甘肃风电场200MW工程项目可行性研究报告385页.doc
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2024-09-13
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1、甘肃风电场200MW工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月甘肃风电场200MW工程项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月48可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录1综合说明1-11.1概述1-11.2风能资源1-91.3工程地质1-101.4项目的任务和规模1-131.5风电机组选型和布置1-12、61.6电气1-171.7工程消防设计1-181.8土建工程1-191.9施工组织设计1-211.10工程管理设计1-271.11环境保护和水土保持设计1-271.12劳动安全与工业卫生设计1-301.13工程设计概算1-311.14经济及社会效果分析1-311.15节能分析与CDM1-321.16结论与建议1-341.17工程特性表1-372 风能资源2-12.1 区域风资源概况2-12.2xx镇气象站2-12.3风电场测风资料2-62.4风电场风资源计算2-132.5风力资源综合评价2-223 工程地质3-13.1 工程概况3-13.2 区域地质概况3-23.3 场址区基本工程地质条件3-3、53.4 场址区主要工程地质问题及评价3-63.5 风机持力层选择3-113.6天然建筑材料3-123.7 结论及建议3-134 项目任务与规模4-14.1地区社会经济现状及发展规划4-14.2地区电力系统现状及发展规划4-94.3 建设的必要性4-154.4 工程建设规模4-195 风电机组选型、布置及风电场发电量估算5-15.1 风力发电机组选型5-15.2 风电机组布置5-95.3 年上网电量估算5-106 电气6-16.1 电气一次6-16.2 电气二次6-166.3 通信6-267 消防设计7-17.1工程概况及特性和消防总体设计方案7-17.2 工程消防设计7-37.3施工消防7-4、78 土建工程8-18.1工程地质条件及工程等别8-18.2风电机组及箱式变电站基础8-38.3 接地网、电缆及架空线路8-88.4 场内交通道路布置8-88.5 防洪设施8-88.6 330kV变电所与监控中心8-98.7 工程量8-149 施工组织设计9-19.1施工条件9-19.2 施工总布置9-29.3交通运输条件9-49.4 工程占地9-59.5主体工程施工9-69.6施工总进度9-1510 工程管理设计10-110.1 管理模式10-110.2 管理机构10-110.3 主要生产管理设施10-411 环境保护与水土保持设计11-111.1 环境保护设计11-111.2 水土保持设计5、11-1111.3 环保与水土保持投资11-1411.4综合评价结论11-1512 劳动安全与工业卫生12-112.1 设计依据、任务与目的12-112.2工程概况与风电场总体布置12-312.3工程劳动安全与工业卫生危害因素分析12-412.4劳动安全与工业卫生对策措施12-512.5安全与工业卫生机构设置、人员配备及管理制度12-1012.6事故应急救援预案12-1212.7投资概算12-1412.8 预期效果评价12-1513 工程设计概算13-113.1编制说明13-113.2工程总概算表13-713.3设备及安装工程概算表13-813.4建筑工程概算表13-1613.5其他费用概算表6、13-1913.6分年度投资表13-2114 财务评价与社会效果分析14-114.1概述14-114.2 财务评价14-114.3社会效益分析14-515 建设项目节能分析15-115.1概述15-115.2 编制原则和依据15-115.3 施工期能耗种类、数量分析和能耗指标15-315.4 运行期能耗种类、数量分析和能耗指标15-415.5 主要节能降耗措施15-715.6 节能降耗效益分析15-1215.7 结论15-121综合说明1综合说明1.1概述1.1.1工程地理位置甘肃省地处我国的地理中心,东接陕西,东北与宁夏毗邻,南邻四川,西连青海、新疆,北靠内蒙,并与蒙古人民共和国接壤。酒泉地7、区位于甘肃省河西走廊西端,东经920410020, 北纬37514250之间,总面积19.5万km2,可开发利用的风能资源总量为39980MW。酒泉地区南部为祁连山脉,北部以马鬃山为代表的北山山系,中部为平坦的沙漠戈壁,形成两山夹一谷的有利地形,成为东西风的通道,风能资源丰富,适宜建设大型风力发电场。xx风电场位于甘肃省酒泉地区河西走廊西部,为河西走廊山前倾斜平原,俗称“戈壁滩”,地形开阔,地势较为平坦,面积约140km2,平均海拔高度为1440m,距离xx县东北偏东90km处,距离xx镇西北偏北40km处,xx风电场场地东南侧有312国道和兰新铁路通过,交通便利,施工条件良好。xx第一风电场8、地理位置示意图见附图1。甘肃xx第一风电场200MW工程场址区位于xx县五泉林场正北约3km11km范围内,地理坐标处于东经964602964934、北纬403445403900之间,面积约40km2。海拔高程一般为1380m1500m。场地四个控制点的经纬度与大地坐标如下表。xx第一风电场四个控制点的经纬度与大地坐标(北京坐标系/黄海高程系)点名纬度B(dms)经度L(dms)X(m)Y(m)备注A140.390096.46024502068.23564892.02B140.390096.49344502113.35569872.92C140.344596.49344494247.305699、946.75D140.344596.46024494202.20564960.59xx第一风电场工程装机容量201MW,工程主要由占地约40km2风电场场内共安装134台(东汽FD77B/61.5,100台,xxGW82-1500/70,34台)1500kW的风力发电机、塔筒、箱式变压器、35kV场内集电线路等、监控中心、xx330kV升压变电所等工程组成。其中,xx第一、第二、三南、三北四个风电场共用xx330kV升压变电所。xx风电场总平面布置图见附图2。根据FD002-2007风电场工程等级划分及设计安全标准(试行),本工程机组塔架地基基础建筑物设计级别为2级,建筑物结构安全等级为二级;10、监控中心建筑物设计级别为2级,建筑物结构安全等级为二级;机组塔架基础洪水设计标准与风场监控中心洪水设计标准重现期均为30年。根据抗震设计标准,发电机组塔架基础的抗震设防类别为丙类;监控中心主要建筑物抗震设防类别为丙类,次要建筑物抗震设防类别为丁类。根据1:400万中国地震动反应谱特征周期区划图及中国地震动峰值加速度区划图(GB 18306-2001)资料,地震动反应谱特征周期为0.45s,地震动峰值加速度为0.10g,相对应的地震基本烈度为度。工程区属构造基本稳定区。1.1.2工程任务2008年4月18日,水电水利规划设计总院会同甘肃省发展和改革委员会在北京主持召开了甘肃酒泉千万千瓦级风电基地11、规划报告审查会议,根据审查意见,风电基地共规划8个风电场场址,拟分期建设。其中,到2010年底,风电基地总装机容量将达到5160MW,到20152020年间,总装机容量达到12710MW。规划到2010年新增装机容量4750MW,总装机容量达到5160MW;20112015年间新增装机容量7550MW,2015年总装机容量达到12710MW,建成酒泉千万千瓦级风电基地,按照风电特许权项目进行风电场的建设和管理。为了加快甘肃酒泉千万千瓦级风电基地建设,2008年5月9日,国家发展和改革委员会下发国家发展改革委关于甘肃千万千瓦级风电基地“十一五”建设方案的批复(发改能源20081135号),批准212、010年在酒泉风电基地xx市和xx县境内的昌马、北大桥、干河口和xx四个区域建设并投产装机容量为3800MW的风电场。本次规划建设的酒泉千万千瓦级风电首批项目装机容量为3800MW的风电场,包括:干河口八个,昌马三个,北大桥五个,xx三个;单个风场装机200MW,按三个(600MW)/两个(400MW)风电场共建一个330kV升压变电所设计,本次共建七个330kV升压变电所。经国家发展和改革委员会审定,xx风电场的首期开发总装机容量为600MW,预可行性研究报告共划分为三个风电场,每个风电场装机容量均为200MW,3个风电场共建一个330kV升压变电所。根据风电特许权招标的有关规定,国家/甘肃13、发展和改革委员会确定:xx第一风电场开发业主为华润电力(风能)开发有限公司(以下简称:华润),xx第二风电场开发业主为华能新能源产业控股有限公司(以下简称:华能);xx第三风电场分为xx三南、xx三北两个风电场,装机容量各为100MW,xx三北风电场的开发业主为内蒙古北方龙源风力发电有限责任公司(以下简称:北方),xx三南风电场的开发业主为协鑫(集团)控股有限公司(以下简称:协鑫)。在国家发改委能源局指导下,由xx国际招标公司作为代理,项目业主组织集中统一招标后,xx第一风电场采用134台1500kW风机,总装机容量201MW,其中:xx电气集团xx汽轮机有限公司生产的FD77B-1500kW14、(轮毂高度61.5m,切入风速3m/s,切出风速20m/s)100台,新疆xx科技股份有限公司生产的GW82-1500kW(轮毂高度70m,切入风速3m/s,切出风速22m/s)34台;正常运行期多年平均上网电量41773.1万kWh;工程任务主要是发电,风电场建成后供电西北电网。1.1.3建设的必要性我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一,也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,在能源生产和消费中,煤炭约占商品能源消费构成的75,已成为我国大气污染的主要来源。因此,大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。风能被誉为二十一世15、纪最有开发价值的绿色环保新能源之一。我国是风能蓄量较丰富的地区,但是风能资源利用工作开展的较为缓慢,随着经济水平的不断提高,人类对环境的保护意识逐渐增强,人们更注重生存质量,开发绿色环保新能源成为能源产业发展方向,作为绿色环保新能源之一的风力发电场的开发建设是十分必要的。同时风电的开发,特别是风电设备的国产化能拉动、促进本省的机械、电器、制造业、服务业及相关产业的快速发展。通过“市场换技术”的合作方式,可以获得国外风电现代化技术,迅猛提升本省风电设备的制造水平和生产能力。大力发展风力发电,对改进资源利用方式,提高资源利用率,改善能源结构,调整资源配置,增加再生能源在电力系统中的比例有很大的促进16、作用;同时,也可改善和保护生态环境。由于xx风电场位于酒泉市xx县西部的戈壁荒滩,风电场建成后,不但可以给西北电网提供清洁电力,而且可以营造出蓝天、白云、风电的风电场旅游胜地,促进当地旅游业的发展。京都议定书的正式生效,使许多具有减排义务的发达国家表现出购买CO2减排量的积极态度。风电项目的开发业主通过申请CDM(清洁发展机制)出售CERs获得部分收益,使境外承担的温室气体排放量的国家来履行其在京都议定书下的义务。通过清洁发展机制渠道而得到温室气体高排放国家对CDM项目的资助,不但可扩大甘肃环境保护的宣传影响,还能够促进风电在建项目的实施和建成项目的运营,进而促进风电业发展。甘肃省属全国风能资17、源较丰富的省区,风能资源理论储量为2.37亿kW,居全国第五位。酒泉地区位于甘肃省河西走廊西端,总面积19.5万km2,可开发利用的风能资源总量为39980MW。酒泉地区南部为祁连山脉,北部为北山山系,中部为平缓的沙漠戈壁,形成两山夹一谷的有利地形,成为东西风的通道,风能资源丰富,适宜建设千万千瓦级风电基地。建设甘肃酒泉地区千万千瓦级风电基地,对于积累大型风电基地建设和管理经验,推动我国风电规模化和产业化发展具有重要意义。xx风电场的建设符合国家能源产业政策及“西部大开发”的战略要求,不仅是当地经济可持续发展、人民物质文化生活水平提高的需要,也是电力工业发展的需要。因此,酒泉风电基地的建设是十18、分必要的。1.1.4 预可行性研究的主要结论xx第一风电场地处甘肃省酒泉地区xx县与xx镇交界处,位于河西走廊西部,距离xx县东北偏东90km处,距离xx镇西北偏北40km处,面积约40km2,平均海拔高度为1430m。本风电场属于大陆性中温带干旱性气候,每年冬春季节,风多势强,本地区南部为祁连山脉,北部为北山山系,中部为平坦的戈壁荒滩,形成两山夹一谷的地形,成为东西风的通道,风资源十分丰富,由于本地区拥有此得天独厚的地形风成因,所以一年中各月风速相对较稳定,常年盛行东、西风,风向稳定,并且破坏性风速很少,对风力发电非常有利,是具备风能开发潜力的优良场址。xx第一风电场主风向和主风能方向一致,19、以东(E)风和西(W)风的风速、风能最大和频次最高,盛行风向稳定,风速春季大,冬季小,午后大,清晨小。70m高度风速频率主要集中在3.0m/s11.0m/s ,3.0m/s以下和21.0m/s以上的无效风速和破坏性风速少, 年内变化小,全年均可发电。年有效风速(3.0m/s21.0m/s)、(4.0m/s25.0m/s)小时数分别为7297h、6547h;70m高度拟合后年平均风速为7.42m/s,平均风功率密度为413.2 W/m2,根据风电场风能资源评估方法判定该风电场风功率密度等级为3级,风能资源较好。70m高度15m/s风速段湍流强度0.066,湍流强度较小,61.5m、65m、70m20、80m高度50年一遇极大风速分别为 49.78 m/s 、50.14 m/s、50.63 m/s、51.51m/s,根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准判定该风电场属IECIII类风场。 本期工程拟安装134台1500kW风力发电机组,总装机容量为201MW。根据xx第一风电场场址地形情况和施工安装条件以及风能资源特点,结合场址内道路等条件,选择最合理的布置方案,本次设计采用垂直于主风能方向的规则矩阵布置,行距为5D,列距为9D,并考虑机型的成熟程度、技术先进、运行可靠性和风机价格等因素,综合选择指标最佳的风力发电机组。经过比选后推荐方案1机型,单机容量为1500kW,年上网21、电量为41950.4万kW.h,年利用小时数为2087h,容量系数为0.24。初步拟定甘肃xx第一风电场的接入系统方式为:风电场以16回35kV线路接入拟建的xx330kV升压变电所,单回线路输电距离约610km,采用35kV架空线路,所发风电汇集升压至330kV升压变电所,“”接入xx镇xx330kV线路。风电场区为中等复杂场地,地基等级为中等复杂地基。不存在滑坡、泥石流等不良地质现象,地质灾害危险性小,场地无砂土液化问题。场址区地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱周期为0.45s,对应地震烈度为度,属构造基本稳定区。工程场址区主要由第四系上更新统冲积及洪积冰积物组成,可分为以下各层,22、 层粉砂、粉土层,位于戈壁平原表部,一般层厚0.8m2.5m,结构松散,力学性质低。层砾砂与含砾粉土互层,呈微胶结状,结构密实,为低压缩性土,力学性质较好,是良好的持力层。根据xx地区的气候条件,土建工程每年3月至10月可以施工。另外,7、8、9月风速相对较小,适宜风电机组吊装、其他附属设备安装。准备工程从建设期的第1个月开始安排,第3个月底结束,施工准备期主要完成水、电、场地平整及临时房屋等设施的修建,准备工程完成后,进行有关各项分项工程施工。监控中心从第6个月开始施工,第8个月底结束。风电机组基础和箱式变电站基础施工:第一期67台风机自建设期第5个月开始,第7个月结束;第二期67台风机自建23、设期第16个月开始,第18个月结束。架空电力线路、通信电缆敷设:第一期67台风机自建设期第7个月开始,第9个月结束;第二期67台风机自建设期第17个月开始,第19个月结束。风力发电机组的安装:第一期67台风机自建设期第7个月开始,第9个月结束;第二期67台风机自建设期第18个月开始,第20个月结束。建设期第18个月一期67台风机全部并网发电;建设期第23个月二期67台风机全部并网发电;第24个月工程竣工。施工进度已考虑冬季施工等自然条件的影响。本工程总投资189427.47 万元,建设期为2年。工程永久占地483.7亩,临时占地903.6亩。按资本金财务内部收益率8%测算,30000小时以内上24、网电价为0.602元/kWh(不含增值税,含增值税为0.653元/kWh)。1.1.5上级主管部门的批复意见中国水电顾问集团西北勘测设计研究院受甘肃汇能新能源技术发展有限责任公司的委托,开展该风电场工程预可行性研究阶段设计工作,于2008年4月提出了甘肃xx第一风电场201MW工程预可行性研究报告。xx第一风电场位于酒泉地区xx县与xx镇交界处,距xx镇约40km,平均海拔高度为1430m。风电场工程规划总面积为40km2,装机规模201MW。其代表年70m高度年平均风速为7.42m/s,风功率密度为413.2W/m2,属3级风电场,拟安装134台单机容量为1500kW的风力发电机组,年等效满25、负荷小时数为2087h,年上网电量为41950.4万kWh。二八年四月十七日,水电水利规划设计总院会同甘肃省发展和改革委员会在北京市主持召开了甘肃xx第一风电场201MW工程预可行性研究报告审查会议,参加会议的有国家发展改革委能源局,国家电网公司,西北电网公司,甘肃省国土资源厅、环境保护局、电力公司,中国气象科学研究院,酒泉市发展改革委,xx县政府、xx市政府,xx县发展改革委、xx市发展改革委,甘肃汇能新能源技术发展有限责任公司,中国水电顾问集团西北勘测设计研究院等单位的专家、代表。会前部分专家、代表进行了现场查勘。会议听取了中国水电顾问集团西北勘测设计研究院对甘肃xx第一风电场201MW工26、程预可行性研究报告的汇报,并结合现场查勘情况,分专业进行了认真的讨论和审议,形成审查组初步意见。会后中国水电顾问集团西北勘测设计研究院根据审查组初步意见,对预可行性研究报告内容进行相应修改,形成预可行性研究报告审定本。水电水利规划设计总院组织专家对预可行性研究报告审定本进行复核审查,二八年五月二十六日,以水电规新200834号文下发了关于印发甘肃省酒泉地区千万千瓦级风电基地首批开发项目预可行性研究报告审查意见的函,以及随函附件甘肃xx第一风电场200MW工程预可行性研究报告审查意见,批复了本项目预可行性研究报告(审定本)。1.1.6本期建设规模和最终可能达到的装机容量经国家发展和改革委员会审定27、,甘肃酒泉千万千瓦级风电基地规划报告确定:xx风电场的开发规模为首期总装机容量600MW。预可行性研究报告共划分为三个风电场,每个风电场装机容量均为200MW,3个风电场共建一个330kV升压变电所。按照风电特许权招投标的有关规定及“甘肃省发展和改革委员会关于印发甘肃酒泉千万千瓦级风电基地十一五建设工作有关问题会议纪要的通知”(2008.3.26)确定:xx第一风电场开发业主为华润电力(风能)开发有限公司(以下简称:华润),xx第二风电场开发业主为华能新能源产业控股有限公司(以下简称:华能);xx第三风电场分为xx三南、xx三北两个风电场,装机容量各为100MW,xx三北风电场的开发业主为内蒙28、古北方龙源风力发电有限责任公司(以下简称:北方),xx三南风电场的开发业主为协鑫(集团)控股有限公司(以下简称:协鑫)。xx风电场总体建设的里程碑计划为:2008年9月开工,当年完成四通一平工程,20092010年进行风电场内的风机基础施工、塔筒制安、风机安装、箱式变电站安装和施工、场内集电线路架设施工、330kV升压变电所设备安装和建筑施工,2010年底前风电机组全部建成并调试投产,通过xx330kV升压变电所送入西北电网,总规模达到600MW。1.1.7可行性研究工作过程1.1.7.1前期规划及预可行性研究风电开发是国家鼓励开发的清洁能源之一。甘肃酒泉地区千万千瓦级风电基地规划由甘肃省发展29、和改革委员会于二七年九月委托中国水电顾问集团西北勘测设计研究院(以下简称我院)编制,二七年十月我院完成了酒泉地区千万千瓦级风电基地规划报告,二八年三月我院根据甘肃省发展和改革委员会意见调整后,二八年四月十八日通过了国家发展和改革委员会、水电水利规划设计总院、甘肃省发展和改革委员会组织的审查。由于风电基地的装机规模超过千万千瓦的容量,因此,号称“陆上三峡”工程。二八年元月,为加快酒泉风电基地建设的步伐,甘肃汇能新能源技术发展有限责任公司委托我院开展了甘肃酒泉风电基地干河口第一八风电场、北大桥第一五风电场、昌马第一三风电场、xx第一三风电场前期预可行性研究报告编制工作,所有风电项目的预可行性研究报30、告我院于二八年三月完成。甘肃省发展和改革委会员与水电水利规划设计总院于二八年四月十七日会同相关行业主管部门、单位(国家发展改革委能源局,国家电网公司,西北电网公司,甘肃省国土资源厅、环境保护局、电力公司,中国气象科学研究院,酒泉市发展改革委,xx县政府、xx市政府,xx县发展改革委、xx市发展改革委,甘肃汇能新能源技术发展有限责任公司,中国水电顾问集团西北勘测设计研究院)在北京组织了审查,会议原则同意我院编制的预可行性研究报告。二八年五月我院根据审查意见完成酒泉风电基地xx第一风电场预可行性研究报告审定稿。1.1.7.2可行性研究报告为加快酒泉风电基地建设步伐,在预可行性研究报告审查后,甘肃省31、发展和改革委员会报请国家发展和改革委员会批准,根据2007年风电特许权招投标的有关情况,确定了酒泉风电基地项目的(投资商),制定了酒泉风电基地工程建设的里程碑计划,要求各项目业主尽快委托我院开展各项目风电场可行性研究报告编制工作(其中330kV升压变电所设计由甘肃电力设计院承担),2008年6月底完成酒泉风电基地20个工程项目的风电机组招标,2008年8月完成可行性研究报告编制并开展四通一平临建工程,2008年9月完成可行性研究报告审查,2008年9月完成项目核准报告编制,2008年10月完成项目核准并开工建设。根据甘肃省发展和改革委员会“关于印发甘肃酒泉千万千瓦级风电基地十一五建设工作有关问32、题会议纪要的通知“2008.3.26(以下简称“通知”):华润电力(风能)开发有限公司为甘肃xx第一风电场工程(200MW)的项目业主。按照甘肃风电基地建设开发规划要求,项目业主应于2008年8月上旬完成项目可行性研究报告,2008年9月完成审查及项目核准,2008年10月开工建设,2010年12月全部建成投产(通过330kV升压变电所送入750kV西北电网),相关单位务必按照此目标完成各自工作,由甘肃省发展和改革委员会统一上报国家发展和改革委员会核准。我院按照“通知”要求,于2008年4月随即启动了甘肃酒泉风电基地建设首批开发项目的可行性研究报告编制工作,2008年5月7月完成了可行性研究报33、告阶段的地质勘察及地形测量外业工作。根据国家发展和改革委员会、甘肃省发展和改革委员会、业主与xx国际招标有限责任公司要求参加了“甘肃酒泉千万千瓦级风电基地风电机组设备采购”的评标技术工作,各项目业主于2008年7月21日基本确定了风电机组的中标推荐厂家,我院依据风电场工程前期工作管理暂行办法(发改能源2005899号)附件风电场预可行性研究报告编制办法、风电场工程建设用地及环境保护管理暂行办法(发改能源20051511号)等有关文件,并根据推荐厂家风力发电机组的型号、设备性能参数确定了本项目的可行性研究报告推荐方案,经全体工作人员的辛勤劳动和紧张工作,于2008年8月完成可行性研究报告,请有关34、部门审查。1.1.8与有关政府部门达成的协议甘肃省发展和改革委员会关于印发甘肃酒泉千万千瓦级风电基地“十一五”建设工作有关问题会议纪要的通知(甘发改能源2008149号,二八年三月二十六日)甘肃省发展和改革委员会关于酒泉千万千瓦级风电基地“十一五”首批380万千瓦风电项目建设工作会议纪要(甘发改纪20082号,二八年八月六日)国家发展改革委关于甘肃千万千瓦级风电基地“十一五”建设方案的批复(发改能源20081135号),国家发展和改革委员会,2008年5月9日 1.2风能资源xx第一风电场地处甘肃省酒泉地区xx县与xx镇交界处,位于河西走廊中部,距离xx县东北偏东90km处,距离xx镇西北偏北35、40km处,风电场场址区域位于东经964602964934,北纬403445403900之间,面积约40km2,平均海拔高度为1430m。甘肃省风能资源理论储量为23700万kW,风能总储量居全国第五位,全省有效风能储量由西北向东南逐渐减少,风能丰富区为河西走廊酒泉地区。本地区南部为祁连山脉,北部为北山山系,中部为平坦的戈壁荒滩,形成两山夹一谷的地形,成为东西风的通道,风资源十分丰富,由于本地区拥有此得天独厚的地形风成因,所以一年中各月风速相对较稳定,并且破坏性风速很少,对风力发电非常有利。本风电场属于大陆性中温带干旱性气候,气候特点为:太阳辐射强,光照充足;年平均气温低,日温差大,降水量小。36、甘肃省属于全国大风(指8级以上的风)较多的地区之一,年平均大风日数以河西走廊为最多,每年冬春季节,风多势强,开春以后气温回升,但空气湿度低,降水少地表干燥,加之地表为戈壁荒漠,因此容易出现大风天气,多年平均沙尘暴日数为8.2d,本地区常年盛行东、西风,是具备风能开发潜力的优良场址。