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- 2022-04-22 11:45:53 发布
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'卷册检索号***风力发电场新建工程可行性研究报告(修改稿)电力勘测设计院****年11月沈阳目录3
1总的部分………………………………………….12场址选择………………………………………….83风资源分析……………………………………….104工程地质………………………………………….195风力发电机组选型和布置……………………….196电气部分………………………………………….427土建部分………………………………………….478消防设计9环境保护和水土保持设计及社会影响评价4910风电场规划土地利用情况11施工组织设计…………………………………….5412劳动安全卫生13工程投资估算……….…………………………..5714财务评价……….…………………………..6715附件:……………………………………………...9216附图:……………………………………………...933
1总的部分1.1发展风力发电的可行性与必要性##省是我国的重工业基地,也是能源消耗大省,长期以来,由于能源短缺制约了工农业的发展。东北电网是以火力发电为主电源的电网。大量的火力发电不仅受到燃料短缺的制约,而且也受运输条件的限制。从长远战略出发,开发利用风能资源,作为常规能源的补充能源是十分必要的。风能是一种洁净的可再生的一次能源。风力发电是一种不消耗矿物质能源、不污染环境、建设周期短、建设规模灵活。具有良好的社会效益和经济效益的新能源项目。随着人们对环境保护意识的增强,以及国家有关部门对风力发电工程项目在政策方面的扶持,风力发电在我国得到了迅猛发展。而辽北地区是我省风能资源最为丰富的地区之一,风速大,风向稳定,而且大部分地区地势平坦、开阔。适合于大规模开发、安装风力发电机组。风力发电在该地区具有较好的发展前景。该地区风能资源丰富,且风能大多集中在春冬两季,此时也恰为年用电高峰期。风力发电可以与火电、水电互补起到年调峰的作用。因此,建设###风力发电场不仅具有较好经济效益,同时也具有显著的社会效益。1.2项目背景1.2.1近几年来,随着风力发电工程项目的建设和发展,以及国家有关部门出台的一些对风力发电的优惠政策,极大的促进了风力发电机组的国产化工作的步伐,目前已有新疆金风科技股份有限公司、西安维德风电设备有限公司、浙江运达股份有限公司等多家公司与国外公司合作、合资及自主开发生产大型风力发电机组。同时,随着大型风力发电机组制造技术的日渐成熟,进口机组的价格也有了明显的下降。根据国家发改能源[****]1204号《国家发展改革委关于风电建设管理有关要求的通知》风电设备国产化率要达到70%以上的要求,本期工程安装拟安装****金风风电有限公司生产的750千瓦风力发电机组66台,装机容量为49500千瓦。本期工程除由中国****3
电器集团有限公司自筹资金(总投资的20%)外,其余部分资金采用国内贷款。1.2.2建设单位概况中国****电器集团有限公司创立于1986年,其前身为****县****开关厂。****集团现有员工1300人,其中各类工程、技术人员320余人。企业主要生产40.5kV及以下成套开关设备、配电自动化开关及终端装置、风力发电、高压元件、仪器仪表、低压电器等9大类48个系列、100多个品种、500多种规格的产品,公司于2002年3月与新疆金风公司合作,共同引进开发生产大型风电机组,具有技术先进、结构新颖、安全可靠、造价低廉,适合我国国情的特点,达到效率高、运行平稳和使用寿命长等优点。1.3工程概况1.3.1设计依据a)我院与中国****电器集团有限公司签定的“****风力发电场新建工程可行性研究设计合同”。b)风电场风能资源评估方法。c)风电场工程可行性研究报告编制办法。d)风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准。1.3.2工程编号:21-Q224K11.3.3建设单位:中国****电器集团有限公司1.3.4建设规模:本期及最终工程装机容量为49500千瓦1.4主要设计原则1.4.1概述****风电场场址位于****市西南的高力沟、四家子村附近,场址距距****市区约9公里。该风场处于****市西部的山丘地带,场区范围内平均海拔高度为180--260米。风电场行风方向为地形起伏平缓的山丘地,场区范围内均为荒地、山坡地或林地。场区规划面积为28平方公里。在****风电场安装了50米高的测风塔和10米高的测风杆,并分别进行了10米、30米和50三个不同高度的实际测风工作,实测测风塔10米3
高度处年平均风速为5.5米/秒,有效风能密度为302.6瓦/平方米。通过实际测风结果可知,该风场风资源丰富,具备建设大型风电场资源条件。本期工程在****风电场场址处共安装750千瓦风力发电机组66台,装机容量为49500千瓦。1.4.2风能资源根据风电场的建设需要,从2003年9月开始在****风电场安装了50米高的测风塔和10米高的测风杆,并分别进行了10米、30米和50三个不同高度的实际测风工作,并已收集到了24个月的测风数据。根据实际测风结果可知,****风电场测风塔10米高度处年平均风速为5.5米/秒,50米高度处年平均风速为6.7米/秒。且季风特性明显;其冬季盛行偏西北风,夏季盛行偏西南风,10米高度处年有效风能密度为302.6瓦/平方米,50米高度处年有效风能密度为392.0瓦/平方米。风向分布:风电场以N风为主导风向,出现频率在17.9-27.9%之间,两测点各高度处的次多风向均为SW风,出现频率为15.7-18.6%。风能分布:SW为主导风能量方向,占26.9--40.6%;。N、SSW为能量偏多能量风向三个风向的风能占总能量的70%以上。因此,该风电场风能资源丰富、稳定。具有较好的开发条件。1.4.3工程地质a)拟建场区稳定性评价****风力发电场位于****市****镇西南部丘陵区,城子村周围低矮丘陵的山顶上,升压站位于城子村的东北部。构造运动活动不明显,主要以整体间歇性上升为主。因此该拟建场地区域构造稳定。b)场区工程地质条件拟建场地宏观上地形起伏较大,从地貌上看属于丘陵地貌。地形开阔,地层结构清楚,适宜建筑。1层耕土:灰褐色至黄褐色,松散,含植物根,厚度0.40—0.60米。3
2层砂质粘土:以黄褐色为主,可塑,中等干强度,无摇震反应,中等韧性,厚度1.70m左右,Fak=170kpa。3层强风化闪长岩:浅灰色呈灰白色,中粗粒片麻状闪长岩,见大量风化裂隙,结构面复杂,岩石坚硬。Fak=350kpa。4层全风化二长花岗岩:灰黄色,长石已基本风化为粘土,见有植物根,厚度0-0.80m,Fak=250kpa。评估区岩性较单一,地质构造简单,风机及简易路所在处岩土力学性质良好,无软弱夹层。根据地质灾害危险性评估:评估区现状未见地质灾害,拟建工程建设本身不可能直接诱发、加剧地质灾害的发生。c)拟建场地地基土标准冻为1.40米。d)评估区地处地震动加速度为0.05g和地震动反应谱特征周期为0.35s的区域,地震烈度为Ⅵ烈度区。1.4.4风力发电机组选型、布置及发电量计算a)风力发电机组选型5.1风力发电机组选型根据测风资料:****风电场年平均风速高,主导风向稳定,属于典型的季风气候特征,该风电场风能贮量大,具有良好的风能资源优势。同时由于场址处地质条件好,地势起伏平缓,交通运输及安装条件优越。具备建设大型风电场的条件。根据风机选型比较结果及****风力发电场场址处的风资源条件及地形特点,本期工程拟安装****金风风电有限公司组装的单机容量为750千瓦的风力发电机组b)风力发电机组排列及发电量计算3
5.2风力发电机机组排列根据****风力发电场场址处的实际测风资料分析可知,该风力发电场以N风为主导风向,出现频率为17.9-27.9%,SW风为次多风向,出现频率为15.7-18.6%。且冬季盛行北风及偏北风,夏季盛行偏南风,其主导风向明显。从风场能量分析情况看,各高度均以SW风的能量所占比例最大,占26.9--40.6%;次多能量风为SSW和N风。三个能量偏多能量风向占总能量的70%左右。应以风力发电场主导风向及主导能量方向来确定排列方向。而风力发电机机组之间的间距和排距,应综合考虑风力发电场场地条件、风资源特性以及风力发电机之间尾流影响等条件。通过技术经济比较后确定。由于****风力发电场场址处为多个山丘及偏东西走向的山梁形成的丘陵场地,因此,在风力发电机布机时主要是根据场区地形的变化特点,将风力发电机排布在山梁的高处,并适当考虑风力发电机之间排布的影响,本期工程安装风力发电机间距按(4-5)D(D为风轮直径),风力发电机排距按(7-8)D进行设计。即风力发电机间距约200--250米,风力发电机排距约350--400米。经过WASP软件进行了发电量的计算。本期工程安装66台S50/750型风力发电机组的年上网电量为9991.4万度。平均单台机组年上网电量为151.3万度。折合满容量运行小时数为2018小时,容量系数为0.23。1.4.5电气部分a)电力系统部分****风电场场址位于****市西南高力沟村附近,地处铁岭地区电网本期工程在****风力发电场安装66台750千瓦风力发电机组,总装机容量为49500千瓦。根据****地区电网现状及风电场厂址位置、本期装机容量,兼顾地区规划网架,风电场本期接网方案为新建一回从****风电场升压站到66kV跃进变电所66kV母线的66kV线路,线路全长7.4千米,导线型号为LGJ-240。b)66千伏升压站。1)建设规模3
升压站内新建25000千伏安主变压器2台。本期建设66千伏出线间隔1个,最终出线2回。10千伏本期出线10回,最终出线10回。2)电气主接线66千伏采用单母线接线,10千伏采用单母线分段接线,风力发电机组采用扩大单元接线。3)配电装置及总平面布置66千伏屋外配电装置为水泥杆钢横梁,普通中型布置。10千伏屋内配电装置采用KYNZ-12系列金属铠装中置式高压开关柜。主变压器布置在66千伏和10千伏配电装置之间,屋外布置。4)继电保护本期工程在66千伏线路装设一套微机型距离保护装置,主变保护配置一面微型机保护柜,10千伏出线、电容器、所用变均采用微机型保护测控装置。5)通信部分调度关系:根据风力发电场所在地理位置,该风力发电场应由****供电公司地调负责调度指挥。通信通道:在66千伏线路上建1路12芯OPGW光缆通道,作为调度和远动信息的传送通道。6)远动部分****风力发电场升压站配置一套计算机监控系统,实现对全所信息的采集、处理与监视控制。完成事件记录及事故告警等功能c)风机组合供电设备配置及联网线路单台风力发电机均采用一机一变的方式升压。综合考虑风力发电机组的超发能力以及变压器的过载能力,750千瓦风机配1台S9-850/10,10/0.7KV型变压器。场区内供电线路全部采用架空绝缘线路。其中由升压站至箱式变电站回路干线选用LGJ-1853
;分支回路选用LGJ-120和LGJ-70型架空绝缘导线。由架空绝缘导线路至箱式变电站之间采用一根YJV-223×508.7/15kV型交联聚乙烯绝缘电缆,由变压器至风机之间采用一根VV22--3×300和一根VV22--3×300+1×120聚乙烯绝缘及护套电缆并列敷设。高低压电缆线路均采用直埋敷设。1.4.5土建部分a)升压站1)新建主控制楼一座(二层),其建筑面积507.5平方米,体积2200立方米;新建10千伏室内配电装置室一座(一层),建筑面积198.25平方米,体积为1100立方米。新建附属建筑一座(一层)为砖混结构,其建筑面积187.15平方米,体积1300立方米。主控制楼、10千伏室内配电装置室及附属建筑均采用砖混结构毛石基础。2)66千伏构支架及基础部分:66千伏构配电装置采用普通中型布置,构支架柱采用钢筋混凝土杆钢横梁。基础均为C20钢筋混凝土独立式基础。3)采暖通风主控制楼:采暖设备采用辐射电暖器,主控制室、会议室采用分体柜式空调器。附属建筑:采暖设备采用中温辐射器。4)给排水部分:给水水源为在场内打深井一眼,设备选用深井潜水泵,给水经全自动量子净化器过滤处理后,再由变频调速给水设备向场内建筑物供水。由于场内生活污水无处排放,故场内生活污水经化粪池沉淀处理后排至渗水井内。b)场区性建筑为便于风力发电机安装检修及运行维护,在每排风机前修建4.5米宽砂石路,并分别与进场公路相连,以形成畅通的安装、检修、运输通道。本期工程共需修建4.5米宽砂石路35公里。风力发电机基础型式为:独立式钢筋混凝土结构。箱式变电站采用内空腔混凝土结构。1.4.7消防设计3
主变压器灭火装置:在变压器附近配置适量的推车式和手提式磷酸氨盐灭火器,以用于主变压器的外部防火需要。升压站内化学灭火设计:主控楼火灾危险性为戊类,监控室、保护屏室内均选用灭火后不会引起污损的CO2灭火器。其它电气设备的灭火,均选用手提式磷酸氨盐灭火器风力发电组灭火设计:在每台风力发电机塔筒内设置1台手提式磷酸氨盐灭火器。1.4.8环境保护和水土保持设计及社会影响评价a)节能及环保效应风能是一种可再生的、清洁的能源。按****风力发电场本期工程安装风力发电机49500千瓦,年上网电量为9991.4万度,与燃煤的火电相比,每年可为国家节约标煤36763吨。相应每年可减少向大气排放有害气体及废渣:二氧化硫::1096吨,一氧化碳9.2吨,二氧化碳95798吨b)风力发电场污染防治措施风力发电场内的升压站建筑采暖,热源采用智能型电暖器,无废气和灰渣排放。风力发电机组布置在距周围村庄200米以外,以降低噪声影响。c)施工期环境影响及保护措施由于场址地处丘陵地区,在施工中要尽量从减少原有植被扰动的角度考虑选择施工机械,制定施工期的环境管理监控计划,严格限定施工场地和运输路线,防止施工作业活动破坏生态环境。对施工中可能造成土地碎裂的地方,要有相关的技术措施。以减少破碎化的程度。埋设电缆线路时需将表层土壤单独存放,以用于回填覆盖。施工后在道路两侧及升压站内进行绿化,在风机基础周围对坡面进行平整,同时恢复原有植被,防止水土流失。d)社会影响评价****风力发电场的建设,能够带动当地旅游业的发展3
按****风力发电场远期规模建成后,将成为一处南北长约7公里,东西宽约4公里的风力发电机群。将成为当地的一个高科技、绿色能源基地,成为一个独具特色的旅游观赏景点。****风力发电场的建设,有利于增加当地就业机会,增加税收,带动地区经济的发展。风力发电是新能源项目,符合国家能源产业政策的发展要求。有利于促进风力发电机组及部件的国产化,加快我国风力发电事业的发展。因此,建设****风力发电场不仅具有较好经济效益,同时也具有显著的社会效益。1.4.9施工组织设计a)机构编制及人员培训****风力发电场隶属于********风能开发有限公司。按照本期工程安装机组的数量,暂按30人编制.b)施工组织及进度****风力发电场地处****市西北部地区,靠近公路,交通运输方便,本期工程安装750千瓦风力发电机66台,涉及到的主要工程量有:风力发电机基础、变压器基础,风力发电机及变压器组设备的安装调试。66千伏线路及变电所的建设。
风力发电机及箱式变电站基础。场区10千伏电缆线路施工。风力发电机安装调试期:预计本期工程总工期为12个月c)施工设备、施工条件施工设备66千伏升压站及66千伏线路,备有一台20吨吊车即可进行完成土建及设备安装工作。本风电场的风力发电机组及塔筒均在浙江温州生产。须用大型平板车将集装箱运至****风电场。预计需要大型施工机械:3
35吨吊车:1台50吨吊车:1台200吨履带吊车:1台d)施工条件目前县级公路在场区附近通过,施工材料及设备运输条件较好,从城子村的农电线路接引出1条10千伏线路,作为临时施工电源,在场区内打2个深井和利用升压站内的生活用水(深井泵房)作为施工水源。1.4.10劳动安全卫生措施a)防火防爆根据变电所生产运行和总平面布置,将所区划分为生产区和所前设施区两大部分。变电所设有一个出入口均能满足消防要求,所内生产区和所前设施区均设有道路,主通道形成环状。消防车可顺利通行并到达各建筑物附近。本工程主控楼、主变场地及开关场等均设有化学灭火设备。上述设计能够保证变电所的防火防爆措施的有效值。根据风力发电机组分散安装的特点,在每台风机的塔筒内配备1套化学灭火设备。b)防毒防化学伤害本工程对蓄电池室易产生挥发腐蚀物质的工作场所,设计均采用机械送风、机械排风。c)防电伤防机械伤害和其他伤害变电所布置在野外空旷地域,因此变电所设计过程中,采取严格的防雷接地系统;防雷采用了避雷针和避雷器。为检修安全的需要隔离开关设置了接地刀闸。d)防暑防寒凡所内有人值班、办公、生活的房间及工艺设备需要采暖的房间,均设置了采暖设施。监控室室、保护屏室均设置空调。e)防高空作业跌落事故由于风力发电机组轮毂高度为50米3
,风机塔筒的组装,机舱、风轮吊装及机组的调试等均为高空作业。因此,施工时必须做好施工作业指导书和施工组织措施,确保施工作业的安全。1.4.11工程设计概算a)概述****风力发电场新建工程建设规模为66台750千瓦风力发电机组及相应的配套设施,工程总投资为43865万元,其中风力发电场工程静态投资42817万元、单位投资8650元/千瓦,风力发电场工程动态投资43865万元、单位投资8862元/千瓦。b)编制依据依据国家发展和改革委员会办公厅文件,发改办能源(****)899号文《国家发展和改革委员会办公厅关于印发风电场工程前期工作有关规定的通知》附件一《风电场工程可行性研究报告编制办法》、附件二《风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》。c)定额定额采用国家经贸委2002年15号文颁发的《电力建设工程概算定额》,中国电力企业联合会中电联技经2002年48号文颁发的《电力建设工程调试定额》。1.4.12财务评价a)资金筹措经济评价总投资(不含建贷利息和流动资金)为42817万元,注册资本金按20%计列,其余部分投资按贷款考虑,贷款年率利为6.12%。b)清偿能力分析贷款按10年偿还锁定计算。还贷资金主要包括还贷折旧和还贷利润。通过资产负债的计算,表明该项目在整个计算期内资产负债率较低、偿债能力较强。3
c)盈利能力分析通过现金流量(项目投资)的计算财务内部收益率8.70%大于电力行业基准收益率8%,财务净现值1920万元,投资回收期9.8年。根据损益表的计算,按10年偿还全部贷款后投资利润率为5.27%、投资利税率为6.43%、资本金利润率为26.98%。1.5结论****风力发电场,风能资源丰富,外部交通及电网联网条件较好,具备建设大型风力发电场的条件。根据测算分析,该项目的各项主要经济评价指标(全部投资)均能够满足电力行业的要求,该项目是可行的。风力发电工程是一个一次性投资很大,但运行成本很低,无污染,不消耗矿物质能源的洁净的新能源项目,具有很好的社会效益和经济效益,因此,建议抓紧该项目的立项及建设。附表1.1:风力发电工程特性表3
表1.1风力发电工程特性表序号及名称单位数量备注一、风力发电场场址名称:****风力发电场新建工程海拔高度:米180--260经度123°30′纬度42°25′二、风资源1、年平均风速(10米高度)米/秒5.52、有效风能密度(10米高度)瓦/平方米302.63、盛行风向N4、盛行风比率26%三、主要设备1、风力发电机组台数台66型号S50-750额定功率千瓦750叶片数量个3风轮直径米50扫风面积平方米1964风轮转数转/分钟22切入风速米3切除风速米25额定风速米13轮毂高度米50发电机额定容量千瓦750额定电压伏6903
额定电流安培640额定频率赫兹50极数4额定功率因数从0.982、升压供电设备S9--800/10台663、输电线路电压千伏66回路数回2输电目的地至220千伏****变电所线路长度公里154场内10千伏电缆线路公里41.350.7千伏电缆工程:VV22-3*300公里3.3四、土建工程1、中央控制建筑物型式砖混结构地基特征条形基础面积/层数平方米/层705/22、风力发电机基础数量个66型式钢筋混凝土体积立方米1983、工程永久占地升压站亩8.32风力发电机组亩23.43
