从地理看世界
当今，全球大规模修建风电场。风力发电机就像一座座高耸的“空气搅动机”，它使局地风速明显减小，而大气层结稳定度则决定着风电场产生增温或降温效应。
撒哈拉沙漠面积900多万平方公里，这里地广人稀，看起来一片荒芜。然而荒芜背后却蕴藏着巨大的宝藏。如果将这个宝藏充分开发出来，这一大片区域都可能发生巨大变化。
这个宝藏就是可再生能源。有研究表明，如果在此区域大规模修建风电场或光伏发电场，其产生的电能是当前全球每年消耗电能的四倍多。但更令人意想不到的是，此举还可以使该区域的降水量翻倍，增加植被覆盖率，而植被生长又将进一步增加降水，形成良性循环。但这样的良性循环并不一定会发生在每个地方，如今，在风力发电的潜力被普遍看好之后，越来越多的研究指向了更深一层的问题——大规模修建风电场会对气候产生怎样的影响。
减小局地风速
从直观上看，风电场群产生的最直接影响就是会改变风速。“如果你去过风电场就会发现，风力涡轮机的旋转叶片很大，一般为几十米长，有的甚至超过百米。当风吹过叶片时，由于叶片横截面的形状上下不对称，风在通过叶片上方的时候流速大，下方的时候流速小。这就会导致叶片上方的压强小，下方的压强大，这种压力差会产生升力，令叶片旋转。”中国气象局专业气象服务首席专家、湖北省气象服务中心副主任陈正洪说。他在最近发表的文章《近20年来风电场（群）对气候的影响研究进展》中，对国内外风电场群对气候影响的相关研究成果进行了总结。
可以想见的是，风电场其实相当于一道有缝隙的“屏障”，因此当风通过时会降低风速。有研究者利用数值模拟方法，在900平方公里的范围内分别设置1、9、36个风电场，计算相应风速在不同位置的变化，最后发现风电场效应使得风速明显衰减：进入风电场的风速是8-9米/秒，风电场最大衰减后风速只有5米/秒，在20公里以外风速开始回升。
陈正洪说，“风力发电机运行过程中，会吸收气流的动量，增加地表的摩擦力，这会导致风电场内部及下游地区的风速衰减，并且风速的恢复需要一定的距离。风速衰减的影响范围为 5-60公里，随着风电场规模的增加和扩大，一般风电场内部风速可减小8%-16%，并且随着环境风速的增加而减小。”
多产生增温效应
风力发电机就像一座高耸的“空气搅动机”，叶片在不停地搅动上下方的空气，因此在垂直方向上会加强空气的流动，这就会对温度造成影响。“在大气层结稳定的情况下，上层的空气温度更高，下层的更低，在叶片的搅动下，上层的空气被带到下面，导致下层的空气温度升高。”陈正洪说，“另外，由于风电场内部和下游地区的风速减小，如果这个区域的下垫面恰好又比较潮湿的话，蒸发就会减弱，从而导致温度上升。”
目前大多数研究得出的结果都是风电场具有地表增温效应，并且这种效应夜间强于白天，夏季强于冬季，尤其以夏季夜间的增暖效应最为强烈。不同规模大小的风电场可使其地表温度增加0.18℃-0.7℃。当然，也有发现降温效应的。这主要取决于近地层大气层结的稳定度，不同的稳定度造成风电场对近地层气温产生或上升或下降效应。
至于风电场对降水量的影响，目前的研究还相对较少。风电场的设置改变了近地层的感热和潜热通量以及动量和风速，从而会间接改变降水量和云量。如前所述，在撒哈拉沙漠中大规模修建风电场可以增加降水量。但在具体研究中需要综合考虑热量和水分传输、风速变化、地形等多种因素才能知道局地降水量最终是增加还是减少。
风电场的全球气候效应
如果未来风能发电达到一定规模，比如占全球总发电量的10%甚至更高，那么这将对全球气候产生何种影响？