根据xx镇气象站19712000年30年气象资料统计,年平均气温7.1,年平均气压847.2hpa,年平均水汽压4.9hpa,年平均相对湿度42%,年平均降水量66.7mm。根据xx镇气象站19612008年多年各月平均风速资料统计结果看,该地区大风月集中在11翌年4月,小风月集中在79月份,即冬春季风大,夏季风小。37、近30年年平均风速为3.4m/s,气象站近20年年平均风速为3.1m/s,近10年年平均风速为3.0m/s。根据xx镇气象站30年平均气温、气压和水汽压计算空气密度,计算出xx地区空气密度为1.059kg/m3。为开发xx区域风电场风能资源,甘肃汇能公司于2005年9月起在该区域先后设立了5座测风塔。按照GB/T18710-2002风电场风能资源评价办法,采用北京木联能软件公司编制的风电场测风数据验证和评估软件2.0版本对各个测风塔原始数据进行检验,数据的完整性和准确率都达到99%,经对测风资料分析,xx第一风电场主风向和主风能方向一致,以东(E)风和西(W)风的风速、风能最大和频次最高,盛行38、风向稳定,风速春季大,冬季小,午后大,清晨小。经对测风资料进行分析70m高度风速频率主要集中在3.0 m/s10.0m/s ,3.0m/s以下和21.0m/s以上的无效风速和破坏性风速少, 年内变化小,全年均可发电,年有效风速(3.0m/s21.0m/s)、(4.0m/s25.0m/s)小时数分别为7726h7684h、6983h7017h。03543#测风塔70m高度年平均风速为7.22m/s,平均风功率密度为384.0W/m2;10m高度年平均风速为5.58m/s,平均风功率密度为188.0W/m2;04690#测风塔70m高度年平均风速为6.94m/s,平均风功率密度为342.7W/m239、;10m高度年平均风速为5.32m/s,平均风功率密度为164.9W/m2,根据风电场风能资源评估方法判定该风电场风功率密度等级为3级标准,风能资源较好。由实测资料推算70m高度15m/s风速段湍流强度均小于0.1,湍流强度较小;预装机轮毂高度61.5m、65m、70m、80m各轮毂高度的极大风速分别为:48.9m/s、49.2m/s、49.7m/s、50.5m/s,各高度的50年一遇极大风速均小于52.5 m/s。根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准,判定该风电场属IEC III类风场,可选用适合IECIII类及以上的风机。综上所述,本风电场无破坏性风速,盛行风向稳定,风能资40、源较好,场址宽阔平坦,可利用面积较大,交通运输便利,具备规模开发的条件,是一个理想的风力发电场。1.3工程地质1.3.1区域地质概况工程区地处河西走廊西段,南依祁连山山系,北邻北山。祁连山一般海拔3000m4000m,山势总体走向为NWWSEE,与区域构造线方向基本一致。北山山系总体走向近东西向,测区东北方向为北山山系的马鬃山,为一中低山地和丘陵区,呈近EW或NW向伸展。疏勒河沿祁连山山系北侧与北山山系南侧的山前倾斜冲洪积平原前缘交汇处由东向西流过,地貌上属安(西)敦(煌)盆地山前洪积倾斜平原,疏勒河河床为该区最低侵蚀基准面。风电场场址位于疏勒河右岸(北岸),属北山山系山前倾斜冲洪积平原的戈壁41、滩地貌,地势北东高南西低,海拔高程由北向南从北山山系的2500m降至疏勒河床的1160m,戈壁滩地地势开阔,地形较平缓。疏勒河两侧的山前倾斜冲洪积平原的戈壁滩地上,发育有大小不一的冲沟。工程区在大地构造分区上位于塔里木地台最东端之菱角部位(一级构造单位),属于塔里木地块的xx敦煌地轴。区内主要受前震旦纪、海西、燕山及喜马拉雅四个构造旋迴的影响,其中前震旦纪、海西旋迴的构造运动表现较显著,伴随有岩浆活动,使前震旦纪地层深变质,并呈紧闭褶皱。燕山旋迴的构造运动表现较微弱,一般以断裂为主,岩浆活动不剧烈。喜马拉雅旋迴的构造运动,以大面积的垂直升降运动为主,其次有断裂出现。规模较大的褶皱及断裂主要分布42、于测区北部和南部,呈北东或近东西向分布,距工程区较远,工程区属构造基本稳定区。根据1:400万中国地震动峰值加速度区划图及中国地震动反应谱特征周期区划图(GB 18306-2001)资料,场区地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相对应的地震基本烈度为度。本风电场属中温带干旱大陆性气候,夏季炎热,冬季寒冷,年最高温度为36C ,最低温度零下35.1C ,气候特别干燥,风大,有“风库”之称,一般风力34级,最大可达8级以上。风场区域主要河流有疏勒河等,均发源于祁连山北麓,由冰雪融化水和雨水补给。年平均降水量66.7mm,年平均蒸发量2847.7mm,蒸发量远大于降雨量。43、地下水类型属孔隙性潜水型,地下水位埋藏深度大于20m,对场址区建筑物基本无影响。冻土为季节性冻土。根据xx19611990年30年标准冻深观测资料统计成果,场址区多年季节性标准冻土深度为地面以下1.16m。根据本工程场址地质条件的复杂程度及场地、地基的复杂程度,依据风电场场址工程地质勘察技术规定(发改能源(2003)1403号)和岩土工程勘察规范(GB50021-2001)对场地和地基复杂程度的划分标准及场地环境类型分类规定,xx第一风电场工程场地为中等复杂场地,地基等级为中等复杂地基,场地环境类别为类。土中硫酸盐对混凝土结构具有中等腐蚀,腐蚀类型为硫酸及亚硫酸盐类;土中的Cl含量对混凝土结构44、中的钢筋具中等腐蚀性,需采取防护措施。1.3.2岩土物理力学性质工程区地基土主要为第四系上更新统洪积松散堆积物组成,地貌上为第四系上更新统洪积的戈壁平原,地形平坦,地势开阔,地面高程1380.0m1500.0m。场址区地层至上而下分为四个主层,即:第层粉细砂层;第层砾砂层;第层砾砂层;第层局部分布的花岗岩侵入体。结合场址区内地基土工程地质特性,经工程地质综合分析,本风电场地基土物理力学参数建议值如下表。表1.3.1 地基土体物理力学参数建议值地层名称及 编 号标准承载力f k (kPa)变形模量E O(MPa)抗剪强度备注C(kPa)()砾砂层300350304010202025砾砂层400545、004045203030321粉土层300400303520252530全风化花岗岩(下部)400500405025403235根据室内岩土试验资料分析,砂土层中含水率比较低,其数值在1.57.8之间,平均值5.2,表明场址区处于干燥状态。砂土层的最大密度一般在1.85g/c m32.2 g/c m3,最小密度一般也在1.3 g/c m31.5 g/c m3。表明土层处于密实坚硬状态,力学强度较高。1.3.3地质灾害评估以及主要工程地质问题的结论风电场场址区地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱周期为0.45s,相对应的地震基本烈度为度,属构造基本稳定区。场地地层岩性主要为砾砂和呈透镜状分46、布的粉土夹层等,场址区地处西北干旱地区,场地岩土体常年处于干燥状态,地下水埋深较大,不具有砂土液化的条件,因此,场地岩土体无振动液化问题。风电场场址区地形较平坦,大小冲沟较发育,深度一般1.0m左右,为间歇性干沟。场址区不存在泥石流、滑坡等不良地质现象,工程建设场地也不会发生地质灾害。风电场场址区为中等复杂场地,地基等级为中等复杂地基;场地环境类别为类。场址区表层第层粉细砂层,位于季节性冻土带内,结构松散,力学性质低,建议进行挖除;第层砾砂层,地层呈中密状态,工程性能一般。埋深多小于2.5m,属盐渍类土,且部分埋深位于多年季节性冻土带内,不宜作为地基持力层,建议挖除;第层砾砂层,结构密实,具低47、压缩性和高强度,是良好的持力层;第层全风化花岗岩,全风化层上部力学强度较低,不宜作为持力层,建议挖除;全风化下部标准承载力较高,压缩性较低,是较好的持力层。场地表部岩土对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀,需采取防护措施。为了防止生产、生活用水可能对建筑物周围的岩土产生次生盐渍化和对混凝土及钢结构的腐蚀性,应作好生产生活用水管理和废水的有序排放,防止对建筑物地基产生不良影响。区内多年季节性标准冻土深度为地面以下1.16m。建筑材料可采用xx祁连山山前冲洪积天然砂砾料场,可自行开采或以购买方式由开采商供应。其它料场可作为备用料场。砼骨料在招标设计阶段应作进一步的详查。本次兴建的xx风电场48、总装机容量600MW,砼量约160000m3,其中,xx第一、二风电场砼量约107000m3,xx三北风电场砼量约27000m3,xx三南风电场砼量约26000m3。共需要砼骨料约350000m3,其中细骨料约1200000m3粗骨料约230000m3。因此,对沙石料源的质量、数量、运输距离应作详细的勘察,确保工程建设之需要。1.4项目的任务和规模地区经济发展概况陕甘青宁四省(区)地处我国西北部,东接山西、河南、湖北,南与重庆、四川、西藏相邻,西面为新疆维吾尔自治区,北与内蒙古自治区相连。陕甘青宁四省(区)总土地面积14441万hm2,其中陕西2058万hm2、甘肃4544万hm2、青海71749、5万hm2、宁夏664万hm2。四省(区)总面积占我国陆地面积的15.04%;其中耕地面积为928.82万hm2,耕地面积占四省(区)总土地面积的6.43%;林地面积为1747.74万hm2,林地面积占四省(区)总土地面积的12.1%;草地面积为6252万hm2,草地面积占四省(区)总土地面积的43.29%;其余为戈壁、荒漠、沙漠、荒山和雪山秃岭。陕西省预计到2010年,国内生产总值突破6000亿元,“十一五”年均增长11%左右,人均达到16000元。到2020年,生产总值突破1.5万亿元,人均超过4500美元,实现全面建设小康社会第三步战略目标,建成西部经济强省。甘肃省预计到2010年全省G50、DP达到2230亿元,年均增长速度达到9%以上,力争2008年国内生产总值比2000年翻一番;到2020年全省GDP达到5510亿元,年均增长速度达到9%以上,人均国民生产总值达到2270美元,实现全面小康。青海省预计“十一五”GDP年均增长11%。2010年GDP预计达到848亿元,一、二、三产业结构由2005年的13:48:39转变为2010年的13:50:37,基本实现工业化。2020年GDP预计达到1869亿元,达到了翻两番的目标。宁夏自治区预计到2010年人均国内生产总值翻一番,增速在前8年9%的基础上,后两年不能于10%,到2007年完成人均翻番目标的70%以上;到2020年宁夏人51、均国内生产总值达到全国平均水平,总人口控制在750万人以内。到2020年国内生产总值翻2.75番,达到1792亿元(2000年价格水平)。工程所在地区为甘肃省酒泉地区。甘肃省在制订国民经济发展规划中坚持改革创新、为民谋利、全面推进西部大开发战略、大力推进农业产业化、工业化、城镇化、信息化建设,还把大力开发利用水利资源等可再生能源作为加强基础设施建设的首要措施,争取2020年实现全面小康。根据酒泉市国民经济和社会发展第十一个五年总体规划纲要,“十一五”时期是酒泉市全面建设小康社会的关键时期,在扩大投资、夯实基础、改善环境、加快发展的历史阶段。全市经济社会发展以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指52、导,确保实现经济两位数增长,力争到“十一五”末,全市生产总值和财政收入在2005年的基础上翻一番,人均生产总值达到26000元以上;经济结构战略性调整实现重大突破,初步形成具有区域特色和较为合理的产业结构,三次产业结构调整为13:45:42;生态环境恶化趋势得到遏制,资源利用效率显著提高,力争单位生产总值能源消耗比“十五”末降低20%左右;城镇居民可支配收入达到15000元,年均增长11%,农民人均纯收入6000元(不包括移民),年均增长6.5%,人民生活总体达到小康水平;坚持教育优先发展,继续巩固“两基”成果,九年义务教育各项指标达到部颁标准以上,普及高中阶段教育和学前教育,高中阶段入学率达53、到90%以上,积极发展各种形式的成人教育、职业技术教育。城市医疗卫生服务水平和农村医疗服务设施进一步改善;城镇登记失业率控制在3.5%以内,人口自然增长率控制在7以内;政治文明、精神文明、物质文明和社会文明共同进步,民族团结进一步增强,社会更加和谐。地区电力系统现状和发展规划河西地区电网属西北电网,东起海石湾变、永登变,西至嘉峪关变,河西电网按照供电区域分为武威、金昌、张掖、嘉酒四个地区电网。供电除靠网内发电设施所发电力外,其余电力全部要通过海(石湾变)古(浪变)330kV线、永(登变)古(浪变)330kV线和连(城电厂)法(放变)220kV线来补充。目前正常运行方式为海石湾永登古浪三角环网、54、古浪凉州金昌山丹张掖嘉峪关双回线、嘉峪关xx单回线路运行,为金昌、武威、张掖、嘉峪关地区供电。正常运行时法(放变)宁(远堡变)线断开,连(城电厂)法(放变)线只供武威地区用电。目前最高电压等级为330kV。河西电网发展规划为配合酒泉地区5160MW风电场送出,甘肃河西电网规划建设安西750kV变、酒泉750kV变及金昌-永登-酒泉-安西双回750kV线路。随着河西电网负荷及电源的发展,河西电网还将新建330kVxx镇变、高台变、双湾变、东大滩变。xx镇330kV变建成后“”入嘉峪关-xx变线路中;双湾变建成后由金昌变330kV线路出两回330kV线路供电,东大滩330kV变建成后“”入金昌-双55、湾变线路中;高台变建成后“”入张掖-嘉峪关线路中。随着金昌、酒泉、安西750kV的建成投运,将河西330kV线路就近“”进新建的750kV变电站,优化330kV电网结构。另外,为利用河西走廊丰富的风力资源,将在嘉酒地区建成5160MW风电容量,同时建设7座330kV升压变电所为风电上网提供并网点,再进一步送往750kV变电站。项目的任务和规模xx第一风电场工程位于甘肃省xx县东北部的戈壁荒滩,总装机容量201MW,采用134台1500kW风机(其中xx汽轮机有限公司生产的东汽FD77/1500风机100台,金风科技公司生产的金风GW82/1500风机34台),正常运行期多年平均上网电量417756、3.1万kWh。工程任务主要是发电,风电场建成后供电西北电网。xx第一风电场工程装机容量201MW与甘肃省风电开发规划一致,装机容量和电量均可以被系统吸收;从开发条件方面分析,交通运输方便,电力送出电条件基本具备,有利于xx第一风电场的建设。1.5风电机组选型和布置为了开发利用酒泉地区丰富的风能资源,加快甘肃省酒泉地区千万千瓦级风电基地建设,本风电场所需风电机组按照国家关于促进风电设备国产化的要求统一进行集中招标采购。在国家和甘肃省发展和改革委员会的统一指导和监督下,由项目业主作为招标人,xx国际招标有限责任公司作为招标代理,采用公开招标的方式择优选择风电机组制造商。本项目于2008年5月2057、日正式对外发标,2008年6月20日在北京国宏宾馆公开开标,共有金风、华锐、东汽、上海电气、湘电、中船重工等十几家投标人按时递交了投标文件。经综合评比,本项目招标的中标人和设备分别为:xx汽轮机有限公司中标100台东汽FD77/1500风机,金风科技公司中标34台金风GW82/1500风机。本风电场选用的东汽FD77/1500和金风GW82/1500两种机型轮毂高度和叶片长度分别为77m、82m;轮毂高度分别为考虑到主导风向为E风、风机控制光缆(同型号机组放在一排便于控制光缆连接)、35kV线路、场址区域限制等原因,最终推荐按行距5D,列距9D布置(D-风轮直径)。34台金风GW82/150058、机型以2列布置在风场西侧,(由西向东)第1排(17台)、第2排(17台);100台东汽FD77/1500机型以6列布置在风场东侧,(由西向东)第3排(17台)、第4排(16台)、第5排(17台)、第6排(16台)、第7排(17台)、第8排(17台)。根据xx风速资料、风机布置方案及1:50000地形图,采用推荐机型当地空气密度为1.059kg/m3的功率曲线和推力系数曲线,利用WASP9.0软件进行发电量计算,得到风机的理论年发电量和风机尾流干扰后的年发电量(考虑了周边风电场对本风电场的影响),并考虑风电机组利用率、风电机组功率曲线保证率、控制与湍流影响折减、叶片污染折减、气候影响停机、场用电59、和线损及电网波动等能量损耗以及其它因素影响,经以上综合折减后,xx第一风电场工程推荐机型发电量(推荐方案4(组合方案)机型),年上网电量为41773.1万kWh,年利用小时数为2078h。xx第一风电场推荐机型风机总平面布置图见附图3。1.6电气根据本风电场装机容量及xx地区规划建设的装机规模,结合风电场所在地区电网现状及规划情况,并考虑风电场机组分布情况,xx地区4个风电场合建一座xx330kV升压变电所,将风电场所发电能汇集至变电所升压至330kV电压等级,再接入750kV系统,并入西北电网,该330kV线路导线型号为LGJ-2300mm2。风电场最终接入电力系统方案以电网主管部门审定的接60、入系统设计以及审查意见为准。风力发电机出口电压为690V,采用一机一变的接线方式,采用4根并联敷设的1kV低压电力电缆(YJV22-3240+1120型)将风电机组地面控制柜与箱式变电站低压侧连接。箱式变电站采用美式箱变,布置在风机附近,型号为ZGSB10-1600/35, 35/0.69kV,总计134台。根据风电场装机容量、单机容量及其风机分布的特点,风场集电线路采用35kV架空线路为主和电缆为辅的接线方式,其中,架空线(单回线路)30.8km,架空线(双回线路)80.054km,35kV电力电缆26.914 km,风电机组所发电能先通过LGJ-185/30架空线路将电能输送至本风电场南端61、边缘,再分别通过16回YJV22-3150型电力电缆直埋敷设引至330kV升压变电所35kV开关柜上,实现与电网的连接。xx330kV升压变电所计划安装4台主变压器,其中主变容量为240MVA的两台、容量为120MVA的两台,电压为35kV/330kV,共计4回主变进线,1回330kV出线,330kV侧接线方式采用双母线接线。该变电所35kV接线方式采用4段单母线独立运行的接线方式,每段母线上预计需留有716回进线位置,35kV设备采用金属铠装中置式开关柜,共46回风机进线柜以满足xx第一、第二、三南、三北风电场电能的接入。xx第一风电场电能接入其中的1台240MVA主变压器的35kV低压侧的62、母线上。根据xx风电场建设规划,由于4个风电场合建一座330kV升压变电所,每个风电场建一个独立的风电场监控中心,因此监控中心工作电源从风电场35kV集电线路引接,选用一台容量为200kVA的干式变压器。备用电源从10kV外来电源(保留施工电源)引接而来,选用一台容量为200kVA的干式变压器。风电场监控中心用电系统为0.4kV单母线分段接线,设有备自投装置。xx第一风电场200MW工程按“无人值班”(少人值守)的原则设计,采用定期或不定期巡视的方式运行。在风电场监控中心安装一套风力发电机组中央监控系统,对100台东汽FD1500/77及34台金风GW1500/82台风力发电机组进行集中监控和63、管理,并对134台箱式变电站进行集中监测;风电场配套合建的xx330 kV升压变电所按少人值班的原则设计,330 kV升压变电所中安装有接入系统调度自动化设备以及计算机监控系统、继电保护、通信等设备,可实现风电场及330kV升压变电所的综合自动化,实现风电场及升压变电所的远动功能。风电场及xx330kV升压变电所暂按由甘肃省调调度管理考虑,其风电场的远动信息进入xx330kV升压变电所汇总后,将远动信息直接送往省调。考虑嘉峪关地调、酒泉超高压公司的实际需要,远动信息同时送往嘉峪关地调和酒泉超高压公司。风电场上网关口计量点设置在升压变高压侧,在升压变高压侧配置关口计量表计(按主/备表配置),在364、30kV线路侧(按主/备表配置)及升压变低压侧(单表配置)配置计量考核表。电流互感器、电流互感器设置计量专用的二次绕组。计量专用二次回路不得接入与电能计量无关的设备。计量用电压互感器的精度为0.2级,电流互感器的精度为0.2S级。变电所的电能量计量系统以电力调度数据网络作为主通道与甘肃省调电能量计量系统主站进行通信,具体以接入系统报告和审批意见为准。本期工程风电场330kV升压变电所至甘肃省调度中心、嘉峪关地调及酒泉超高压公司的传输通道为:主、备用信息通道均采用光纤电路;根据风电场规模及在系统中的地位,本工程生产调度通信和行政管理通信初步确定与xx330kV升压变电所共用一套交换设备在监控中心65、设置一个配线架和20门电话机。1.7工程消防设计本工程消防设计贯彻“预防为主,防消结合”的设计原则,针对工程的具体情况,积极采用先进的防火技术,做到保障安全,使用方便,经济合理。监控中心内、外交通道净宽均大于4.0m,都能兼作消防车道,各主要建筑物均有通向外部的安全通道。各建筑物室内均配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器,在配电室及中控室内配置推车式磷酸铵盐干粉灭火器,配电室及中控室不设室内消防给水系统。本工程消防给水采用临时高压供水方式。在场区内设一座容积为150m3的消防水池及给水泵房,泵房内设两台消防泵和一套生活变频供水机组。场区室外布置SA100/6.5-1.0型室外地下式消火栓,综合楼内布置66、SN65型室内消火栓。室外生活、消防给水系统共用管网,环状布置;室内消火栓管网环状布置,与室外管网有两路连接。消防给水系统前10min消防用水由设在综合楼屋顶的4.5 m3的消防水箱供给。平时管网压力由生活变频供水机组维持,发生火灾时启动消防泵。消防水池由水源井直接补水。室内消火栓系统用水量为5L/s,室外消火栓系统用水量为15L/s,一次火灾延续时间按2h计,消火栓系统一次灭火用水量为144 m3。消防供水泵用电为一级负荷,采用双回路供电,直接从0.4kV主盘两段母线上引接。1.8土建工程 1.8.1工程规模、等级标准以及总体布置方案甘肃xx第一风电场位于河西走廊中部,距离xx县东北偏东9067、km,距离xx镇西北偏北40km处,为甘肃酒泉千万千瓦级风电基地首批开发项目之一,工程总装机容量201MW,采用134台1500kW风机,其中:xx电气集团xx汽轮机有限公司生产的FD77B-1500kW(轮毂高度61.5m,切入风速3m/s,切出风速20m/s)100台,新疆xx科技股份有限公司生产的GW82-1500kW(轮毂高度70m,切入风速3m/s,切出风速22m/s)34台。风电场主要建筑物包括单机容量为1500kW的风电机组134台,330kV升压变电所及风电场监控中心各一座。每个风电机组旁布置一座箱式变电站,组成一机一变布置方案。其中330kV升压变电所(即xx变电所)为xx风68、电场共用,位于xx第二风电场南部边界的中部,建筑面积2530 m2;监控中心设在本风电场的东南角,建筑面积1852 m2。甘肃xx第一风电场占地面积约40k m2。风力发电机所发电力通过场内架空集电线路共 16 回在进入升压变电所之前1km之外,以地埋电缆接入330kV升压变电所。根据FD002-2007风电场工程等级划分及设计安全标准(试行),本工程机组塔架地基基础建筑物设计级别为2级,建筑物结构安全等级为二级;风场监控中心建筑物结构安全等级为二级;机组塔架基础洪水设计标准及风场监控中心洪水设计标准重现期均为30年。根据风电场工程等级划分及设计安全标准(试行)FD002-2007,发电机组塔69、架基础的抗震设防类别为丙类;330kV升压变电所和风场监控中心主要建筑物抗震设防类别为乙类,次要建筑物抗震设防类别为丁类。1.8.2风电机组与箱式变电站基础设计风机基础风机基础设计以东汽FD77B/61.5和xxGW82-1500/70机型为依据。根据风电场工程地质条件和风机荷载资料,确定本期工程风电机组塔架基础为钢筋混凝土埋筒型浅埋基础,基本体型为圆形,埋深3.0m,东汽FD77B/61.5机组的圆形基础底面直径D=16m;xxGW82-1500/70圆形基础底面直径D=16.8m;两种机型的基础圆台顶面半径为R1=3.0m,基础底板外缘高度H1=0.8m,基础底板圆台高度H2=1.2m,台70、柱高度H3=1.0m。东汽FD77B/61.5型机组塔架单个基础工程量:开挖量933m3、回填量631m3,基础C40混凝土量309m3、基础C20垫层混凝土量23.5m3、钢筋量29.5t、基础防腐工程量249m2。xxGW82-1500/70型机组塔架单个基础工程量:开挖量998m3、回填量667m3,基础C40混凝土量337m3、基础C20垫层混凝土量26.6m3、钢筋量32.1t、基础防腐工程量279m2。经抗滑、抗倾覆、基础底面应力和偏心距验算,均满足设计规范的安全要求。箱式变电站基础设计风电机组与箱式变电站组合方式为一机一变方案,即每台风机设一座箱式变电站。推荐方案箱式变电站容量为71、1600kVA,根据地质条件和箱式变容量,确定箱式变电站基础为混凝土基础,基础体型为2.7m3.6m1.8m(长宽高),其中埋深1.5m,地上0.3m,箱式变压器均直接搁置在C25钢筋混凝土基础上,箱式变电站基础与电力电缆沟相连。每台箱式变电站基础开挖量约15 m3、混凝土量约5.8 m3,回填土约9.6 m3。1.8.3 主要建筑物的平面布置、结构形式和尺寸xx四个风电场共建共用xx330kV变电所。xx第一风电场在风场的东南角设监控中心。1.8.3.1 330kV变电所本工程xx330kV变电所建筑布置有:主控通信楼、继电器室、35kV综合配电室。建筑物总占地面积为2530m2。主控通信楼72、两层布置,建筑物长36.5米,宽13.9米,建筑物高9.1米,总建筑面积为1016平方米。一层层高4.6米,建筑面积为508平方米。