变压器组亩3道路亩315五、施工1、主体工程数量明挖土方立方米91808填筑土方立方米78740混凝土及钢筋混凝土立方米130682、主要建筑材料木材立方米1825水泥立方米4043钢材吨19003、新建公路砂石路公里354、施工期限总工期月12安装调试月5六、经济指标1、静态总投资(编制年)万元428172、总投资万元43865机电设备及安装工程万元33847建筑工程万元3368基本预备费万元1221其它费用万元3485接入系统万元896建设期贷款利息万元10483、综合经济指标风电场单位千瓦投资元/千瓦88623
上网电量千瓦时9991.4单位电度投资元/千瓦时0.219发电成本元/千瓦时0.362平均上网电价(不含增值税)元/千瓦时0.599财务内部收益率(项目投资)%8.7财务内部收益率(资本金)%10.63总投资利润率%5.27总投资利税率%6.43投资回收期年9.8资产负债率27.272场址选择2.1风电场场址****风电场场址位于****市西南的高力沟、四家子村附近,场址距距****市区约9公里。该风场处于****市西部的山丘地带,场区范围内平均海拔高度为180--260米。风电场行风方向为地形起伏平缓的山丘地,场区范围内均为荒地、山坡地或林地。规划场区范围北至验尸场,西至四家子村西侧山梁,东至大树林子村、小树林子村西侧山梁,南至段家沟村北侧山梁。规划场区南北长约7公里,东西宽约4公里。场区规划面积为28平方公里。在由于其特定的地理位置和特殊有利的地形条件,对流经该风电场的风具有明显的加速作用,因而风场风资源丰富。为开发****地区风能资源,从2003年9月开始在****地区安装了50米高的测风塔和10米高的测风杆,并分别进行了10米、30米和50三个不同高度的实际测风工作,并已收集到了24个月的测风数据。场址中心处于东经123°30´,北纬42°25´。实测10米高度处年平均风速为6.4米/秒,有效风能密度为481.9瓦/平方米。且风向比较稳定,盛行风向为北风,次多风向为偏南风,风电场风资源分布特点表现为冬春两季风盛。3
风场年平均雷电次数为32天,平均沙尘暴、扬沙、吹雪、冰雹等不利自然因素的发生次数均小于5天。通过实际测风结果可知,该风场风资源丰富,具备建设大型风电场资源条件,是****地区较理想的风电场场址之一。本期工程在****风电场场址处共安装750千瓦风力发电机组66台,装机容量为49500千瓦。2.2交通运输、联网条件****风电场场址位于****市西南高力沟、四家子村附近,距****市区约9公里,职工生活方便。现有县级公路在场址附近通过。场址处具备大件设备的安装、运输条件。本期工程采购的风力发电机组及塔筒,在浙江温州组装,设备可通过浙江至南京高速公路再通过→京沪高速公路→沈山高速公路→沈法公路→法库至****公路及县级公路将设备运抵现场。能够满足运输大型机组及电气设备的要求。风力发电机组及塔筒国内公路运输距离约2200公里。按照****风力发电场远期发展规划,总装机容量为49500千瓦。经技术经济比较,该风力发电场需通过66千伏系统向地区电网供电。由于本期工程安装49500千瓦的风力发电机组,因此,需在风电场内建设一座66千伏升压站,及66千伏线路(采用LGJ-240导线),通过220千伏****变电所联网。目前县级公路已修建至场址附近,场址处距****市区约9公里。综上所述****风电场具备建设大型风电场的资源条件和良好的外部条件,经现场踏勘,本期工程安装的风力发电机组均布置于规划场区内的山梁上。风力发电机组安装位置详见“风机安装布置图”。3风资源分析****风电场位于铁岭****市高力沟村南北两侧的丘陵地带,地理座标东经123°30¢,北纬42°25¢。该场址是##省电力有限公司组织有关专家和领导经过多次实地考察,综合考虑了地形、气候、地质等自然条件和道路、电网、土地利用状况等社会条件之后选定的风电场场址。为详细掌握风电场的风能资源,##3
省电力有限公司综合计划部委托##省气象能源开发应用研究所承担该风电场场址的风能资源实测与分析工作。场址的测风从2003年9月28日开始,至2004年9月30日,完成了一个年度的测风工作。根据风电场建设需要,又从2004年10月1日至****年9月30日进行了第二年度测风资料的采集。本报告将对风电场所在地区的气候概况、场址风能资源实测状况进行分析和评价。3.1气候概况与测风背景位于****风电场西北方向约11km处的法库县气象站是距风电场最近的气象站,其地理座标为123°24¢E,北纬42°30¢N,是风电场附近的长期气象观测站。这里将以法库县气象站的气象观测数据为代表分析风电场附近地区的气候概况与测风背景。3.1.1气候概况风电场附近地区属辽河平原北部低丘地带,靠近内蒙和吉林省,位于我国“三北”风带上,是风能资源丰富的地区之一。该地区常年多风,适合风能资源开发利用,并尤以春季风速大。从法库县气象站累年平均风速看(表3.1),该地区年平均风速为4.0m/s,4月风速最大,达到5.5m/s;8月风速最小,为3.0m/s。SSE风是该地区的主导风向(表3.2),SSW、S风次之,可以说,偏南风是这里的明显优势风向。表3.1法库县气象站累年(1971~2000)平均风速(m/s)月份123456789101112年风速3.33.64.55.55.34.33.53.03.13.94.03.54.0表3.2法库县气象站多年平均风向频率(%)风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC频率5.38.36.82.91.00.70.830.317.423.18.43.22.02.83.37.53.6风电场处于北温带半湿润大陆性气候区,受季风影响,夏热多雨、温差较大、日照充足、四季分明。由表3.3可见,法库地区的年平均气温为7.1℃,年平均气压为1004.7hPa,年平均相对湿度为63%。表3.3法库县气象站累年(1971~2000)各月气温、气压、相对湿度值3
要素123456789101112年气温(℃)-12.6-8.5-0.39.116.221.223.722.416.38.4-1.4-9.47.1气压(hPa)1014.71012.71008.61001.6997.7994.2993.2996.71002.71008.21012.11014.01004.7相对湿度(%)59545051536781817263616063法库地区的其它相关气象要素情况如下:•极端最高气温37.5℃,极端最低气温-30.5℃•年平均降水量597.2mm•年平均水汽压9.1hPa•年平均雷暴日数32天,最多48天,最少19天•1971-2000年间最大风速为25.0m/s•50年一遇10分钟平均最大风速为29.3m/s图3-1法库县气象站1971~2004年逐年平均风速变化直方图1.2测风背景分析图3-1是法库县气象站1971~2004年的历年年平均风速变化图。可以看出,30多年来该地的风速基本呈现“高-低-高-低”的阶段性变化,且1996~2003年的8年是明显风速偏大的阶段(均超过4.0m/s)。其中,1996年风速最大,达到4.7m/s;2004年风速最小,仅为3.1m/s。表4也列出1971~2004年的逐年平均风速。表3.4法库县气象站1971~2004年的历年年平均风速(m/s)年风速年风速年风速年风速19714.319804.419893.719984.619724.219814.119903.719994.419733.819824.119913.620004.219743.919833.919923.320014.319753.919843.719933.220024.419763.919853.819943.420034.419773.919863.619953.720043.13
19784.219874.319964.719794.319883.619974.6表3.5是测风期间法库县气象站各月及年平均风速。从中可以看出,测风期间两个年度的平均风速均为3.2m/s,小于多年平均风速,而且第二个年度的风速更小。表明风电场测风期间是在年平均风速明显小于多年平均风速的气候背景下进行的。表3.5法库县气象站2003.10~****.9各月平均风速(m/s)月份101112123456789年2003.10~2004.94.34.73.72.43.84.04.24.23.22.62.12.63.52004.10~****.93.22.72.12.42.43.94.43.63.02.52.22.12.9平均3.83.72.92.43.14.04.33.93.12.62.22.43.23.2风能资源实测结果分析3.2.1测风方法在风电场设置两个测风点:一点在高力沟村南侧丘陵上立一50m高测风塔,在塔的50m、30m、10m三个高度分别装测风仪,即可直接测出风电机轮毂高度(50m)处的风能资源情况,又可以了解风能随高度的变化情况;另一点在高力沟村北侧丘陵上立一10m高铁杆,在杆顶安装一台测风仪。设置两个测风点可较全面了解该风电场南北两条东西走向丘陵带的风能资源情况。测风使用的风向风速感应仪为上海气象仪器厂生产的EL型风向风速仪。记录部分为山东恒生电器有限公司生产的ZFJ型风力记录仪。感应器和记录仪之间由12蕊电缆连接。记录仪与微机连接后利用专用软件直接读取测风数据。测风内容为全年每日逐时的风向、风速。风向为16个方位;风速精确到0.1米/秒。每20天左右从记录仪中读取一次测风记录。两年度内测风点位置、测风所使用的仪器、测风内容完全相同。3.2.2各月及年平均风速统计得到两测点的月及年平均风速如表3.6。图3-2为对应的各月平均风速直方图。表3.6.1****风电场第一年度各月及年平均风速(m/s)月份101112123456789年塔50m高度7.16.96.05.58.07.88.67.96.35.54.96.36.73
塔30m高度6.76.55.55.07.57.48.27.46.05.24.45.66.3塔10m高度5.75.74.84.36.66.67.36.65.24.43.74.85.5杆10m高度6.86.95.64.87.47.78.07.96.35.54.75.76.4表3.6.2****风电场第二年度各月及年平均风速(m/s)月份101112123456789年塔50m高度7.36.25.15.75.67.88.67.16.45.85.95.76.4塔30m高度6.65.74.55.25.07.28.16.65.95.35.45.35.9塔10m高度5.75.03.84.54.36.47.35.75.24.64.64.55.1杆10m高度5.85.84.45.05.27.28.57.16.25.35.45.25.9从表3.6可以看出,风电场春季风速较大,其中,第一年度以2~5月风速偏大,第二年度3~5月为风速偏大期,且均以4月风速最大。两年里,10m杆处的风速均大于测风塔所处位置10m高度处的风速,并与塔30m高处的风速接近,这种差异主要是因为风电场北侧丘陵测风点位置(杆)高于南侧测风点(塔)30m左右所造成的。塔上各高度上的风速差异在两年中基本相似,塔50、30m高处年平均风速比塔10m高处分别大1.2、0.8m/s左右。两年间两测点各高度处的年平均风速第二年度均较第一年度小0.3~0.5m/s,各月的风速也普遍偏小。最小风速出现月份在两个年度中也有所不同,第一年度以8月风速最小,第二年度以12月风速最小。两年间的12、2、8月风速差异较大。比较风电场的测风背景可知,这些差异在法库县气象站中也基本存在,说明两年度的差异主要是气候的年际变化造成的。比较而言,虽然两个年度里风速存在一些差异,但主要特征相似,且10m高处的最小年平均风速也超过5.0m/s,已达到风能资源丰富的标准。2.3风速频率分布统计得到两测点各等级风速频率分布如表3.7。图3-3为对应的风速频率分布直方图。表3.7.1****风电场第一年度风速频率(%)风速(m/s)0123456789101112131415161718>18塔50m高度0.52.26.010.211.510.911.410.48.67.25.84.53.32.42.01.31.00.50.30.3塔30m高度1.13.47.911.611.011.611.39.67.46.15.64.02.82.21.61.10.70.30.20.2塔10m高度0.75.512.913.212.513.29.97.95.55.44.22.72.11.81.10.70.40.20.20.0杆10m高度1.32.86.210.712.413.011.49.57.86.75.23.62.01.91.41.11.20.80.40.6表3.7.2****风电场第二年度风速频率(%)风速(m/s)0123456789101112131415161718>18塔50m高度0.61.25.810.912.313.411.810.48.87.46.13.82.52.01.20.70.40.30.20.2塔30m高度1.12.98.311.813.612.611.99.18.16.34.83.42.31.60.80.60.40.30.10.13
塔10m高度1.06.411.714.114.912.810.08.36.55.03.32.51.40.80.70.30.20.10.10.0杆10m高度0.62.77.112.113.814.012.310.07.56.74.53.01.91.10.80.50.40.40.20.2塔高50m处,3~7m/s风速出现频率较大。其中,第一年度4m/s风速出现频率最大,占11.5%,8m/s及其以上风速出现时间超过3200小时,10m/s及其以上风速全年出现1800小时以上;第二年度5m/s风速出现频率最大,占13.4%,10m/s及其以上风速出现时间多于1500小时,低于第一年度。塔高30m处,3~6m/s风速出现频率较大。其中,第一年度3m/s、6m/s风速出现频率最大,分别占11.6%;第二年度4m/s风速出现频率最大,占13.6%。但大于等于10m/s的风速出现时间第二年度仍小于第一年度。塔高10m处,2~6m/s风速出现频率较大。其中,第一年度3m/s、5m/s风速出现频率最大,分别占13.2%;第二年度4m/s风速出现频率最大,占14.9%。10m杆处,两年度均以5m/s风速出现频率最大,分别占13.0、14.0%,10m/s及其以上风速小时数分别为1500、1100小时以上。比较而言,风速出现频率较大的风速段在两个年度中基本相当,但超过10m/s的风速第二年度较第一年度少,说明第二年度风速偏小主要是较大风速出现得较少。2.4风向频率分布统计得到两测点的风向频率分布如表3.8。图3-4是对应的风向频率分布图。表3.8.1****风电场第一年度风向频率(%)风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC塔50m高度26.04.64.71.42.10.40.90.95.09.417.24.85.93.58.44.40.5塔30m高度25.84.54.71.31.90.40.90.84.99.317.24.85.93.58.44.41.1塔10m高度27.94.24.21.51.40.91.41.84.110.915.95.14.43.16.75.70.7杆10m高度22.64.111.40.10.30.12.21.54.69.216.85.07.75.15.32.51.3表8.2****风电场第二年度风向频率(%)风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC塔50m高度22.63.26.62.12.30.71.71.25.610.818.63.95.62.47.24.90.6塔30m高度20.43.65.62.12.10.71.61.65.513.615.75.04.73.77.25.71.1塔10m高度20.94.34.92.32.31.12.02.05.712.415.94.94.13.36.06.91.0杆10m高度17.95.68.91.91.50.72.01.95.310.817.65.36.14.15.64.00.63
从表3.8可见,风电场以N风为主导风向,出现频率在17.9~27.9%之间,且第二年度均小于第一年度。两测点各高度处的次多风向均为SW风,出现频率为15.7~18.6%。总体看来,风电场以N、SW、SSW风居多,ENE、E、ESE、SE、SSE风向出现较少。两年度风向频率特征基本相似,居多风向体现了风电场处于东亚季风区的特征,即冬季盛行北风,夏季盛行西南风和西南偏南风。2.5风速的日变化表3.9是统计得到的两测点各高度风速的日变化情况。图3-5是对应的风速日变化直方图。表3.9.1****风电场第一年度逐时平均风速(m/s)时间212223241234567891011121314151617181920塔50m高度6.96.97.07.17.07.07.06.86.76.36.36.26.36.56.76.96.97.06.96.86.56.46.56.7塔30m高度6.36.36.46.46.46.36.36.26.15.85.85.96.06.36.56.76.86.96.76.56.25.96.06.1塔10m高度5.35.45.45.45.45.45.35.25.24.95.15.25.45.75.86.16.16.26.05.85.55.15.15.2杆10m高度6.46.46.46.56.56.46.46.26.26.05.95.96.26.56.76.97.07.27.06.86.36.16.16.3表3.9.2****风电场第二年度逐时平均风速(m/s)时间212223241234567891011121314151617181920塔50m高度6.36.56.46.56.56.56.56.46.36.36.26.16.26.46.66.76.86.96.86.56.26.26.16.3塔30m高度5.75.85.85.95.85.75.85.85.75.65.65.75.96.16.36.46.56.66.56.25.85.75.65.7塔10m高度4.95.05.05.04.94.95.04.94.94.84.84.95.25.45.65.65.85.85.75.45.14.94.84.9杆10m高度5.75.85.85.95.85.85.95.95.75.75.65.75.96.06.26.36.46.56.56.25.95.75.65.6风电场风速的日变化为双峰双谷型分布。午后14时及夜间24时左右风速较大,14时风速最大;清晨7时、傍晚18时前后风速较小。塔50m处白天和夜间的风速峰值比较接近,而随着高度降低两峰值的差异也加大,即白天风速明显大于夜间风速。两年间上述特征比较一致。3.2.6风速随高度的变化根据近地面层风速随高度变化的指数规律,由测风资料计算得到****风电场第一年度风速随高度变化的指数n=0.122,塔高50m处的年平均风速是塔高10m处的1.22倍;第二年度n=0.141,塔高50m处的年平均风速是塔高10m处的1.25倍。2.7风能资源参数计算得到两测点各高度的年平均风功率密度、4~24米/秒有效风力小时数、有效风功率密度、年有效风能及风速频率分布Weibull模式拟合参数A、K值在表3.10中给出。表3.10.1****风电场第一年度风能资源参数3