研究者假定到2100年全球使用风能占总能源的10%以上，即在全球大约5800万平方公里的陆地上（相当于全球陆地面积的39%）设置风电场，沿海水深小于200米的地区（1000万平方公里左右）也设置风电场，考虑风机设置高度不同，旋转叶片直径不同，以及风机间距不同，做多组试验，从而产生不同的风电量，模式各运行60年。结果发现，陆地风电场设置使全球陆地年平均气温升高0.15℃，而沿海风电场试验中全球年平均气温没有变化。
IPCC第五次评估报告结果显示，在模拟的多个排放情景下，相对于1850年至1900年，21世纪末期（2081年至2100年）全球地表温度变化可能超过1.5℃。可见，风电场对全球造成的变暖效应远低于人类活动排放的温室气体造成的变暖效应，但仍不可忽视。
当前，全球能源系统正在发生深刻变革，随着可再生能源技术的发展，风力发电的成本将进一步下降，最终可与传统能源相抗衡。陈正洪认为，风能利用是减少碳排放的关键，我们需要加强影响机理的研究，找出主要的影响因子，构建更加完善的模型，同时根据影响原理寻求可行的低影响风电开发方案。
风力发电，就地取、无污染、可再生，作为全球清洁能源之一，对绿色环境有着重要的意义。随着风电的快速发展，风电噪音这一大弊端也浮出水面，引起人们的关注。
风电机组的工作原理是，通过涡轮叶片转动来带动齿轮进行机械性转动，从而产生电力。但是齿轮在彼此咬合的过程中，会产生巨大的震动，从而产生的巨大噪音，简直是不可避免的。谭老师地理工作室综合整理，转载请注明
产生次声波危害大
17年前，ShinjuroKondo先生搬到现在的居住地——日本富士山的故乡静冈县，但今年76岁高龄的他却抱怨说“肩膀僵硬、头痛、失眠、手抖……自去年2月份以来，就在风力涡轮机试运行开始后不久，我就出现了各种症状。”而老人的住所距离一组风力涡轮机大概只有350米远。
据PhysOrg网站报道，在老人的大约100名邻居中，超过20%的人也抱怨类似的身体不适。邻居们说，当风力涡轮机由于机械故障或其他原因停转的时候，他们的症状会有所减轻。
此类身体不适和风力涡轮机之间的关系尚不清楚，但风力涡轮机产生的次声波可能是罪魁祸首。这种次声波每秒振动1到20次，由于频率太低，人耳无法听到。目前，类似的投诉在日本其他地区也有报道，但不知是否与风力涡轮机产生的噪音有关。谭老师地理工作室综合整理，转载请注明
风力涡轮机运营商对此非常关注，想了解应该采取哪些措施。据PhysOrg.com网站分析原因有以下几点第一，对次声波噪音的敏感度存在个体差异;第二，次声波对人的影响随着心理因素而改变，例如，即便是同样的音量，不愉快的声音比愉快的声音更能让人不舒服;第三，身体不适与次声波之间的因果关系尚未得到清晰。
2004年，日本环境省为当地政府制定了指导准则，用于处理由次声波噪音引起的问题。该准则的发布主要针对由工厂或建筑工地频率在20到200赫兹的次声波造成损害。然而，风力涡轮机产生的次声波频率太低，不受该准则的约束。
日本《噪音管制法》(NoiseRegulationLaw)规定了工厂和建筑工地的噪音水平，同时，《环境影响评价法》(LawforAssessmentofEnvironmentalImpacts)也规定大型发展项目启动之前，应该评估其对周围地区的影响。但是风力涡轮机不在两法的管辖范围之内。
无论是在日本国内还是在国外，目前还没有任何分析次声波和人类健康之间关系的。和歌山市(Wakayama)医生FumitakaShiomi研究次声波噪音问题长达30年，他表示“次声波噪音会损害人类健康。除非立即采取措施，否则将会出现严重问题。”