330kV继电器室共两座,均采用单层布置,建筑物尺寸分别为长15.9(18.2)米,宽8.4(5.6)米,层高4.1米,总建筑面积为236平方米。35kV综合配电室采用单层布置,建筑物尺寸长20.6米,宽15.5米,层高6.0米,总建筑面积为1278平方米,共四座。xx330kV变电所的勘测设计和报告编制由甘肃省电力设计院承担。1.8.3.2 监控中心本工程监控中心建筑物设一栋综合楼,在综合楼东面布置汽车库、仓库。总建筑面积1852m2,总占地面积7755m2(773、0.5m110m)。综合楼为主体二层,局部一层,总建筑面积约为1713.04 m2,层高3.6 m。综合楼主体长53m,宽15m,主体一层主要布置宿舍、办公室、配电室、厂用变电室, 二层主要布置宿舍、办公室、会议室、中控室、通信设备室等。局部一层部分长7.6m,宽20.4m,主要布置厨房、餐厅及联廊。在综合楼东面布置汽车库、仓库,汽车库、仓库面积约为138.56 m2。建筑物的地面除通信室、中控室为防静电地板外,其余为瓷砖地面,外墙面喷彩色涂料。外墙保温采用挤塑板外保温。办公、生产综合楼采用钢筋混凝土框架结构,楼屋面为全现浇钢筋混凝土楼板,楼屋面处设置圈梁,楼梯间、内外墙交接处设置构造柱,基础74、采用墙下钢筋混凝土条形基础。水泵房及150m3消防水池、100m3生活水池均为半地下式钢筋混凝土结构。1.9施工组织设计1.9.1施工条件与交通状况xx第一风电场位于甘肃省xx县城以东90km处,距离xx镇西北偏北40km,场地东南侧有312国道和兰新铁路通过,交通十分便利。风电场区属中温带干旱大陆性气候,夏季炎热,冬季寒冷,年最高温度为36C ,最低温度零下35.1C ,气候特别干燥,一般风力34级,最大可达8级以上。年平均降水量66.7mm,年平均蒸发量2847.7mm,蒸发量远大于降雨量。场地为贫水区,地下水补给来源主要为大气降水、雪山融水和北山山系的基岩裂隙水。地下水类型属孔隙性潜水型75、,地下水位埋藏深度大于20m。冻土为季节性冻土,场址区多年季节性标准冻土深度为地面以下1.16m。xx第一风电场位于甘肃省xx县西北方向的戈壁滩上,地表为砂砾覆盖层,地势开阔平坦,施工时只需部分挖填平整,即可形成良好的施工场地,用于吊车吊装风机与吊车回转移动、风机扇叶组装、集装箱临时堆放。主要建筑物材料来源充足,工程所需水泥和钢材可从约230km外的嘉峪关市或酒泉市购买,通过312国道运至施工现场。生活及小型生产物资、其它建筑材料(木材、油料)等可在xx县城购买。1.9.2风电机组的安装与主要建筑物施工方法1.9.2.1风力发电机组安装本工程推荐方案选择的风力发电机组单机容量为1500kW。由76、于不同厂家和不同型号的风电机组的安装方法大同小异。本期工程风力发电机需要400t和50t两台吊车共同完成风机的吊装,安装时应在厂家专门技术人员的指导下进行。施工准备 进场公路路面宽度应大于6.0m,场内施工道路路面宽度应不小于10m(含路肩)。安装时配备大、小两台吊车联合作业,为了保证吊车吊臂在起吊过程中不碰到塔架,应保证起重机有大于3050m的工作空间,在进场公路旁应有存放零配件或小型吊车的足够场地。风电机组塔架安装 本期风力发电机塔筒为圆筒塔架,由三段组成,每两段用法兰盘连接。圆筒塔架分段运输到现场,须在现场将筒内的配件安装好后,再进行吊装。在现场保存时应注意将塔筒放置于硬木上并防止其滚动77、,存放场地应尽可能平整无斜坡。必须在现场检查塔架及其配件在运输中损坏与否,为防止锈蚀,任何外表的损伤都应立即修补,所有污物也需清洗干净。安装前应检查基座,基座的平整度需用水准仪校测,塔架的允许误差应符合厂家规定,还应清除基础环法兰上的尘土及浇筑混凝土的剩余物,尤其是法兰处,不允许有任何锈蚀存在,若需要,可用砂纸打磨抛光。风电机组机仓安装 风力发电机组采用分部件吊装的形式,在安装时,天气晴朗,风速小,下雨或风速超过12m/s时不允许安装风力发电机。机舱可用履带吊直接吊至塔架顶部并予以固定,履带吊支撑部位需铺垫路基箱,增加接地面积以分散起重荷载,防止地面下陷。风电机组叶片安装 转子叶片由载重汽车运78、输到现场安装前,必须对叶片进行全面的检查,以查明其在运输过程中有否损坏。全面检查后再安装叶片。在地面上按施工安装技术要求首先将转子叶片安装在轮毂上,然后再进行吊装工作。轮毂与叶片在地面组装,叶片需采用支架支撑呈水平状态。组装完毕后,采用专用夹具夹紧轮毂,同时用绳索系在其中的两片叶片上,剩余的一片叶片尖端架在可移动式专用小车上。在转子叶片安装前,应用清洗设备对叶片法兰和轮毂法兰进行清洗。当履带吊将轮毂缓慢吊起时,由人工在地面拉住绳索以控制叶片的摆动,直到提升至安装高度,由安装工人站于机舱内进行空中组装连接。吊装叶片和轮毂时,用大吊车提升轮毂和叶片,用小吊车随吊一片叶片。为了避免叶片在提升过程中摆79、动,用圆环绳索分别套在三片叶片上,每片叶片用36名装配人员在地面上拉住。在提升过程中,禁止叶片与吊车、塔架、机舱发生碰撞,应确保绳索不相互缠绕。通过两台吊车的共同作用,慢慢将转子叶片竖立。随后与吊装圆筒塔架相似的办法将带叶片的轮毂起吊并安装到机舱的法兰上。安装结束验收合格后可将叶片的安装附件移走,并清理安装现场。1.9.2.1主要建筑物施工方法箱式变电站箱式变电站采用混凝土基础。首先用小型挖掘机进行基础开挖,并辅以人工修正基坑边坡,基础开挖完工后,应将基坑清理干净,进行验收。基坑验收完毕后,根据地质情况对基础做出处理。浇筑基础混凝土时,先浇筑100mm厚度的C20混凝土垫层,待混凝土凝固后,再80、进行绑扎钢筋、架设模板,浇筑基础混凝土,混凝土经过7天的养护期,达到相应的强度后即可进行设备安装。本工程拟选择美式箱式变电站,容量为1600kVA。货(变压器等)到现场开箱验收检查产品是否有损伤、变形和断裂。对照装箱清单检查附件和专用工具是否齐全,在确认无误后方可按安装要求进行安装。电缆应在美式箱变就位前敷设好,并且经过检验是无电的。靠近箱体顶部有用于装卸的吊钩,起吊钢缆拉伸时与垂直线间的角度不能超过30,如有必要,应用横杆支撑钢缆,以免造成箱变结构或起吊钩的变形。箱变大部分重量集中在装有铁心、绕组和绝缘油的箱体中的变压器,高低压终端箱内大部分是空的,重量相对较轻,使用吊钩或起重机不当可能造成81、箱变或其附件的损坏,或引起人员伤害。在安装完毕后,接上试验电缆插头,按国家有关试验规程进行试验。上述安装方法在施工阶段要按照厂商的要求和说明进行修正。 场内集电线路安装35kV架空线路,是连接风电场134台35kV箱式变到330kV升压变电所的集电线路,共16回线路,其中,单回线路30.8km,双回线路80.054km,35kV电力电缆26.914 km,。风电场监控光缆采用与35kV架空线路同杆架设。监控中心的施工监控中心电气设备基础施工低压配电装置区,均为混凝土框架结构,混凝土由现场混凝土搅拌站加工,建筑施工采用常规方法。低压配电装置区的施工:基槽土方采用机械挖土(包括基础之间的地下电缆沟82、)。预留的30cm厚原土用人工清槽,经验槽合格后,进行基础混凝土浇筑及地下电缆沟墙的砌筑、封盖及土方回填。施工时,同时要做好各种管沟及预埋管道的施工及管线敷设安装,尤其是变电所的地下高低压电缆、管沟的隐蔽工程,以满足各种管线的排布及通行。在混凝土浇筑过程中应对模板、支架混凝土、预埋件及预留孔洞进行测量,发现有变形、移位时应及时进行处理,以保证质量。浇筑完毕后的12h内应对混凝土加以养护,在其强度未达到1.2N/mm2以前,不得在其上踩踏或拆装模板与支架。监控中心主要建筑物的施工生产、办公及宿舍拟采用混凝土框架结构,现浇钢筋混凝土楼屋面板,基础采用柱下独立基础。房屋的施工顺序为:施工准备-基础开83、挖-基础混凝土浇筑-混凝土梁板柱浇筑-室内外装修及给排水系统施工-电气设备安装调试。电气设备的安装电气设备的施工与安装技术要求按国家电力行业的有关标准执行,其主要标准如下:电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范(GB50171-92);电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范(GBJ148-90)等。1.9.2.3 330kV升压变电所xx330kV变电所建筑主要由主控通信楼、继电器室、35kV综合配电室。建筑物总占地面积为2530m2。应严格按照电力行业、建筑工程及相关专业的施工安装技术要求和规程规范执行,确保xx区600MW的输送容量安全送至西北电网750k84、V主网线路。xx330kV变电所的勘察设计由甘肃省电力设计院承担,其主要建筑施工和电气安装方法详见其初步设计报告。1.9.3施工总布置原则和施工进度1.9.3.1施工总布置原则风电场工程场址区地势开阔,风电机组和箱式变电站分散布置,场地空旷,地形较为平坦,施工布置条件较好。场区内施工临建工程主要有综合加工厂、材料仓库、设备仓库、混凝土拌和站、砂石料堆放场及临时生产、生活建筑等。依据工程施工特点,考虑按集中与分散相结合的原则进行施工布置,在风场内监控中心附近较平坦的地方布置混凝土拌合站、钢筋及木材加工厂、机械修配厂、设备及材料仓库和辅助加工厂等。风电场工程临时设施占地约4800m2。1.9.3.85、2施工进度根据工程施工强度和业主意见,按照均衡分摊、分步实施、避免干扰、合理有序的原则安排作业。初步计划从2008年9月开始进行施工准备,即第一年完成风电场四通一平及临建工程施工;第二年完成330kV升压变电所(包括监控中心)施工和第一批67台风机的施工及相应的箱式变电站、集电线路等的施工;第三年完成第二批67台风机的施工及相应的箱式变电站、集电线路等的施工。至2010年12月底全部建成投运。施工工期为28个月。由于风电场风机布置分散,施工场地开阔,项目业主可根据具体实施情况对工程进度有序安排,确保按期投产发电,早日受益。1.9.4主要建筑材料与施工机械设备主要建筑材料本工程混凝土浇筑总量约486、6400m3(不包括330kV升压变电站),混凝土为二级配,东汽和xx厂商单台风机基础混凝土浇筑量分别为309m3和337m3。共需水泥1.86万t,钢筋4100t,钢板(材)13181t,成品砂石骨料约10.21万t,其中粗骨料约6.64万t,细骨料(砂)约3.57万t。主要施工机械根据风场施工分散的特点,施工采用集中与分散相结合原则。风机安装采用履带吊车与汽车吊相结合的吊装方法,在监控中心一侧旁边设置混凝土搅拌站、钢筋制作场等,利用搅拌车运输砼方式对远距离机位的砼进行现场浇筑。施工机械主要有:400t履带式起重机1台,50t汽车式起重机1辆,HZS60混凝土搅拌站1套,6m3/h混凝土搅拌87、运输车4台,30m3/h混凝土输送泵2台、400L混凝土搅拌机、JI-200灰浆搅拌机、CZ-25/35插入式振捣器、150kW柴油发电机、1 m3反铲挖掘机以及钢筋、木材、电焊等设备和机械。1.9.5施工期用水和用电的数量和来源施工电源 施工电源:将xx柳河变电所至七墩滩的10kV线路延伸11km,进入xx第一风电场场区,再沿风电场进场道路引至330kV升压变电所,并在第一风电场就近设一断路器;由断路器接入315kVA施工变压器降压至0.4kV,架设支线至本工程建设区域内的生产、生活区。风电场施工用电输电线路长约41km。混凝土搅拌站、钢筋制作场、生活、生产房屋建筑等辅助工程就近布置在31588、kVA变压器附近。经测算,本工程高峰期施工用电负荷为300kW,为保证施工电源的不间断,需备用两台10kW柴油发电机和一台150kW柴油发电机作为施工备用电源。施工水源因本风电场远离xx县城,附近无市政供水管网,施工用水与永久用水相结合,计划在监控中心附近打深井取水。风电场运行期用水量较小,生活用水考虑在监控中心设置15 m3储水箱,可满足日常生活用水要求,消防用水考虑在监控中心内设置150m3消防水池,以满足火灾初期监控中心内水消防系统的供水。因施工期用水量较大,高峰日施工用水量约150m3/d,其中生活用水50m3/d。故施工期考虑在混凝土加工厂附近设置临时储水池。1.9.6永久用地和临时89、用地数量依据国家及地方有关政策征用国有土地,风电场占用土地包括永久性占地和临时性占地。永久性占地包括风电机组基础 (含箱变基础) 占地、地上永久性建筑物占地和电缆埋设路径占地及架空线路杆塔基础占地、风场永久道路占地的分摊及风场内连接监控中心道路和场内检修道路占地等,经计算本风电场永久占地:316979m2(475.5亩)。临时性占地包括施工中临时堆放建筑材料占地、施工人员临时居住占地、设备临时储存所占场地、拌合系统占地、风力发电机组吊装时的临时占地、施工道路和其它施工过程中所需临时性占地,经计算本风电场临时占地:654500 m2(981.7亩)。1.10工程管理设计xx第一风电场工程装机容量90、为200MW与监控中心统一管理,其组成编制,可尽量减少,以便高效管理。建设期间,根据项目目标,以及针对项目的管理内容和管理深度,华润电力(风能)开发有限公司将成立xx风电场项目公司。项目公司建设期计划设置6个部门:设备管理部、工程管理部、计划部、财务审计部、质量安全部、综合管理部,共30人,组织机构采用直线职能制,互相协调分工,明确职责,开展项目管理各项工作。根据生产和经营需要,结合现代化风电场运行特点,遵循精干、统一、高效的原则,对运营机构的设置实施企业管理。风电场和配套的联网330 kV升压变电所按无人值班(少人值守)方式管理。项目投产前6个月开始生产准备工作,严格选拔生产人员,总人数控制91、在35人,成立运营公司(初期由项目公司代管)。生产人员在投产前3个月进入现场参与变电站和风机设备调试。建设期结束后,成立xx第一风电场运营公司。运营公司做好风机运行和日常维护及定期维护工作,机组大修采用外委方式进行,以减少管理成本,提高经济效益。xx第一风电场运营公司设总经理一人,全面负责xx第一风电场运营公司的各项日常工作。设副总经理一人,协助总经理开展工作。运营公司设五个部门,综合管理部、财务部、安全生产部、设备管理部、安全监察部。综合管理部由工程建设期间的计划部和综合管理部合并,负责综合计划、总经理办公、文档管理;财务部负责财务收支、财务计划、工资福利管理;安全生产部负责运营公司生产运营92、,设备管理部负责设备技术监控、点检定修、定期维护;安全监察部负责安全监督,保证运营公司的安全生产。风电场的机组大修采用外委方式,以减少风电场的定员。1.11环境保护和水土保持设计1.11.1环境保护环评结论:风电场工程建设对生态环境的影响主要来自施工期。工程建设对当地生态环境的影响主要表现为:土壤扰动后,地表植被破坏,可能造成土壤侵蚀及水土流失;工程建成后对原有土地类型的改变等。工程占地对土地利用的影响,施工噪声、施工期扬尘、尾气对空气质量的影响;施工废污水、施工期固体废物对环境的影响。工程防护和管理措施在施工期,通过采取工程措施得以减免和消除对环境的不利影响,主要采取强化施工管理,划定施工区93、域界限,控制施工人员和施工机械的活动范围,合理安排施工时间及工序,尽可能缩小施工作业面和减少破土面积,废弃渣土要集中放在低凹、坑地,因地制宜,适地栽种的原则配合适宜的绿化工程建设,选择耐旱、耐瘠薄、抗逆性强及防风、固沙效果好的速生植物,以达到防治项目区水土流失和改善周边生态环境的目的。工程施工过程中和施工结束后,及时对施工场地进行平整和修缮,采取水土保持措施,防治新增水土流失。施工期施工作业噪声不可避免,建设单位必须做好施工期间的环境保护工作。施工单位应设专人对施工设备进行定期保养和维护,规范使用各类机械,减少由于施工机械维护不当而产生的噪声。施工尽量安排在白天进行,严格施工现场管理,降低人为94、噪声。废气和扬尘污染防治对策措施施工期的废气主要为运输车队、施工机械(推土机、搅拌机、吊车等)等机动车辆运行时排放的尾气。由于拟建项目所在地为较开阔的草场地,空气流通较好,汽车排放的废气能够较快的扩散,不会对当地的空气环境产生较大影响,但项目建设过程中仍应控制施工车辆的数量,使空气环境质量受到的影响降至最低。为减少施工扬尘对空气环境的影响,采取如下防治措施:施工场地定期洒水;及时清扫施工场地内运输通道;运输车辆进入施工场地低速行驶或限速行驶;灰渣、水泥等易起尘原料,运输时应采用密闭式槽车运输,起尘原材料覆盖堆放。废污水处理对策措施施工期生活污水采用集中收集处理的方式,可在场区内设置6m3的化粪95、池进行处理。生活污水经处理达标后用作风电场周围区域生态用水或道路降尘用水,实施水资源综合利用。对于施工过程中的土石开挖断面洒水降尘、遮挡。施工期生活垃圾在施工生活区设垃圾桶,及时收集并集中清运至xx市指定的垃圾卫生填埋点进行填埋处理。运营期环境影响主要是风力发电机转动时产生的噪声,运营人员的生活废水,电磁辐射(辐射源有发电机、箱式变电站、35kV输电线)等。风场内及附近无居民,运营期机组噪声对管理运行人员生活无明显影响。项目正常运营过程中,固体废物来源于厂区工作人员生活废弃物,本期工程职工定员为35人,将产生生活垃圾6.39t/a。对于该部分固体废物全部集中收集后,定期运至xx市生活垃圾填埋场96、统一处置。同时还应当加强饮食卫生、生活用水、环境卫生等方面的管理,防止传染病的流行,保护人群健康。1.11.2水土保持措施在施工过程中,应认真实施环境保护及其它污染防护措施。同时,为保护项目区水土资源,减少和治理工程建设和运行中的新增水土流失,在风电场工程建设施工和生产运行过程中应采取工程措施、植物措施、临时措施及管理措施相结合的水土流失综合防治体系,水土保持的防治重点是风机区、道路区和施工生产生活区。水土流失防治措施主要采用工程措施、植物措施、临时措施、管理措施相结合的综合防护措施,在时间上、空间上形成水土保持措施体系。工程措施:对风机区、施工生产生活区、弃渣场进行了覆土清理,施工结束后进行97、覆土平整。弃渣场采用拦挡工程。风机区和道路区采取土地整治措施,以利于地表恢复。植物措施:施工生产生活区进行植被恢复。临时措施:主体施工过程中,特别是汛期或刮风期施工时,为防止开挖填垫后的场地水蚀和风蚀,对风机区、施工生产生活区和弃渣场等部位布设排水、拦挡和遮盖等临时防护措施,考虑临时工程的短时效性,选择有效、简单易行、易于拆除且投资小的措施。管理措施:弃渣场应“先挡后弃”,并考虑综合利用,减少占地;道路路面要定期洒水,临时堆放的土石料和运输车辆应遮盖;定期对施工生产生活区空地洒水降尘等。2008年8月6日,甘肃省环境保护局审定本项目的环境保护和水土保持措施的工程费用为262万元。1.11.3景98、观影响分析当本工程建成后,风电机组整齐排列于戈壁裸砾地和荒漠沙地中,从景观美学上看风电机组外表为白色,与周围荒漠景观色彩基本谐调,对空间布局不造成干扰影响,同时大规模的风电基地成为当地的清洁能源参观与旅游基地,成为xx县荒漠区域的一道亮丽的独特景观。风力发电的生产过程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,不排放任何有害气体,并减少一次能源的使用。风电场建成后,既可以提供充足的电力,又不增加环境的压力,还可为当地增加新的旅游景观。1.11.4节能分析风电是一种清洁的能源,在取得同等电量的情况下与替代火电(燃煤机组)相比,可以减少煤炭或油气资源的消耗,有利于周围环境的保护。本99、工程推荐方案装机201MW,年上网电量41773.15万kWh。本工程建设投运后,按照目前的火电煤耗(标准煤)标准,每千瓦时电量需燃烧标准煤350g,本风电场与同等规模的燃煤火电机组相比,每年可减少标准煤约14.62万t,烟尘排放量约1978.2t (除尘器效率取99), SO2排放量约1637.5t (煤全硫分取0.7,未脱硫), NO2排放量约1690.1t,CO排放量约38.5t,CO2排放量约44.0万t等有害物质排放量,有利于环境保护。1.12劳动安全与工业卫生设计劳动安全及工业卫生设计遵循国家已经颁布的政策,贯彻落实“安全第一,预防为主”的方针,根据水利水电工程劳动安全与工业卫生设100、计规范(DL5061-1996)的要求,在设计中结合工程实际,采用先进的技术措施和可靠的防范手段,确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求,保障劳动者在生产过程中的安全与健康。设计着重反映工程投产后,职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容,分析生产过程中的危害因素,提出防范措施和对策。劳动安全设计包括防火防爆;防电气伤害;防机械伤害、防坠落伤害、防洪、防淹等内容。工业卫生设计包括防噪声及防振动;采光与照明;防尘、防污、防腐蚀、防毒;防电磁辐射等内容。安全卫生管理包括安全卫生机构设置及人员配备,事故应急救援预案等,在采取了安全防范措施及对生产运行人员的安全教育和培训后,对风电场的安全运101、行提供了良好的生产条件,有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大,降低了经济损失,保障了生产的安全运行。由于风电场的特殊性,对生产人员进行必要的防护措施,有利于生产人员的身体健康,降低生产运行中由于没有防护措施和设备而导致生产运行人员和巡视人员受伤的几率,减少事故隐患,降低经济损失,保障生产的安全运行和人员的人身安全。本期工程劳动与工业卫生专项工程投资50万元。1.13工程设计概算依据水电水利规划设计总院风电标委20070001号文发布的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(2007年版)、风电标委20070001号文102、发布的风电场工程概算定额(2007年版),以及国家、行业现行的有关文件规定、费用定额、费率标准等,按2008年二季度水平编制本工程设计概算,风机、塔筒等设备价格根据在建、已建工程的订货合同价和厂家报价确定,其他机电设备价格参考国内现行价格水平计算。主要设备价格如下:风电机组本体(金风)按6398元/kW计算;风电机组本体(东汽)按6179元/kW计算;塔筒按17000 元/t计算;箱式变压器按33万元/台计算;其他工程量依据可研设计工程量计算,工程建设工期按照28个月,资本金占总投资的33.33%,其余为银行贷款。按照上述定额和标准、工程量和工期计算本项目工程静态总投资195669.10万元,103、工程动态总投资202657.43万元,单位千瓦静态投资9734.78元/kW,单位千瓦动态投资10082.46元/kW。1.14经济及社会效果分析财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的基础上,对项目进行财务效益分析,考察项目的盈利能力、清偿能力等财务状况,以判断其在财务上的可行性。项目推荐方案总投资(不含流动资金)为201873.8万元,其中固定资产投资为194906.4万元,建设期利息6967.4万元。本项目建设资金由资本金和内资借款组成,资本金占总投资的33.33%,其余资金利用国内银行长期贷款,长期贷款年利率为7.83%。生产流动资金按每千瓦30元估算,流动资金总额的30%使用资本金,104、70%从银行贷款,其年利率按7.47%计。按资本金财务内部收益率8%测算,30000小时以内上网电价为0.674元/kWh(不含增值税,含增值税为0.731元/kWh),30000小时以后电价为0.387元/kWh(不含增值税,含增值税为0.420元/kWh),贷款偿还期为12.9年,投资回收期为11.3年,平均投资利润率为3.28%,平均投资利税率为4.32%,资本金利润率9.87%,全部投资财务内部收益率(所得税前、税后)分别为9.32%、8.30%,项目具有一定的盈利能力。财务评价可行。1.15节能分析与CDM1.15.1节能分析风电的节能效益主要体现在风电场运行时不需要消耗其他常规能源105、,环境效益主要体现在不排放任何有害气体和不消耗水资源。风电和火电相比,在提供同量电力能源的同时,不排放烟尘、SO2、NOx和其他有害物质。众所周知,SO2和NOx在大气中形成酸性物质,造成酸雨,危害植物和水生生物,破坏生态,CO2是影响全球气候变暖的温室效应气体。本工程永久占地约475.5亩,均为沙漠戈壁荒滩,各部分用地为点状或带状分布。风电场建成后仅局部土地使用功能发生变化,不影响其他土地的使用功能。本工程施工期28个月,消耗的一次能源油料约330t,折标准煤485t,二次能源电力约40万kWh,折标准煤162t,施工期总燃料消耗折标准煤647t。工程发电运行期按20年计,消耗的一次能源油料106、约1280t,折算成标准煤为1870t;二次能源电力自给自足,风场年有效电量已扣除电气设备损耗电量。运行期总能源消耗折算成标准煤为1870t。施工期和运行期总能源消耗折算成标准煤为2517t。20年累计有效发电量约83.5亿kWh,折算成标准煤为292.3万t。风力发电是国家鼓励的节能建设项目,目前还没有国家标准,按万元国内生产总值能耗综合指标作为评价标准,即2010年前:0.98t标准煤/万元GDP,本次在工程经济寿命期取0.78t标准煤/万元GDP(在十一五指标上下降20%)。经计算,本工程经济寿命内其效益相当于43.42亿元GDP。根据工程经济寿命期内的能源消耗量和经济产出量,计算出本工107、程的耗能指标为:按统一的热值标准计算为0.0058t标准煤/万元GDP。从计算结果分析,本风场耗能指标远低于国家的标准,是一个符合国家能源开发政策的节能型工程。综上所述,本风场运行期各项能耗指标相对较低,所需电力可自给自足并向当地提供充足的电力,当地水资源、土地、燃料供应容量和供应总量满足运行要求。本工程采用绿色能源风能,在设计中采用先进可行的节电、节水及节约原材料的措施,能源和资源利用合理,严格贯彻了节能、环保的指导思想,在技术方案选定和设备、材料选择以及建筑结构等方面,充分考虑了节能的要求,能够适应远景风电场建设规模和地区电网的发展。