项目年平均风功率密度(W/m2)年有效风功率密度(W/m2)年有效风力小时数(h)年有效风能(kW•h/m2)A值K值塔50m高度363.1476.866193156.27.591.99塔30m高度316.9444.561832748.27.071.85塔10m高度234.2370.054502016.56.131.70杆10m高度356.3481.964023085.07.241.82表3.10.2****风电场第二年度风能资源参数项目年平均风功率密度(W/m2)年有效风功率密度(W/m2)年有效风力小时数(h)年有效风能(kW•h/m2)A值K值塔50m高度300.0392.066142593.07.262.12塔30m高度256.9365.360522210.96.681.93塔10m高度185.2302.652111576.95.771.76杆10m高度253.2351.961902178.46.681.99表中各参数值表明,风电场风能资源达到资源丰富的标准,50m高处的年平均风功率密度大于等于300W/m2,年有效风功率密度在400W/m2左右。第二年度的年平均风能密度、有效风功率密度、有效小时数、有效风能均小于第一年度。3.2.8风功率密度的日变化表3.11是统计得到的两测点各高度风功率密度的日变化情况。图3-6是对应的风功率密度日变化曲线。表3.11.1****风电场第一年度逐时平均风功率密度(W/m2)时间212223241234567891011121314151617181920塔50m高度388.0404.0410.4414.5387.9393.9382.4381.1363.3325.7310.6307.5318.2329.9334.9375.5378.3395.7389.9369.1344.2322.9344.0365.9塔30m高度328.2340.3342.8346.0324.5328.6315.8317.2299.6272.4268.7271.3291.4307.7309.7349.4351.9364.2360.2332.4306.6280.6291.0306.2塔10m高度237.0247.1246.6252.0238.0233.5226.7226.6212.4198.6197.5200.4222.5233.0236.7269.8270.1281.6271.9250.3230.7202.2210.3224.0杆10m高度363.5370.3362.1357.3352.5330.3321.8312.5302.2274.2275.3267.8304.3347.6379.8422.1434.9462.7459.4430.6366.0344.8343.1365.0表3.11.2****风电场第二年度逐时平均风功率密度(W/m2)时间212223241234567891011121314151617181920塔50m高度276.9315.6307.9318.1298.6303.6301.0313.0303.4305.2294.2284.1289.8294.8311.6313.1325.2336.9333.7304.7272.8266.5253.2276.1塔30m高度227.2256.9248.3257.8239.6246.7244.7255.5248.9251.0245.2250.4266.0266.7286.9289.4298.3303.8303.3273.8239.8227.0210.6228.2塔10m高度159.1183.0173.9182.3167.8174.2170.3180.6175.2179.7179.2185.9196.6197.3210.2212.6218.0221.7224.0199.3176.0164.7150.4161.6杆10m高度226.1244.1232.0239.0229.0237.8232.5244.4233.8231.8234.2241.2246.3255.0283.7288.7309.2314.9322.6301.2253.9236.5215.5223.0风功率密度的日变化与风速的日变化相似,除塔50m处第一年度外,其余均以14时的风功率密度最大;第一年度6~8时风功率密度最小,第二年度19时的风功率密度最小。从两测点各高度各时次看,10m杆处第一年度14时的风功率密度最大,达到462.7W/m23
,塔10m高处第二年度19时的风功率密度最小,但也超过了150W/m2。总体看来,两个年度中10~16时均是风功率密度较大的时段,19时左右是相对较小的时段,而夜间的情况在两个年度中有所差别。因此可以说,中午和午后是该风电场的最佳风能利用时段。3.2.9各风向的风能分布计算得到两测点各风向风能分布如表3.12。图3-7是相应的各风向能量分布百分比频率图。表3.12.1****风电场第一年度各风向风能分布(%)风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW塔50m高度26.03.62.40.10.20.00.10.13.422.227.02.32.31.85.62.8塔30m高度26.73.72.30.10.10.00.10.13.423.026.92.11.91.55.32.8塔10m高度25.52.72.20.20.10.00.10.22.228.828.42.01.20.93.32.3杆10m高度19.32.36.40.00.00.00.20.22.515.740.63.12.52.23.71.4表3.12.2****风电场第二年度各风向风能分布(%)风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW塔50m高度22.92.23.30.50.30.10.20.24.020.530.82.92.51.24.64.0塔30m高度20.42.32.10.40.30.10.10.25.331.623.13.01.71.53.84.1塔10m高度21.92.12.30.40.30.10.10.23.830.027.52.71.51.22.53.3杆10m高度15.53.14.80.60.20.10.20.33.116.539.25.63.01.52.93.3可以看出,两个年度各风向的风能频率特征相似,两测点均以SW、N、SSW风能量较大。第一年度除塔10m高处以SSW风能量最大(28.8%)外,其余均以SW风能量最大,占26.9~40.6%;第二年度,塔50m、10m杆处以SW风能量最大,塔上另两个高度处以SSW风能量最大。三个能量偏多能量风向占总能量的70%以上。两处均以ENE、E、ESE、SE、SSE、W风向能量最小。3.2.10各风速区间的风能百分比分布计算得到两测点各风速区间的风能分布如表3.13。图3-8是相应的各风速区间的能量百分比分布直方图。表3.13.1****风电场第一年度各风速区间的风能百分比分布(%)风速(m/s)≤11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1717-18>18塔50m高度0.00.00.30.91.73.45.36.78.09.410.29.09.38.88.06.55.23.24.2塔30m高度0.00.00.41.02.04.05.56.68.110.110.19.78.99.77.06.44.02.63.7塔10m高度0.00.10.61.53.54.96.57.09.310.010.09.110.57.77.14.72.82.91.9杆10m高度0.00.00.30.92.23.64.86.37.88.88.26.66.46.66.38.37.64.611.73
表3.13.2****风电场第二年度各风速区间的风能百分比分布(%)风速(m/s)≤11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1717-18>18塔50m高度0.00.00.31.22.54.46.48.010.212.111.39.29.47.15.24.32.92.82.7塔30m高度0.00.10.41.42.95.27.08.310.610.811.19.28.86.25.83.83.02.82.4塔10m高度0.00.10.82.14.46.28.310.111.411.710.99.35.96.34.53.42.41.60.7杆10m高度0.00.10.41.53.35.57.38.910.911.09.58.86.95.24.73.34.43.44.9风电场基本以9~11m/s风速能量最高,这个风速区间的能量占总能量的20%左右。两个年度各风速区间的风能百分率分布特征相近,只是第二年度12m/s以上的较大风速的能量普遍较第一年度小,而3~12m/s风速的情况则相反。图3-9为50米高度处各月风向玫瑰图图3-10为50米高度处各月风能分布图图3-11为50米高度处风速和风功率密度年变化曲线3.3资源评估通过对****风电场测风气候背景和风能资源测试数据的计算分析可以看出,两年度50m高处的年平均风速为6.6m/s,年平均风功率密度大于300W/m2,有效风力小时数超过6600小时,10m/s及其以上风速出现时间多于1500小时;10m杆处的年平均风速为6.2m/s,年平均风功率密度在300W/m2左右,有效风力小时数多于6000小时。N风为该地的主导风向,SW、N和SSW为主要能量风向,有利于风电机布置。由于风电场北侧丘陵测风点位置(杆)高于南侧测风点(塔)30m左右,测风杆处的风能资源状况要好于测风塔所处位置。通过与风电场附近的长期气象站进行对比可知,该风电场测风期间处于风速较小的年份,风电场风速的月季变化特征与气象站的月季变化特点相似,说明两地风速变化有一定的同步性,处于相似的气候背景条件下。因气候年际变化的差异,风电场第二年度的风能资源状况较第一年度略差,但仍达到风能资源丰富的标准。综上所述,****风电场达到了建设大型风电场所要求的风力资源条件,适宜建设大型风电场。3
图3-2###风电场各月平均风速(a~d.1)为第一年度(a~d.2)为第二年度(a)塔50m高度(b)塔30m高度(c)塔10m高度(d)杆10m高度3
图3-3###风电场风速频率(a~d.1)为第一年度(a~d.2)为第二年度(a)塔50m高度(b)塔30m高度(c)塔10m高度(d)杆10m高度3
(c.2)(b.2)(a.2)(d.2)(d.1)(c.1)(b.1)(a.1)图3-4###风电场风向频率(a~d.1)为第一年度(a~d.2)为第二年度(a)塔50m高度(b)塔30m高度(c)塔10m高度(d)杆10m高度3
图3-5###风电场逐时平均风速(a~d.1)为第一年度(a~d.2)为第二年度(a)塔50m高度(b)塔30m高度(c)塔10m高度(d)杆10m高度3
图3-6###风电场逐时平均风功率密度(a~d.1)为第一年度(a~d.2)为第二年度(a)塔50m高度(b)塔30m高度(c)塔10m高度(d)杆10m高度3
(c.2)(b.2)(a.2)(d.2)(d.1)(c.1)(b.1)(a.1)图3-7###风电场各风向的风能频率(a~d.1)为第一年度(a~d.2)为第二年度(a)塔50m高度(b)塔30m高度(c)塔10m高度(d)杆10m高度3
图3-8###风电场各风速区间的风能百分比分布(a~d.1)为第一年度(a~d.2)为第二年度(a)塔50m高度(b)塔30m高度(c)塔10m高度(d)杆10m高度3
1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月图3-950米高度处各月风向玫瑰图3
1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月图3-1050米高度处各月风能分布图3
图3-1150米高度处风速和风功率密度年变化曲线3
4工程地质4.1拟建工程概况****风力发电场位于****市****镇西南部丘陵区,城子村周围低矮丘陵的山顶上,升压站位于城子村的东北部。****风力发电场的中心位于城子村,距****市9km,距****至沈阳的省级公路4km,乡级柏油路面的公路直通城子村,交通比较便利,4.2地形地貌****风电场场区地貌主要为丘陵区,标高一般为115.5-290.6m,大部分地区山顶浑圆,冲沟浅而宽。地表植被发育,树种主要有刺槐、紫穗槐及长白落叶松等。风机所在位置地表标高一般为+175.00m-290.60m之间,最高峰位于城子村东北1.35km处,海拨标高290.60m。4.3构造与地震4.3.1区域构造****风电场场址区域构造单元属中朝准地台华北断坳下辽河断陷法库断凸4级单元。区内褶皱构造发育,主要为一呈北东—南西走向的复背斜—****背斜,具有向北倾伏,向南翘起的特征。区内断裂不发育,有两条规模不大的断层。一条发育于四家子,一条发育于喇嘛山。断层性质及产状见表4.1。表4.1断裂特征表断裂名称断裂性质走向产状规模(m)备注四家子扭280º近直立长度3000举宽30-50切割T2C喇嘛山不明295º80º长度6000m切割T2C、P21f评估区新构造运动活动不明显,主要以整体间歇性上升为主。4.3.2地震3
依据2001年《中国地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期区划图》(##部分)及《##省地震震中及地震烈度区划图》,评估区地处地震动加速度为0.05g和地震动反应谱特征周期为0.35s的区域,地震烈度为Ⅵ烈度区。4.4岩土工程地质特征****风电场场址区域属于低山—丘陵区,主要地层有第四系砂质粘土;古生界富垃堡子岩组变粒岩及三叠世岩浆岩。根据东北煤田地质局一0一勘探队《##省****风力发电场岩土工程勘察报告》评估区各地层物理力学指标见表4.2。表4.2各地层物理力学指标地层编号岩层名称地基承载力标准值kpa压缩模量mpa变形模量mpa1耕土2砂质粘土1705.353-1全风化闪长岩250373-2强风化闪长岩350374-1-1全风化二长花岗岩250374-1-2强风化二长花岗岩350375-1全风化变粒岩250375-2强风化变粒岩35037不同区的岩土工程地质特征分述如下:1层耕土:灰褐色至黄褐色,松散,含植物根,厚度0.40—0.60米。2层砂质粘土:3
以黄褐色为主,可塑,中等干强度,无摇震反应,中等韧性,厚度1.70m左右,Fak=170kpa。此层宜做升压站基础。(1)3-1层全风化闪长岩:灰黄色,见植物根,厚度0—0.60m,Fak=250kpa,此层不宜做风机基础;适宜修建简易路。(2)3-2层强风化闪长岩:浅灰色呈灰白色,中粗粒片麻状闪长岩,见大量风化裂隙,结构面复杂,岩石坚硬。Fak=350kpa。此层宜做风机基础。(1)4-1-1层全风化二长花岗岩:灰黄色,长石已基本风化为粘土,见有植物根,厚度0-0.80m,Fak=250kpa。此层不宜做风机基础,适宜修建简易路。4-1-2层强风化二长花岗岩:浅灰—灰白色中细粒片麻状黑云母二长花岗岩见大量风化裂隙,结构面复杂,岩石坚硬。Fak=350kpa。此层宜做风机基础。拟建升压站处位于山前坡地,地基土自上而下分为3层(见工程地质剖面图A-A’):(1)5-1层全风化变粒岩:灰色,大部分矿物已风化为粘土,见植物根。厚度0-0.60m,Fak=250kpa。此层不宜做风机基础,适宜修简易路。(2)5-2层强风化变粒岩:灰色,黑云二长变粒岩,见大量风化裂隙,结构面复杂,岩石坚硬,Fak=350kpa。此层宜做风机基础。综上所述,评估区岩性较单一,地质构造简单,风机及简易路所在处岩土力学性质良好,无软弱夹层;升压站所在位置也无拟建工程隐患。根据地质灾害危险性评估:评估区现状未见地质灾害,拟建工程建设本身不可能直接诱发、加剧地质灾害的发生。4.5根据《中国季节性冻土标准冻深线图》,拟建场地地基土标准冻为1.40米。5风力发电机组选型和布置5.1风力发电机组选型3
根据测风资料:****风电场年平均风速高,主导风向稳定,属于典型的季风气候特征,该风电场风能贮量大,具有良好的风能资源优势。同时由于场址处地质条件好,地势起伏平缓,交通运输及安装条件优越。具备建设大型风电场的条件。近年来,随着风力发电机组制造技术的不断进步和完善,在国际风机制造市场上,风力发电机组单机容量逐渐增大,单位千瓦造价也相应地下降。目前,600—750千瓦风力发电机在国产化机组中已成为主力机型,在国内风电场建设中也得到了广泛的使用。同时,兆瓦级风力发电机在国际风机市场上也已经由试验阶段逐步走向商品化,并已有成功的运行经验。随着风力发电机组制造技术的进一步提高,一些新技术也在大容量机组中得到了应用。如:可变转速的变桨距调节系统、主动失速控制系统等。根据国家发改能源[****]1204号《国家发展改革委关于风电建设管理有关要求的通知》风电设备国产化率要达到70%以上的要求,本期工程安装的风力发电机组应采用国产或本地化生产的机组。由于****风力发电场风力发电机组均装设在山梁上,地形变化较大。1500千瓦级的风力发电机组,用于单机容量较大,风机的机舱均为40吨级的平台,安装需要特大型的吊车,安装检修不便。同时,由于风轮直径大,叶片较长,运输困难,不适合在该风电场安装。因此,在该风电场不适合安装大容量的机组,结合目前风力发电机组国产化或本地化的实际情况,我们分别选择了满足国产化条件的FL1000(1000KW)、G52(850KW)、和S50-750共3种机型进行比较。本期工程安装49500千瓦的风力发电机可采用以下几种种配置方案:方案一:采用750千瓦的风力发电机组,本期工程安装66台(共49500kW)及66台变压器等联网设备。方案二:采用850千瓦的风力发电机组,本期工程安装58台(共49300kW)及58台变压器等联网设备。方案三:采用1000千瓦的风力发电机组,本期工程安装49台(共49000kW)及49台变压器等联网设备。3
由于3个方案中风机的塔架及箱式变电站等联网设备配置不同,发电机及联网设备的综合造价也略有差别,各种型号风机选型比较结果见表5.13
表5.1风机选型比较结果表机型轮毂高度装机容量(KW)年发电量(MWH)满容量运行小时数容量系数购机费用(元/千瓦)塔筒及基础(元/千瓦)风机本体度电成本(元/千瓦时)安装台数S50-750504950012809525880.2954460013630.115266S50-750604950013579327430.3132460016430.113866G52-850554930014099128600.3265630014500.135558G52-850654930014789330000.3424630017000.133358FL-1000605000013322926650.3042560016500.1360503
为便于比较:1)750--850KW风机轮毂高度取50米--65米1000KW风机轮毂高度取60米。2)风机设备费用按近期询价的均价估算。3)风机使用年限20年。4)均未考虑其它折减因素通过比较可知:以上3种风力发电机的发电量较好,轮毂高度为50米—65米时,理论计算满容量运行小时数都在2588小时以上,容量系数均0.294—0.342之间。通过风机排布计算可知;G52(850KW)型风力发电机组,由于采用了更先进的控制技术和双馈式发电机组,发电量较高。FL1000(1000KW)、S50-750型风力发电机组采用的是失速调节技术,发电量相对较低。G52(850KW)型风力发电机组,虽然发电量较高,但其机组设备费约在6300元/千瓦左右,设备投资大,设备订货困难。FL1000(1000KW)型风力发电机组,发电量低,价格高。综合比较,新疆金凤生产的S50-750单位千瓦造价最低,机组设备费约在4600元/千瓦左右。从风机本体度电成本比较,由于新疆金风生产的S50-750单位千瓦造价较低,风机本体度电成本最小。因此,设计推荐采用新疆金风生产的S50-750型风力发电机组。最终风机选型应通过技术经济比较后确定。本次设计按S50-750型风力发电机组进行投资估算和经济评价。其机组主要特性及参数如下:表5.2表5.2.1风力发电机组技术参数序号描述单位规格1机组1.1型号S50/7501.2额定功率kW7501.3叶轮直径m501.4切入风速m/s3.03
1.5额定风速m/s131.6切出风速(10分钟均值)m/s251.7切出极限风速(5秒均值)m/s331.8抗最大风速(3秒均值)m/s57.21.9设计使用寿命年201.10设备可利用率≥95%2叶片2.1制造厂家/型号LM23.5P或类似叶片2.2叶片材料玻璃纤维增强树酯2.3叶片数量个32.4叶轮转速rpm222.5叶尖线速度m/s55.32.6扫风面积m219642.7旋转方向(从上风向看)顺时针3齿轮箱3.1额定功率8253.2变速形式一级行星,两级平行轴3.3传动比1:67.93.4传动效率97%3.5润滑方式强迫润滑3.6润滑油加热有4发电机4.1类型异步发电机4.2额定功率kW7504.3额定电流A6904.4额定电压V6404.5额定频率Hz504.6额定转速rpm15153