不同声音
加拿大卫生和统计机构，对风力涡轮机的噪声影响开展研究，以确认噪声是否会对人体的健康产生危害。
加拿大卫生部，从外部聘请了专门从事噪音、健康评估、临床医学和流行病学研究的专家，为此次研究进行设计。该研究最初在风电场附近的社区中，选取2000户居民作为研究对象，分别对这些居民住宅的内外进行噪声测量，样本住宅与风力涡轮机的距离在500米至5公里之间。
根据研究成果和现有的综合科学证据，加拿大风能协会表示，风力涡轮机不会对人们的健康产生影响。
对野生动物的影响不容小觑
对于海上风电而言，根据研究表明，仅仅是在一个海域的风电场降低噪音，海豚每年减少1%的风险就会降低66%。由此可见，只有噪音度降低级别，风电场对海洋生物的影响才会得到有效地缓解。
风力发电对鸟类也构成了威胁，鸟类常常撞死在涡轮机旋转的叶片上。日本环境省证实，从2003年开始，13只罕见物种白尾雕就这样被夺去生命。日本野鸟协会(WildBirdSocietyofJapan)自然保护办公室副主任YukihiroKominami认为，这些例子仅是冰山一角。他说“我们必须尽快找出各个地区存在的类似问题，否则我们将看到鸟类继续受到伤害。”谭老师地理工作室综合整理，转载请注明
而现在，科学家们利用一个失败的太空项目——欧洲航天局达尔文项目的行星发现技术，来帮助消除风电机组在工作中发出的巨大噪音。
欧洲航天局开设了达尔文项目，该项目是利用望远镜去观测新的行星。为了减少微小的振动对望远镜精确度的定位，硬工程师Nicolas Loix，专门研制出了望远镜制动器，可以抵抗达尔文望眼镜的震动，从而使望远镜来保持稳定。
这个技术确实起到了作用，但是欧洲航天局认为耗费太大，搁置了达尔文项目……
而一个德国风电涡轮机生产公司找到了Loxi，表示自己极度需要减少风机涡轮运作时产生的大量噪音。
由于在达尔文项目上的经验，Loix的公司已经有了基础的技术框架，来抵消风机涡轮产生的震动，包括仿真工具，工程工具和电子产品。“我们只需要几周，就可以实现多兆瓦风力发电系统无噪音的构想，如果没有先前达尔文项目的经验，可能还需要两年。”Loix说。
此次技术上的改革，对改良风机噪音有着较好的推动作用，从而还海洋生物一个更好的家园，也给人类一个更温馨的环境。
来源：新华日报、北极星电力
风力发电的其他弊端
1、风力发电场道路设计问题
滩涂风电场濒临大海，缺乏建筑材料，受海洋水文气象因素影响较大，因此，滩涂风电场建设中，道路的投资占的比重偏大。作为风电场施工道路，为了保证施工的连续性，道路应具有一定的高程，防止潮水侵袭；作为风电场检修道路，道路应具有一定年限的寿命。在缺乏建筑材料的滩涂区域，修建能满足上述要求的道路应该以怎样的潮水位标准来设计，才能保证其安全性、经济性呢？2009年11月，水电水利规划设计总院出台了《关于印发<海上风电场工程施工组织设计技术规定（试行）>的通知》明确了施工围堰的标准及型式，但是道路标准却仍然空白。 谭老师地理工作室综合整理，转载请注明
2、风电设备运输不便
风力发电设备大型化给客户造成的主要不便之一是运输和安装。发电机增大，塔体就要相应增大，这些都受到运输的要求限制。大型风力发电塔，一般以圆锥型管状结构为主，受到运输的限制，因为底节直径超过4 米、重量超过40,000kg、长度超过20 米，这样的尺寸在运输中已经属于超长、超高、超宽和超重。同时，现代风力发电机主要零部件也受到了限制，风力发电机舱超重，宽度也属于特殊规格，需要重型拖车和特别安全驾驶。相比较而言，叶片仍以轻取胜，但由于叶片长度的增加，仍需要超常运输。