各项设计指标达到国内先进水平,为风场长期经济高效运行奠定108、了基础,符合国家的产业政策,符合可持续发展战略,节能、节水、环保。通过施工期和运营期各种节能措施,本项目各项节能指标均能满足国家有关规定的要求。1.15.2 CDMCDM(清洁发展机制)作为国际社会应对全球气候变化的一项重要措施,一方面可以帮助发达国家以较低成本实现减排目标,另一方面也可以促进资金和技术向发展中国家进行实质性转让。xx风电场项目不但属于清洁能源,也属于京都议定书中规定的清洁机制的范围,获得减排义务国的资助可能性很大。随着京都议定书的正式生效,许多具有减排义务的国家表现出购买CO2减排量的较积极态度,通过CDM(清洁发展机制)项目购买承担国的温室气体排放量来履行其在京都议定书下的109、义务。风力发电属可再生能源,因此,本项目可通过清洁发展机制项目运行管理办法(国家发改委、财政部、外交部、科技部四部委令,第37号令)申请出售CERs(核证减排量:Certified Emission Reductions),来获得国际社会的支持。通过“清洁发展机制”得到温室气体高排放国家对xx风力发电项目的资助,不但可以扩大甘肃环境保护的宣传影响,还能够加快建设项目的实施和促进建成风电项目的受益,推动风电建设事业的蓬勃发展。1.16结论与建议1.16.1结论甘肃省属全国风能资源较丰富的省区,风能资源理论储量为2.37亿kW,居全国第五位。酒泉地区位于甘肃省河西走廊西端,总面积19.5万km2,110、可开发利用的风能资源总量为39980MW。中国水电顾问集团西北勘测设计研究院受甘肃省发展改革委的委托编制的甘肃酒泉千万千瓦级风电基地规划报告(以下简称“规划报告”)经水电水利规划设计总院会同甘肃省发展和改革委员会在北京主持召开审查会议,已于2008年4月18日审查通过。规划到20152020年间,共规划建设8个风电场,装机容量为12710MW。其中,xx县规划有北大桥(3600MW)、干河口(2000MW)、柳园(200MW)和xx(600MW)4个风电场,xx市规划有昌马(2000MW)、低窝铺(200MW)和三十里井子(110MW)3个风电场,肃北县规划马鬃山(4000MW)风电场。200111、8年5月9日,国家发展和改革委员会发文国家发展和改革委关于甘肃千万千瓦级风电基地“十一五”建设方案的批复(发改能源20081135号):同意酒泉风电基地按照2010年完成500万千瓦进行规划和布置,鉴于目前已建成或核准120万千瓦,新增风电装机规模按380万千瓦进行安排,在xx、xx两县(市)的昌马、北大桥、干河口和xx四个区块内。xx第一风电场在国家发展和改革委员会批复的“十一五”建设方案和范围内,符合国家风电建设规划,符合国家的能源建设产业政策。本风电场无破坏性风速,风的品质较好,盛行风向稳定,风能资源较好,场址宽阔平坦,可利用面积较大,交通运输便利,电网接入条件好,具备规模开发条件,是一112、个理想的风力发电场。本风电场主风向和主风能方向一致,以东(E)风和西(W)风的风速、风能最大和频次最高,盛行风向稳定。70m高度风速频率主要集中在3.0 m/s10.0m/s ,3.0m/s以下和21.0m/s以上的无效风速和破坏性风速少,年有效风速(3.0m/s21.0m/s)、(4.0m/s25.0m/s)小时数分别为7726h7684h、6983h7017h。平均风功率密度为384.0W/m2;10m高度年平均风速为5.58m/s,平均风功率密度为188.0W/m2;该风电场风功率密度等级为3级标准,风能资源较好。70m高度15m/s风速段湍流强度均小于0.1,湍流强度较小;预装机轮毂高113、度61.5m、65m、70m、80m各轮毂高度的极大风速分别为:48.9m/s、49.2m/s、49.7m/s、50.5m/s,各高度的50年一遇极大风速均小于52.5 m/s。根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准判定该风电场属IECIII类风场,可选用适合IECIII类及以上的风机。风电场场址区地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱周期为0.45s,相对应的地震基本烈度为度,属构造基本稳定区,场地岩土体无振动液化问题,工程建设场地也不会发生地质灾害,场地区域为中等复杂场地,地基等级为中等复杂地基,场地环境类别为类。全风化下部标准承载力较高,是较好的持力层,标准承载力为40114、0500kPa。场地表部岩土对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀,需采取防护措施。天然建筑材料可采用xx祁连山山前冲洪积天然砂砾料场。本工程的风机已经招标采购确定。工程装机容量201MW,主要由占地约40km2风电场场内共安装134台(东汽FD77B/61.5,100台,xxGW82-1500/70,34台)的1500kW风力发电机、塔筒、箱式变压器、35kV场内集电线路等、监控中心、xx330kV升压变电所等工程组成。其中,xx第一、第二、三南、三北四个风电场共用xx330kV升压变电所。本工程建成后,每年可向西北电网提供41773.1亿kWh的清洁电力。建设本项目所需的变压器等主要115、电气设备、电力电缆、控制和通信设备,国内市场供货充足,主要建筑材料如钢板材、水泥、木材等可在当地酒泉市、xx市、xx县等地采购,砂石料可采用xx祁连山山前冲洪积天然砂砾料;施工用水可在现地监控中心附近打井解决,施工用电从当地电网引接,本项目所在地南侧有312国道,交通便利。按照目前的国内风电机组制造安装、金属结构制作安装、输电线路架设、钢筋混凝土等工程项目的总体施工技术水平,结合工程地理位置、交通运输、现场自然条件,本工程的总工期28个月,计划安排为2008年9月开始进行四通一平工作,2010年底全部建成投入运行。本项目由港资企业开发建设,资本金占总投资的33.33%,其余为银行贷款。工程静态116、总投资195669.10万元,工程动态总投资202657.43万元,单位千瓦静态投资9734.78元/kW,单位千瓦动态投资10082.46元/kW。按资本金财务内部收益率8%测算,30000小时以内上网电价为0.677元/kWh(不含增值税,含增值税为0.734元/kWh),30000小时以后电价为0.387元/kWh(不含增值税,含增值税为0.420元/kWh),贷款偿还期为12.9年,投资回收期为11.3年,平均投资利润率为3.28%,平均投资利税率为4.32%,资本金利润率9.86%,全部投资财务内部收益率(所得税前、税后)分别为9.32%、8.30%,项目具有一定的盈利能力。项目借款117、偿还期为12.9年,满足贷款偿还要求。风力发电的生产过程主要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,不排放任何有害气体,并减少一次能源的使用。风电场建成后,既可以提供充足的电力,还可为当地增加新的旅游景观。因此,风电场的开发和建设不但不会影响生态环境,而且从节约煤炭资源和环境保护角度来分析,还具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。本工程装机容量201MW,年上网电量41773.1万kWh。按照火电煤耗(标准煤)每kWh电耗煤350g,建设投运每年可减少标准煤耗约14.62万t,每年可减少烟尘排放量约1978.2t (除尘器效率取99), SO2排放量约1637.5t (煤118、全硫分取0.7,未脱硫), NO2排放量约1690.1t,CO排放量约38.5t,CO2排放量约44.0万t等有害物质排放量,有利于环境保护,减轻环境污染。本工程项目永久占地475.5亩(316979 m2 ),临时用地981.7亩(654500 m2)。风力发电是国家鼓励开发的清洁能源,永久占地按照25.5元/ m2征用;临时用地免费供应,使用后恢复原状。xx第一风电场工程的风电机组已经招标选定,通过对本风电场的风能资源分析、风电机组布置、发电量计算、工程地质、土建与线路工程、机电和金属结构制安、施工条件、环境保护、劳动安全、工程管理等方面进行综合分析比较论证,优选风电场电气主接线方案,结合119、本项目特点,推荐了本项目的施工方法,经过工程概算和财务评价,测算并评价了该工程可能取得的经济效益和社会效益。经综合分析,本工程在技术上均是可行的,经济上是合理的。1.16.2建议国家发展和改革委员会发文国家发展和改革委关于甘肃千万千瓦级风电基地“十一五”建设方案的批复(发改能源20081135号)已经同意酒泉风电基地按照2010年完成500万千瓦进行规划和布置,建议电网公司按照此文件要求,抓紧进行酒泉风电基地配套电网规划、设计、建设工作,在2010年建成河西(酒泉)750kV输配电网,确保酒泉风电基地的电力送出。建议业主抓紧办理与项目建设核准有关的建设审批手续,鉴于xx330kV升压变电所四家120、共建,应尽快落实xx风电场接入系统方案及330kV升压变电所的建设管理方案。建议业主抓紧筹建项目公司,抓紧本项目工程的资金筹措和资本金落实,争取早日投产发电。1.17工程特性表xx第一风电场工程主要特性表(附后)。2风能资源批 准:宋 臻核 定:董德兰审 查:刘 玮校 核:吉超盈 编 写:孙宁宁 李 丽2 风能资源2.1 区域风资源概况xx第一风电场地处甘肃省酒泉地区xx县与xx镇交界处,位于河西走廊中部,距离xx县东北偏东90km处,距离xx镇西北偏北40km处,风电场场址区域位于东经964602964934,北纬403445403900之间,面积约40km2,平均海拔高度为1430m。甘肃121、省风能资源理论储量为23700万kW,风能总储量居全国第五位,根据全省气象站资料统计有效风能储量由西北向东南逐渐减少,风能丰富区为河西走廊西北部酒泉地区,年有效风能储量在800 kW.h/m以上,年平均有效风功率密度在150W/m以上,有效风速时数在6000h以上。本地区南部为祁连山脉,北部为北山山系,中部为平坦的戈壁荒滩,形成两山夹一谷的地形,成为东西风的通道,风资源十分丰富,由于本地区拥有此得天独厚的地形风成因,所以一年中各月风速相对较稳定,无破坏性风速,对风力发电非常有利。本风电场属于大陆性中温带干旱性气候,气候特点为:太阳辐射强,光照充足;年平均气温低,日温差大,降水量小。甘肃省属于全122、国大风(指8级以上的风)较多的地区之一,年平均大风日数以河西走廊为最多,每年冬春季节,风多势强,开春以后气温回升,但空气湿度低,降水少地表干燥,加之地表为戈壁荒漠,因此容易出现大风天气,多年平均沙尘暴日数为8.2d,本地区常年盛行东、西风,是具备风能开发潜力的优良场址。2.2xx镇气象站2.2.1基本情况xx镇气象站为国家基本气象站,位于xx镇南郊,东经9702,北纬4016。气象站观测场高程1526m,于1952年7月设立,观测至今,记录有完整连续的气象资料。xx第一风电场场址距离xx镇气象站约40km,其间地形平坦,没有较大的地形阻碍,与风电场平均高程相差100m,因此xx镇气象站可作为分123、析xx第一风电场风能资源的参证站。xx镇气象站建站至2003年风速测量一直采用人工站记录方式,人工记录测风仪为EL型,高度10.5m;于2003年开始人工站和自动站并行记录,自动站EL15-2/2A型,高度为10.5m,人工和自动站互为备份。风向标经过磁偏角修正,设备经过标定。xx地区属大陆性中温带干旱气候,根据xx镇气象站19712000年30年气象资料统计,年平均气温7.1,年平均气压847.2hpa,年平均水汽压4.9hpa,年平均相对湿度42%,年平均降水量66.7mm。xx镇气象站气象要素统计见表2.1。表2.1 xx镇气象站气象要素统计表(19712000年)项 目12345678124、9101112全年平均气压(hpa)850.6848.6847.0845.9844.6841.9840.8843.1847.5851.4852.8852.4847.2平均气温 ()-9.8-5.91.19.415.819.921.720.514.97.0-1.3-7.87.1极端最高气温()10.416.422.131.432.033.735.736.032.826.219.314.736.0出现日期626282927272715851148月15日出现年份1979199220001994198219831987197519982000197219781975年极端最低气温()-28.8-27125、.5-19.6-12.5-4.22.66.73.4-2.0-22.5-22.9-35.1-35.1出现日期174211211312728302712月27日出现年份1998198019881979198119801979199719931986198119911991年平均水汽压 (hpa)1.51.62.23.35.29.011.410.06.63.92.41.84.9降水量 (mm)1.01.34.14.36.712.913.912.54.82.12.11.166.7平均风速(m/s)4.24.34.44.53.93.33.13.13.03.44.24.33.8最多风向WEEEEEEEEE126、EWE频率()27252721221917222319243020日照百分率75716769717068727880777472沙尘暴日数4620101285433338.2雷暴日数0003725271240007.750年一遇最大风速25.0m/s(十分钟最大)(19712000)常年冰冻期10月下旬4月下旬2.2.2多年年平均风速xx镇气象站自1952年建站以来已有56年的气象观测资料,根据相关规范要求,本次可研阶段选取近30年(19782007年)的气象资料进行统计分析计算,xx气象站19782007年年平均风速统计值见表2.2,xx镇气象站年平均风速变化直方图见图2.1。从图表中可以看127、出,从70年代至今,xx镇气象站年平均风速有逐年减小的趋势,与全国其它气象站近年来的变化基本一致。这种变化趋势与人类活动的加剧和城市建设扩张有关,气象站受到周围高大建筑物逐年增多及全球气候变化的影响,xx镇气象站统计结果为:近40年平均风速为3.7m/s,近30年平均风速为3.4m/s,近20年平均风速为3.1m/s,近10年平均风速为3.0m/s。表2.2 xx镇气象站近30年(19782007)平均风速、最大风速统计表 单位:m/s年份平均风速最大风速年份平均风速最大风速19784.121.019943.115.019794.122.019953.214.019804.121.019963128、.315.019814.020.019972.917.319824.021.019983.112.319833.919.019993.015.319843.817.020002.915.019853.818.020012.916.019863.825.020022.920.019873.717.020032.917.019883.619.020043.118.319893.518.320052.916.019903.322.020063.024.019913.316.020073.017.919923.225.019933.217.3均值3.418.4表2.3 xx镇气象站近30年(19782129、007)各月平均风速统计表 单位:m/s年份123456789101112平均19785.94.85.34.643.72.93.63.23.13.84.44.1 19795.55.54.64.54.73.82.62.833.55.33.84.0 198053.84.95.23.93.53.13.73.13.54.64.64.0 19814.24.24.74.34.14.132.73.24.64.14.64.0 19824.23.74.34.653.53.13.63.23.43.85.54.1 19833.854.85.23.73.233.13.13.24.24.33.8 19844.14.44130、.44.63.43.53.13.33.43.34.24.23.9 19854.44.244.943.22.932.53.44.34.63.8 19864.44.24.24.24.22.73.22.83.13.34.14.63.7 19873.84.94.643.23.53.12.72.73.64.24.23.8 198844.44.44.84.12.82.832.82.93.743.4 19893.53.44.43.93.42.83.13.23.33.43.73.83.5 19903.643.73.93.42.82.52.32.32.943.93.3 19913.74.13.94.13.63.131、32.52.62.42.93.43.23.1 199233.73.43.73.22.92.832.82.73.633.2 19933.53.63.63.92.92.62.72.32.62.64.14.13.2 19943.83.63.53.32.732.72.22.82.63.43.33.2 199543.34.13.73.42.72.52.42.72.63.53.73.3 19963.44.14.33.83.42.62.72.222.64.54.33.1 19973.42.63.73.232.32.52.82.62.93.133.0 19983.13.13.33.73.22.42.32.23132、.22.93.53.83.1 19993.73.43.53.32.82.42.62.32.12.62.94.43.0 20003.33.13.34.12.52.72.32.21.92.13.43.93.1 20013.63.63.94.22.82.52.32.22.22.22.42.72.8 20023.13.43.34.32.42.22.52.22.22.63.23.12.9 20033.22.83.24.732.92.32.22.12.63.32.93.0 20043.13.84.13.632.82.82.72.32.63.43.43.0 20053.13.73.73.72.32.52.3133、2.32.22.43.63.13.0 20063.23.24.14.132.52.722.52.22.93.62.9 20073.233.63.73.42.72.82.32.52.53.22.92.9 20082.43.23.43.22.62.2(备注:年平均风速统计时段为6月翌年5月)根据xx镇气象站19782008年多年各月平均风速资料统计结果看,该地区大风月集中在11翌年4月,小风月集中在79月份,也就是说,冬春季风大,夏季风小。依据统计结果绘制的各月平均风速直方图见图2.2,由图2.2可以直观的看出本地区多年各月风速的变化特点。图2.1 xx镇气象站19782007年年平均风速变化直方134、图2.2.3月平均风速图2.2 xx镇气象站19782007年月平均风速变化直方图2.2.4风向玫瑰图根据xx镇气象站测风资料统计结果得到:该地区盛行风向为东、西风,在时间分布上,年盛行风向和季节变化基本一致,冬季盛行西风,夏季盛行东风。由统计结果绘制的风向玫瑰图见图2.3。图2.3 xx镇气象站风向玫瑰图2.3风电场测风资料2.3.1基本测风资料为开发xx区域风电场风能资源,甘肃汇能公司于2005年9月起在该区域先后设立了5座测风塔,各测风塔基本情况见表2.4,测风塔地理位置及相对关系见图2.5测风塔地理位置示意图。为验证风电场所在区域与xx镇气象站同期风速变化规律是否一致,对03543#测135、风塔70m与xx气象站10m同期(2007.62008.5)资料进行了对比分析,分析结果显示风场区域与xx镇气象站全年风速变化趋势相近,个别月份平均风速存在差别是由于气象站测站观测环境受限制所致,其对比统计结果见图2.4。图2.4 xx镇气象站10m与03543测风塔70m同期逐月平均风速变化直方图表2.4 风电场各测风塔基本情况表编号塔高起止日期坐标高程测风塔配置仪器0049120m2005.9.17至今N 40355.2E 96443.71350m风速:20m、10m风向:20m Nomad仪器0354370m2007.5.26至今N 403628.2 E 9643251399m风速:70136、m、40m、10m风向:70m、10mNRG仪器0469070m2008.1.28至今N 403656.3E 964620 1409m风速:70m、50、30m、10m风向:70m、10mNRG仪器0357970m08.3.25至今N 40372.2E 9654571480m风速:70m、40、10m风向:70m、10mNRG仪器6433100m08.5.21至今N 403638.04E 965224.781433m风速:100m、90m、70m、50m、30、10m风向:100m、70m、10mNRG仪器图2.5 测风塔地理位置示意图2.3.2测风数据处理为了有效的评估本风电场风能资源,本次137、对原始测风数据进行验证,对其完整性和合理性进行判断,检验出不合理的数据和缺测的数据。按照GB/T18710-2002风电场风能资源评价办法,采用北京木联能软件公司编制的风电场测风数据验证和评估软件2.0版本对各个测风塔原始数据进行数据完整性检验、测量范围检验、相关性检验和风速变化趋势检验,检验项目如下:(1)小时平均风速值范围为0m/s40m/s;(2)风向值范围0360;(3)当切入风速大于5.0m/s时,风速和风向连续6h无变化;(4)小时平均风速变化小于6.0m/s;(5)相隔高度在1m20m条件下平均风速差小于2.0/s;(6)相隔高度在21m40m条件下平均风速差小于4.0/s;(7138、)当切入风速大于5.0m/s时,风速标准差值小于10。对各测风塔的实测数据分别进行完整性检验、范围检验、相关性检验和风速变化趋势检验,检验后列出所有不合理的数据和缺测数据及对应的时间,对不合理数据再次进行判断,挑出符合实际情况的有效数据,回归原始数据组。各测风塔数据检验结果见表2.5 。表2.5 各测风塔实测数据检验结果表塔号检验时间应有数据缺测数据不合理数据有效数据有效数据完整率0049107.3.1-08.2.2952704774515217699.0%0354307.6.1-08.5.31527048391625170398.1%0469007.6.1-08.5.315270433641139、1031896036.0%0357907.6.1-08.5.31527044279911989418.8%643307.6.1-08.5.3152704463182658411.7%从检验结果看00491#测风塔数据与03543#测风塔数据是五个塔中数据完整率最高的,均满足设计规范要求的数据完整率。从风电场和测风塔所在位置看00491#测风塔、03543#测风塔、04690#测风塔是距离本风场较近的,其中03543#测风塔和00491#测风塔位于场址外西侧约3km和2.6km处,04690#测风塔位于场址内西侧,但00491#测风塔最高测风高度为20m,与预装风机轮毂高度相差较大,相比其他70140、m测风塔其代表性较差。因此本风场风资源评价暂不采用00491#测风塔测风数据,而采用03543#测风塔和04690#测风塔数据进行分析设计及发电量估算,两测风塔直线距离相距约3.6km。为了便于分析整个风电场所属区域的风资源变化特点,对检验后的各个测风塔数据进行了同期资料统计分析,xx风电场各测风塔不同高度同期实测月平均风速统计表见2.6,从同期比较结果看,风速有由东向西增大的趋势和特点。表2.6 各测风塔实测资料月平均风速同期统计比较表 单位:m/s测风塔编号高度123456789101112年平均0049110m3.94.5(5.0)4.520m4.65.2(6.0)5.30354310m141、4.45.3(6.2)5.336.16.026.556.16.265.214.754.665.640m5.36.2(7.2)6.147.27.127.677.297.326.145.915.846.670m5.96.9(7.9)6.697.87.658.267.887.996.86.596.647.30469010m(2.0)5.15.85.15.8(5.3)4.930m(2.5)5.86.65.66.5(5.7)5.550m(2.9)6.47.26.27.0(6.2)6.070m(2.8)6.77.76.57.5(6.6)6.30357910m(6.2)5.05.55.640m(7.1)5.142、66.46.470m(7.8)6.57.37.2643310m(5.3)5.5(5.7)5.530m(6.1)6.3(6.4)6.350m(6.7)6.9(7.1)6.970m(6.4)6.6(6.9)6.690m(7.0)7.1(7.3)7.1100m(6.9)7.1(7.3)7.1注:()为不完全统计。2.3.3测风数据插补延长xx风电场场址区域地形平坦,起伏不大,地表地貌情况一致, 加之03543#测风数据完整率和正确率较高,测风高度与预选风机轮毂高度接近,且与04690#测风塔相距较近,因此考虑运用03543#测风数据对04690#测风塔数据进行插补延长,使其能够满足设计要求。本次插补143、延长主要是对04690#测风塔和03543#测风塔同期平均风速进行相关性分析,经分析两测风塔70m平均风速总体相关系数为0.897,为使插补资料有更好的代表性,本次插补延长采用分象限插补,经分析两测风塔主风向相关系数为0.955,相关性较好。各个象限的相关方程和相关系数表见2.7。