4.7功率因数(cosφ)额定0.984.8绝缘等级B4.9润滑方式自动加注润滑脂4.10润滑脂型号FAG5刹车系统5.1主刹车系统3个叶片顺桨实现气动刹车5.2第二刹车系统发电机刹车(用于维护状态)6偏航系统6.1类型/设计电机驱动/四级行星减速6.2控制主动对风/计算机控制6.3偏航轴承形式外齿圈四点接触球轴承6.4润滑方式自动加注润滑脂6.5偏航速度度/秒0.57控制系统7.1控制单元类型PLC7.2软件控制界面中文界面7.3主开关柜7.4额定电压V6907.5额定频率Hz507.6额定流出电流A6907.7并网装置/类型可控硅软并网7.8电容补偿柜225kVA7.9额定出力的功率因数≥0.983
表5.1.2S50-750型风力发电机功率曲线空气密度1.1225(-3度) 50/750风速(m/s)功率(kW)303.53415.5551.56103.87174.28263.69367.210476.811580.512659.213717.114751.415766.716769.617761.218747.919732.520717.521704.222694.923690.124689.425692.83
5.2风力发电机机组排列根据****风力发电场场址处的实际测风资料分析可知,该风力发电场以N风为主导风向,出现频率为17.9-27.9%,SW风为次多风向,出现频率为15.7-18.6%。且冬季盛行北风及偏北风,夏季盛行偏南风,其主导风向明显。从风场能量分析情况看,各高度均以SW风的能量所占比例最大,占26.9--40.6%;次多能量风为SSW和N风。三个能量偏多能量风向占总能量的70%左右。结合风力发电场设计经验,风力发电机的排列,应以风力发电场主导风向及主导能量方向来确定排列方向。而风力发电机机组之间的间距和排距,应综合考虑风力发电场场地条件、风资源特性以及风力发电机之间尾流影响等条件。通过技术经济比较后确定。由于****风力发电场场址处为多个山丘及偏东西走向的山梁形成的丘陵场地,为了获得较大的发电量,风力发电机布机主要应根据场址处的实际地形进行布机,由于规划场区内都是起伏平缓的山丘,因此,在风力发电机布机时主要是根据场区地形的变化特点,将风力发电机排布在山梁的高处,并适当考虑风力发电机之间排布的影响,本期工程安装风力发电机间距按(4-5)D(D为风轮直径),风力发电机排距按(7-8)D进行设计。即风力发电机间距约200--250米,风力发电机排距约350--400米。
根据现场实地踏勘,结合场区地形条件进行了风力发电机组的布机设计,在规划场区范围内进行了大范围的布机方案设计,并通过WASP软件进行发电量的测算。根据发电量测算结果及现场安装条件,优化出3个布机方案,方案二,以高力沟以北,西至四家子村西侧山梁北至大树林子村西侧山梁组成,方案三,以高力沟以北,小树林子村西侧山梁,西至四家子村西侧山梁,及高力沟村南侧的几处山梁组成,方案一是结合方案二、方案三的计算结果,及现场安装、运输条件,筛选出的优化方案。通过计算结果可以看出方案一的发电量最大。在布机方案确定后,我们又进行了机组轮毂不同安装高度时的发电量测算。66台(750KW)机组,轮毂安装高度为50米时的计算年发电量为12809.5万度,轮毂安装高度为60米时的计算年发电量为13579.3万度,即轮毂安装高度由50米增加到60米时,发电量可增加10.6%。由于该场址处地势变化较大,安装、运输受到一定的限制,建议750千瓦的风机按风机轮毂安装高度50米考虑。布机方案见图5-1--图5-3。发电量计算结果详见“表5.1~表5.4”。5.3发电量估算根据风机安装位置图,以及厂家提供的风力发电机功率曲线和****风电场的实际测风资料,经过WASP软件进行了发电量的计算。本期工程安装的66台S50/750KW机组年发电量为12809.5万度。单机年发电量(平均值)为194万度。考虑到运行过程中机组检修、叶片污损、厂用电及线损、湍流影响等因素取:1机组可利用率:95%2叶片污损:3%3厂用电及线损:5%4控制及湍流影响:4%5低温停机影响:3%6测风资料数据影响:2%扣除上述6个影响因素(22%)后,本期工程安装66台S50/750型风力发电机组的年上网电量为9991.4万度。平均单台机组年上网电量为151.3万度。折合满容量运行小时数为2018小时,容量系数为0.23。
表5.2风机排列方案与发电量比较表方案发电量(MWh)容量(Kw)年平均小时数风机轮毂高度一128095495002587.850米二124021495002505.550米三126525495002556.150米一135793495002743.360米二131636495002659.360米三134127495002709.660米
表5.3轮毂高度50米各方案风机发电量计算结果表 方案1方案2方案3 LocationNetAEPLocationNetAEPLocationNetAEPSite[m][GWh][m][GWh][m][GWh]site1(41538540.0,4702280.0)2.020(41538740.0,4702377.0)1.577(41539250.0,4696170.0)1.477site2(41538370.0,4702196.0)2.070(41538550.0,4702287.0)2.093(41539020.0,4696088.0)1.661site3(41538500.0,4701885.0)1.728(41538500.0,4701889.0)1.699(41538680.0,4695877.0)1.901site4(41538320.0,4701553.0)2.070(41538860.0,4702091.0)1.854(41538360.0,4696168.0)2.026site5(41538460.0,4700870.0)2.043(41539160.0,4702048.0)1.944(41538520.0,4696507.0)1.940site6(41537500.0,4701151.0)1.477(41539360.0,4702069.0)2.060(41538420.0,4696778.0)2.250site7(41537240.0,4701026.0)1.511(41539740.0,4701986.0)1.829(41538740.0,4696867.0)1.645site8(41537060.0,4700799.0)2.095(41538330.0,4701562.0)2.016(41539050.0,4696872.0)2.073site9(41536910.0,4700632.0)1.910(41537360.0,4701425.0)1.362(41539270.0,4697004.0)1.789site10(41538630.0,4701468.0)2.224(41537500.0,4701155.0)1.455(41539610.0,4696915.0)1.675site11(41538680.0,4701122.0)2.317(41537240.0,4701030.0)1.502(41539830.0,4696845.0)1.675site12(41538900.0,4700910.0)2.132(41537060.0,4700803.0)2.100(41540090.0,4696829.0)1.781site13(41539030.0,4701359.0)1.973(41536910.0,4700636.0)1.902(41540320.0,4696728.0)1.845site14(41539270.0,4701316.0)2.076(41538140.0,4700726.0)1.472(41540580.0,4696639.0)1.895site15(41539390.0,4701054.0)1.901(41538250.0,4701214.0)1.661(41542240.0,4697772.0)2.129site16(41539560.0,4700907.0)2.166(41538480.0,4701323.0)1.800(41541950.0,4697717.0)2.256site17(41539880.0,4700821.0)1.783(41538630.0,4701475.0)2.072(41541720.0,4697959.0)2.225site18(41540200.0,4701006.0)1.626(41539030.0,4701373.0)1.959(41542040.0,4698409.0)1.734site19(41537420.0,4700169.0)1.571(41539270.0,4701321.0)2.012(41541810.0,4698334.0)2.082site20(41537290.0,4699969.0)1.973(41539520.0,4701515.0)1.657(41541600.0,4698176.0)2.237site21(41536810.0,4700316.0)2.131(41539840.0,4701148.0)1.391(41541220.0,4698234.0)2.065
site22(41536860.0,4699572.0)2.028(41540200.0,4701010.0)1.450(41541020.0,4698375.0)2.081site23(41537360.0,4699434.0)2.209(41540080.0,4700846.0)1.408(41539120.0,4697717.0)1.825site24(41537660.0,4699486.0)1.975(41539880.0,4700825.0)1.670(41538850.0,4697556.0)1.765site25(41537910.0,4699545.0)1.650(41539720.0,4700540.0)2.219(41538540.0,4697407.0)1.841site26(41537560.0,4699182.0)2.112(41539480.0,4700682.0)1.775(41538620.0,4697664.0)2.261site27(41537820.0,4699046.0)1.520(41539560.0,4700911.0)2.059(41538480.0,4697870.0)2.123site28(41537590.0,4698691.0)1.996(41539410.0,4701095.0)1.839(41537850.0,4698567.0)2.117site29(41537850.0,4698563.0)2.106(41538900.0,4700914.0)2.071(41537590.0,4698855.0)1.955site30(41540660.0,4700536.0)1.762(41538680.0,4701126.0)2.234(41537820.0,4699050.0)1.472site31(41540420.0,4700481.0)1.582(41538450.0,4700869.0)1.947(41537550.0,4699186.0)2.133site32(41540190.0,4700353.0)1.507(41538360.0,4700576.0)1.477(41537360.0,4699438.0)2.234site33(41539920.0,4700285.0)1.853(41538950.0,4700594.0)2.067(41537660.0,4699489.0)2.008site34(41539720.0,4700248.0)2.329(41538840.0,4700357.0)2.209(41537910.0,4699549.0)1.671site35(41540060.0,4699786.0)2.451(41538930.0,4700065.0)1.718(41538930.0,4700065.0)1.731site36(41540860.0,4699989.0)1.399(41539720.0,4700252.0)2.313(41539720.0,4700252.0)2.322site37(41540650.0,4699773.0)1.740(41539950.0,4700307.0)1.701(41539950.0,4700307.0)1.709site38(41540480.0,4699669.0)1.749(41540190.0,4700357.0)1.419(41540190.0,4700357.0)1.427site39(41540220.0,4699414.0)2.607(41540420.0,4700485.0)1.513(41540420.0,4700485.0)1.524site40(41540660.0,4699171.0)2.362(41540660.0,4700540.0)1.724(41540660.0,4700540.0)1.734site41(41540900.0,4699304.0)1.957(41539930.0,4700047.0)2.418(41539930.0,4700047.0)2.420site42(41538600.0,4697642.0)2.304(41540060.0,4699790.0)2.416(41540060.0,4699790.0)2.416site43(41538850.0,4697552.0)1.820(41540170.0,4699573.0)2.339(41540170.0,4699573.0)2.340site44(41539120.0,4697713.0)1.842(41540070.0,4699380.0)2.154(41540070.0,4699380.0)2.150site45(41541020.0,4698371.0)2.101(41540200.0,4699186.0)1.764(41540200.0,4699186.0)1.758site46(41541220.0,4698230.0)2.072(41540090.0,4698877.0)1.767(41540090.0,4698877.0)1.752site47(41541600.0,4698172.0)2.258(41540540.0,4698928.0)1.905(41540540.0,4698928.0)1.884site48(41541810.0,4698330.0)2.087(41540660.0,4699175.0)2.257(41540660.0,4699175.0)2.248
site49(41542040.0,4698405.0)1.720(41540900.0,4699307.0)1.925(41540900.0,4699307.0)1.909site50(41541720.0,4697955.0)2.230(41540360.0,4699400.0)2.415(41540360.0,4699400.0)2.410site51(41541950.0,4697713.0)2.248(41540480.0,4699673.0)1.658(41540480.0,4699673.0)1.658site52(41542240.0,4697768.0)2.126(41540650.0,4699777.0)1.679(41540650.0,4699777.0)1.677site53(41540330.0,4696724.0)1.838(41540830.0,4699973.0)1.348(41540830.0,4699973.0)1.349site54(41540090.0,4696825.0)1.786(41536870.0,4700019.0)2.144(41539720.0,4700540.0)2.233site55(41539790.0,4696880.0)1.685(41536860.0,4699576.0)2.035(41538840.0,4700357.0)2.233site56(41539590.0,4696915.0)1.672(41537910.0,4699549.0)1.653(41538950.0,4700594.0)2.102site57(41539270.0,4697000.0)1.787(41537660.0,4699489.0)1.986(41538360.0,4700576.0)1.509site58(41539050.0,4696868.0)2.075(41537360.0,4699438.0)2.207(41538140.0,4700726.0)1.523site59(41538740.0,4696863.0)1.670(41537550.0,4699186.0)2.122(41538450.0,4700869.0)2.020site60(41538520.0,4696503.0)1.925(41537820.0,4699050.0)1.467(41538900.0,4700914.0)2.159site61(41538360.0,4696164.0)2.004(41537590.0,4698855.0)1.945(41539410.0,4701095.0)1.912site62(41538240.0,4695738.0)2.040(41537850.0,4698567.0)2.115(41539480.0,4700682.0)1.807site63(41538510.0,4695631.0)2.189(41538480.0,4697870.0)2.127(41539560.0,4700911.0)2.111site64(41538680.0,4695873.0)1.805(41538620.0,4697664.0)2.276(41539880.0,4700825.0)1.704site65(41539020.0,4696073.0)1.638(41538540.0,4697407.0)1.859(41540080.0,4700846.0)1.454site66(41539240.0,4696157.0)1.482(41538850.0,4697556.0)1.810(41540200.0,4701010.0)1.493SUM 128.095 124.021 126.525