3、风电设备和制造技术落后
风电机组制造技术，这是风电发展的核心。目前我国风电建设远远落后于世界发展，其主要原因是，没有加大力度依靠国内雄厚的机电制造业基础，吸收引进国外先进技术对风电成套设备进行自主开发。随着世界风力发电设备制造水平提高，更大的单机容量已经是全球风能技术发展的趋势。据了解，国外风电机组目前已达到兆瓦级，如美国主流1.5兆瓦，丹麦主流2.0～3.0兆瓦，在2004年的汉诺威工业博会上4.5兆瓦的风电机组也已面世。而迄今为止，我国在这一技术上处于落后位臵，尚不具备自行开发制造大型风电机组的能力，且在机组总体设计技术，特别是桨叶和控制系统及总装等关键性技术上落后于欧美发达国家，且机组质量普遍不高，易出现故障。国内整体的风电制造水平比国外发达国家至少晚10年，而且技术差距还在拉大。谭老师地理工作室综合整理
4、风力发电设备的寿命短 风力发电机是整个风力发电行业的最核心装备，而滩涂的空气含盐量和湿度都相对较高，加上国内风电设备和技术的落后，使得风力发电机的使用寿命普遍达不到设计值，目前全国最高使用寿命的新疆达坂城风电场也只有20年。寿命短，导致成本投入大于风电收益。
5、风力发电成本高 风力发电的成本主要是固定资产投资成本，约占总投资的85%以上。按照我国增值税抵扣政策，固定资产投资的增值税不能抵扣。风力发电执行17%的增值税税率，因为没有购买燃料等方面的抵扣，因此风力发电实际税负明显高于火力发电。另外，国内已经建成的微不足道的风电容量几乎全部为进口的成套设备，导致风电场投资高、电价高，与火电、水电比，缺乏市场竞争能力。国产的风电设备可以显著地降低风电成本，但由于现在国内设备制造水平较低，应用规模小，国产设备的价格并不低于进口设备。谭老师地理工作室综合整理，转载请注明
6、风电设备不易维护 为使风电设备经得住时间和自然风蚀的考验，必须要进行表面处理。如今，表面处理技术以喷漆处理为主。尽管喷漆效果不错而且操作简单，但在安装时就会暴露很多问题。比如喷漆的表面容易被划伤，导致生锈，而且，风电设备一旦安装完成，修补划伤的表面会有很多困难。经过风蚀日晒后的喷漆易发生碎片脱层，不易于维护。
7、风电噪音污染大 叶片与风相切产生噪音、风电机组发出的噪音都无法去除。风力发电机一般高度在20米左右，加上风机“嗡嗡”作响的巨大声音，迁徙的候鸟不敢降落觅食休息，生活在当地和附近的海鸟纷纷“搬家”。噪音不仅影响动植物的正常生长，还影响渔民的鱼类作物，使生态环境不可避免地受到影响。
8、风电电磁干扰 风力发电机风轮机叶的接收装臵既可以接受信号，也可以发射信号。对调幅无线电系统影响很大，具有强发射能力的金属材料所造成的电磁干扰问题突出。 许多通信频率都会受到风轮机潜在的影响。在低频段，波长远大于风轮机的特征尺寸时，风轮机的几何总参数才具有重要影响；在高频段，波长小于或与风轮机部件具有相同的数量级时，叶片的详细几何形状也有相当重要的影响；当波长大于风轮机总高度的4倍以上时，通信系统就基本上不受影响了。 可能受到风轮机干扰的通信类型有：电视广播、微波通信、高频全向无线电信标VOR（用于飞机导航）及仪表引导着陆系统。
风力发电电场选址的一般要求和考虑
1：一般要求年平均风速在6米/秒以上（60-70米高度），山区在5.8米/秒以上。