本次采用03543#测风塔测风数据插补04690#测风塔缺测数据,得到04690#测风塔2007年6月1日至2008年5月31日一整年的测风数据。表2.7 04690#测风塔和03543#测风塔70m高度各扇区相关方程与相关系数表象限相关方程相关系数NY=0.939x0.786NNEY=1.014x0.874NEY=144、0.952x0.903ENEY=0.963x0.925EY=0.941x0.955ESEY=0.931x0.945SEY=0.949x0.902SSEY=0.964x0.766SY=0.846x0.680SSWY=0.948x0.606SWY=0.975x0.901WSWY=0.989x0.965WY=0.989x0.941WNWY=0.959x0.909NWY=0.927x0.860NNWY=0.892x0.7902.3.4测风塔代表性分析xx风电场各测风塔不同高度实测月平均风速统计见表2.6,各测风塔不同高度全年各扇区风向和风功率分布统计见表2.8。由表2.6可以看出,各测风塔同期同高度年145、平均风速差别不大,说明该区域风资源分布比较均匀稳定。由表2.8中可以看出,该区域主风向和主风能风向稳定且一致,以东(E)风和西(W)风的风速、风功率最大和频次最高,各个测风塔具有相同的风速、风向变化趋势和规律,说明本区域内的测风塔资料具有很好的区域风速,风向特性代表性。表2.8 各测风塔不同高度全年各扇区风向和风功率分布统计比较表 单位:%塔号00491(20m)03543(70m)04690(70m)03579(70m)6433(100m)扇区风向风功率风向风功率风向风功率风向风功率风向风功率N1.980.931.721.521.070.632.723.983.103.70NNE3.594.146、052.954.083.676.615.516.576.4813.06NE5.795.315.158.025.588.528.1113.115.168.17ENE13.5911.5912.5519.677.7111.408.5413.236.297.13E18.4024.3725.1534.2720.1029.0817.3721.7019.1525.99ESE16.0420.599.185.0114.308.839.934.3812.0212.26SE4.131.282.950.464.230.773.270.774.691.23SSE1.770.241.480.152.350.312.420147、.233.000.30S1.200.091.280.081.350.122.240.192.820.35SSW1.280.101.410.162.040.171.940.093.570.54SW2.840.692.990.982.630.512.420.345.451.33WSW7.315.3012.1810.719.6310.627.518.639.678.53W12.7718.6814.5411.9917.3717.9417.6820.988.649.48WNW5.354.733.781.574.892.826.664.105.074.76NW2.371.461.480.731.881.3148、22.060.902.721.99NNW2.520.811.830.741.690.562.601.133.662.622.3.5测风数据订正根据xx镇气象站资料统计,气象站近30年年平均风速为3.4m/s,气象站近20年年平均风速为3.1m/s,近10年年平均风速为3.0m/s。而与04690#测风塔同期气象站年平均风速为2.9m/s,与近10年的年平均风速接近,所选时间段测风数据能够代表本地区的长期风能平均水平,说明本次选取的测风塔年系列数据具有较好的多年长系列代表性,因此本次设计直接选取处理后的测风塔数据进行设计计算,不再进行数据订正。2.4风电场风资源计算2.4.1空气密度根据xx镇气149、象站30年各月平均气温、气压和水汽压计算空气密度。空气密度计算公式如下: 式中:t为月平均气温();p为月平均气压(hpa);e为月平均水汽压(hpa)。计算得到xx镇气象站空气密度为1.059kg/m3。考虑到现场无实测气温、气压数据,并且xx气象站距离本风场只有40km,气象站的地形地貌情况与风电场接近,因此本次风电场场址的空气密度直接采用由气象站数据资料推求的1.059 kg/m3。2.4.2 风能计算(1)平均风速及风功率密度对03543#测风塔和插补延长后04690#测风塔各测风高度的平均风速和风功率进行计算分析, 得到03543#测风塔70m高度年平均风速为7.22m/s,平均风功150、率密度为384.0W/m2;10m高度年平均风速为5.58m/s,平均风功率密度为188.0W/m2。04690#测风塔70m高度年平均风速为6.94m/s,平均风功率密度为342.7W/m2;10m高度年平均风速为5.32m/s,平均风功率密度为164.9W/m2,各测风塔不同高度平均风速和风功率密度计算统计结果见表2.9。根据风电场风能资源评估方法判定该风电场风功率密度等级为3级标准,风能资源较好。表2.9 xx03543#与04690#测风塔各高度平均风速和风功率密度统计表塔号0354304690高度70m40m10m70m50m30m10m月份风速(m/s)风功率(W/m2)风速(m/151、s)风功率(W/m2)风速(m/s)风功率(W/m2)风速(m/s)风功率(W/m2)风速(m/s)风功率(W/m2)风速(m/s)风功率(W/m2)风速(m/s)风功率(W/m2)15.9218.85.3160.14.488.05.61189.95.25155.74.86124.14.1575.626.9351.36.2264.95.3161.86.513186.23283.75.62220.45.07150.437.9487.87.2385.76.2258.17.73454.27.24392.06.6315.95.86226.446.7326.26.1254.45.3170.16.5330152、6.46.17265.55.57211.45.1154.357.8447.77.2348.96.2228.07.46403.37.02340.06.45278.95.87201.167.6417.77.1334.06.0219.17.32365.17.05325.06.54259.15.74188.878.3540.27.7430.96.6285.47.91472.27.6419.47.05334.26.24245.987.9442.67.3339.76.1211.17.55381.47.22330.76.7263.65.81181.998.0451.37.3349.86.3225.47.65153、3927.26340.76.73271.35.96194.3106.8369.76.1290.15.2187.46.52326.46.09282.35.65225.04.97161.5116.6275.45.9202.04.8110.26.31245.25.86196.65.43156.74.5595.0126.5287.15.8213.84.7118.06.19254.35.79208.15.37165.84.47101.7年平均7.22384.06.60297.35.58188.06.94342.76.57295.26.05235.75.32164.9(2)风频曲线及威布尔曲线风频曲线采用154、威布尔分布,概率分布函数用下式表示:式中:V为风速;A、K为威布尔参数。用WASP9.0程序对03543#与04690#测风塔风速分布概率进行威布尔曲线拟合计算,得到相对最优的拟合分布,03543#测风塔风速威布尔拟合参数A=8.3, k=2.05,得出其70m高度拟合后年平均风速为7.35m/s,平均风功率密度为391.6 W/m2,其风速分布概率威布尔拟合曲线见图2.6;04690#测风塔风速威布尔拟合参数A=8.0, k=2.04,得出其70m高度拟合后年平均风速为7.07m/s,平均风功率密度为349.3 W/m2,其风速分布概率威布尔拟合曲线见图2.7;由图可以看出,本风电场70m高155、度风速概率分布较理想,威布尔曲线在6.0m/s9.0m/s风速段偏高,而本风场风能又多集中在10.0m/s15.0m/s风速段,因此整体风速分布拟合基本合理。图2.6 03543#测风塔风速分布概率威布尔拟合曲线图2.7 04690#测风塔风速分布概率威布尔拟合曲线(3)风速、风向特性a)风向及风速特性03543#和04690#测风塔70m高度全年风向和风能玫瑰图分别见图2.8、2.9 、2.16、2.17, 04690#测风塔与03579#测风塔70m高度全年各扇区风向和风能分布统计见表2.10。从图表中可以看出,该风场主风向和主风能方向一致,以东(E)风和西(W)风的风速、风功率最大和频次156、最高。04690#测风塔东(E) 风风向占24.19%,风功率占31.88%,西(W)风风向占15.15%,风功率占13.83%; 03543#测风塔东(E) 风风向占25.15%,风功率占34.27%,西(W)风风向占14.54%,风功率占11.99%。表2.10 04690#与03543#测风塔70m高度全年各扇区风向和风能分布统计塔号0469003543扇区风向风功率风向风功率N1.43%1.02%1.72%1.52%NNE2.81%4.81%2.95%4.08%NE5.00%7.50%5.15%8.02%ENE11.69%18.92%12.55%19.67%E24.19%31.88%2157、5.15%34.27%ESE10.97%6.51%9.18%5.01%SE3.32%0.53%2.95%0.46%SSE1.59%0.16%1.48%0.15%S1.10%0.06%1.28%0.08%SSW1.56%0.15%1.41%0.16%SW2.81%0.75%2.99%0.98%WSW11.40%10.64%12.18%10.71%W15.15%13.83%14.54%11.99%WNW4.08%1.95%3.78%1.57%NW1.58%0.79%1.48%0.73%NNW1.86%0.64%1.83%0.74%04690#测风塔与03453#测风塔70m高度风速风能频率分布见表158、2.11,。从风速频率分布看,04690#测风塔年有效风速(3.0m/s21.0m/s)、(4.0m/s25.0m/s)小时数分别为7726h、6983h;分别占全年总数的90%、79.5%; 11m/s20m/s小时数为1671h,占全年总数的19%;3m/s的时段占全年总数的12.0%;03543#测风塔年有效风速(3.0m/s21.0m/s)、(4.0m/s25.0m/s)小时数分别为7684h、7017h;分别占全年总数的88.86%、81.14%; 11m/s20m/s小时数为1880h,占全年总数的21.74%;3m/s的时段占全年总数的11.13%。可以看出两测风塔有效风速时段长159、,无效风速时段较短,全年均可发电,无破坏性风速。03543#和04690#测风塔70m高度风速风功率密度分布直方图见图2.10、2.18,从图中风速分布看,04690#测风塔风速主要集中在3.0m/s10.0m/s,这一风速段的风速占全年的68.92%,大于15m/s以上的风速只占全年的2.72%,风能主要集中在9.0m/s14.0m/s,这一风速段的风能占全年的71.23%;03543#测风塔风速主要集中在3.0m/s10.0m/s,这一风速段的风速占全年的67.11%,大于15m/s以上的风速只占全年的3.59%,风能主要集中在9.0m/s14.0m/s,这一风速段的风能占全年的63.19160、%。这种风速、风能分布情况对全年发电量非常有利。表2.11 xx04690#测风塔70m风速风能频率分布表塔号0469003543风速段风速频率风能频率风速频率风能频率V14.5m/s平均风速;为相应风速标准偏差。将各测风塔实测各高度15m/s风速段平均风速和相应风速标准偏差分别代入上式计算,求出各高度湍流强度见表2.14。表2.14 xx风电场各测风塔各高度湍流强度比较表塔号100m90m70m50m40m30m20m10m004910.1140.106035430.0680.0910.113046900.0770.0930.0940.107035790.0860.1080.12064330161、.0360.0370.0860.0890.1210.119塔号项目10m70m/40m50m/30m70m/30m70m/50m90m/30m100m/30m90m/50m100/50m90m/70m100m/70m100m/90m0049120m0.1640354340m0.12270m0.1330.1590469030m0.10250m0.1280.18370m0.1360.1790.1740357940m0.08770m0.1350.254643330m0.23850m0.1980.11270m0.1890.1260.14790m0.2350.2320.3370.592100m0.225162、0.2140.2900.4250.03表2.13 xx风电场各测风塔不同高度测风资料风切变指数统计表2.5风力资源综合评价xx第一风电场主风向和主风能方向一致,以东(E)风和西(W)风的风速、风能最大和频次最高,盛行风向稳定,风速春季大,冬季小,午后大,清晨小。70m高度风速频率主要集中在3.0 m/s10.0m/s ,3.0m/s以下和21.0m/s以上的无效风速和破坏性风速少, 年内变化小,全年均可发电,年有效风速(3.0m/s21.0m/s)、(4.0m/s25.0m/s)小时数分别为7726h7684h、6983h7017h。03543#测风塔70m高度年平均风速为7.22m/s,平均163、风功率密度为384.0W/m2;10m高度年平均风速为5.58m/s,平均风功率密度为188.0W/m2;04690#测风塔70m高度年平均风速为6.94m/s,平均风功率密度为342.7W/m2;10m高度年平均风速为5.32m/s,平均风功率密度为164.9W/m2,根据风电场风能资源评估方法判定该风电场风功率密度等级为3级标准,风能资源较好。由实测资料推算70m高度15m/s风速段湍流强度均小于0.1,湍流强度较小;预装机轮毂高度61.5m、65m、70m、80m各轮毂高度的极大风速分别为:48.9m/s、49.2m/s、49.7m/s、50.5m/s,各高度的50年一遇极大风速均小于5164、2.5 m/s。根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准判定该风电场属IECIII类风场,可选用适合IECIII类及以上的风机。综上所述,本风电场无破坏性风速,风的品质较好,盛行风向稳定,风能资源较好,场址宽阔,地形较为平坦,交通运输便利,西北电网甘肃河西750KV电网输配电网的建设为风电送出提供了良好的电网接入条件,是一个理想的风力发电场。图2.8 03543#测风塔70m高度风向玫瑰图图2.9 03543#测风塔70m高度风能玫瑰图图2.10 03543#测风塔70m高度风速风能分布直立方图图2.11 04690#测风塔70m高度风速和风功率年变化曲线图2.12 04690#测165、风塔70m高度风速和风功率日变化曲线图2.13 03543#测风塔70m高度各月风向玫瑰图图2.14 03543#测风塔70m高度各月风能玫瑰图图2.15 03543#测风塔70m风速和风功率各月日变化曲线图2.16 04690#测风塔70m高度风向玫瑰图图2.17 04690#测风塔70m高度风能玫瑰图图2.18 04690#测风塔70m高度风速风能分布直立方图图2.19 04690#测风塔70m高度风速和风功率年变化曲线图2.20 04690#测风塔70m高度风速和风功率日变化曲线图2.21 04690#测风塔70m高度各月风向玫瑰图图2.22 04690#测风塔70m高度各月风能玫瑰图图166、2.23 04690#测风塔70m风速和风功率各月日变化曲线3工程地质批 准:核 定:审 查:校 核: 编 写:3 工程地质3.1 工程概况甘肃xx第一风电场200MW工程位于甘肃省西北部的酒泉地区xx县城以东90km处的戈壁滩上,地理坐标处于东经964602964934、北纬403445403900之间。场址区南部为祁连山脉,北部以马鬃山为代表的北山山系,中部为著名的“河西走廊”,形成两山夹一谷的有利地形,成为东西风的通道,风能资源比较丰富,适宜建设大型风力发电场。场址地形开阔,地势较为平坦,海拔高程一般为1380m1500m。东西宽约5km,南北长8km左右,面积约40km2。场地南侧近邻167、312国道和疏勒河,交通较为便利。根据甘肃xx第一风电场200MW工程可研阶段工程地质勘测大纲的要求,西北院工程勘察部于2008年5月下旬开展了本阶段工程地质勘测工作,6月底完成了地质勘察的外业工作,7月底完成了内业整理及工程地质勘察报告的编制。具体完成的实物工作量见表3.1.1。表3.1.1 勘察完成工作量项 目单 位总 计备注勘探岩芯钻探/孔105.6/12坑槽m3400取样砂砾石样组12现场试验重型动力触探试验m标准贯入试验次59室内试验土工常规试验组12易熔盐试验组8工程地质收集区域及场址区有关地质资料套 1工程地质调查与测绘(1:50000)km240地质平、剖面图绘制km16勘探、168、试验等资料整理、分析份4工程地质勘察报告编写份13.2 区域地质概况3.2.1 地形地貌工程区地处河西走廊西段,南依祁连山山系,北邻北山。祁连山一般海拔3000m4000m,山势总体走向为NWWSEE,与区域构造线方向基本一致。北山山系总体走向近东西向,测区东北方向为北山山系的马鬃山,为一中低山地和丘陵区,呈近EW或NW向伸展。疏勒河沿祁连山山系北侧与北山山系南侧的山前倾斜冲洪积平原前缘交汇处由东向西流过,地貌上属安(西)敦(煌)盆地山前洪积倾斜平原,疏勒河河床为该区最低侵蚀基准面。风电场场址位于疏勒河右岸(北岸),属北山山系山前倾斜冲洪积平原的戈壁滩地貌,地势北东高南西低,海拔高程由北向南从169、北山山系的2500m降至疏勒河床的1160m,戈壁滩地地势开阔,地形较平缓。疏勒河两侧的山前倾斜冲洪积平原的戈壁滩地上,发育有大小不一的冲沟。3.2.2 地层岩性根据沉积建造、岩浆活动及构造变动,工程区地层岩性以新生代沉降为主。出露地层由老至新为:前震旦系:岩性较复杂,主要由片麻岩、片岩、碳酸盐岩、混合岩及火山岩组成,主要出露于测区南部的火焰山、截山、东巴兔山、青山、沙山等地,地层呈北东东向和东西向展布。侏罗系:岩性主要由角砾岩、砂砾岩、泥质砂岩、杏仁状玄武岩、炭质页岩夹粗砂岩及煤层组成。其下部与前震旦系或海西旋迴花岗岩,上部与上第三系疏勒河组,皆呈断层接触。主要分布于火焰山北麓芦草沟东侧及x170、x口附近。上第三系上新统:岩性主要由青灰色、微红色钙质粘土夹砂砾岩透镜体、浅褐黄色砂砾岩、砂岩及泥岩组成,在疏勒河断陷中广泛发育。其上部为第四系覆盖,下部与前震旦系或侏罗系呈断层或不整合接触,在沙山北坡多有出露。第四系:第四系地层分布广泛,主要由冲积、洪积、风积等形成的砾石、砂砾石、细砂、亚砂土、亚粘土、次生黄土和部分砾岩、砂砾岩组成。其中:下更新统(Q1pl):零星出露于芦草沟西部、东巴兔山南及沙山北坡,分布面积很小。本组由一套洪积的砾岩及砂岩组成,与下伏上新统疏勒河组或更老地层呈不整合接触。中更新统(Q2pl):分布于火焰山、东巴兔山及沙山南、北麓,构成山前洪积扇,xx一带亦有沉积。根据地171、表及钻孔资料,其岩性可分为上、下两层,下部主要由微红、淡黄、灰黄或黄褐色粘土、亚粘土及含砾亚粘土等组成(可能为冰水相沉积),最大厚度78m ,在xx一带有所分布。上部主要由砾石及砂砾岩组成,泥质胶结,磨园度好,分选性中等,厚50m60m,构成山前洪积扇及五、六级阶地。 构成北戈壁(包括测区)、一百四戈壁、南戈壁及山前的洪积扇的上更新统(Q3pl)地层,在地貌组成由山麓向平原倾斜的洪积平原,在河谷两侧,则构成三、四级阶地,岩性主要由砂砾石夹亚砂土及含砾粘土透镜体组成,地表以砾石、碎石及细砂为主,具交错层理,砾石成分主要为石英、硅质灰岩、硬砂岩、辉绿岩及安山岩等。砾石为次浑园状,分选性差,粒径多在172、2cm5cm,个别可达7cm8cm。砾石表面经氧化作用,常呈黑色。厚度一般30m40m,据钻孔资料最厚可达80余米。地层下部细,上部粗,反映盆地逐渐缩小的过程。全新统(Q4)地层主要分布于xx、西沙窝以西及踏实等地,成因为湖积冲积、冲积及风积。侵入岩:侵入岩分布较广,主要为花岗岩类及闪长岩类的侵入体,其次为酸性至基性的各类脉岩,岩浆活动有前寒武纪、海西及燕山旋迴。其中海西旋迴侵入岩最为发育。3.2.3 地质构造工程区在大地构造分区上位于塔里木地台最东端之菱角部位(一级构造单位),属于塔里木地块的xx敦煌地轴。区内主要受前震旦纪、海西、燕山及喜马拉雅四个构造旋迴的影响,其中前震旦纪、海西旋迴的构173、造运动表现较显著,伴随有岩浆活动,使前震旦纪地层深变质,并呈紧闭褶皱。燕山旋迴的构造运动表现较微弱,一般以断裂为主,岩浆活动不剧烈。喜马拉雅旋迴的构造运动,以大面积的垂直升降运动为主,其次有断裂出现。规模较大的褶皱及断裂主要分布于测区北部和南部,呈北东或近东西向分布,距工程区较远,工程区属构造基本稳定区(图3.2.1)。图3.2.1风电场区域地质构造及地震分布图3.2.4 新构造运动与地震本区新构造运动表现为强烈的大范围垂直升降运动,其次褶皱、断裂也有所表现。根据1:400万中国地震动峰值加速度区划图及中国地震动反应谱特征周期区划图(GB 18306-2001)资料(图3.2.2),场区地震动174、峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相对应的地震基本烈度为度。图3.2.2风电场地震动峰值加速度区划图3.3 场址区基本工程地质条件3.3.1 地形地貌xx第一风电场场址区地貌上为北山山系山前倾斜冲洪积平原的戈壁滩地,地势总体上北东高南西低,地面高程自北东1500m向南西降至1380m,坡度1左右。地势开阔,地形起伏不大,仅在场区北端分布有一些低矮的小山丘。场区内大小冲沟发育,冲沟长度不一,大的冲沟可贯穿场址区,宽度一般约3m5m,深度一般0.5m左右。沟中生长耐旱植被,冲沟中的冲洪积物主要来源于其两侧的戈壁平原,地势平坦,地形变化主要受冲沟的切割控制。3.3.2 地层岩175、性根据本次勘察成果,工程区地基土主要为第四系上更新统洪积松散堆积物组成,其特征自上而下描述如下: 第层:上更新统洪积(Q3pl)粉细砂层,含少量粘性土,褐黄色。分布于戈壁平原表部,地势低洼处缺失,分布不稳定,属盐渍类土,土层中见有硫酸盐类结晶(俗名称芒硝和石膏),呈雪花状或纤维状附着在碎石表面或空隙中,局部钻孔中取出的岩芯干燥后呈白糊状。结构松散稍密,干燥,锹易开挖。厚度一般0.3m0.7m左右。 第层:上更新统洪积(Q3pl)砾砂层,泥质微胶结,广泛分布于测区内,属盐渍类土。砾石粒径一般3mm5mm,含量约占3045,磨圆度一般,呈次棱角或次圆状,主要成分为砂岩、灰岩、硅质岩和石英岩等。本层176、层底埋深多小于2.0m,层厚1.0m1.7m左右,结构稍密,干燥稍湿,镐易开挖。第层:上更新统洪积(Q3pl)砾砂层,混杂较多粗中砂、少量圆砾和粉质粘土,浅褐色红褐色,泥钙质微弱胶结,测区内分布较为广泛。砾石粒径一般3mm5mm,含量约占3050,磨圆度一般,呈次棱角或次圆状,主要成分为砂岩、灰岩、硅质岩和石英岩等。干燥密实,已知厚度1.1m4.4m左右。层内少数部位发育有1层粉土夹层或2中粗砂夹层。本次勘探未揭穿该层。1层:上更新统洪积(Q3pl)粉土层,以粉土为主,含粉砂,黄褐浅褐色,呈透镜体状零星分布于场址区局部地段(ZK4ZK6 、ZK8和ZK11),层顶埋深一般1.6m3.4m,层厚177、一般1.2m2.0m左右。该层泥质微弱胶结,稍湿,坚硬,岩芯多呈块状或饼状。第层:花岗岩侵入体,出露于场区的ZK1ZK7和ZK10等部位。花岗岩呈灰灰白色,中粗粒结构,块状构造。矿物成份主要为石英、斜长石、黑云母、角闪石等。全风化层厚度4.0m10.4m,强风化层埋深约11.0m。全风化花岗岩,灰青色杂色,原岩结构已完全破坏,矿物多风化变质形成次生矿物,岩芯多呈碎块状或松散状,较软弱;强风化花岗岩,杂色灰青色,外观仍具有原岩组织结构,裂隙发育,部分矿物风化变质形成次生矿物,岩芯多呈块状、饼状或短柱状。本次勘探未揭穿该层。3.3.3 水文地质条件工程区一带主要河流有疏勒河等,均发源于祁连山北麓,178、由冰雪融化水和雨水补给。本风电场属中温带干旱大陆性气候,夏季炎热,冬季寒冷,年极端最高温度为36C ,极端最低温度零下35.1C ,气候特别干燥,风大,有“风库”之称,一般风力34级,最大可达8级以上。年平均降水量66.7mm,年平均蒸发量2847.7mm,蒸发量远大于降雨量。场地为贫水区,含水层的富水性受地形地貌、地层结构和气候的影响及制约。地下水补给来源主要为大气降水、雪山融水和北山山系的基岩裂隙水,流向大致呈自北东向南西方向,排泄于疏勒河,水力坡降0.60.8,与地形坡度基本一致,渗透系数约为50m/d。地下水类型属孔隙性潜水型,地下水位埋藏深度大于20m,历次勘探均未揭露出地下水。3.179、3.4 冻土深度测区内气候干旱少雨,地下水埋藏深度较大,冻土为季节性冻土。根据xx19611990年30年标准冻深观测资料统计成果,场址区多年季节性标准冻土深度为地面以下1.16m。3.4 场址区主要工程地质问题及评价3.4.1 场地地基等级和环境类别根据本工程场址地质条件的复杂程度及场地、地基的复杂程度,依据风电场场址工程地质勘察技术规定(发改能源(2003)1403号)和岩土工程勘察规范(GB50021-2001)对场地和地基复杂程度的划分标准及场地环境类型分类规定,xx第一风电场工程场地为中等复杂场地,地基等级为中等复杂地基,场地环境类别为类。