表5.4轮毂高度60米各方案风机发电量计算结果表 方案1方案2方案3 LocationNetAEPLocationNetAEPLocationNetAEPSite[m][GWh][m][GWh][m][GWh]site1(41538540.0,4702280.0)2.134(41538740.0,4702377.0)1.737(41539250.0,4696170.0)1.631site2(41538370.0,4702196.0)2.185(41538550.0,4702287.0)2.205(41539020.0,4696088.0)1.803site3(41538500.0,4701885.0)1.869(41538500.0,4701889.0)1.840(41538680.0,4695877.0)2.037site4(41538320.0,4701553.0)2.186(41538860.0,4702091.0)1.978(41538360.0,4696168.0)2.143site5(41538460.0,4700870.0)2.136(41539160.0,4702048.0)2.048(41538520.0,4696507.0)2.067site6(41537500.0,4701151.0)1.624(41539360.0,4702069.0)2.141(41538420.0,4696778.0)2.354site7(41537240.0,4701026.0)1.666(41539740.0,4701986.0)1.936(41538740.0,4696867.0)1.792site8(41537060.0,4700799.0)2.184(41538330.0,4701562.0)2.132(41539050.0,4696872.0)2.166site9(41536910.0,4700632.0)2.021(41537360.0,4701425.0)1.517(41539270.0,4697004.0)1.921site10(41538630.0,4701468.0)2.326(41537500.0,4701155.0)1.606(41539610.0,4696915.0)1.815site11(41538680.0,4701122.0)2.388(41537240.0,4701030.0)1.655(41539830.0,4696845.0)1.806site12(41538900.0,4700910.0)2.217(41537060.0,4700803.0)2.194(41540090.0,4696829.0)1.911site13(41539030.0,4701359.0)2.076(41536910.0,4700636.0)2.048(41540320.0,4696728.0)1.962site14(41539270.0,4701316.0)2.177(41538140.0,4700726.0)1.609(41540580.0,4696639.0)2.010site15(41539390.0,4701054.0)2.025(41538250.0,4701214.0)1.788(41542240.0,4697772.0)2.236site16(41539560.0,4700907.0)2.255(41538480.0,4701323.0)1.924(41541950.0,4697717.0)2.341site17(41539880.0,4700821.0)1.911(41538630.0,4701475.0)2.164(41541720.0,4697959.0)2.321site18(41540200.0,4701006.0)1.761(41539030.0,4701373.0)2.058(41542040.0,4698409.0)1.871site19(41537420.0,4700169.0)1.724(41539270.0,4701321.0)2.114(41541810.0,4698334.0)2.179site20(41537290.0,4699969.0)2.090(41539520.0,4701515.0)1.783(41541600.0,4698176.0)2.344site21(41536810.0,4700316.0)2.216(41539840.0,4701148.0)1.544(41541220.0,4698234.0)2.179site22(41536860.0,4699572.0)2.165(41540200.0,4701010.0)1.579(41541020.0,4698375.0)2.199
site23(41537360.0,4699434.0)2.311(41540080.0,4700846.0)1.547(41539120.0,4697717.0)1.935site24(41537660.0,4699486.0)2.095(41539880.0,4700825.0)1.796(41538850.0,4697556.0)1.888site25(41537910.0,4699545.0)1.787(41539720.0,4700540.0)2.297(41538540.0,4697407.0)1.981site26(41537560.0,4699182.0)2.195(41539480.0,4700682.0)1.908(41538620.0,4697664.0)2.352site27(41537820.0,4699046.0)1.671(41539560.0,4700911.0)2.145(41538480.0,4697870.0)2.229site28(41537590.0,4698691.0)2.114(41539410.0,4701095.0)1.962(41537850.0,4698567.0)2.208site29(41537850.0,4698563.0)2.199(41538900.0,4700914.0)2.154(41537590.0,4698855.0)2.082site30(41540660.0,4700536.0)1.875(41538680.0,4701126.0)2.303(41537820.0,4699050.0)1.622site31(41540420.0,4700481.0)1.706(41538450.0,4700869.0)2.037(41537550.0,4699186.0)2.212site32(41540190.0,4700353.0)1.654(41538360.0,4700576.0)1.616(41537360.0,4699438.0)2.332site33(41539920.0,4700285.0)1.990(41538950.0,4700594.0)2.147(41537660.0,4699489.0)2.127site34(41539720.0,4700248.0)2.405(41538840.0,4700357.0)2.286(41537910.0,4699549.0)1.808site35(41540060.0,4699786.0)2.535(41538930.0,4700065.0)1.860(41538930.0,4700065.0)1.873site36(41540860.0,4699989.0)1.534(41539720.0,4700252.0)2.385(41539720.0,4700252.0)2.393site37(41540650.0,4699773.0)1.852(41539950.0,4700307.0)1.838(41539950.0,4700307.0)1.846site38(41540480.0,4699669.0)1.891(41540190.0,4700357.0)1.563(41540190.0,4700357.0)1.570site39(41540220.0,4699414.0)2.678(41540420.0,4700485.0)1.635(41540420.0,4700485.0)1.646site40(41540660.0,4699171.0)2.465(41540660.0,4700540.0)1.839(41540660.0,4700540.0)1.848site41(41540900.0,4699304.0)2.085(41539930.0,4700047.0)2.489(41539930.0,4700047.0)2.491site42(41538600.0,4697642.0)2.400(41540060.0,4699790.0)2.498(41540060.0,4699790.0)2.498site43(41538850.0,4697552.0)1.946(41540170.0,4699573.0)2.422(41540170.0,4699573.0)2.423site44(41539120.0,4697713.0)1.953(41540070.0,4699380.0)2.251(41540070.0,4699380.0)2.247site45(41541020.0,4698371.0)2.220(41540200.0,4699186.0)1.903(41540200.0,4699186.0)1.898site46(41541220.0,4698230.0)2.187(41540090.0,4698877.0)1.900(41540090.0,4698877.0)1.885site47(41541600.0,4698172.0)2.365(41540540.0,4698928.0)2.032(41540540.0,4698928.0)2.012site48(41541810.0,4698330.0)2.184(41540660.0,4699175.0)2.357(41540660.0,4699175.0)2.347site49(41542040.0,4698405.0)1.860(41540900.0,4699307.0)2.051(41540900.0,4699307.0)2.035site50(41541720.0,4697955.0)2.327(41540360.0,4699400.0)2.489(41540360.0,4699400.0)2.484
site51(41541950.0,4697713.0)2.336(41540480.0,4699673.0)1.796(41540480.0,4699673.0)1.797site52(41542240.0,4697768.0)2.234(41540650.0,4699777.0)1.787(41540650.0,4699777.0)1.785site53(41540330.0,4696724.0)1.956(41540830.0,4699973.0)1.488(41540830.0,4699973.0)1.488site54(41540090.0,4696825.0)1.917(41536870.0,4700019.0)2.254(41539720.0,4700540.0)2.312site55(41539790.0,4696880.0)1.821(41536860.0,4699576.0)2.172(41538840.0,4700357.0)2.310site56(41539590.0,4696915.0)1.811(41537910.0,4699549.0)1.791(41538950.0,4700594.0)2.183site57(41539270.0,4697000.0)1.921(41537660.0,4699489.0)2.105(41538360.0,4700576.0)1.647site58(41539050.0,4696868.0)2.170(41537360.0,4699438.0)2.305(41538140.0,4700726.0)1.661site59(41538740.0,4696863.0)1.821(41537550.0,4699186.0)2.200(41538450.0,4700869.0)2.110site60(41538520.0,4696503.0)2.055(41537820.0,4699050.0)1.617(41538900.0,4700914.0)2.247site61(41538360.0,4696164.0)2.119(41537590.0,4698855.0)2.072(41539410.0,4701095.0)2.041site62(41538240.0,4695738.0)2.154(41537850.0,4698567.0)2.207(41539480.0,4700682.0)1.941site63(41538510.0,4695631.0)2.307(41538480.0,4697870.0)2.233(41539560.0,4700911.0)2.199site64(41538680.0,4695873.0)1.937(41538620.0,4697664.0)2.367(41539880.0,4700825.0)1.830site65(41539020.0,4696073.0)1.780(41538540.0,4697407.0)2.000(41540080.0,4700846.0)1.594site66(41539240.0,4696157.0)1.634(41538850.0,4697556.0)1.932(41540200.0,4701010.0)1.622SUM 135.793 131.636 134.127
图5-1方案一风机布置图
图5-2方案二风机布置图
图5-3方案三风机布置图
6电气部分6.1接入系统部分6.1.1电力系统现状a)****地区电网现状****市属铁岭市管辖的县级市,位于铁岭市西部,北部与昌图县接壤,西部与沈阳法库县为邻,东部和南部为铁岭县所属,占地面积239平方千米,人口16万人,管辖5镇40村,地势多丘陵,西部依山,地下煤藏极为丰富,铁煤集团为全国建设十大煤炭基地之一。****地区现有220千伏变电所1座,主变容量2×120MVA,主要电源来自铁岭发电厂(装机容量120MW)、清河发电厂(装机容量120MW);铁煤集团热电厂60MW,****一次变为该地区主要供电,热电厂做为铁煤集团内部电源。****地区电网电源主要来自铁岭发电厂的220千伏铁调线、开原一次变的220千伏开调线供给,另有220千伏调华甲、乙线、调高线与沈阳相连,共有220千伏线路5条。****地区共有66千伏变电所16座,总容量160MVA,66千伏线路13条,260千米。****年****地区全社会用电量4.5亿千瓦时,供电公司供电量22亿千瓦时,66千伏电网最大供电负荷为460MW。****地区电力系统现状图(详见图2-1)。b)****地区电源现状****
地区220千伏电源由铁岭发电厂、清河发电厂供给,装机容量分别为120兆瓦,****热电厂60MW为铁煤集团自备电厂,另有220千伏线路3条与****变电所相连。c)****地区近期发展情况****地区近年来随着招商引资形势发展和经济状况好转,地方工业、商业、居民负荷逐年增长,而现阶段供电方式仅有220千伏变电所一座,负责该区域供电,另铁煤集团的自备电厂负责矿区内部供电。****年负荷105 兆瓦,到2006年底该地区负荷达到125兆瓦。因此,电力系统现有状况已不能满足负荷的不断增长的需要。6.1.2电力负荷预测及电力平衡a)负荷预测根据铁岭供电公司提供的220千伏****变电所供电区域内负荷增长情况,可以得出该变电所66千伏母线负荷预测情况如下:****地区负荷预测表****变66千伏母线表6.1 单位:兆瓦****年2007年2010年105135165b)电源规划在****变供电区域内近期没有电厂接入,较大的电源规划就是考虑****风电场一期装机容量49.5兆瓦,2006年底投产运行,远期达到100兆瓦,2010年投产运行。c)电力平衡****地区2006年66千伏电力平衡表
表6.2单位:兆瓦2006年地区负荷125电源出力55电力盈方70****风电场按纯有功计算出力。由电力平衡表可知,在****风电场满发状态下,供电出力达49.5兆瓦,****地区负荷为125兆瓦,电源出力不能满足地方负荷的需要,尚需220千伏系统主网下传潮流向地方供电,电力缺额为55兆瓦。6.1.3风电场接网方案风电场附近电力设施简介:****风电场东北方约15千米处有220kV****变电所,通过220kV铁调线、开调线、调高线三回线路与系统相连,供电能力较强,电网运行比较稳定。根据****地区电网现状及风电场厂址位置、本期装机容量,兼顾地区规划网架,风电场本期接网方案考虑如下:新建一回从****风电场升压站到66kV跃进变电所66kV母线的66kV线路,线路全长7.4千米,导线型号为LGJ-240。接网方案详见“****风力发电场新建工程接网报告”。6.266千伏升压站。6.2.1电气一次部分a)建设规模
1)升压站内新建25000千伏安主变压器2台。2)本期建设66千伏出线间隔1个(至66千伏跃进变电所),最终出线2回。3)10千伏本期出线10回,最终出线10回。b)电气主接线1)66千伏采用单母线接线。2)10千伏采用单母线分段接线。3)风力发电机组采用扩大单元接线。c)配电装置及总平面布置1)66千伏屋外配电装置为水泥杆钢横梁,普通中型布置。间隔宽度为6.5米,母线构架宽度为7米,出线门型构架高度为8.5米,设备安装高度为2.5米。本期建设2跨4个间隔,即主变进线间隔2个、电压互感器避雷器1个和线路间隔1个,母线采用LGJ-400导线。66千伏线路向东出线。2)10千伏屋内配电装置采用KYNZ-12系列金属铠装中置式高压开关柜。一列式布置。本期共装设高压开关柜22面。10千伏线路向西出线。3)主变压器布置在66千伏和10千伏配电装置之间,屋外布置。4)主控制楼布置在场区的西北部。d)短路电流计算及设备选择根据****风电场远期接网方案设计,升压站66千伏母线最大三相短路容量为432兆伏安,三相短路电流为3.77千安。10千伏母线短路容量为243.9兆伏安,三相短路电流为13.41千安。经验算本期工程所选择的电气设备及原有设备均满足动、热稳定的要求。
由于场址周围无明显的工业污染,因此,屋外电气设备外绝缘按2级污区的标准选择,即66千伏屋外电气设备爬电距离为1813毫米,10千伏屋外电气设备爬电距离为400毫米。主要设备选择如下:1)、主变压器:SFZ9—25000/66,66±8×1.25/11KV2)、66千伏断路器:LW35-72.5,2500A,31.5KA3)、66千伏隔离开关:GW5-60,1000A4)、66千伏电流互感器:LCWB5-66,2*200/5A5)、10千伏高压开关柜KYNZ-12短路电流计算结果详见附图。e)防雷接地为防止直击雷的破坏,在升压站内设置了4支25米高的独立避雷针,并联合构成对屋外配电装置的防直击雷保护。经验算全部屋外电气设备均在避雷针的保护范围之内。为防止沿线路侵入的雷电波对所内设备的危害,在66千伏母线和10千伏母线分别安装了氧化锌避雷器,以构成对设备的保护。在变电所内需设置以水平接地网为主,以垂直接地体为辅的复合接地网,要求本变电所的接地电阻小于4欧姆,且地网电位升、接触电势、跨步电势应满足规程要求。主接地网采用40×5镀锌扁钢,设备接地引下线可采用φ16镀锌园钢。f)所用电及照明
本变电所安装2台所用电变压器,其中1号接地所用变压器接于10千伏母线,2号所用变压器接于所外10千伏线路。变压器容量为200千伏安。正常运行时,由所内变压器供电,所外电源作为备用。所用电采用单母线接线,设有2面所用电屏。所用电屏安装在主控制室内。在综合楼内,按房间内的需要配置了相应的照明灯具,其中主控制室采用格栅灯具照明。并设置了事故照明灯具,事故照明电源由直流屏引来。本变电所屋外配电装置照明采用分散式照明,照明灯具采用1米高射灯灯具。6.2.2继电保护及二次接线部分a)系统接线66千伏****风力发电场升压站66千伏侧为单母线接线,本期一回出线。10千伏侧为单母线分段接线,10千伏10回出线,2台所用变,2台电容器。一组分段断路器本期装设2台2.5万千伏安主变压器。b)设计方案概述****风力发电场地处偏远地区,本着减少或取消运行操作人员、减小建筑面积,以达到降低运行成本、提高经济效益的目的,本次设计采用综合自动化方案,取消常规的控制屏,所有控制、信号及测量均由监控系统来实现,考虑到监控系统的调试和故障情况,在保护柜上装设简易跳﹑合闸按纽和红绿灯,以完成断路器的应急跳合闸操作。c)66千伏部分
本期在66千伏#1线上配置一套微机型距离保护装置。保护装置和预留的#2线的保护装设在一面屏上。d)主变压器#1、#2主变保护分别配置一面微机型保护柜,该保护柜上装设有一套变压器差动保护装置,一套型变压器后备保护装置,一套型变压器非电量保护装置及主变两侧的操作箱。e)10千伏部分10千伏出线、电容器、所用变均采用微机型保护测控装置,该装置除具有保护和重合闸功能外,还具有遥测﹑遥信﹑遥控的功能。10千伏#1~#4出线保护测控装置组成一面屏。10千伏#5线、#1所用变、#1电容器及分段保护测控装置组成一面屏。10千伏#6~#9出线保护测控装置组成一面屏。10千伏#10线、#2所用变、#2电容器保护测控装置组成一面屏。f)公用部分配置一面公共屏,该屏上装设有66、10千伏电压互感器二次接线回路和10千伏电压并列装置及消谐装置。配置一面小电流接地选线装置屏做全所10千伏出线接地选线用。配置电度表屏两面,做66千伏线路,#1、#2主变两侧.
