。

海上风电场对鸟类的影响

1对鸟类交流的影响

海上风电机组产生的噪音会掩盖鸟类之间的交流，因此可能会影响雄性、雄性和雌性以及亲子之间的交流。研究表明部分能量位于较低频率的鸟类物种的鸣叫声都会被风电机组产生的噪音给掩盖住，从而影响了它们的正常呼唤、警示等交流信息。因此，鸣叫声处于低频的鸟类受到风电机组产生的噪声影响较大。

2对鸟类栖息地的影响

海上风电场对鸟类栖息地会带来正反两个方面的影响。不利的影响主要表现为部分鸟类物种会因风电场的建设而被迫迁移栖息地；与此同时，研究发现，海上风电结构可以充当人工鱼礁，可能会增加海上风电基础周围的底栖群落的丰富度和多样性，聚集大量的鱼类在此觅食，此外，海上风电场禁止捕捞，也会导致风电场内的鱼类生物量往往比周围海域更高，为鸟类提供了大量的食物，促进部分鸟类在风电场内栖息。因此，如果鸟类没有因海上风电的存在而流离失所，也没有因碰撞而导致的大量死亡，那么海上风电场的存在就对鸟类的生存影响不大。

3对鸟类种群结构的影响

海上风电会引起鸟类种群结构产生变化，一些对风电场适应能力较强的种类能生活在距离风电场较近的地方，而较敏感的鸟类则会迁移出去，这样就造成了风电场周边环境鸟类种群结构的变化。例如在德国第一个海上风电场“阿尔法文图斯”风电场的调查发现，风电场内部的鸟类丰度比风电场外低了75%～92%。有3种鸟类，迁移到了离最外层涡轮机1km以上的地方，与此相对应的是有两种海鸥被吸引到风电场内部；在墨西哥瓦哈卡风电场中，随着距离风电桩机越来越远，其鸟类的群落多样性和丰度越来越高。

有些鸟类虽然无法适应风电场的环境，但因其无法改变原有栖息地，则会受到致命的影响，这种影响最终也会改变当地的鸟类种群构成。例如：鸟类被海上风电机组的叶片撞击具有物种特异性，部分特定行为或视力敏感性的鸟类物种，会受到较大的影响，而其它一些物种则影响较小，从而改变了整个风电场周边环境的鸟类物种组成。以美国加利福尼亚州阿尔塔蒙特风电场为例，海上风电机组每年造成数千只鸟类死亡，但死亡情况具有很强的物种特异性，在最常飞过海上风电机组叶片区的物种中，某些物种，如红尾鵟（Buteo jamaicensis）和美洲红隼（Falco sparverius）的死亡率很高，而其他一些鸟类的死亡率则较低，如普通乌鸦（Corvus corax）、火鸡秃鹰（Cathartes aura）等，这表明鸟类的特定行为或视力敏感性导致了这些物种对风电环境适应力的差异。

一些靠气流盘旋飞行的猛禽类鸟类受海上风电机组的影响较大，其死亡率随着海上风电机组叶片区的距离缩短而线性增加。与此同时，也会因物种的寿命和繁殖能力产生一定的差异。寿命短的迁徙物种可能表现出很高的繁殖能力，这在正常情况下可以缓冲它们每年迁徙期间经历的非常高的死亡率，这些物种种群规模的变化对死亡率增加的响应相对迟缓；而长寿物种则不然，由于繁殖产量低，即使死亡率的小幅增加也会迅速影响种群规模。因此，在评估风电场对鸟类的影响时，考虑生态系统功能和物种之间的营养级联关系非常重要，即生态系统内发生的过程和相互作用。一个物种的存在与否，尤其是顶级捕食者，可能会影响其猎物的数量，并最终影响生态系统的组成。

鸟类死亡多因素对比分析

IPCC的研究报告显示，美国风电造成的鸟类死亡率预估在每年每兆瓦0.95—11.67只。而美国渔业与野生动物协会的统计数据更为直观，平均每年有10万—44万只鸟死于风电。但是死于高楼撞击的鸟多达九千多万多只，每年被猫捕杀的鸟多达1亿多只。在死于人类活动的鸟中，只有万分之一的概率死于风电。所以风电对鸟类的影响并不像预期的那么大。

图2 各因素致鸟类死亡率统计

而就能源本身而言，美国的一项研究表明，从煤炭的开采到发电，加之其所造成的气候变化，平均下来，每1000兆瓦的煤电电力会导致5只鸟的死亡。相比风电和光伏，煤电对鸟类生存的影响更大，因此可以看出，风电的确会对鸟类产生影响，但其影响较低，在人们可以接受的范围之内。

解决措施

海上风电场从开发到运维，生态环境保护如果出现问题，不仅左右项目落地，也会增加运维期的成本。从社会效应看，数以十万只鸟类、老鹰等飞行动物撞击风机或被绞杀而死，其中包括一些受保护的物种。对于开发商来说，破坏生物链而引发生态失衡，有违社会公德，甚至违反法律。虽然相比因建筑、杀虫剂、燃料电厂和其它人为因素而死的鸟类，海上风电建设破坏的鸟类只是其中一小部分，但随着海上风电的快速增长，野生动物保护话题逐渐进入风场全生命周期管理的考虑范畴。

不合理的海上风电场选址、布局和机型选择，影响动物的栖息、飞行活动范围和迁徙路径；风机运转产生噪音，会对鸟类低飞起到驱赶和惊扰效应；风机的夜间光源吸引昆虫聚集、鸟类捕食，增加撞击死亡的发生率；飞行动物进入低风压，导致的肺部炸裂。针对这些问题，许多公司和机构都在试图寻找新的方法，用更低的成本对海上风电场周边环境和生物保护进行管理，以达到更好的效果。以下是目前海上风电行业为降低野生飞行动物死亡而尝试的一些办法。