3.4.2 岩土、地下水的腐蚀性为评价风电场180、场址区地基土对混凝土和钢结构的腐蚀性,本阶段进行了8组地基土的易溶盐含量测试,试验成果统计列表3.4.1。表3.4.1 场址区土的腐蚀性评价腐蚀介质腐蚀等级标准值(mg/kg)离子含量(mg/kg)腐蚀性评价SO42-弱225045002063.06423.4中等腐蚀中45009000强9000Mg2+弱4500600035.76198.0无腐蚀中60007500强7500总矿化度(含盐量)弱75000900005502.410025.3无腐蚀中90000105000强105000Cl-弱6001125221.52365.0中等腐蚀中112511250强11250PH弱5.06.57.859.181、62无腐蚀中4.05.0强20.33亚硫酸盐渍土亚氯盐渍土21亚硫酸盐渍土10.3硫酸盐渍土0.3平均含盐量(硫酸及亚硫酸盐)中盐渍土0.32.00.37中盐渍土强盐渍土25超盐渍土5备注:按含盐化学成分分类为亚硫酸盐渍土,按含盐量分类为中盐渍土场地岩土的含盐量虽然较高,但通过现场地质调查及钻探、坑槽探等观察分析,除表部土层中局部有溶陷、盐胀等现象外,埋深3m以下土层中的盐渍类土的特性表现不明显,其易溶盐含量也相应有所减少,总体符合自地表向下易溶盐含量呈逐渐减少的趋势。在下一阶段的勘察工作中还需对场地中的盐渍类土进行详查。场址区地形平坦,地势以较缓的坡度向南西方向倾斜,地表水排泄通畅,地下水位182、埋藏较深,岩土体含水量很小,盐渍土主要分布于场址区部分表部土层中,测区未见发生大面积的盐渍化,下部地基土仍保持原状土层较高的物理力学性质,尚不会对建筑物基础构成较大影响。但随着风电场的修建,特别是生产、生活设施的建设,将会有一定的生产生活用水排放。这些水体一旦滲入地下,将会改变建筑物周围岩土体的含水量,环境类别可能提高,并可能使建筑物周围的岩土产生次生盐渍化的问题,对风电场中的建筑物以及基础可能造成一定的影响。因此,建议切实作好生产生活用水管理和废水的有序排放,防止废水入渗,保持岩土的天然物理力学性状,防止对建筑物地基产生不良影响。3.4.4 岩土体物理力学性质为了解地基岩(土)层的工程地质特183、性,获取岩(土)体的物理力学参数,本阶段现场地勘进行了59组标准贯入试验,试验成果见表3.4.3;共取土样12件,完成室内常规土工试验12组,试验成果见表3.4.4。表3.4.3场址区地基土标准贯入试验成果统计值统计项目单位各岩土层标贯击数备注砾砂层砾砂层1粉土层风化花岗岩标准贯入的击数是经修正后的击数统计数量个12101120最大值击125750300214最小值击24626538平均值击53245125101表3.4.4土工试验成果表野外土样编号取样深度颗粒百分比(%)不均匀系数曲率系数有效粒径平均粒径限制粒径土定名依规范GB50021-2001分 类石砂粒黏土402020220.50.5184、0.250.250.0750.075CuCud10d50d60mmmmmmmmmZK011-11.00-1.3052.025.05.08.010.032.952.930.0752.0722.471圆砾ZK011-22.00-2.3049.030.05.010.06.019.492.000.1211.9102.367砾砂ZK011-33.50-3.8057.423.46.42.14.36.4118.291.820.20921.88024.686卵石ZK011-46.00-6.3060.027.53.55.04.08.911.760.3052.3302.714圆砾ZK06-11.00-1.3038185、.027.010.015.010.024.060.920.0751.0801.805砾砂ZK06-22.00-2.3016.960.24.38.67.22.814.145.670.2493.0203.517圆砾ZK06-33.00-3.3037.535.48.34.26.38.345.339.600.1033.6184.687圆砾ZK06-44.00-4.3053.316.76.716.76.626.361.040.0952.1182.515圆砾ZK06-56.00-6.3047.623.89.59.59.629.071.600.0801.7412.316砾砂ZK04-11.00-1.3051186、.822.47.112.95.822.391.540.1102.0632.463圆砾ZK04-22.00-2.3011.941.716.723.85.98.530.880.0920.5630.785粗砂ZK04-44.00-4.3048.621.610.813.55.520.840.970.1131.8342.354砾砂根据现场标贯试验和室内土工试验成果,结合场址区内地基土工程地质特性,经工程地质综合分析,提出本风电场地基土物理力学参数建议值,见表3.4.5。表3.4.5地基土体物理力学参数建议值地层名称及 编 号标准承载力f k (kPa)变形模量E O(MPa)抗剪强度备注C(kPa)()187、砾砂层300350304010202025砾砂层4005004045203030321粉土层300400303520252530全风化花岗岩(下部)400500405025403235根据本次室内岩土试验资料分析,初步认为:砂土层中含水率比较低,其数值在1.57.8之间,平均值5.2,表明场址区处于干燥状态。砂土层的最大密度一般在1.85g/cm32.2 g/cm3,最小密度一般也在1.3 g/cm31.5 g/cm3。表明土层处于密实坚硬状态,力学强度较高。3.4.5 振动液化及地质灾害评价风电场场址区地震动峰值加速度为0.10g,场地地层岩性主要为砾砂和呈透镜状分布的粉土夹层等,场址区地处188、西北干旱地区,场地岩土体常年处于干燥状态,地下水埋深很大,不具有砂土液化的条件,因此,场地岩土体无振动液化问题。风电场场址区地形较平坦,大小冲沟较发育,深度一般0.5m左右,为间歇性干沟。场址区不存在泥石流、滑坡等不良地质现象。3.4.6风电场施工及生活用水xx第一风电场南部边缘距疏勒河床直线距离约2km,在距第一至第三风电场南部边缘的以西约518km处,为xx水电站,南约37km处有五泉林场。xx水电站和五泉林场的水质相对较好,可满足施工及生活用水。3.5 风机持力层选择风电场场址区地貌上为第四系上更新统洪积的戈壁平原,地形平坦,地势开阔,地面高程1380.0m1500.0m。场址区地层至上189、而下分为四个主层,即:第层粉细砂层;第层砾砂层;第层砾砂层;第层局部分布的花岗岩侵入体。第层粉细砂层,位于戈壁平原表部,属硫酸盐盐渍类土,且位于多年季节性冻土带内,不宜作为地基持力层,建议挖除。第层砾砂层,呈泥质微胶结状态,内摩擦角2025左右,凝聚力10 kPa20 kPa。地层呈中密状态,标准承载力300kPa350kPa,变形模量30MPa40MPa,工程性能一般。第层砾砂层:呈泥钙质微弱胶结状态,内摩擦角3032左右,凝聚力20 kPa30 kPa。标准贯入试验平均击数高,地层呈密实状态,力学强度高,标准承载力400kPa500kPa,变形模量40MPa45MPa,是良好的持力层。考虑190、到盐渍土的分布深度,建议基坑开挖深度不小于3.0m。第1层粉土层:呈泥质微胶结状态,工程性能一般,标准承载力300kPa400kPa,变形模量25MPa30MPa,基本满足设计要求。本层在测区内分布不稳定,无法避让时也可作为风机基础持力层,但需做好雨水防渗工作,保持岩土的天然物理力学性状,防止对建筑物地基产生不良影响。第层风化花岗岩,为场址区侵入体,全风化层上部力学强度较低,不宜作为持力层,建议挖除;全风化下部标准承载力400kPa500kPa,变形模量40MPa50MPa,是较好的持力层。3.6天然建筑材料本次对混凝土骨料进行了地质调查,可开采利用的天然砂砾料源主要有xx祁连山砂砾石料场和x191、x县地区的双塔砂砾石料场。祁连山料场位于祁连山山前冲洪积戈壁平原上,距离风电场约75km,交通较为便利。料场地面较为平坦,滩地范围大,储量丰富,质量较好,开采条件较好,是该地区较好的天然骨料场。现有经营户在此开采生产,工程开工时可征地自行开采或可直接购买。双塔砂砾石料场位于双塔水库下游的河床中,料源的含泥量相对较高,质量和储量可基本满足要求,有经营户在此小规模开采生产,可开采条件较差。该料场距风电场场址区约50km,交通较为便利。经各料场比较,建议采用祁连山山前冲洪积天然砂砾料场作为开采料源,其它料场可做为备用料场。3.7 结论及建议(1)场址区地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱周期为192、0.45s,相对应的地震基本烈度为度,属构造基本稳定区。(2)风电场场址区为中等复杂场地,地基等级为中等复杂地基;场地环境类别为类。(3)场址区表层第层粉细砂层,位于季节性冻土带内,结构松散,力学性质低,建议进行挖除;第层砾砂层,地层呈中密状态,工程性能一般;第层砾砂层,结构密实,具低压缩性和高强度,是良好的持力层;第层全风化花岗岩,全风化层上部力学强度较低,不宜作为持力层,建议挖除;全风化下部标准承载力较高,压缩性较低,是较好的持力层。(4)场地表部岩土对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀,需采取防护措施。(5)场地地处西北干旱地区,岩土体常年处于干燥状态,地下水埋深很大,不具有砂土193、液化的条件。区内多年季节性标准冻土深度为地面以下1.16m。(6)为了防止生产、生活用水可能对建筑物周围的岩土产生次生盐渍化和对混凝土及钢结构的腐蚀性,建议切实作好生产生活用水管理和废水的有序排放,防止对建筑物地基产生不良影响。(7)建筑材料可采用xx祁连山山前冲洪积天然砂砾料场,可自行开采或以购买方式由开采商供应。其它料场可作为备用料场。4工程任务及规模批 准:核 定审 查:校 核:编 写:4 项目任务与规模xx第一风电场工程位于甘肃省xx县东北部的戈壁荒滩,总装机容量201MW,采用134台1500kW风机,正常运行期多年平均上网电量41773.1万kW.h。工程任务为发电,建成后供电西北194、电网。4.1地区社会经济现状及发展规划4.1.1地区社会经济现状4.1.1.1陕甘青宁四省(区)陕甘青宁四省(区)地处我国西北部,东接山西、河南、湖北,南与重庆、四川、西藏相邻,西面为新疆维吾尔自治区,北与内蒙古自治区相连。陕甘青宁四省(区)总土地面积14441万hm2,其中陕西2058万hm2、甘肃4544万hm2、青海7175万hm2、宁夏664万hm2。四省(区)总面积占我国陆地面积的15.04%;其中耕地面积为928.82万hm2,耕地面积占四省(区)总土地面积的6.43%;林地面积为1747.74万hm2,林地面积占四省(区)总土地面积的12.1%;草地面积为6252万hm2,草地面195、积占四省(区)总土地面积的43.29%;其余为戈壁、荒漠、沙漠、荒山和雪山秃岭。截止2007年底,陕甘青宁四省(区)总人口7527万人,约占全国大陆总人口的5.70%;其中陕西3748万人、甘肃2617万人、青海552万人、宁夏610万人。2007年四省(区)生产总值为9664亿元,占全国生产总值的约3.92%。西北四省(区)人均GDP约为12839元。四省(区)全社会用电量为1994.1亿kW.h,较上年增长14.9%。受地理位置、自然条件、交通状况等制约,陕甘青宁四省(区)经济基础较薄弱,经济总量较小,仍属于经济落后地区,但四省(区)资源丰富,经济发展潜力巨大。陕甘青宁四省(区)基本情况见196、表4.1.1。陕甘青宁四省(区)地域辽阔,资源丰富,是石油、化工、原材料和能源基地,具有得天独厚的水、煤、气等能源优势,矿产资源、动力资源在全国占有重要地位。经过50年的建设,该地区基本形成了以能源、有色金属、石油化工、机械电子、军事工业为主体的工业体系。即陕、宁的煤炭和天然气、石油工业,陕、甘以国防工业、核工业为核心的机械加工业,陕西的纺织业和甘肃的石化工业,甘青宁的铝冶炼和有色金属工业,青海海西的盐化工业等。表4.1.1 陕甘青宁四省(区)基本情况表序号项 目单 位陕 西甘 肃青 海宁 夏合 计1土地面积万hm220584544717566414441(1)耕地面积万hm2415.4348197、.8954.20110.33928.82耕地占有率%20.187.680.7616.626.43(2)森林面积万hm21011.9425.69256.9953.161747.74(3)草地面积万hm231616644038.6233.462522水力资源蕴藏量MW12768.914887.321873.82102.651632.63人口总计万人3748261755261075274国内生产总值亿元5369.92699.2761.0834.29664.3其中:第一产业亿元594.7386.485.897.91164.8第二产业亿元2917.01282.2396.7420.35016.2第三产业亿198、元1858.21030.6278.5316.03483.35用电量亿kW.h6546152854401994陕甘青宁四省(区)幅员辽阔,能源和矿藏资源极为丰富,但是开采利用率低。水能资源居全国第三位,技术可开发的水电装机容量为41848MW,技术可开发的发电量为1638.88亿kWh,分别占全国的7.7%和6.6%;目前已开发(建成发电)水电总装机容量不到技术可开发量的30%。煤炭预测总储量7852.6亿t,占全国的15.5%,保有储量2120.4亿t,仅次于华北地区;还有丰富的石油天然气资源,石油保有储量10.1亿t、天然气探明储量9890.75亿m3。风能、太阳能资源也很丰富。陕西省探明的199、矿藏资源居全国前十位的矿种,除天然气、煤炭和石油外,还有55种,金属矿有铢、钼、锶、铁、铌、镍、锑、金、铅、锌、鈦、锰、铝、钒等;非金属矿有石灰岩、白云岩、大理岩、磷、盐、石棉、汞、重晶石、硼润土等;甘肃省居全国前十位的矿藏有46种,居首位的有镍、钴、铂等11种,居25位的有鋅、鉻、锑、重晶石等15种;青海省居全国前十位的矿藏有52种,锂、钾盐、镁盐、盐、锶、芒硝、石棉等11种居全国首位,其它还有溴、硼、銣、铟、钴、鉻、镍、铅、石膏等;宁夏回族自治区除煤炭外,还有铁、水泥用灰岩、石膏、玻璃用沙岩等。陕甘青宁四省(区)能源资源概况见表4.1.2。表4.1.2 陕甘青宁四省(区)能源资源概况表分 200、类项 目单位陕西甘肃青海宁夏合计1.水电技术可开发量装机容量MW6623.810625.423140.41458.441848可发电量亿kWh222.16444.34913.4458.941638.882.煤 炭预测储量亿t3802.6187015320277852.6保有储量亿t1675.493.043.0309.02120.43.石 油预测储量亿t11.9111.29保有储量亿t5.12.7220.2810.14.天然气探明储量亿m36390.7535009890.75保有储量亿m33611.767.31260.20.74939.94.1.1.2 甘肃省甘肃省位于我国的西北地区,地处黄河上201、游,地域辽阔。东接陕西,东北与宁夏毗邻,南邻四川,西连青海、新疆,北靠内蒙,并与蒙古人民共和国接壤。甘肃既是古丝绸之路的必经要道,又是新亚欧大陆桥的组成部分,具有十分重要的战略地位。全省总土地面积45.4万km2,居全国第七位。甘肃地貌复杂多样,山地、高原、平川、河谷、沙漠、戈壁,类型齐全,交错分布,地势自西向东北倾斜。其中山地11.8万km2,高原13.4万km2,川地13.43万km2,戈壁沙漠6.81万km2。截止2007年底,全省常住总人口2617.16万人,比上年末增加10.91万人。其中,城镇人口826.76万人,占全省常住人口的31.59%,比重比上年提高0.50个百分点;乡村人202、口1790.40万人,占全省常住人口的68.41%,比重比上年下降0.50个百分点。2007年,甘肃全省国内生产总值2699.2亿元,比上年增长12.1%。一、二、三产业增加值所占的比重为14.3:47.5:38.2。在全省经济增速发展的同时,政府、企业和居民收入同步实现较快增长。2007年全省大口径财政收入为391.56亿元,比上年增长32.74%;一般预算收入为190.6亿元,比上年增长34.97%。全年城镇居民人均可支配收入为10012.34元,比上年增长12.24%。农民人均纯收入2328.92元,比上年增长9.13%。全省主要产品产量为:粮食824.43万t,棉花12.94万t,油料203、46.36万t,原油351.67万t,原煤3949.34万t,发电量618.85亿kWh,钢597.89万t,水泥1540.21万t。甘肃省能源资源主要有水能、煤炭、风能、太阳能、石油、天然气、地热等。甘肃省水资源主要分属黄河、长江、内陆河3个流域、9个水系。黄河流域有洮河、湟水、黄河干流、渭河、泾河等5个水系;长江流域有嘉陵江水系;内陆河流域有石羊河、黑河、疏勒河3个水系。全省河流年总径流量415.8亿m3,其中,1亿m3以上的河流有78条。根据甘肃省水力资源复查成果(2003年)统计,全省水能资源理论蕴藏量14887.3MW,年发电量1304.16亿kWh;技术可开发量10625.4MW,204、年发电量444.35亿kWh;经济可开发量9009MW,年发电量370.43亿kW.h。目前开发利用率为经济可开发量的41%,具有较大的开发潜力。甘肃省煤炭资源较丰富,分布广泛。全省煤炭预测量埋藏深度在2000m以内的资源量为1428亿t,其储量仅次于山西、新疆、内蒙古、陕西、宁夏,居全国第六位。煤源主要分布在东部与陕西、宁夏毗邻的地区及河西走廊东端。1998年底,全省累计探明煤炭储量为95.9亿t,保有储量92.75亿t。保有储量中烟煤占83%,炼焦煤占8%,无烟煤占1%。主要矿区分布在华亭、靖远、窑街等中、东部矿区。三大矿区煤炭储量约占全省已探明煤炭地质储量58%左右。甘肃省的煤炭品种有褐205、煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤、肥煤、主焦煤、瘦煤、贫煤及无烟煤10个煤种,其中属于炼焦用的气煤、肥煤、主焦煤及瘦煤数量很少。全省烟煤、动力用煤储量丰富,炼焦用煤和无烟煤煤种较少。2006年全省各类煤矿共生产原煤3822.79万t。甘肃省属全国风能资源较丰富的省区,风能资源理论储量为2.37亿kW,可开发利用的风能资源总量为26670MW,风能总储量居全国第五位。全省有效风能储量由西北向东南逐渐减少,风能丰富区为河西走廊北部区域,约占全省面积的23%,年有效风能储量在800 kWh/m2以上,年平均有效风功率密度在150W/m2以上,有效风速时数在6000h以上。可利用区为河西走廊南部和省内206、其他北纬40度以上的高山区,约占全省面积的24%,年有效风能储量在500 kWh/m2左右,年平均有效风功率密度在100W/m2左右,有效风速时数在4500h左右。季节利用区为甘肃中部地区,约占全省面积的25%,年有效风能储量在280 kWh/m2左右,年平均有效风功率密度在60W/m2左右,有效风速时数在3000h左右。安西、xx、马鬃山等地,年平均风速在3.0m/s以上,风速年内、年际变化都较小,多年月平均风速最大与最小仅差1.01.5m/s,年平均风速的变差系数在0.020.025之间,具有开发建设大型风电场的有利条件。甘肃省是我国太阳能资源丰富的省区之一,特别是河西走廊和甘南高原,年太207、阳总辐射量分别为58006000MJ/m2和58006200MJ/m2,河西走廊中西部每年日照小时数达30003300h,河西走廊东部每年日照小时数达28003000h。太阳能的开发利用主要有太阳灶、太阳能热水器、太阳房、太阳能发电、日光温室等多种形式。2000年全省有太阳灶24.5万台,太阳能热水器20.32万m2,太阳能暖房建筑面积141.37万m2,太阳能光伏发电4628套,发电能力6.32万峰瓦,年发电量10.39万kWh。甘肃省境内石油资源较丰富,石油地质总资源量约36.57亿t,现已进行大规模开发的有xx和长庆两个油田。其中:xx油田勘探开发区面积113.31km2,地质总资源量约208、8.1亿t,已探明的石油地质储量约1.37亿t;长庆油田探明含油面积930.5km2,油气总资源量约28.47亿t,已探明地质储量4.56亿t。天然气主要利用涩北经西宁至兰州输气管线工程。省内已发现地下热水露头45处,其中天然热水泉22处,人工露头23处,均属低中温水。甘肃省矿产资源丰富,矿种较多,类型较齐全。截至2006年底已发现各类矿产173种(含亚矿种),占全国已发现矿种数的74%,其中已探明储量的矿产97种,其中:能源矿产7种、金属矿产35种、非金属矿产53种、水气矿产2种。储量居全国第1位的有10种,前5位的有25种,前10位的有49种。甘肃是全国中药材主要产区之一。现有药材品种95209、00多种(包括野生),居全国第二位。目前经营的主要药材有450种,如当归、大黄、党参、甘草、红芪、黄芪、红花、贝母、天麻、杜仲、灵芝、羌活、冬虫草等,特别是当归、甘草、大黄、党参、黄芪等以产量大、品质好而闻名中外。甘肃旅游资源较丰富,境内有众多的宗教寺院、石窟、文化遗址、风景名胜。著名景区主要有郎木寺、拉卜楞寺、敦煌石窟、崆峒山、麦积山、卧龙寺、炳灵寺、马家窖文化遗址、寺洼文化遗址、哈达铺红军长征纪念馆、俄界会议会址、天险腊子口战役遗址、则岔石林国家级自然保护区、尕海候鸟自然保护区等。4.1.1.3 酒泉市酒泉市位于河西走廊西端,以“城下有泉”,“其水若酒”而得名。全市总面积19.4万km2,210、占甘肃省面积的42%,境内有汉、回、蒙、哈萨克、裕固、维吾尔等40个民族,2007年末全市总人口99.03万人。辖1区(肃州区)2市(xx、敦煌)4县(金塔、xx、肃北、阿克塞)。2007年,全市生产总值达到203.25亿元,比上年增长12.8%。其中,第一产业增加值38.31亿元,增长5.96%;第二产业增加值92.25亿元,增长18.55%;第三产业增加值70.69亿元,增长9.61%。全市人均生产总值20524元,按当年汇率折算达2810美元。三次产业比例由上一年的19.7:44.4:35.9调整为18.8:46.4:34.8。2007年,全市财政收入17.2亿元,比上年增长22.6%。211、地方财政收入7.6亿元,增长19.81%。城乡居民生活水平继续提高,全年城镇居民人均可支配收入11269元,比上年增长11.27%;城镇居民人均消费性支出9055元,比上年增长11.9%。全年农村居民人均纯收入5106元,比上年增长7.6%;农村居民人均生活消费支出4328元,比上年增长18.78%。2007年,全市实现农林牧渔及其服务业增加值68.4亿元,比上年增长6.45%。全年粮食产量36.28万t,比上年减少0.67万t,减产1.8%;棉花产量8.65万t,减产0.7%;蔬菜产量73.51万t,增产12.3%;油料产量0.74万t,减产7.2%。全年全部工业增加值77.47亿元,比上年212、增长18.12%,占GDP的比重为38.1%,比上年提高1.47个百分点。地方工业增加值26.79亿元,比上年增长23.5%。全市规模以上工业增加值67.14亿元,比上年增长21.87%。全年社会消费品零售总额51.58亿元,比上年增长17.2%。分城乡看,城市消费品零售额34.93亿元,增长17.39%;农村消费品零售额16.65亿元,增长16.8%。分行业看,批发和零售业零售额42.89亿元,增长16.4%;住宿和餐饮业零售额6.82亿元,增长21.9%。2007年全年全社会固定资产投资116亿元,比上年增长25%,其中,城镇投资88亿元,增长20.8%;农村投资28亿元,增长48.99%213、。酒泉市光热水土资源丰富,是重要的商品粮棉基地、瓜果蔬菜基地、产业基地和畜牧基地,也是全国最大的对外制种基地之一。矿藏种类多,储量大,品位高,有5个成矿带共有矿点572处,构成矿床的92处,矿种48个,有储量居亚洲第一的塔尔沟钨矿、居全国第三的大道尔吉铬矿和居全省首位的黄金开采量。新中国最早的石油工业基地xx石油城从这里崛起,共和国第一颗人造地球卫星和第一颗载人飞船“神舟5号”从这里升空,酒泉钢铁城、核工业城等一批重点国有大中型工业企业座落在这里。以敦煌莫高窟为龙头,西汉酒泉胜迹、鸣沙山、月牙泉、阳关、xx关、雅丹地貌、榆林窟、锁阳城、梦柯冰川、高山国际狩猎场、大漠风光等众多的旅游景点为依托,214、成线成网,全方位辐射,促成了旅游产业的快速发展。4.1.1.4 xx县xx县位于甘肃省河西走廊最西端,是古丝绸之路上的一边塞重镇。东邻石油城xx市,西接国际旅游名城敦煌市,南北两边与肃北蒙古族自治县毗连,西北与新疆哈密市接壤,是连接甘、新、青、藏四省区的交通枢纽,总面积2.41万km2,辖5镇7乡,总人口11.69万人。xx县水土、光热、矿产、交通、旅游资源丰富。境内多泉眼湿地,双塔水库是全省储水量最大的农业灌溉水库,疏勒河、榆林河两大水系流域面积分别达1.22万km2和0.55万km2;盛产小麦、玉米、棉花、瓜、苹果、梨、杏、葡萄等农副产品,被誉为甘肃省的“粮仓”、“棉花基地”、“瓜果之乡”215、;名贵中药材锁阳、苁蓉、甘草等,分布广、品质优,享誉省内外,甘草、锁阳系列产品加工初具规模;已探明的金属矿藏有金、银、铜、铁、铅、锌、花岗石等四十多种,地质储量达447.8万t,特别是黄金资源和花岗石资源储量大、品位高、分布广;境内建有国家级戈壁荒漠草地自然保护区,栖息着雪豹、金雕等国家一、二级保护动物26种;境内有敦煌石窟艺术重要组成榆林窟、东千佛洞等石窟寺,中国面积最大、保存最完整的汉唐古城锁阳城为代表的古城堡等290余处古遗存和双塔湖、浪柴沟等观光旅游景点,其中国家级重点文物保护单位4处,省级19处,是甘肃省文物大县之一,安西日渐成为令世人瞩目的又一条旅游黄金线。