10千伏出线,#1、#2电容器的电量计量用。电度表选用全电子式多功能电度表。变电所装设一组铅酸免维护蓄电池,作为全所保护﹑控制﹑信号回路及事故照明用电源,容量选用150安时。直流系统采用成套直流高频开关电源系统,该系统由两面屏组成,一面为馈电屏,另一面为充电屏。6.2.3通信部分a)调度关系根据原东北电管局东电调字[1989]第916号《关于新建发电厂、变电所、输电线路调度指挥关系的原则规定》的文件精神,结合本工程的建设规模及该风力发电场所在地理位置,该风力发电场应由****供电公司地调负责调度指挥。b)通信通道在66千伏线路上建1路12芯OPGW光缆通道,作为调度和远动信息的传送通道。通信系统接网方案详见“****风力发电场接网报告”c)升压站内通信1)升压站内设置一台20门程控调度总机,用于系统联络及所内行政和调度通信。2)升压站内通信和系统调度通信采用一套直流通信电源系统,设置-48V/100A高频开关电源一台、-48V/400Ah免维护蓄电池两组,以浮充方式为光通信设备、程控调度总机供电。3)
升压站内安装当地公网电话一部,解决和当地各部门的通信联系。6.2.4调度自动化部分a)调度自动化部分1)远动信息传输内容****风电场变电所建成后需向调度端传送信息如下:母线电压、频率;主变压器两侧的有功功率、无功功率、电流;线路有功功率、无功功率、电流;断路器位置、刀闸位置信号;主变压器的本体信号;2)远动传输方式、传输通道****风场变电所至调度端采用两种方式进行信息传送:1种为采用专线方式,通信速率为600~9600bit/s(可调),通信规约采用部颁CDT或IEC60870-5-101规约。第2种采用数据网络方式,通信规约采用IEC60870-5-104规约。b)所内自动化系统配置原则1)****风力发电场升压站配置一套计算机监控系统,系统应以能接入调度主站系统为原则,实现对全所信息的采集、处理与监视控制。
完成事件记录及事故告警等功能,及实现对全所的防误操作.该系统从整体出发,统一考虑测量、控制、远动、五防等功能,避免了功能装置重复配置等弊端,既节省了综合造价,又有利于发电场运行管理和维护。该系统取消常规的控制屏、中央信号屏和远动设备,采用保护与监控相对独立的构成方式,计算机监控系统配置分为间隔层(测控设备)和变电所站控层(后台系统设备)二个层次,监控部分采用全分散测量方式:10千伏测控单元分散安装到开关柜上,主变及66千伏测控单元集中安装在保护屏室。各间隔测控装置完成测量数据的采集和控制输出。,间隔层设备通过网络与站控层进行通信。系统主要完成功能:模拟量、开关量的采集和处理、控制输出、防误操作、通讯自动电压无功控制、信息远传、GPS对时等功能功能外。还具有良好的人机联系功能:
在当地操作员工作站建立系统数据库,完成画面显示、各种数据打印、制表、维护等。如:风力发电场主接线图及潮流图;各种开关状态及动态数据时实显示;主变、线路的负荷、温度及电流监视;用棒图、曲线形式显示电压、电流、功率等模拟量;对电压、电流、潮流等进行越限监视与告警;遥信状态监视,并有声光信息;电度量的累计;值班员所需的各种技术文件,如主要设备参数表、保护定值表、操作票等;值班表、日报表、年报表等。显示画面可由用户在线以交互式进行修改、定义、编辑、生成、删除。当电网故障时立即推出报警条文,伴以声、光提示。2)电量计费本工程电量计量关口点的设置在66千伏线路处。本工程在****风力发电场升压站配置一套电量计量装置,该装置负责对关口电度数据的采集和处理,电量计量装置可通过RS485口采集电度量数据。同时应配备路由器以实现与地调电量计费系统网络通信。通信规约:IEC60870-5-102。电量采集装置同时还具备拨号方式实现与主站端电量计费系统的通信。c)数据网接入为接入电力调度数据网本工程在变电所内列路由器、交换机接入设备一套,直接连接到通信设备2M接口,实现网络通信。d)系统安全防护依据《全国电力二次系统安全防护总体方案》和国家经贸委[2002]第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定》的要求,变电所应采取必要的安全防护措施,设置防火墙和物理隔离设备等,以满足安全区域之间的隔离要求,故本工程列一套安全防护设备。e)风力发电场远动信息通道纳入接入系统设计统一考虑。6.3风机组合供电设备配置及线路敷设6.3.1
根据风力发电的特点以及风力发电机机组容量,考虑到风机安装情况,本期工程采用10条10千伏线路分区域联网。单机均采用一机一变的方式升压。以降低线损。为便于运行维护,采用高低压开关设备和变压器布置在一起的美式箱变。具体接线详见主接线图。6.3.2根据厂家提供的资料,风力发电机中所配置的异步发电机的功率因数为0.62~0.87。作为功率补偿,在风力发电机组中均装有机压母线电力电容器作为无功补偿,并可根据发电量的不同进行分组投切,以提高风力发电机组的功率因数。当发电机满载时,功率因数一般都能补偿到0.98以上。为减少风电场运行中从系统中吸收的无功,经计算本期工程在升压站内装设2组3000千乏,带有分组投切功能的集合式无功补偿装置。6.3.3本期工程选用的风力发电机组单机容量为750千瓦,并采用一机一变的方式升压。综合考虑风力发电机组的超发能力以及变压器的过载能力,箱式变电站中的变压器容量选用800千伏安。箱式变电站中所配置的电气设备选型如下:1)、10千伏侧:采用FYN33—12315A型两位置负荷开关XRNT15.5kV型后备熔断器PRNT15.5kV型插入式熔断器2)、0.7千伏侧选用JXW1—1000智能型空气断路器3)、变压器选用S10—M—850型全密闭式变压器。6.3.4供电线路及敷设
根据风电场的外部条件,为便于运行维护和提高供电可靠性。场区内供电线路全部采用架空绝缘线路。其中由升压站至箱式变电站回路干线选用LGJ-185;分支回路选用LGJ-120和LGJ-70型架空绝缘导线。线路全长约41.3公里。由架空绝缘导线路至箱式变电站之间采用一根YJV-223×508.7/15kV型交联聚乙烯绝缘电缆,由变压器至风机之间采用一根VV22--3×300和一根VV22--3×300+1×120聚乙烯绝缘及护套电缆并列敷设。高低压电缆线路均采用直埋敷设。3)防雷保护及接地对于风力发电机防雷保护主要应考虑2个方面,一是机舱,二是叶片。机舱防雷保护可以是在机舱外壳后端设一个避雷针,并通过钢质外壳及塔筒接地。叶片的防雷保护,主要是在叶尖两侧安装雷电接收器加以保护。雷电接收器连接一个传导系统,以受控的方式把雷电流引过叶片,并通过轮毂塔筒入地。机舱机的发电机必须使用专用的接地电缆与风机的接地装置连接,而机舱内的其它部件均可与机舱底座直接连接。为满足风机防雷的要求,在风力发电机组周围应设置以垂直接地极为主的环型接地网。根据工程地质报告,场址处地下多为岩石,土壤电阻率较高,因此,设计上考虑采用化学降阻剂进行处理,要求风力发电机组接地网的接地电阻不大于4欧姆。4)风机监控系统为实现风力发电机的集中监控,在升压站内修建了一个监控室。并安装了中央监控系统一套,用以完成对风场内所有风机运行状态及运行参数的集中监测,中央处理器的容量按最终监控100台风机考虑。风力发电机与中央处理机之间采用串行接口方式通信,为此,本期工程需设置4芯自承式光缆35公里,通信电缆采用沿10
千伏线路架空敷设。6.4主要设备材料表
一风电场部分设备材料表序号名称规范单位数量备注1风力发电机S50--750,690V,750kW台662风力发电机塔架高度:50米套663箱式变电站YB27/1—10/850台66410千伏跌落式熔断器RW3—10/100台66510千避雷器R5WS—15/45台666电力电缆YJV22--3×1858.7/10KV米10007电力电缆YJV22--3×508.7/10KV米35008电力电缆VV22-3*240,0.6/1kV米3300
二电气一次部分设备材料表序号名称规范单位数量备注1主变压器SFZ9-25000/66台266±8*2.5/11KV,YN,d11Ud=9%66KV套管泄露距离2250mm2六氟化硫断路器LW6-72.52000A31.5KA组4附弹簧机构3隔离开关GW5-72.5D(W)1000A双接地,爬距:2250mm组5配CS17-G机构4隔离开关GW5-72.5D(W)1000A单接地,爬距:2250mm组4配CS17-G机构5电流互感器LCWB5-662X300/5A台120.5/5P15/5P156电容式电压互感器TYD66/√3-0.02HF台366/√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1/3kv7避雷器Y10W1-96/232,爬距:2250mm台3附放电记录器8避雷器Y1.5W1-60/144爬距:2250mm台2附放电记录器9接地变压器DSB—300/10—100/0.4台210消弧线圈XDJI—180/10台211高压开关柜KYNZ—12/14台3主变柜
设备材料表序号名称规范单位数量备注12高压开关柜KYNZ—12/11台3主变柜13高压开关柜KYNZ—12/07台12出线柜14高压开关柜KYNZ—12/32台2PT柜15高压开关柜KYNZ—12/55台2所用变柜16集合式电容器组TBBH2--(1000+2000)组217钢芯铝绞线LGJ-240/30米40018钢芯铝绞线LGJ-150/30米20019端子箱YXW台720动力箱XLW-1-10台121电力电缆VV22-3X25+1X160.6/1KV米30022电力电缆VV22-3X16+1X100.6/1KV米20023电力电缆VV-3X6+1X40.6/1KV米20016集合式电容器组TBBH2--(1000+2000)组217钢芯铝绞线LGJ-240/30米400
设备材料表序号名称规范单位数量备注18钢芯铝绞线LGJ-150/30米20019端子箱YXW台720动力箱XLW-1-10台121电力电缆VV22-3X25+1X160.6/1KV米30022电力电缆VV22-3X16+1X100.6/1KV米20023电力电缆VV-3X6+1X40.6/1KV米20024射灯台1025所用电屏GGD-0.4面2
三二次部分设备材料表序号名称规范单位数量备注1主变压器微机保护柜面2266千伏线路微机距离保护柜面1每面柜两套装置310千伏出线保护测控柜面2每面柜四套装置410千伏出线、所用变、分段、电容器保护测控柜面2一面柜四套装置另一面柜三套装置5小电流接地选线装置柜面16公用柜面17直流柜面28电度表柜面29控制电缆KVVP2-22米1200010,,KVVP2米150011电力电缆VV2米30012铜棒Ф6米150
四远动部分设 备 材 料 表序号名 称规 范单位数 量备 注1计算机监控系统套150监控后台设备套1网络设备套1主变测控柜面266KV测控柜面1通信控制单元(主备)套1卫星时钟台12电量采集装置及机柜套1113数据网及安全防护设备套1路由器台14交换机台11防火墙台1154逆变电源套16
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7土建部分7.1升压站部分7.1.1工程概况及工程地质依据电气专业对升压站总体布置,围墙南北长56米,东西长75米。66千伏开关场在南侧,主控制楼和10千伏室内配电装置室北侧,主变压器在中间,所内道路围绕66千伏开关场做成一环形道路,作为主要交通运输和防火通道,道路宽3.5米。由于地势坡度较大,为节省工程造价,土方采用挖填方自平衡方式,围墙基础用毛石挡土墙砌筑。所区建筑布置紧凑合理。升压站本期一次完成主控制楼、10千伏室内配电装置室和辅助建筑,道路、围墙、构支架,25000千伏安主变基础2座,3000千乏电容器组基础2组。形成最终规模。依据工程地质报告,地层结构清楚,地下无不良地质构造,地质构造稳定。可以建筑主。7.1.2主控制楼和10千伏室内配电装置室及附属建筑新建主控制楼一座(二层),其建筑面积507.5平方米,体积2200立方米;新建10千伏室内配电装置室一座(一层),建筑面积198.25平方米,体积为1100立方米。新建附属建筑一座(一层)为砖混结构,其建筑面积187.15平方米,体积1300立方米。新建主控制楼为砖混结构毛石基础,主控制楼外墙为节能墙,外墙用承重砌块砌筑,外墙墙内夹EPS保温板50厚。屋面结构为轻钢彩板坡屋顶(钢屋架用钢量角钢共4吨)和SP大板,主控室、会议室为木结构吊顶,外墙刷彩色涂料,内墙刮大白三遍,刷乳胶漆两遍。主控制楼地面为高级防滑地面砖地面,楼外大门为不锈钢大门,门斗为塑钢推拉门,楼内门为高级木门,包门口,窗为双框双玻璃塑钢窗,窗口为欧式装饰。室内楼梯扶手为不锈钢钢管扶手15米长。
新建10千伏室内配电装置室、附属建筑为砖混结构毛石基础,外墙为节能墙,外墙用承重砌块砌筑,外墙墙内夹EPS保温板50厚,屋面结构为轻钢彩板坡屋顶(钢屋架用钢量角钢分别为4.5吨和3.6吨)和SP大板,地面为细石混凝土面层,外墙刷彩色涂料,内墙刮大白三遍,刷乳胶漆两遍。外门为防盗门和卷帘门。窗为双框双玻璃塑钢窗,窗口为欧式装饰。7.1.3总交及其它变电所所区需征地81X62=5022平方米,(按围墙轴线外3米考虑)。总计合7.533亩。土方量为挖填方自平衡方式2300立方米。需新建砖实体围墙毛石基础262米,高2.5米。挡土墙毛石用量1500立方米。墙内外粉刷涂料。墙外设毛石排水沟一道286米。欧式铁艺围墙大门2.6米高,6米宽。小门2.6米高,1.2米宽。大门柱为毛石砌筑,外贴蘑菇石装饰。需新建所内混凝土道路1220平方米,垫所内道路碎石量840立方米。所外进所砂石道路350X4.5=1575平方米。地上电缆槽0.8米宽,30米长;1.2米宽,70米长。欧式铁艺栅栏1.5米高,50米长。电缆槽下撼砂120立方米。新建地下C20钢筋混凝土事故贮油池一个35立方米。巡视道路水泥方砖300平方米。适当考虑绿化。7.1.466千伏构支架及基础部分:构架采用普通中型布置,构支架柱采用钢筋混凝土杆。基础均为C20钢筋混凝土独立式基础。钢横梁均为倒三角形断面,等边角钢格构式横梁,焊接和螺栓连接结构。.