1选址问题

就国内风电场选址而言，要遵循《海上风电开发建设管理暂行办法实施细则》、《风电场场址选择技术规定》等办法规定，尽量回避鸟类栖居地和鸟类迁徙路线，减少对鸟类生活的影响。而在合规建设时，也需要留出安全距离，比如，海上风电站对鸟类的最大影响范围是800米，根据鸟类栖居地和鸟类迁徙路线预留800米的距离，就能够地有效保护鸟类。

2风机的布局和机型的选择

风机的布局和机型的选择也应该经过科学论证，减少对鸟类的伤害。如尽可能使用大型风机。大型风机体型醒目，不容易被鸟类忽略，将叶片设计为被半圆包裹，更不容易撞伤鸟类。同时，大风机的叶片旋转直径增大了，转速减小了，但提高了发电效率，风机的数量减少，风机密度降低，对鸟类的威胁也就自然降低。

3监测定位

开发商设计的风机点位很难完全避开飞行动物，野生动物都喜欢在辽阔的大地任意飞行，很难获得飞行动物的分布数据。一种宏观的办法是根据气流的常年方向，设定飞行动物的迁徙路线或已知的飞行路线，另一种更深入的方案是监测飞行动物的定位。

如在海上风电项目周边活动的海鸟身上安装跟踪装置，准确记录鸟类在12个月内的活动信息，来获取海鸟活动数据。

图3 在鸟类身上安装跟踪装置

4雷达和GPS全球定位系统

雷达技术可以检测飞行动物何时接近，通过响应系统确定鸟类在哪个风机点位区域，远程操作风机减速。更精密的雷达系统反馈的飞行分布图不仅能判断密度，更能识别动物的体型，可以降低对大型物种和珍稀鸟类碰撞的风险，如鹤、鹰之类。

这种预警雷达技术已部署在美国德州墨西哥湾沿岸的陆上风电场。在鸟类春季迁徙期间，配合气象条件（能见度）的监测，可以判断鸟类的飞行高度、与风机叶片的距离。在到达风场时可以探测到大量候鸟，通过停止风机防止碰撞。

5给叶片上色

挪威一个研究团队在Smla风电场将风机的一个叶片涂成黑色，以减少在附近栖息的鸟类撞击叶片。2013年8月，研究人员选取了4台风机，将每台风机中的一个叶片涂成了黑色，并继续收集数据直至2016年底，数据显示，在叶片涂成黑色后，这几台风机附近的鸟类尸体减少了71.9%。

在叶片上涂色，可以有效提高鸟类对风机叶片的辨识度和可见性，而只在一个叶片上涂色，在快速运动时可以产生“斑点”的效果，避免上述“模糊的影响”，从而减少撞击的发生。2003年，美国马里兰大学的一个团队曾做过研究，测试了鸟类对7种不同风机叶片图案的敏感度，包括条纹、交错、全黑、彩色等，测试结果表明，鸟类对全黑图案最敏感。

图4 风机叶片涂色

6改变风机叶片形状

有专家正在探索一种全新的垂直轴风机设备，这种风机设计对鸟类的危害可能比传统三叶风机要小，同时由于叶片扫风面积小，对途经的飞行动物威胁明显更少。

还有一些专家，通过安装一个最轻的重量、非常灵活的材料，如织物或密封的塑料袋，充满安全最轻的气体，如氦。在三个叶片的顶端，从鸟类在风机上空的顶部视觉，展现更多的表面积，最大限度地提高鸟的视线，防止他们接近叶片旋转的区域。

7选择性停机

对于那些已经建成，并且很难在短时间内实现风电机组更新的海上风电场，可以选择通过“选择性停机”的方式，采取雷达辅助关停科技，即运用雷达系统辅助人类探测鸟类在海上风电场附近的行踪，在鸟类数量达到设定的标准的时候，风机就会关停。

此外，据观察鸟类通常喜欢在低风速的风条件下飞行。因此，在低风速时关停风机，减少鸟类撞击，同时经济损失也不会太大。

结语

海上风电场确实是会对鸟类的栖息、飞行、迁徙造成影响，但是这种影响错综复杂。在大多数情况下，这种影响是短期的，可改善的。前期的选址、政府的监管、风电场运营环境意识的提高，都可以减少风电场对鸟类的负面影响。我们需要对这个话题有一个理性而全面的认识。

并且研究表明，随着时间的推移改变，鸟类会对海上风电场逐渐“适应”。从栖息和迁徙这两方面来说，在海上风电场建成初期，鸟类会表现出明显的绕避风电场的行为，这就是所谓的风电场“屏障效应”。时间长了，有些鸟类会更加适应海上风电场的存在，从而降低影响。

当然，我们也不能因鸟类会对海上风电场的适应而忽视问题。目前相关数据的缺失、重视力度的不到位，使得我国现有环评在海上风电场对鸟类及其他生态自然环境的影响评估上存在不足。缓解海上风电场对鸟类的影响，政府是重要的政策推行主体，同时市民社会环境意识的增强也至关重要。

总之，鸟类对区域人为干扰、生态环境格局变化的响应及自身调节是一个长期的复杂的过程，鸟类种群结构的响应变化趋势也需一定周期得以显现；另外，海上风电场对区域鸟类种群的影响还受到近岸其他工程影响因素的干扰。因此，研究海上风电场对鸟类的影响仍需长期的连续观测，通过人工观测、视频观测及必要的GPS无线跟踪等高科技手段对风电场区域鸟类的栖息、觅食、迁飞等活动进行全方位、多角度的研究。