2006年全县完成生产总216、值14.4亿元,比上年增长16.7%,其中:第一产业增加值4.46亿元,增长9.5%;第二产业增加值4.02亿元,增长32.4%;第三产业增加值5.93亿元,增长13.1%;三次产业结构调整为31:28:41;人均生产总值达到15062元,增长16.0%。全年实现大口径财政收入8391万元,比上年增长16.3%(剔除农业税减免因素),其中,地方一般预算收入3002万元,增长13.5%。2006年完成工业增加值2.52亿元,增长28.4%,全年城镇居民人均消费性支出6793元,同比增长8.6%。全社会固定资产投资达到13.34亿元,增长38.7%。农民人均纯收入达到4676元,城镇居民可支配收入217、达到8599元,比上年增长10.6%。2006年底,全县施工项目121个,比上年增加6个,计划总投资31.72亿元,比上年增长11.7%。开工建设的工业项目47个,完成投资5.22亿元,比上年增长48%,占全部投资的39.2%,增速高于全社会投资9.7个百分点。4.1.2 地区国民经济发展规划4.1.2.1陕甘青宁四省(区)陕西省预计到2010年,国内生产总值突破6000亿元,“十一五”年均增长11%左右,人均达到16000元。到2020年,生产总值突破1.5万亿元,人均超过4500美元,实现全面建设小康社会第三步战略目标,建成西部经济强省。甘肃省预计到2010年全省GDP达到3000亿元,年218、均增长速度达到9%以上,力争2008年国内生产总值比2000年翻一番;到2020年全省GDP达到5510亿元,年均增长速度达到9%以上,人均国民生产总值达到2270美元,实现全面小康。青海省预计“十一五”GDP年均增长11%。2010年GDP预计达到848亿元,一、二、三产业结构由2005年的13:48:39转变为2010年的13:50:37,基本实现工业化。2020年GDP预计达到1869亿元,达到了翻两番的目标。宁夏自治区预计到2010年人均国内生产总值翻一番,增速在前8年9%的基础上,后两年不低于10%,到2007年完成人均翻番目标的70%以上;到2020年宁夏人均国内生产总值达到全国平219、均水平,总人口控制在750万人以内。到2020年国内生产总值翻番2.75番,达到1792亿元(2000年价格水平)。4.1.2.2甘肃省甘肃省在制订国民经济发展规划中坚持改革创新、为民谋利、全面推进西部大开发战略、大力推进农业产业化、工业化、城镇化、信息化建设,还把大力开发利用水利资源做为加强基础设施建设的首要措施,争取2020年实现全面小康。甘肃省“十一五” 规划的社会发展总体目标为: 生产总值年均增长10%,2007年实现人均生产总值比2000年翻一番;2010年生产总值达到3000亿元以上,人均生产总值达到10000元以上,全社会固定资产投资年均增长15%,财政收入增长高于生产总值增长速220、度,五年城镇新增就业80万人,城镇登记失业率控制在4.6%左右,物价总水平保持基本稳定;工业化进程进一步加快,农业产业化和市场化水平提高,服务业发展壮大,2010年三次产业结构调整为12.54641.5,工业增加值占生产总值的比重提高到40以上,研究与试验发展经费占生产总值的比重达到1.5左右,科技创新能力增强,城镇化水平提高到35以上;节约型社会建设取得重要进展,万元生产总值能源消耗比2005年降低20以上,万元工业增加值用水量降低30以上,工业固体废物综合利用率提高到 50以上;全面实现普及九年义务教育目标,高中阶段教育和高等教育毛入学率分别达到50和20以上,职业教育加快发展,人均受教育221、年限与全国平均水平进一步缩小;城市和农村医疗服务设施继续改善,新型农村合作医疗基本覆盖全省农村居民,公共产品和服务供给能力不断增强;人口自然增长率控制在7左右;努力遏制生态环境恶化的趋势,森林覆盖率提高到16左右;市场投资主体进一步多元化,非公有制经济占生产总值比重提高到40以上;利用外资规模不断扩大,进出口总额年均增长15,开放型经济提高到新水平;城镇居民人均可支配收入年均增长8,农民人均纯收入年均增长6左右,城乡居民生活质量普遍提高,生活环境不断改善。民族团结进一步增强,民主法制建设、精神文明建设取得新进展。4.1.2.3酒泉市根据酒泉市国民经济和社会发展第十一个五年总体规划纲要,“十一五222、”时期是酒泉市全面建设小康社会的关键时期,在扩大投资、夯实基础、改善环境、加快发展的历史阶段。全市经济社会发展以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,确保实现经济两位数增长,力争到“十一五”末,全市生产总值和财政收入在2005年的基础上翻一番,人均生产总值达到26000元以上;经济结构战略性调整实现重大突破,初步形成具有区域特色和较为合理的产业结构,三次产业结构调整为13:45:42;生态环境恶化趋势得到遏制,资源利用效率显著提高,力争单位生产总值能源消耗比十五末降低20%左右;城镇居民可支配收入达到15000元,年均增长11%,农民人均纯收入6000元(不包括移民),年均增长6.5%,人民223、生活总体达到小康水平;坚持教育优先发展,继续巩固“两基”成果,九年义务教育各项指标达到部颁标准以上,普及高中阶段教育和学前教育,高中阶段入学率达到90%以上,积极发展各种形式的成人教育、职业技术教育。城市医疗卫生服务水平和农村医疗服务设施进一步改善;城镇登记失业率控制在3.5%以内,人口自然增长率控制在7以内;政治文明、精神文明、物质文明和社会文明共同进步,民族团结进一步增强,社会更加和谐。4.2地区电力系统现状及发展规划4.2.1 电力系统现状4.2.1.1 西北电网西北电网是全国六大跨省电网之一,东西直线长约1400km(东起陕西韩城,西到甘肃敦煌及青海格尔木),南北宽约900km。西北电224、网已覆盖陕甘青宁四省区的大部分经济较发达地区,西安、兰州、西宁、银川等地区是电网的核心部分,主网最高电压等级为750kV。截至2007年底,陕甘青宁四省(区)全口径装机容量42890MW,其中水电厂12960MW、火电厂29320MW、风电560MW、其它50MW,水电、火电、风电所占比例分别为30.2%、68.4%、1.3%。截至2007年底,全网已投运750kV线路1条,长度140.7km。全网共投运330kV线路209条,总长度约14879.92km;其中陕西省境内线路长度5353.9km,甘肃省境内线路长度5180km,青海省境内线路长度3120.52km,宁夏回族自治区境内线路长度1225、225.5km。全网共有750kV变电所2座,主变2台,总容量3000MVA。330kV降压变电所76座,主变166台,总容量37750MVA;其中:陕西32座,变电容量14910MVA;甘肃25座,变电容量11790MVA;青海12座,变电容量7230MVA;宁夏7座,变电容量3820MVA。2007年陕甘青宁四省(区)全社会用电量达到1994.1亿kW.h,较上年增长14.6%。陕甘青宁电网统调口径用电量达到1795.7亿kW.h,较上年增长13.0%。陕甘青宁电网口径最高发电负荷28770MW,较去年增长12.96%。陕甘青宁电网统调口径最高发电负荷26090MW,较去年增长12.5%。226、从全年电量平衡情况来看,青海为电量主要送出省,陕西、甘肃为电量主要购入省,在青海电量出现缺口的时段陕西、甘肃承担了送出任务。西北电网全年保持向华中电网360MW定功率送电。2007年全年,西北电网共向华中电网输送电量29.6亿kW.h(灵宝侧计量)。西北电网存在的主要问题:(1)省区间电网难以满足不断增加的功率交换的要求,导致水电效益没有得到充分发挥;(2)局部地区网架薄弱,送受电能力差。4.2.1.2 甘肃电网甘肃电网处于西北电网的中心位置,是西北电网的主要组成部分,东与陕西电网通过330kV西桃、天雍、秦雍、嵋雍线联网,西与青海电网通过330kV花海一回、海阿三回、官兰西线双回联网,北与宁227、夏电网以330kV靖青双回、靖固一回及石中线联网。甘肃电网主网电压等级为330kV。甘肃省电网分为中部电网、东部电网和河西电网,其中中部电网包括兰州、白银、定西、临夏等地区,东部电网包括庆阳、平凉、天水、陇南等地区,河西电网包括金昌、张掖、嘉峪关、酒泉等地区。甘肃中部电网不但是甘肃省电网的核心,也是西北电网的核心,担负着东西部水火电交换的重要任务;河西电网通过海石湾永登凉州330kV三角环和凉州金昌张掖嘉峪关330kV双回线与甘肃主网相连。截至2006年,甘肃电网统调(五级调度)发电装机容量为10848.9MW,较上一年增长11.6%,其中:水电装机4112.8MW,占总发电装机的37.9%,228、火电装机6585.5MW,占总发电装机的60.7%,风电及燃机150.6MW,占总发电装机的1.4%。全年统调发电量470.3亿kW.h,同比增长5.92%,其中:火电321.3亿kW.h,同比增长5.11%;水电148.0亿kW.h,增长7.05%。甘肃电网目前有750kV线路1条,长度140.71km(省内长度127.71km),主变1台,容量1500MVA;330kV线路63条、总长度约5895.6km(省内长度5146.4km),变电站22座,主变46台,变电容量9390MVA;220kV线路条数42条、总长度1220.9km(不含碧广线),变电站12座(不含成县变),主变27座(含成229、县1、2变),变电总容量3360MVA,开关站1座;110kV线路394条、总长度约11129.8km,变电站187座,主变354台,变电容量10157.6MVA。全省在实现乡乡通电的基础上,村、户通电率分别达到97.73%、96.32%,配电网络的供电能力、供电质量、调度自动化水平以及安全可靠性均有大幅提高。2006年甘肃省全网用电量475.08亿kW.h,比上年增长11.8% ;电网日最大用电负荷7178MW(11月20日),增长12.12%,日最大峰谷差1405MW(11月17日),增长1.37%,平均峰谷差1218MW,增长1.57%。由于甘肃电网中工业及高耗能铁合金用电所占比例加大,230、这部分电量受国家宏观调控以及市场价格影响,使得2006年全网用电增长平稳。虽然全年电网发用电基本平衡,但由于甘肃发电装机中火电机组比例过高,火电备用容量较小,部分时段出现零备用,个别时段出现用电缺口,电力供应不均衡性较大。同时,火电发电装机中,中小机组比重较大,能源效率较低,污染严重,可靠性差。4.2.1.3 河西电网河西电网是甘肃电网的重要组成部分,位于甘肃西部的河西走廊,分为武威地区电网、金昌地区电网、张掖地区电网、嘉酒地区电网共四个地区性电网,目前河西电网通过海石湾、永登凉州金昌山丹张掖嘉峪关的双回330kV链式供电网络与甘肃主网相连,覆盖河西地区主要经济带。另外,在武威地区和金昌地区电231、网还存在2座220kV变电站,通过220kV连-法-宁线与连城电厂相连。截至2006年底,河西电网内已建成330kV变电所5座,变电容量2280MVA;220kV变电所2座,变电容量480MVA;电源总装机容量1205MW,其中公网装机783MW,企业自备电厂装机422MW。截至2006年底,武威地区建成凉州330kV变电所1座,主变2240MVA,发放220kV变电所1座,主变2120MVA。2006年武威电网最大用电负荷453MW。截至2006年底,金昌地区建成金昌330kV变电所1座,容量3240MVA,宁远堡220kV变电所1座,主变2120MVA。电源有永昌一厂装机容量99 MW ,232、目前已经开始拆除退役,永昌二厂装机容量200 MW。2006年金昌电网最大用电负荷504MW。截至2006年底,张掖地区已建成330kV变电所2座,其中,张掖330kV变电所主变容量2240MVA,山丹330kV变电所主变容量2150MVA。张掖地区有目前河西地区单机容量最大、装机容量最大的电源点张掖电厂,装机容量2300MW。另外,张掖地区小水电较为丰富,已建成龙首水电站59MW,西流水水电站157MW。2006年张掖电网最大用电负荷332MW。截至2006年底,嘉酒地区已建成嘉峪关330kV变电所1座,容量2150MVA。嘉酒地区水能、风能、天然气等资源丰富,电网内已建成昌马联合水电站44233、.85MW、xx镇小水电73MW,xx风电场64.1MW,敦煌凯腾燃机50MW。火电电源已建成八零三电厂装机容量135MW,酒钢自备电厂装机容量422MW(172+2x125MW)。2006年嘉酒地区公网最大用电负荷397MW,酒钢公司内部最大负荷609.5MW。4.2.2 电力系统规划4.2.2.1 西北电网2008年建成750kV乾县变、平凉开关站、西宁变、银川东变、贺兰山变和黄河开关站。建设750kV兰州东平凉乾县双回、兰州东银川东回、官亭西宁单回、拉西瓦水电站官亭单回、拉西瓦水电站西宁单回和大坝三期贺兰山黄河单回线路。2009年建成750kV宝机变、渭南变、永登变、白银变、金昌变和黄河234、变。建设750kV乾县宝鸡双回、乾县渭南双回、官亭兰州东二回、西宁永登白银双回、永登金昌双回线路、白银黄河银川东二回。2010年建成750kV延安变、榆横变、天水变、酒泉变、安西变、西宁二变、乌兰开关站和格尔木变,扩建银川东和官亭变。建设750kV渭南延安榆横双回、兰州东天水宝鸡双回、西宁西宁二乌兰格尔木双回、金昌酒泉安西哈密双回线路。2010年西北电网将形成甘青断面四回、甘陕断面四回、甘宁断面两回、新疆与西北主网断面两回750kV线路的主网架结构。2010年关中电网形成宝鸡、乾县、渭南3座750kV变电所的东西“一”字型布局。兰州白银电网形成兰州东、永登、白银3座750kV变电所环网布局。西235、宁海东电网建成官亭、西宁、西宁二变3座750kV变电所。宁夏电网建成银川东、贺兰山、黄河3座750kV变电所。电网主要负荷中心的供电能力大为加强。2010年西北750kV电网延伸至几个远离主网的重要地区电网(陕北、河西、格尔木),支持了这些地区负荷及电源的快速发展。2010年西北电网网对网外送电出口有四个:灵宝背靠背直流联网,规模扩建至1110MW;宁夏山东直流联网,规模为4000MW;陕西四川直流联网,规模为3000MW;青海西藏直流联网,规模为600MW。2020年西北电网将形成甘青断面6回、甘陕断面4回、甘宁断面2回、宁陕断面2回、新疆与西北主网断面4回750kV线路的电网结构。2020236、年西北电网形成了坚强的送端电网。四个负荷水平超过千万的大型负荷中心(关中、陕北、宁夏、兰州西宁)之间形成环网结构,为西北区域电力市场的建立提供了有利条件。2020年新疆与西北主网之间通过4回750kV线路联系,西北电网形成了新疆甘青宁4回750kV线路,甘青宁陕西6回750kV线路的西电东送大通道,可以满足西北电网水火互济、水火打捆外送的需要。陕甘青宁四省(区)19802006年国内生产总值增长与电力增长的势头日趋明显,陕西、甘肃电力增长弹性系数低于1.0,青海、宁夏电力增长弹性系数高于1.0,这与西北四省经济结构基本吻合,20002006年四省区的电力需求总体上增长较快。随着经济发展、高科技237、和第三产业速度加快,及原材料加工和劳动密集型的一些产业向西部转移,使陕甘青宁四省(区)有色、冶金、化工等资源性优势产业的地位进一步加强,因而四省(区)的原材料工业,特别是高耗能工业比重仍高于东部地区,因此“十一五”期间陕甘青宁四省(区)电量增长率应该高于全国平均增长速度。陕甘青宁四省(区)都用了多种方法对本省区的电力需求进行了预测,按各省“十一五”经济发展规划,GDP增长率都高于全国平均增长率,一般在911之间,陕甘青宁四省(区)平均约10.7。根据西北电网有限公司2008年7月编制的西北电网2008-2012年滚动规划,陕甘青宁电网2010年、2015年、2020年总的需电量分别为2844亿238、kW.h、4162亿kW.h、5740亿kW.h,相应“十一五”、“十二五”、“十三五”期间需电量增长率分别是13.4、7.9、6.6,全网最高负荷分别为43240MW、61710MW、85710MW,相应“十一五”、“十二五”、“十三五”期间负荷增长率分别为14.7、7.4、6.8。4.2.2.2 甘肃电网甘肃电网处于西北电网的中枢,经过多年发展,虽已形成覆盖全省的330kV及110kV输配电网络,但电网结构依然薄弱,不能适应全省经济发展的要求。“十一五”期间,甘肃电网将以建设西北750kV超高压电网为契机,一是加快750kV电网建设,建设安西张掖永登双回输变电工程和官亭兰州东平凉天水关中南239、通道、西宁永登白银宁东北通道,以及白银兰州东南北间纵向通道,成为西北电网网架的核心和西北区域资源优化配置的中心;二是加强330kV输配电网结构,中部电网建设张家台、兰州南、兰州北、银西变电所,并根据地区负荷增长和电源发展情况,逐步向临夏、定西、陇南、甘南等地区延伸;东部电网建设炳陇双回线、平兰东双回线、靖固西单回五回横向联络线及西峰天水陇南纵向联络线,形成“五横一纵”的电网结构;河西电网在建成河西第二回330kV线路的基础上,沿线开断建设山丹、高台、法放等变电所,并向安西延伸。三是进一步完善110kV及以下输配电网建设,扩大电网覆盖面和供电能力,保证全省经济发展和人民生活用电增长的需要。根据西240、北电网有限公司2008年7月编制的西北电网2008-2012年滚动规划,甘肃电网2010年需电量790亿kW.h,最高负荷为12350MW;2015年需电量1200亿kW.h,最高负荷为16900MW;2020年需电量1700亿kW.h,最高负荷为24000MW。甘肃电网电力需求预测见表4.2.1;年负荷曲线见表4.2.2。表4.2.1 甘肃电网电力需求预测表类 别单位201020152020需电量亿kW.h79012001700最大负荷MW123501690024000 表4.2.2 甘肃电网年负荷曲线表 (单位:%)月 份123456最大负荷84.483.082.184.986.587.8241、87.2月 份789101112最大负荷86.982.879.993.110094.94.3 建设的必要性4.3.1 符合可再生能源发展规划和能源产业发展方向我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一,也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,在能源生产和消费中,煤炭约占商品能源消费构成的 75,已成为我国大气污染的主要来源。因此,大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。根据中国应对气候变化国家方案和可再生能源中长期发展规划,我国将通过大力发展可再生能源,优化能源消费结构,到2010年,力争使可再生能源开发利用总量在一次能源供应结242、构中的比重提高到10%。国家经贸委制定的2000至2015新能源和可再生能源产业发展规划要点中提出,规划到2015年,中国新能源和可再生能源的年开发量将达到4300万t标准煤,占中国当时能源消费总量的2。“十一五”期间我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务是首先加快能源工业结构调整步伐,努力提高清洁能源开发生产能力。以风力发电、太阳能热水器、光电、大型沼气工程为重点,以“设备国产化、产品标准化、产业规模化、市场规范化”为目标,加快可再生能源开发。2006年,甘肃全省发电、其他行业和生活用煤耗煤量达到 3959.1万t。煤炭燃烧向大气中排放的二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳、烟尘等环境污染严重威243、胁全省经济发展和人民生命健康。发展可再生能源,提高风电、小水电、光伏电源等可再生能源在能源消耗中的比例是甘肃省能源结构、加强环境保护的必然选择。风能被誉为二十一世纪最有开发价值的绿色环保新能源之一。我国是风能蓄量较丰富的地区,但是风能资源利用工作开展的较为缓慢,随着经济水平的不断提高,人类对环境的保护意识逐渐增强,人们更注重生存质量,开发绿色环保新能源成为能源产业发展方向,作为绿色环保新能源之一的风力发电场的开发建设是十分必要的。同时风电的开发,特别是风电设备的国产化能拉动、促进本省的机械、电器、制造业、服务业及相关产业的快速发展。通过“市场换技术”的合作方式,可以获得国外风电现代化技术,迅猛244、提升本省风电设备的制造水平和生产能力。4.3.2 合理开发风能资源,实现地区电力可持续发展根据西北电网有限公司2008年7月编制的西北电网2008-2012年滚动规划,甘肃电网2010年需电量790亿kW.h,最高负荷为12350MW;2015年需电量1200亿kW.h,最高负荷为16900MW。要满足2010年、2015年负荷要求,需增加装机容量约4600MW、10300MW。即使考虑在建电站的建成投产,仍不能满足甘肃省电力发展需求。xx第一风电场工程所处的嘉酒地区是甘肃省风能资源较丰富的地区之一,开发风能资源补充电网电量符合国家能源政策。通过对现场实测数据和测风资料分析,该项目所在地区风能245、资源品质较好,风能资源丰富,具有较好的可利用价值。xx第一风电场主风向和主风能方向一致,以东(E)风和西(W)风的风速、风能最大和频次最高,盛行风向稳定,风速春季大,冬季小,午后大,清晨小。70m高度风速频率主要集中在3.0 m/s10.0m/s ,3.0m/s以下和21.0m/s以上的无效风速和破坏性风速少, 年内变化小,全年均可发电。年有效风速(3.0m/s21.0m/s)、(4.0m/s25.0m/s)小时数分别为7726h、6983h;03543#测风塔70m高度年平均风速为7.22m/s,平均风功率密度为384.0W/m2;10m高度年平均风速为5.58m/s,平均风功率密度为188246、.0W/m2。04690#测风塔70m高度年平均风速为6.94m/s,平均风功率密度为342.7W/m2;10m高度年平均风速为5.32m/s,平均风功率密度为164.9W/m2,根据风电场风能资源评估方法判定该风电场风功率密度等级为3级标准,风能资源较好。由实测资料推算70m高度15m/s风速段湍流强度均小于0.1,湍流强度较小;预装机轮毂高度61.5m、65m、70m、80m各轮毂高度的极大风速分别为:48.9m/s、49.2m/s、49.7m/s、50.5m/s,各高度的50年一遇极大风速均小于52.5 m/s。根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准判定该风电场属IECII247、I类风场,可选用适合IECIII类及以上的风机。本风电场无破坏性风速,风的品质较好,盛行风向稳定,风能资源较好,场址宽阔平坦,可利用面积较大,交通运输便利,电网接入条件好,具有大规模的开发的前景,是一个理想的风力发电场。4.3.3 地区国民经济可持续发展的需要xx第一风电场所处的酒泉市xx县,经济和社会事业虽然有较大的发展,但由于交通、能源等客观条件的制约,发展速度相对缓慢,同发达地区相比还存在着一定的差距。要实现地区经济的可持续发展,必须改变以往依赖农业资源开发利用的单一经济结构,需对资源进行重新配置。要充分利用风力、水力、矿产、旅游、野生植物、农副产品等潜在优势,加快产业结构调整,逐步提高248、科技含量,增进经济效益。随着国家加大对中西部地区的扶持力度,尤其是“西部大开发”战略的实施,为酒泉市xx县经济和社会发展创造了非常难得的机遇和条件。充分利用该地区清洁、丰富的风能资源,把风能资源的开发建设作为今后经济发展的产业之一,以电力发展带动农业生产,xx县农业较发达,但仍有大量的宜农荒地,地表水资源已充分利用,要进一步扩大农业生产面积,必须抽取地下水,需要充足的电力供应。利用风力发电,抽取地下水,对农业发展是十分有利的。同时以电力发展带动矿产资源开发,促进人民群众物质文化生活水平的提高,推动农村经济以及各项事业的发展,摆脱地区经济落后的局面。4.3.4 改善能源结构的需要2006年底,甘249、肃电网中水电、火电、风电及燃机比重分别为37.9%、60.7%、1.4%,电网以火电为主。甘肃省一次能源相当缺乏,火电装机比重过大,每年耗用大量燃煤,CO2、SO2等排放量造成生态环境的破坏和严重的环境污染,且火电燃料运输势必增加发电成本。国家要求每个省常规能源和再生能源必须保持一定的比例,甘肃省的再生能源中,水力资源的开发量已达到技术可开发量的35%左右。除水电外,相对于其它再生能源,风电开发已日趋成熟,在2006年编制的甘肃省风电场工程规划报告中,酒泉地区共规划13个大型风力发电场,最终装机容量19050MW。规划风电场包括xx县北大桥、干河口、小宛、南岔、xx5个风电场,xx市昌马、低窝250、铺、红山窑、三十里井子、xx东5个风电场,以及肃北县马鬃山风电场、金塔县鸳鸯池风电场和嘉峪关西风电场。随着各规划风电场测风资料的增多,以及各项工作的深入研究,2008年甘肃酒泉千万千瓦级风电基地规划报告中将酒泉地区原规划的风电场调整为8个,将北大桥、小宛风电场合并,去掉建设条件较差的南岔、红山窑、xx东、金塔县鸳鸯池和嘉峪关西5个风电场,新增建设条件较好的xx柳园风电场。在嘉酒地区已建的有xx风电场、大唐xx一期风电场、安西风电场、中广核大梁风电场及xx向阳风电场等工程。因此,大力发展风力发电,将改善能源结构,尤其是嘉酒地区,水电资源较少,而风能资源丰富,建设风电场有利于增加再生能源在系统中的251、比例。