新建66千伏出线梁构架:L-1横梁4根钢结构,每根0.28吨;构架柱为人字形杆高为8.5米6组,有一个带端撑,为Ф300预应力钢筋混凝土杆。P-1钢爬梯3个。每个0.12吨;新建66千伏母线构架:L-2横钢梁3根,每根0.35吨;构架柱为人字形杆高为6.5米6组,为Ф300预应力钢筋混凝土杆,P-2钢爬梯3个。每个0.08吨。新建母线桥支架:6个,每个高3.55米为单根,支架横梁用槽钢量1.0吨。新建所用变C20混凝土基础2个,每个6.5立方米。新建25米钢避雷针及基础4个,钢材1.2吨,C20混凝土基础,12立方米。新建6000千乏并联电容器组基础及围栏2组。基础为C20混凝土,铁艺围栏1.8高。新建的设备支架及基础有:新建LW35-72.5型六氟化硫断路器基础3组,基础为C20混凝土墩式基础。每组基础混凝土用量为3.0立方米。新建GW5-66DW型隔离开关支架及基础9组,支架为Ф300钢筋混凝土杆高2.5米,每组2根,基础为C20混凝土墩式基础。新建LCWB5-66W型电流互感器支架及基础3组,支架为Ф300钢筋混凝土杆高2.5米,每组2根,基础为C20混凝土墩式基础。新建WVB66-20HF电压互感器支架及基础1组,支架为Ф300钢筋混凝土杆高2.5米,每组2根,基础为C20混凝土墩式基础。新建Y10W1-96/238型氧化锌避雷器支架及基础1组,支架为Ф300钢筋混凝土杆,高2.5米,每组2根,基础为C20混凝土墩式基础。新建Y1.5W-60/144型氧化锌避雷器支架及基础2个,支架为Ф300钢筋混凝土杆,高2.5米,每个1根,基础为C20混凝土墩式基础。
新建端子箱基础7个,基础C20混凝土墩式基础。每个0.6立方米。7.1.5主变部分主变构架:为2个独立门形构,L-3钢横梁2根,每根0.85吨;钢横梁为正三角形断面,格构式螺栓连接结构,构架柱为人字形杆高为11.5米4组,有2个带端撑,为Ф300预应力钢筋混凝土杆,P-3钢爬梯2个。每个0.18吨。新建SFZ9-25000/66型电力变压器钢筋混凝土基础2个,C20混凝土每个60立方米7.2.采暖通风7.2.1主控制楼热负荷为80kW,采暖设备采用辐射电暖器,控制采用中央温控系统,该系统可集中控制所有区域的温度,可实现不同时间不同温度的设定,便于集中管理,节约能源。主控制室、会议室采用分体柜式空调器。7.2.2附属建筑热负荷为30kW,采暖设备采用中温辐射器,控制设在主控楼内的主控制室。7.3给排水部分:7.3.1.给排水部分:给水水源为在场内打深井一眼,设备选用深井潜水泵,给水经全自动量子净化器过滤处理后,再由变频调速给水设备向场内建筑物供水。由于场内生活污水无处排放,故场内生活污水经化粪池沉淀处理后排至渗水井内。
7.3场区性建筑7.3.1为便于风力发电机安装检修及运行维护,在每排风机前修建4.5米宽砂石路,并分别与进场公路相连,以形成畅通的安装、检修、运输通道。本期工程规划共需修建4.5米宽砂石路35公里(其中一部分可利用既有的乡道)。安装过程中大型吊车通行的道路宽度按7.5米考虑(只考虑临时征地)。7.3.2****风力发电场规划场区内地势开阔,多为起伏较大的山丘,平均海拨高度为180--280米。根据工程地质勘察结果可知:该场区地层结构至上而下为耕土、粉质粘土。承载力为150Kpa以上,根据以往工程,风力发电机基础深度约为2.8米左右。地基土能满足安装风机的要求。风力发电机基础可参照厂家提供的基础参考图经设计校验后进行施工。基础型式为:独立式钢筋混凝土正八角形结构。参照厂家提供的基础参考图资料,估列风力发电机基础66个,每个基础混凝土量为198立方米,钢筋28吨。箱式变电站采用内空腔混凝土结构,每个基础约10立方米。8消防设计8.1设计依据①建筑设计防火规范(GBJ16-87)②火力发电厂与变电所设计防火规范(GB50229-96)③35~110KV变电所设计规程(GB50059-92)④建筑灭火器配置设计规范(GBJ140-90)⑤电力设备典型消防规程(DL5027-96)8.2消防设计原则
依照国家及各部门有关消防规范规定,考虑到变电所的实际特点,遵照‘以防为主,防消结合’的原则,做到‘以自主灭火为主,外援为辅’。8.3主变压器灭火装置本变电所主变压器单台容量为25000kVA,依据“电力设备典型消防规程”的规定,在变压器附近配置适量的推车式和手提式磷酸氨盐灭火器,以用于主变压器的外部防火需要。8.4升压站内化学灭火设计主控楼火灾危险性为戊类,建筑物耐火等级为二级,根据建筑物规模,依据‘建筑设计防火规范’,场区及建筑物不设水消防设施,建筑物及电气设备室的灭火均按化学灭火方案设计。因监控、保护屏室内多为精密控制及保护设备,依据“35~110KV变电所设计规程”,均选用灭火后不会引起污损的CO2灭火器。其它电气设备的灭火,均选用手提式磷酸氨盐灭火器8.5风力发电组灭火设计:在每台风力发电机塔筒内设置1台手提式磷酸氨盐灭火器,用于扑灭塔筒内的电器设备及箱变可能出现的火灾。8.6建筑物消防变电所内各建筑物之间的距离符合防火要求。主控制楼的安全出口、安全疏散措施满足防火要求。建筑物中易发生火灾的房间均设计成弹簧门或向外开启的防火门,内部装修材料均采用防火性能较好的材料。
主控制楼和10千伏配电装置室的电缆从室外进入室内的入口处采用防火堵料封堵,以防止电缆火灾的蔓延。9环境保护和水土保持设计及社会影响评价9.1节能及环保效应****风力发电场地处****市,所发出的电能将通过66千伏线路送入铁岭地区电网中,而目前铁岭地区电源结构是以火力发电为主的电网。风能是一种可再生的、清洁的能源。风力发电是利用当地自然风能转变为机械能,再将机械能转变为电能的过程。生产过程中不排放任何有害气体,不污染环境。本期工程选择的风力发电机叶轮转速较低一般在20转/每分钟,其产生的噪声较小,本期工程所安装的风力发电机距居民点较远,且附近没有广播、通讯设施,因此,不会对周围环境造成不良影响。按****风力发电场本期工程安装风力发电机49500千瓦,年上网电量为9991.4万度,与燃煤的火电相比,按单位度电标煤煤耗350克/度计,每年可为国家节约标煤34970吨。相应每年可减少向大气排放有害气体及废渣:冲灰渣水243吨烟尘819吨二氧化硫1042吨二氧化氮90吨一氧化碳8.7吨二氧化碳91125吨碳氢化合物3.4吨炉渣1657吨
二氧化硫随着雨水排放到地面,被称为“酸雨”,会使水库、河流、湖泊的酸度增加,影响农业和林业生长、鱼类繁殖,引起建筑物、材料、文化资源的腐蚀,以及影响人类健康等。而二氧化碳的排放会使地球表面温度升高,产生“温室效应”。从以上比较可以看出风力发电在环境保护方面的作用,风力发电占电网容量的比重越大,对保护生态环境的作用越明显。根据《京都议定书》和《CDM项目管理暂行办法》的有关规定,建议将本项目纳入CDM开发项目9.2风力发电场污染防治措施风力发电场内的升压站建筑采暖,热源采用智能型电暖器,无废气和灰渣排放。由于该风电场采用就近打井的方式,用于解决生产和生活用水。生活用水应符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)要求。风力发电场的运行和监控在升压站内进行控制,正常运行时风力发电场工作人员10人左右,生活污水最大排放量为2吨/日,无生产废水排放。对生活废水采用砖砌化粪池处理后,经排水管线排入所外排水沟,对周围环境不会造成污染。据厂家提供的资料,距风电机200米以外,噪声在50dB以下。根据《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90),风力发电场边界距周围村庄的距离应按《工业企业厂界噪声标准》中Ⅱ类标准执行,即昼间不超过60dB(A),夜间不超过50dB(A)。因此,风力发电机组应布置在距周围村庄200米以外。
9.3施工期环境影响及保护措施9.3.1由于场址地处丘陵地区,在施工中要尽量从减少原有植被扰动的角度考虑选择施工机械,制定施工期的环境管理监控计划,严格限定施工场地和运输路线,防止施工作业活动破坏生态环境。9.3.2对施工中可能造成土地碎裂的地方,要有相关的技术措施。以减少破碎化的程度。埋设电缆线路时需将表层土壤单独存放,以用于回填覆盖;对施工中产生的弃土,全部用于场区道路的路基。9.3.3施工后在道路两侧及升压站内进行绿化,在风机基础周围对坡面进行平整,同时恢复原有植被,防止水土流失。9.4社会影响评价9.4.1****风力发电场的建设,能够带动当地旅游业的发展按****风力发电场远期规划,本风力发电场可安装66台,单机容量为750千瓦的风力发电机组,机组采用乳白色圆锥形塔架,轮毂高度50米,风轮直径50米。按远期规模建成后,将成为一处南北长约7公里,东西宽约4公里的沿山梁排布的风力发电机群。在蓝天白云下面白色的机群迎风旋转,形成了一幅蔚为壮观的动态风景画,将成为当地的一个高科技、绿色能源基地,成为一个独具特色的旅游观赏景点。配合当地农业旅游项目,必将促进和带动当地旅游业的发展。9.4.2****风力发电场的建设,有利于增加当地就业机会,增加税收,带动地区经济的发展
按****风力发电场本期工程安装66台机组的规划,将建设场区道路约35公里,风力发电机组基础66个,混凝土工程量约13068立方米,完成土方工程量91808立方米,将为当地提供大量的劳动力就业机会,同时,在风力发电场运行后,仍需补充部分技术工人,可增加当地就业机会。按****风力发电场最终安装66台750千瓦机组计算,装机容量为49500千瓦,预计年均上缴税金总额约为1200万元。9.4.3风力发电是新能源项目,符合国家能源产业政策的发展要求。风能是一种洁净的、可再生的一次能源,风力发电是一种不消耗矿物质能源、不污染环境、建设周期短、建设规模灵活、具有良好社会效益和经济效益的能源建设项目。****地区风能资源丰富,风力发电在该地区具有较好的发展前景,同时该项目的建设对于拉动地方经济,实施可持续发展也具有十分重要的意义。9.4.4有利于促进风力发电机组及部件的国产化,加快我国风力发电事业的发展。近年来,风力发电在我国许多地区有了长足的进步和发展,但目前在国内运行的风力发电机均为国外引进,只有少量的组装或处于试运行状态的国产机组。由于进口风力发电机组的造价较高,在很大程度上制约了我国风力发电的发展。通过****
风力发电场的建设,选择适合本地区风能资源特点,性能优良的风力发电机组的制造技术,通过实际运行,对于国产风力发电机组的进一步改进、完善、逐步形成产业化,从而降低工程造价,是十分必要的。我国幅员辽阔,有着丰富的风能资源,面对风力发电在我国广阔的发展前景,风力发电机制造业市场需求量将逐年增大。通过引进、消化、吸收国外风力发电机组制造技术,加快我国风力发电机组制造国产化的步伐,对于加快国家机电行业产品升级,调整产业结构,具有十分重要的意义。因此,建设****风力发电场不仅具有较好经济效益,同时也具有显著的社会效益。10风电场规划土地利用情况10.1规划选址****风电场场址位于****市西南的高力沟、四家子村附近,场址距距****市区约9公里。该风场处于****市西部的山丘地带,场区范围内平均海拔高度为180--260米。风电场行风方向为地形起伏平缓的山丘地,场区范围内均为荒地、山坡地或林地。规划场区范围北至验尸场,西至四家子村西侧山梁,东至大树林子村、小树林子村西侧山梁,南至段家沟村北侧山梁。规划场区南北长约7公里,东西宽约4公里。场区规划面积为28平方公里。在由于其特定的地理位置和特殊有利的地形条件,对流经该风电场的风具有明显的加速作用,因而风场风资源丰富。县级柏油公路从场址附近通过,交通运输方便。风机排列排距约400米,风机间距约250米,本期工程计划安装66台750千瓦的风力发电机组。风力发电机组安装位置详见“风机位置布置图”。
10.2场址规划土地利用的情况****风力发电场场址处现为荒地或林地,按****风力发电场本期工程安装66台机组的规划,其建设用地分为以下两部分:10.2.1工程永久性征地:a)在每排风机前修建4.5米宽砂石路,并分别与进场公路相连,以形成畅通的安装、检修、运输通道。本期工程共需修建4.5米宽砂石路35公里(其中一部分可利用既有的乡道),共需征地315亩。b)风力发电机组基础及箱式变电站征地:每台0.4亩,共需征地26.4亩。c)升压站占地:8.32亩合计:349.72亩10.2.2工程临时征地地:a)10千伏线路25亩b)建筑工地:12亩c)设备存放场地8亩d)风机吊装场地:45亩e)吊车进场道路:78.8亩合计:168.8亩占地情况一览表序号项目占地面积(亩)土地类型备注1厂区道路315荒地或林地226.4荒地或林地
风力发电机组及箱变3升压站8.32荒地或林地4临时占地168.8荒地或林地合计518.5根据规划设计,****风力发电场本期工程约需永久性征地349.72亩,临时占地168.8亩,可研报告投资估算列入土地补偿资金1289万元。11施工组织设计11.1机构编制及人员培训****风力发电场隶属于********风能开发有限公司。为加强该风电场建设管理工作,该公司现已成立了工程指挥部,并由********风能开发有限公司的相关部门,负责该风电场的建设和管理工作。该公司机构设置如下:1、经理1人2、运行、检修维护、后勤人员共计29人总计:30人其中:场长1人运行班长2人专工1人运行、检修:24人司机:1人
为保证风力发电场建成后的安全,可靠运行,在风机投入运行前应组织风场的运行、检修人员进行专门的培训,并适时安排风机制造厂家对运行、检修人员进行技术交流和培训。培养一批风力发电方面的专门人材,为风力发电事业的发展贮备技术力量。10.2施工组织及进度****风力发电场地处****市西南部地区,靠近公路,交通运输方便,本期工程安装750千瓦风力发电机66台,涉及到的主要工程量有:风力发电机基础、变压器基础,风力发电机及变压器组设备的安装调试。66千伏线路及变电所的建设。
11.2.1升压站部分:1)主变压器安装及调试2)10千伏出线开关柜及保护安装、调试。3)66千伏配电装置的安装、调试。升压站部分施工周期为4个月。10.2.266千伏联网线路:本期工程建设66千伏线路15公里,采用双回路塔挂单回LGJ—240导线。基础施工期为2个月,组塔、架线施工期为3个月。11.2.3风电场部分1)风力发电机及箱式变电站基础施工期为4个月。2)场区10千伏电缆线路施工期为2个月3)风力发电机安装调试期:5个月(含箱式变电站、及线路安装)如果条件具备,以上三部分工程可同时开工。根据以往工程情况,设备从签定合同至设备到达施工现场需5个月的时间,如果在此期间国内设备安装及风机基础施工完毕,那么,待风力发电机组运至现场后即可进行安装调试,预计本期工程总工期为12个月11.3施工设备、施工条件11.3.1施工设备
66千伏升压站及66千伏线路,由于工程量小安装施工较为方便,备有一台20吨吊车即可进行完成土建及设备安装工作,此外,需由施工单位配备电力工程施工中所需的专用仪器及设备。本风电场的风力发电机组及塔筒均在浙江温州生产。须用大型平板车将集装箱运至****风电场。作业程序可考虑用2台50吨的吊车进行掏箱及地面组装工作,参照以往工程,施工时可采用双吊车起吊的方案,将塔架逐级起吊安装。机舱、叶轮分别在地面组装后整体起吊。预计需要大型施工机械:50吨吊车:2台200吨履带吊车:1台11.3.2、施工条件1)、目前县级公路在场区附近通过,施工材料及设备运输条件较好。2)、从城子村的农电线路接引出1条10千伏线路,作为临时施工电源。3)、在场区内打2个深井和利用升压站内的生活用水(深井泵房)作为施工水源。11.4风力发电机组的安装1)风力发电机通常由以下几个部分:机舱、叶轮、塔架、地面控制柜、开关柜组成。下表为(S50/750)风力发电机主要部件参数。项目单位数量机舱(不包括叶轮)吨23发电机吨4.5叶片吨3.5
叶轮吨15塔架(含平台、梯子等附件)吨53机舱(不包括叶轮)吨232)吊车:主吊车:主吊车用来提升风机的所有主要部件。选择吊车的参数是机舱的重量和吊车的臂长。机舱的重量:23000kg.吊车的臂长:从地基的中心点到吊车臂长基础的中心点的长度,为12米。从地基到机舱的顶端的高度为50米,从这个参数可以计算出吊车臂长的最小长度。S50/750型风机,塔架高度为50,可以采用200吨履带式吊车起吊。尾吊:尾吊用于帮助主吊车提升塔架和叶轮。它帮助主吊保持部件在吊装时向上位置。它同时可以单独用于在地面组装叶轮,尾吊的另一个用途是将风机的部件从卡车上卸车。尾吊的吨位为50。卡车起重机:这台吊车是为了在设备安装期间在风场内搬运设备附件和重型工具之用。这台吊车的吨位在4-5吨左右。3)安装工具:普通工具:包括扳手,普通和冲击扳手套,棘轮扳手套,艾伦扳手,螺丝刀及其它工具。电动工具:包括电钻,电冲击扳手和柴油/汽油发电机,4.5kW.
