综述:风电场在可持续性和循环性视角下的环境、经济和社会维度整合

【字体: 时间:2025年07月12日 来源:Sustainable Production and Consumption 10.9

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  这篇综述深入探讨了风电场在可持续能源转型中的多维影响,系统评估了其全生命周期(LCA)碳足迹(低至6.6-49 g CO2eq/kWh)、土壤与气候效应、社会经济收益(如就业增长33%)及循环经济挑战(如205年预计4300万吨叶片废料)。通过整合环境(碳循环、生物多样性)、经济(电价下降至0.033 USD/kWh)和社会(社区接受度、健康影响)维度,为政策制定者提供了平衡可再生能源发展与生态保护的实践指南。

  

风电场在可持续性和循环性视角下的多维整合

环境可持续性

碳足迹与化石燃料对比

风电场全生命周期碳足迹显著低于化石能源,文献数据显示其排放范围为3.9-49 g CO2eq/kWh,较煤炭低148倍。关键影响因素包括钢材用量(占排放49%)和回收率(提升可降10%)。

土壤与气候效应

安装风电场导致地表温度上升0.52°C/十年,但促进农作物生长季延长。金属钴(Co)和钛(Ti)在土壤中浓度增加1-10倍,需关注潜在生态毒性。

生物多样性影响

鸟类死亡率在丹麦陆上风电场为0.8只/涡轮,而荷兰海上项目达16.1只,凸显选址需平衡能源与生态保护。

社会经济可持续性

就业与经济效益

欧洲风电就业集中在德、英等国,陆上岗位增长33%,海上增长200%。电价从2010年0.107 USD/kWh降至2022年0.033 USD/kWh。

社区接受度

75%受访者关注陆上风电场景观侵扰,但64%支持海上项目。经济补偿使接受度提升21%,而透明决策流程是关键促进因素。

健康影响

45 dB运行噪音可能引发睡眠障碍,但符合间距规范(如德国规定1000米缓冲带)可有效规避风险。

循环经济挑战

材料危机与回收

风机叶片废料预计2050年达4300万吨,稀土元素(如钕Nd、镝Dy)需求紧迫。机械回收可减少28%碳排放,但当前政策缺乏激励。

政策缺口

ISO 59040(2025年发布)滞后于实践需求,且仅3%资金支持退役回收,凸显需强化生产者责任延伸(EPR)制度。

结论与展望

风电场需通过技术创新(如AI预测风速波动)和政策协同(如渔业补偿机制)实现环境-社会-经济三重底线平衡。未来应优先开发模块化风机设计,并建立跨国稀土供应链联盟以规避地缘风险。

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