4.3.5 改善生态、保护环境的需要 保护与改善人类赖以生存的环境,实现可持续发展,是世界各国人民的共同愿望。我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略,并采取了一系列重大举措。合理开发和节约使用自然资源,改进资源利用方式,调整资源结构配置,提高资源利用率,都是改善生态、保护环境的有效途径。风能是清洁的、可再生的能源,开发风能符合国家环保、节能政策。通过在西北几个大风口建设风力田的方法,减缓风势,减少大风沙天气。风电场的开发建设可有效减少常规能源,尤其是煤炭资源的消耗,保护生态环境,营造出山川秀美的旅游胜地。xx第一风电场工程总装机容量201MW,其多年平均上网电量41773.2万252、kW.h。如以火电为替代电源,按火电每度电耗标准煤350g,建设投运每年可节约标准煤约14.6万t,每年可减少烟尘排放量约1978.2t (除尘器效率取99), SO2排放量约1637.5t (煤全硫分取0.7,未脱硫),NO2排放量约1690.1t,C0排放量约38.5t,CO2排放量约44.0万t。有害物质排放量的减少,减轻了环境污染。4.3.6 开发风电,促进当地旅游业的发展xx第一风电场位于酒泉市xx县西部的戈壁荒滩,随着该风电场的建成,不但可给地区电网提供电力,而且风电场本身也可成为旅游景点,促进当地旅游业的发展。4.3.7 发挥减排效益,申请CDM随着京都议定书的正式生效,许多具有253、减排义务的国家表现出购买CO2减排量的较积极态度,通过CDM(清洁发展机制)项目购买承担国的温室气体排放量来履行其在京都议定书下的义务。CDM(清洁发展机制)作为国际社会对全球气候变化的一项重要措施,一方面可以帮助发达国家以较低成本实现减排目标,另一方面也可以促进资金和技术向发展中国家进行实质性转让。xx第一风电场不但属于清洁能源,也属于议定书中规定的清洁机制的范围,获得减排义务国的资助可能性很大,而随着本工程的实施,风电场装机容量的不断扩大,如果有先进技术或额外资金的支持,将为今后xx第一风电场减轻较大的投资压力和生产运行成本都有着积极的促进作用。积极寻求可能途径出售在项目经营过程中减排温室254、气体以取得最佳经济效益。通过清洁发展机制渠道而得到温室气体高排放国家对CDM项目的资助,不但可扩大甘肃环境保护的宣传影响,还能够促进在建设项目的实施和建成的风电项目经营,进而促进风电发展。综上所述,xx第一风电场建成后供电西北电网,提高风力发电在能源结构中的比重。该风电场的建设符合国家能源政策及“西部大开发”的战略要求,不仅是当地经济可持续发展、人民物质文化生活水平提高的需要,也是当地电力工业发展的需要。因此,本项目的建设是十分必要的。4.4 工程建设规模4.4.1 风能资源情况我国幅员辽阔,风能资源丰富。全国约20%的国土面积有比较丰富的风能资源,陆地上可开发利用的风资源量为253000MW255、,主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿,内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北,新疆大阪城,阿拉山口,河西走廊,松花江下游,张家口北部等地区以及分布各地的高山山口和山顶。甘肃位于我国西北大陆腹地,地处青藏高原、内蒙古高原和黄土高原的交汇处,风能资源蕴藏量为全国第五位。根据甘肃省风能资源评价成果,甘肃省风能资源属第I类地区,风能资源丰富区主要分布在北纬40以北肃北马鬃山、xx县、xx镇、古浪县、金塔县等地区。甘肃省气象局1993年刊布的全省30年气候资料统计,甘肃全省86个气象台站中年平均风速大于3.3m/s、风能年储量大于800kW/ m2的有7个,其中河西地区有3个,分别是xx镇、xx和256、鼎新,说明甘肃省的风能资源河西地区最好。xx第一风电场工程场址位于甘肃省酒泉地区xx县城西部,河西走廊的西段。主风向和主风能方向一致,以东(E)风和西(W)风的风速、风能最大和频次最高,盛行风向稳定,风速春季大,冬季小,午后大,清晨小。70m高度风速频率主要集中在3.0 m/s10.0m/s ,3.0m/s以下和21.0m/s以上的无效风速和破坏性风速少, 年内变化小,全年均可发电。年有效风速(3.0m/s21.0m/s)、(4.0m/s25.0m/s)小时数分别为7726h、6983h;03543#测风塔70m高度年平均风速为7.22m/s,平均风功率密度为384.0W/ m2;10m高度年257、平均风速为5.58m/s,平均风功率密度为188.0W/ m2。04690#测风塔70m高度年平均风速为6.94m/s,平均风功率密度为342.7W/ m2;10m高度年平均风速为5.32m/s,平均风功率密度为164.9W/ m2,根据风电场风能资源评估方法判定该风电场风功率密度等级为3级标准,风能资源较好。由实测资料推算70m高度15m/s风速段湍流强度均小于0.1,湍流强度较小;预装机轮毂高度61.5m、65m、70m、80m各轮毂高度的极大风速分别为:48.9m/s、49.2m/s、49.7m/s、50.5m/s,各高度的50年一遇极大风速均小于52.5 m/s。根据国际电工协会IEC258、61400-1(2005)标准判定该风电场属IECIII类风场,可选用适合IECIII类及以上的风机。本风电场无破坏性风速,风的品质较好,盛行风向稳定,风能资源较好,场址宽阔平坦,可利用面积较大,交通运输便利,电网接入条件好,具有大规模的开发的前景,是一个理想的风力发电场。4.4.2 风电开发规划2008年由西北勘测设计院编制完成的甘肃酒泉千万千瓦级风电基地规划报告,根据酒泉地区风能资源、地形地貌、水文地质、交通运输及施工安装等条件,全省共规划了10个风电场,并依据风能资源、接入系统条件、电网建设发展规划、工程投资、工程地质、交通运输及施工安装等条件比较,推荐了风电场开发顺序,依次是北大桥风电259、场、干河口风电场、xx风电场、柳园风电场、三十里井子风电场、低窝铺风电场、昌马风电场、七墩滩风电场、麻黄滩风电场、马鬃山风电场工程,xx风电场是规划开发的第3个风电场。xx风电场计划于2015年完成装机容量600MW,本次所选风电场场址位于规划场址范围内,设计装机容量201MW,是规划装机的一部分,占地面积约40k m2,建成后的xx第一风电场将向西北电网供电。4.4.3 风电场开发条件xx第一风电场场址宽敞、平坦、工程地质条件良好。场址大部分为戈壁荒滩,地表承载力大,只需修简易公路即可将施工机械及风电机组设备运至机组基础旁。xx第一风电场工程总装机容量201MW,采用134台1500kW风机260、,其多年平均上网电量41773.2万kWh。固定资产投资195669.1万元,按资本金财务内部收益率8%测算,本工程上网电价为0.677元/kWh(不含增值税,含增值税0.734元/kWh),贷款偿还期为12.9年。4.4.4 工程建设规模从xx地区能源资源储量方面分析,本风电场区占地约20km2的区域范围内,风能资源的储量能够建设装机容量201MW规模的风电场;从甘肃省风电规划情况看,xx第一风电场工程装机容量201MW,与甘肃省酒泉风电基地建设规划要求相一致,装机容量和电量均可以被系统吸收;从开发条件方面分析,无论是交通运输还是上网条件都比较成熟,有利于xx第一风电场的建设。5风电机组选型261、布置及风电场发电量估算批 准: 核 定: 审 查: 校 核: 编 写: 5 风电机组选型、布置及风电场发电量估算 5.1 风力发电机组选型在风电场的建设中,风力发电机组的选择受到风电场自然环境、交通运输、吊装等条件制约。在技术先进、运行可靠、满足国产化的前提下,应根据风电场风况特征和风电机组的参数,计算风电场的年发电量,选择综合指标最佳的风力发电机组。5.1.1 建设条件xx第一风电场位于甘肃省酒泉地区xx县与xx镇交界处,位于河西走廊中部,距离xx县东北偏东约90km,距离xx镇西北偏北约40km,风力资源十分丰富,以东风的风向和风能频率最高,常年盛行风向稳定;所在区域属于北山山系山前倾斜262、冲洪积平原的戈壁滩地貌,地势开阔,地形平缓,便于风机安装;风电场南侧紧靠312国道,可通过简易道路运输大型设备。根据xx03543#测风塔 2007.6.12008.5.31 测风数据计算得到风电场场址70m高度风功率密度分布如图5.1所示。图中用颜色深浅表示风能指标高低,颜色越深风能指标越好,颜色越浅风能指标越差。由图5.1可见,该风电场场址地势开阔,地形平坦,风能指标相差幅度不大。根据风能资源计算结果,xx第一风电场主风向和主风能方向一致,以E风的风速、风能最大和频次最高。通过计算得到03543#测风塔70m高度年平均风速为7.22m/s,平均风功率密度为384.0W/ m2;10m高度年263、平均风速为5.58m/s,平均风功率密度为188.0W/m2。04690#测风塔70m高度年平均风速为6.94m/s,平均风功率密度为342.7W/ m2;10m高度年平均风速为5.32m/s,平均风功率密度为164.9W/ m2。风电场70m高度风速主要集中在3.0 m/s10.0m/s,占全年的67.1%68.9%;风能主要集中在9.0m/s14.0m/s,这一风速段的风能占全年的63.2%71.2%。3.0m/s以下和25.0m/s以上的无效风速和破坏性风速少, 年内变化小,全年均可发电。风电场61.5m80m高度50年一遇极大风速介于48.9m/s50.5m/s,湍流强度介于0.040264、.09。根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准判定该风电场属IEC类风场,应选用适合IEC类及以上的风力发电机组。图5.1 xx第一风电场70m风功率密度分布图5.1.2 机组招标为了开发利用酒泉地区丰富的风能资源,加快甘肃省酒泉地区千万千瓦级风电基地建设,增加能源供应、优化能源结构、保护环境、实现可持续发展;同时,为培育和促进风电设备的国产化能力,本风电场所需风电机组按照国家关于促进风电设备国产化的要求统一进行集中招标采购。即在国家发改委和甘肃省发展和改革委员会的统一指导和监督下,由项目业主作为招标人,xx国际招标有限责任公司作为招标代理,采用公开招标的方式择优选择风电机组制造265、商。本项目于2008年5月20日正式对外发标,2008年6月20日在北京国宏宾馆公开开标,共有金风、华锐、东汽、上海电气、湘电、中船重工等十几家投标人按时递交了投标文件。本次评标采用综合评价法。即通过评标委员会打分的形式对投标人的投标方案从评标价格、经验业绩、设备性能、技术服务和交货进度等五个方面进行综合评审。具体实施包括以下几个步骤:(1)初步评审;(2)详细评审;(3)澄清;(4)汇总排序并推荐中标人;(5)确定中标人。 (1)初评情况审查所有投标文件的投标函、投标有效期、投标保证金、法定代表人授权书等,检查所有投标文件的完整性,并对投标人的供货范围、资格/资信证明文件、风电机组本地化率、266、风电机组本地化方案、风电机组总装方案、风电机组重点部件制造商同意供货的有效证明等内容进行了审核。(2)详评情况根据评标原则,评标委员会分别从评标价格、经验业绩、设备性能、技术服务和交货进度等五个方面对进入详评的各投标方案进行了综合评审和打分。(3)澄清情况为有助于投标文件的审查、评价和比较,在评标过程中,就部分商务和技术问题分别向投标人进行了澄清。(4)评标结果汇总通过初评,推荐本次投标的金风、东汽两家投标人进行下阶段谈判。详细评标内容详见评标报告。 (5)确定中标人通过谈判,本次招标中标人分别为xx汽轮机有限公司和金风科技公司,其中中标100台东汽FD77/1500风机,34台金风GW82/267、1500风机。5.1.3 机组选型根据本次风机招标初评结果,本阶段对东汽FD77B风机不同轮毂高度、金风GW82/1500以及两种机型不同高度的组合布置进行分析比较,比选机型特征参数如下:叶片数: 3片额定功率: 1500 kW风轮直径: 77 m82 m切入风速: 3 m/s切出风速: 2022 m/s额定风速: 1112.5 m/s安全风速: 52.553.3 m/s轮毂高度: 61.5m70 m根据xx第一风电场风能资源特点,按照列距9D、行距5D(D为风机叶轮直径)的原则分别布置不同类型的风电机组,按风机厂家提供的当地空气密度(1.059 kg/m3)状况下功率曲线,采用WASP9.0268、软件分别计算各风电机组理论发电量,并按综合折减系数24%计算年上网电量,参照本次招标各风电机组的报价情况,对初选的机型分别进行了技术经济比较,结果见表5.1。由表5.1可看出,各方案的单位电度投资在4.394.83元/kW.h之间,比选风机厂家均为目前国内知名厂家,从单位电度投资计算结果来看方案3在几种比较方案中是最低的,但在招标过程中充分考虑了业绩和供货能力等因素,因此本次以招标确定的方案4(组合方案)作为本次设计推荐方案,即100台东汽FD77/1500风机,34台金风GW82/1500风机为本风场的选定机型。表5.1 xx第一风电场各方案技术经济比较表序号项 目单位方案1方案2方案3方案269、4(组合方案)方案5(组合方案)东汽FD77东汽FD77金风GW82金风GW82东汽FD77金风GW82东汽FD771装机容量MW20120120151150511502单机容量kW15001500150015001500150015003台数台13413413434100341004叶片直径m777782827782775轮毂高度m61.570707061.570706年利用小时数h197620822299207820987尾流影响后发电量万kW.h52272.2755072.8663302.4855619.0557766.378年上网电量万kW.h39726.9341855.3746210270、.8141773.142169.459工程静态投资万元192071.76201313.95202664.99194906.44201803.7210工程动态投资万元198938.28208486.11209889.85201873.83208999.2111主机综合造价元/kW617961796398639861796398617912单位千瓦投资(动态/静态)元/kW9897.43/9555.8110372.44/10015.6210442.28/10082.8410043.47/9696.8410397.97/10039.9913单位电度投资(静态)元/kW.h4.834.814.394.271、674.7914经济性排序541235.1.4 风力发电机组的技术指标比较推荐机型风力发电机机组主要技术参数见表5.2,初选机型风力发电机当地空气密度(1.059/m3)下的功率曲线及推力系数曲线表见表5.3, 初选机型风力发电机功率曲线见图5.2,初选机型风力发电机推力系数曲线见图5.3。表5.2 推荐机型主要技术参数比较表项 目东汽FD77/1500金风GW82/15001. 机组数据额定功率(kW)15001500功率调节方式变浆变速调节变浆变速调节直 径 (m)7782切入风速 (m/s)3.03.0额定风速 (m/s)12.510.3切出风速 (m/s)20.022.0极限风速 (m272、/s)53.352.5运行温度(C)-30+40 C-30+40 C对 风 方 向上风向上风向2. 叶片制造厂家/型号玻璃纤维增强材料LM37.3或类似叶片叶 片 数33叶轮转速(rpm)9.617.338.874.58叶尖线速度(m/s)扫风面积(m2)465753243. 发电机制造厂家/型号双馈异步发电机直驱永磁同步发电机额定功率(kW)15001580输出电压(V)690690额定转速(rpm)1000180017.3额定电流(A)660660功率因数容性0.95感性0.95容性0.95感性0.95防护等级IP54IP234. 机舱和塔架机舱(t)(不包括叶轮)6155.4叶片(t)3273、6.336.085轮毂(t) 15.513.85塔架类型锥型钢筒锥型钢筒塔架高度(m)61.570塔架重量 (t)90.5121.5表5.3 初选机型当地空气密度(1.059kg/m3)下功率曲线及推力系数曲线表风速金风GW82/1500东汽FD77B(m/s)推力系数功率(kW)推力系数功率(kW)31.0006221.1140.8261770.934050.76081560.8211060.76082760.8121970.76084440.8136680.76086680.7755590.73119410.7782100.664612270.641020110.587614960.571274、238120.40215000.441408130.304415000.331495140.239415000.261500150.19315000.211500160.158715000.171500170.132515000.141500180.112215000.121500190.096115000.11500200.083215000.091500210.07271500220.0641500备注:以上资料为相应机型厂家提供的资料。图5.2 初选机型(空气密度1.059kg/m3)功率曲线图5.3 初选机型(空气密度1.059kg/m3)推力系数5.2 风电机组布置5.2.1 风电机275、组布置原则(1) 根据风向和风能玫瑰图,使风机间距满足发电量较大,尾流影响较小为原则。从本风电场风能玫瑰图分析,主风向为E,风能最大的方向是E,风电机组排列应垂直于主风能方向E。(2)本风电场属戈壁滩地,地势平坦。风电机的布置应根据地形条件,充分利用风电场的土地和地形,经多方案比较,恰当选择机组之间的行距和列距,尽量减少尾流影响,集中布置,并结合当地的交通运输和安装条件选择机位。(3)考虑风电场的送变电方案、运输和安装条件,力求电力电缆长度较短,运输和安装方便。(4)不宜过分分散,便于管理,节省土地,充分利用风力资源。5.2.2 风电场内风电机组布置 风电场场址为戈壁荒滩,地势平坦,主风向和最276、大风能密度的方向一致,盛行风向稳定单一,所以本风电场风机排列方式采用矩阵式梅花布置,即风力发电机组群排列方向与盛行风向垂直,相邻错位布置,后排风机位于前排2台风机之间。根据国外进行的试验,风机之间的距离为其风轮直径的20倍时,风机之间无影响,但在考虑到风机运行管理、场内道路、输电电缆和节约土地等投资成本合理的前提下,风机之间列距一般约为59倍风轮直径,行距约为35倍风轮直径。根据本风场主风能方向,确定南北为列,东西为行。选取东汽FD77/1500风机(轮毂高度取61.5m,功率曲线为1.059kg/m3下)分别按4D9D、4D10D、5D9D、5D10D、6D9D、6D10D布置进行比较,通过277、计算得到各布置方案的尾流影响值,其计算结果见表5.4。表5.4 东汽FD77/1500风机各布置方案的尾流影响结果表布置方案4D9D4D10D5D9D5D10D6D9D6D10D尾流影响后发电量(万kW.h)54595.055111.155177.955463.255499.755694.0尾流损失系数()10.389.479.398.908.848.53由表5.4看出,风机间距增大到一定程度后间距增大发电量增加缓慢。综合比较后,各布置方案中5D9D布置方案最优,最终按行距5D,列距9D布置。本风电场选用的东汽FD77/1500和 金风GW82/1500两种机型轮毂高度和叶片长度分别为77m、278、82m;轮毂高度分别为61.5m、70m。考虑到主导风向为E风、风机控制光缆(同型号机组放在一排便于控制光缆连接)、35kV线路、场址区域限制等因素,34台金风GW82/1500机型以2列布置在风场西侧,(由西向东)第1排(17台)、第2排(17台);100台东汽FD77/1500机型以6列布置在风场东侧,(由西向东)第3排(17台)、第4排(16台)、第5排(17台)、第6排(16台)、第7排(17台)、第8排(17台)。xx风电场总平面布置图见附图2。5.2.3 风电场之间尾流影响分析 本风场常年风向和主风能方向为均为E,并且本风场东侧有xx第二、三风电场,所以在风机布置时必须考虑xx第二279、三风电场对xx第一风电场的尾流影响。本次对xx第一风电场与xx第二、三风电场之间不同间距的尾流影响进行了比较,两风电场间尾流影响比较见表5.5。表5.5 xx第一、二、三风电场在不同间距下尾流影响比较表布置方案风场间距2*9D(1380m)风场间距3*9D(2070m)风场间距4*9D(2760m)一风场二风场三风场一风场二风场三风场一风场二风场三风场尾流影响后发电量(万kW.h)54741.053421.752432.155287.553914.153267.555729.654425.453665.3尾流损失系数()10.4311.2210.669.5410.409.568.829.55280、8.94由表5.5以看出,随着两风电场间距的增大,风机之间尾流影响减小,发电量增大,但随着间距超过2km后,发电量增幅在减缓,当两风电场间距在39D(2070m)以上时,两风电场风机之间尾流影响均小于10.0%。所以本次xx第一和第二风电场两风场间距取2500m。5.3 年上网电量估算 (1)理论年发电量计算根据xx03543#测风塔和 04690#测风塔(2007.6.12008.5.31) 风速资料、风机布置方案及1:50000地形图,采用推荐机型当地空气密度为1.059kg/m3的功率曲线和推力系数曲线,利用WASP9.0软件进行发电量计算,得到风机的理论年发电量和风机尾流干扰后的年发电281、量(考虑了周边风电场对本风电场的影响)。(2)风电机组利用率根据目前不同风电机组的制造水平和本风电场的实际条件,本次设计风机可利用率采用95%。(3)风电机组功率曲线保证率风电机组厂家对功率曲线的保证率一般为95%,本次在计算发电量时采用当地空气密度(1.059kg/m3)下的风电机组功率曲线,本次功率曲线的保证率取94%。(4)控制与湍流影响折减当风向发生转变时,风机的叶片与机舱也逐渐要随着转变,但实际运行中的发电机组控制总是落后于风的变化,因此在计算电量时要考虑此项折减。本风电场湍流强度较小,因此本风场此两项折减系数取4%。(5)叶片污染折减叶片表层污染使叶片表面粗糙度提高,翼型的气动特性282、下降。考虑本风场风沙较大,叶片污染折减系数取1%。(6)气候影响停机xx镇气象站(19712000年)30年实测极端最高温度为36.0;实测极端最低温度为零下35.1,从气象站多年记录资料来看,本地区存在停机的极端气温天气。经调查甘肃洁源三十里井子风电场与甘肃大唐xx风电场,在(2008年1月21日2008年2月9日)时间段,甘肃洁源三十里井子风电场使用的常温型风机因低温停机两周,甘肃大唐xx风电场使用的低温型风机没有出现因低温而停机的情况。因此根据本风场的气候特性,参考其他工程取气候影响停机折减系数:低温型风机折减系数取2%,常温型风机折减系数取2.5%。(7) 场用电、线损及电网波动等能量283、损耗初步估算场用电和输电线路、箱式变电站损耗和电网波动占总发电量的5%。(8) 其它因素影响考虑风电场运行中遇到一些其它的影响因素,暂按1%考虑。经以上综合折减后,xx第一风电场工程推荐机型发电量成果见表5.7表5.7 xx第一风电场推荐机型发电量计算表 项目机型方案4(组合方案)备注FD77/1500GW82/1500单机容量(kW)15001500本期工程机组台数(台)10034风机高度(m)61.570本期工程总装机容量(MW)15051年理论发电量(万kW.h)61432.2年尾流影响后的发电量(万kW.h)55619.05尾流影响系数9.00%年上网电量(万kW.h)41773.1综284、合折减24%利用小时数(h)2078由表5.7看出,推荐方案4(组合方案)机型,年上网电量为41773.1万kW.h,年利用小时数为2078h。xx第一风电场134台单机发电量计算结果见表5.8。表5.8 xx第一风电场推荐方案单机发电量计算表风机编号机型威布尔参数平均风速理论发电量扣除尾流影响发电量控制与湍流影响折减叶片污染折减利用率折减功率曲线折减损耗及场用电折减气候影响折减其他因素影响年利用小时数容量系数AK/4%1%5%6%5%2%1%/单位m/s/m/s万kW.h万kW.h万kW.h万kW.h万kW.h万kW.h万kW.h万kW.h万kW.h小时/1GW82/150082.027.1285、05526.35497.7477.79 472.82 447.93 403.14 378.25 368.30 363.32 2422 0.28 2GW82/150082.027.11526.8489.65470.06 465.17 440.69 396.62 372.13 362.34 357.44 2383 0.27 3GW82/150082.027.12527.85488.5468.96 464.08 439.65 395.69 371.26 361.49 356.61 2377 0.27 4GW82/150082.027.115527486.9467.42 462.56 438.21 394.39 370.04 360.31 355.44 2370 0.27 5GW82/150082.027.105526.4485.9466.46 461.61 437.31 393.58 369.28 359.57 354.71 2365 0.27 6GW82/150082.027.11526.9486.2466.75 461.89 437.58 393.82 369.51 359.79 354.93 2366 0.27 7GW82/150082.027.115527.25486.45466.