钮矩扳手:包括不同钮矩范围的钮矩扳手。同时需要一套液压扳手,一套泵系统也包括在其中。特殊工具:包括特殊设计的用于安装风力发电机的专用工具。主要是包括塔架吊装齿轮,机舱吊装齿轮,叶片搬运齿轮,叶轮组装平台,以及叶轮吊装齿轮。4)风机安装的主要工作a)塔架安装:先将塔架的下段垂直吊装到地基底法兰上,再将中段塔架垂直,并放置到已安装完毕的下段塔架上,最后将上段塔架垂直,并放置到已安装完毕的中段塔架上。b)安装机舱:机舱提升,并定位在塔架的顶端,“交叉”紧固连接螺栓紧固,并将风向标和风速仪安装在机舱的顶部。c)地面组装叶轮:将轮毂定位在叶轮的平台上.依次将三个个叶片固定在轮毂上。d)叶轮安装:将叶轮吊装齿轮固定在轮毂上,用主吊和辅助吊车起吊叶轮,当叶轮处在主轴正前方时,用螺栓将叶轮和主轴的组装固定。e)风力发电机内部的接线风力发电机的接线工作主要是安装由控制器至机舱的所有控制电缆及电力电缆。11.5施工总布置由于本期工程所建的风力发电机组安装场地比较分散,施工场区范围南北长约7公里,东西宽4公里。因此,风力发电机组安装施工时采用材料、设备集中存放,分散施工的方法。
拟在城子村附近乡道的北侧设立一个集中的场地,分别设置风力发电机组设备转运站、混凝土集中搅拌站、施工材料加工场、施工单位临建等设施,以满足施工的要求。位置详见“施工组织总平面图”12劳动安全卫生12.1概述12.1.1设计依据设计采用的主要规程、规定如下:(1)35~110KV变电所设计规范(GB50059-92)(2)高压配电装置设计技术规程(SDJ5-85)(3)并联电容器装置设计技术规程(GB50227-95)(4)交流电力装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T620--1997)(5)交流电气装置的接地(DL/T612--1997)(6)电力工程电缆设计规程(GB50217-94)(7)火力发电厂生活消防给水和排水设计技术规定(DLGJ24-81)(8)导体和电器选择设计技术规定(SDGJ14--86)(9)火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定(DL/T5035-2004)12.1.2变电所职业危害分析及防治措施****风力发电场地处****市西南部地区
,结合当地自然环境及条件的特点,配电装置采用屋外布置,考虑了对运行维护人员、检修人员、施工人员的方便和安全。由于大型的充油充气的设备布置在屋外、对防火、防爆、防毒、防噪声等均比较有利。变电所内设有主控楼和辅属建筑,主控制楼中设有采暖和空调,运行人员的生产和生活条件给予了较好的安排。在设备的选择上,对职工的劳动安全卫生也进行了充分的重视。设计严格执行了劳动安全卫生方面的有关设计规程、规范、规定。下面将具体介绍有关措施。12.2劳动安全卫生措施12.2.1防火防爆根据变电所生产运行和总平面布置,将所区划分为生产区和所前设施区两大部分。生产区包括各级电压的配电装置、主变压器、无功补偿装置等。所前设施区包括主控楼和辅助建筑。由于变电所生产性质所决定,一般有一个出入口均能满足要求,故本变电所设一主出入口。所内生产区和所前设施区均设有道路,主通道形成环状。消防车可顺利通行并到达各建筑物附近。根据设计技术规定,变电所区内各建(构)筑物的间距,除满足电气有关规定要求外,其间距均大于10m,符合防火规定要求。遵照《建筑设计防火规范》及《35~110KV变电所设计规范》的规定,本工程所用建(构)筑物的耐火等级,按其在生产过程中的火灾危险性确定,并按下表规定执行。序号建(构)筑物名称火灾危险性最低耐火等级1主控制楼戊级二级2检修间丁级二级3汽车库丁级二级
4材料、备品库戊级三级5总事故油池二级6办公室、传达室三级7水泵房戊级二级本工程主控制楼的安全疏散措施也均能满足防火要求,主控制楼设有两个安全出口,供疏散用的走道、楼梯、门的宽度亦均满足防水火规定要求。对电气检修等联合建筑中,设计按其各部分亦均设有各自的安全出口。其中蓄电池室门外为公共走廊,设计采用为防火门。对主控制楼所有电缆沟道进入口处,设计采用防火堵料进行隔断,沟道采用防火堵料等防火材料堵塞严密。所内主变压器为多油设备,设计除在下部设有贮油坑外,另设有总事故油池。本工程主控楼、主变场地及开关场等均设有化学灭火设备。上述设计能够保证变电所的防火防爆措施的有效值。根据风力发电机组分散安装的特点,在每台风机的塔筒内配备1套化学灭火设备。12.2.2防毒防化学伤害根据《工业企业设计卫生标准》和《火力发电厂采暖通风空气调节设计技术规定》的规定,本工程对蓄电池室易产生挥发腐蚀物质的工作场所,设计均采用机械送风、机械排风。排风机按室内每小时不小于6次换气量选择风机,风机及电机为防爆型,室内负压运行。对蓄电池室墙裙和地面采用耐酸磁砖,墙面及顶棚刷耐酸油漆。
12.2.3防电伤防机械伤害和其他伤害变电所布置在野外空旷地域,周围无较大在建筑物,且所内多数电气设备是在室外高电压状态下工作。因此变电所设计过程中,采取严格的防雷接地系统;防雷采用了避雷针和避雷器。为了保证人身和设备的安全,变电所内设有接地装置。同时对可能将接地装置的高电位引向所外,或将低电位引向所内的设施,将采取隔离措施。为检修安全的需要隔离开关设置了接地刀闸。为防止误操作,隔离开关与相应的断路器、接地刀闸和母线接地器之间,装设防止误操作的闭锁装置以保证运行人员的安全。根据《高压配电装置设计技术规程》(SDJ5-85)的规定,对于高电压电气设备的运行,亦采取严格的防护措施。屋外配电装置按安全净距布置,配电装置用围栏与所前区隔开,以防外人进入,在电气外绝缘体最低部位距地面,户外小于2.5m,户内小于2.3m时,装设固定遮栏;配电装置的各种通道的最小宽度也均符合安全要求。在变电所设计中,对静电感应场强水平,是根据《220~500KV变电所设计技术规程》有关标准加以控制设计的,在配电装置内设备附近的静电感应场强水平(离地1.5m空间场强),不宜超过10KV/m,少部地区可允许达15KV/m。本工程设计满足上述要求。变电所生产生活用水为地下水,水质经处理后符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)。
根据《220~500KV变电所设计技术规程》规定,本工程在主控制楼、监控室、蓄电池室、配电装置室及主要通道,安全出入口等处,均设有事故照明,其设计采用白炽灯兼作正常照明,事故电源能自动切换到蓄电池电源。12.2.4防暑防寒变电所的采暖通风及空调设计按《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定》执行。凡所内有人值班、办公、生活的房间及工艺设备需要采暖的房间,均设置了采暖设施。全所采暖采用低温辐射板和自动调温的电暖气。监控室室、继电器室、均设置空调,其室内温度维持在16~30℃。12.2.5防噪声变电所内噪声防护设计是以《220~500KV变电所设计技术规程》为依据,在设计中,针对产生噪声的电力变压器采取了相应的防护减噪措施。主要措施是从布置上使运行人员的主控值班室和休息室远离主变压器的位置。布置间隔距离大约25米以上。从同类变电所实测噪声值来看,其最大噪声值均可满足设计规程的要求。12.2.6防高空作业跌落事故由于风力发电机组轮毂高度为50米,风机塔筒的组装,机舱、风轮吊装及机组的调试等均为高空作业。
因此,施工时必须做好施工作业指导书和施工组织措施,确保施工作业的安全。综上所述,为使风电场投产后能够安全运行,本设计结合风电场和变电所的生产性质及特点,相应采取各种技术措施及各种防范设施,有效地改善职工的劳动条件,保护职工的安全健康,可以使职工的劳动条件达到或接近国家和能源部关于劳动安全和工业卫生标准及规范、规定要求。13工程设计概算13.1概述****风力发电场新建工程建设规模为66台750千瓦风力发电机组及相应的配套设施,工程总投资为43865万元,其中风力发电场工程静态投资42817万元、单位投资8650元/千瓦,风力发电场工程动态投资43865万元、单位投资8862元/千瓦。13.2编制依据依据国家发展和改革委员会办公厅文件,发改办能源(****)899号文《国家发展和改革委员会办公厅关于印发风电场工程前期工作有关规定的通知》附件一《风电场工程可行性研究报告编制办法》、附件二《风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》。13.3工程量依据本院各设计专业提供的可研资料及设备材料清册。
13.4定额定额采用国家经贸委2002年15号文颁发的《电力建设工程概算定额》,中国电力企业联合会中电联技经2002年48号文颁发的《电力建设工程调试定额》。13.5工资建筑、安装工程人工费单价依据中华人民共和国国家经济贸易委员会2002年第15号文颁布的《电力工程建设概算定额》,建筑工程19.5元/工日、安装工程21.00元/工日。工资性津贴补差执行原东北电力集团公司电建定字[1996]17号文,工资性津贴补差1.36元/工日。人工工日单价调整按中电联技经[2002]74号文《关于调整电力工程建设火电、送变电工程定额人工工日单价的通知》计列,安装工程每工日增加4元、建筑工程每工日增加3元,以上调整部分按价差处理只取税金。13.6设备价格设备价格按询价计列,其中风力发电机组4600元/千瓦。13.7材料价格建筑材料按##工程造价信息****
年第4期发布的建筑材料价格计列,安装材料按东电定额(2002)06号文件颁发的《东北电力建设工程装置性材料信息价格》计列。13.8其他13.8.1建设期贷款年利率按6.12%计列。13.8.2基本预备费按3%计列。
14财务评价14.1编制原则及依据经济评价依据国家计委和建设部1993年颁发的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版),及国家发展和改革委员会办公厅文件,发改办能源(****)899号文《国家发展和改革委员会办公厅关于印发风电场工程前期工作有关规定的通知》附件一《风电场工程可行性研究报告编制办法》进行编制。14.2资金筹措经济评价总投资(不含建贷利息和流动资金)为42817万元,注册资本金按20%计列,其余部分投资按贷款考虑,贷款年率利为6.12%。14.3 经济评价主要参数装机容量:49500KW年发电量:12809.5万KWH机组可利用率、厂用电率:22%年上网电量:9991.4万KWH上网电价(不含税):0.599元/KWH职工人数:30人年人均工资:30000元福利费率(按工资额提取):60%管理费率(按工资额):100%维修费率(按总投资提取):1%材料费率(按装机容量):3元/KW
维修费与材料费递增率:2%、10%固定资产折旧年限:15年增值税率:8.5%城市建设税率:7%教育附加税率:3%所得税率:33%14.4清偿能力分析贷款按10年偿还锁定计算。还贷资金主要包括还贷折旧和还贷利润。通过资产负债的计算,表明该项目在整个计算期内资产负债率较低、偿债能力较强。14.5盈利能力分析通过现金流量(项目投资)的计算财务内部收益率8.70%大于电力行业基准收益率8%,财务净现值1920万元,投资回收期9.8年。根据损益表的计算,按10年偿还全部贷款后投资利润率为5.27%、投资利税率为6.43%、资本金利润率为26.98%。14.6电价测算在清偿能力分析和盈利能力分析的基础上,对几种内部收益率(项目投资)情况下的上网电价进行了测算,见下表。上网电价测算表
项目内部收益率(项目投资)内部收益率(资本金)上网电价(不含增值税)上网电价(含增值税)18%9.16%0.567元/KWH0.615元/KWH28.2%9.57%0.576元/KWH0.625元/KWH38.5%10.21%0.590元/KWH0.640元/KWH48.7%10.63%0.599元/KWH0.650元/KWH14.7结论根据以上分析,该项目的各项主要经济评价指标(全部投资)均能够满足电力行业的要求,因此从财务评价方面考虑,该项目是可行的。风力发电工程是一个一次性投资很大,但运行成本很低,无污染,不消耗矿物质能源的洁净的新能源项目,具有很好的社会效益和经济效益。因此,建议抓紧该项目的立项及建设。
15附件:新疆金风750千瓦风力发电机组运行记录。16附图序号编号图名备注
1附图1升压站电气主接线2附图2升压站电气平面布置图3附图3短路电流计算结果表4附图4主要电气设备选择结果表5附图5风机接线示意图6附图610千伏线路示意图7附图7施工组织总平面示意图8附图8主控制楼和10千伏配电装置室一层平面图9附图9主控制楼二层平面图10附图10主控制楼和10千伏配电装置室立面图11附图11附属建筑平面、立面图12附图12风机位置布置图13附图13****风电场接网方案示意图'
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