2： 年3-25米/秒的风速累计小时数在2000小时以上（3000-5000）。
3：年平均有效风能功率密度在150瓦/平方米以上。
4：每台机的平均间距为叶片直径的4-6倍。
5：并网条件好，要求风电场离接入的电网不超过20公里。
6：离居民区300米以上的距离。
7：目前，风力发电项目的单位投资为7000-10000元/千瓦，一座5万千瓦的风力发电厂的投资约为4-5亿元。谭老师地理工作室综合整理
8：风电厂的开发首先由当地市级政府与拟投资开发的企业签订合作协议，企业根据协议明确的范围开展前期的测风工作。在取得测风资料后，开展项目的论证工作，论证能满足开发的要求，便可启动相应的报批程序，开展预可研的编制工作，及相关的前期工作。预可研审查通过后，就可以开展可研报告的编制及其它专题报告的编制工作，完成后向省或自治区发改委申报项目，由省统一向国家能源局申请核准。在得到核准后，便可以开展项目的建设。整个项目从开始到投产周期约为四年左右。
9：另外，还需要考虑电价、风向、地形、地质、气候、环境以及道路交通等一系列因素。谭老师地理工作室综合整理，转载请注明
需要收集的资料：收集风电场附近气象台海洋站等长期测站的测风数据，如风速、风向、温度、气压及湿度等，具体有：
a）30年的逐年逐月平均风速；
b）代表年的逐小时风速风向数据；
c）与风电场测站同期的逐小时风速风向数据；
d）累年平均气温气压数据；
e）最大风速、极端风速、极端气温及雷电等数据。
f）整理风速频率曲线、风向玫瑰图、风能玫瑰图、年日风速变化曲线、风能密度和有效风速小时等主要参数。
另外，还需要明确电价、电网接入的可能性、电网接入的变电站离可能选择的风场的距离、当地对生态的保护和环境保护的要求、土地政策以及林地保护问题、道路交通等。
广东省沿海及岛屿风速大，面积广，风能蕴藏量大，风力资源潜力巨大，3300多公里的海岸线是风能资源最丰富的地区。估计全省风能贮量约9700万千瓦，潜在发电装机容量可达约3000万千瓦以上，大于2000年全省现有有效发电装机容量总量。
广东沿海属风能资源属丰富区，年平均风速6-7米/秒或以上，有效风能密度普遍在200-300瓦/米2以上，有的地区达400-500瓦/米2，有效发电时间约7500小时，约占全年时间的85%，可装风机面积达539平方公里，近期可装机容量达550-600万千瓦，相当于全省水力发电的装机容量（660万千瓦），每年可发电100-120亿千瓦时，开发潜力相当大。谭老师地理工作室综合整理，转载请注明
广东省风能资源丰富，一个风电场一般建成后5-7年便可还本付息，有13-15年的净收期，每台600千瓦风机净收入约0.2-0.3亿元左右，经济效益显著。
风电是可再生、不需要运输、取之不尽、用之不竭的优质能源。广东沿海风电可开发量年折合标准煤6.08亿吨，占全省一次能源的20.6%.风电开发不但节省了大量能源，而且大大减轻了煤炭的不可再生能源开采、运输、使用等环节的污染，具有巨大的社会、经济和环保效益。风电还有用地少，土地综合利用率高、建设周期短、工作人员少和便于管理等优点。风电与水电可以互补；我省为季风气候，4-9月为雨季，水量足，发电量大，但相对风力小；而旱季10-3月的雨量少，水电不足，但风力大，风电量大；两者可以互补，调节全省电力供应，对经济建设也有积极意义。
目前广东省已发展有南澳、惠来两个大型风电场，总装机容量6.69万千瓦，居全国第二位，占全国总装机容量的近20%，其中南澳风电装机达5.4万千瓦，已成为全国第二大风电场。