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1、風能資源測量與評估,風電場選址,風電場建設的前期工作,風電場選址,風電場的選址,風電場場址選擇是否合理將直接決定場內(nèi)風力發(fā)電機組的發(fā)電量,進而對整個風電場的經(jīng)濟效益產(chǎn)生重要影響,風電場選址是一個復雜的問題,一般可分為宏觀選址和微觀選址兩個階段,風電場宏觀選址與微觀選址流程,1,、風電場宏觀選址,基本概念,影響因素,基本原則,方法步驟,基本概念,風電場宏觀選址即風電場場址選擇,是在一個較大的地區(qū)內(nèi),通過對若干場址的風能資源和其它建設條件的分析和比較,確定風電場的建設地點、開發(fā)價值、開發(fā)策略和開發(fā)步驟的過程,,是企業(yè)能否通過開發(fā)風電場獲取經(jīng)濟利益的關鍵。,影響因素,風能資源和其它相關氣候條件、地形
2、和交通運輸、工程地質(zhì)、接入系統(tǒng)、其它社會政治和經(jīng)濟技術因素。,1,、風電場宏觀選址,基本概念,影響因素,基本原則,方法步驟,1,)風能資源豐富,風能質(zhì)量好,基本原則,建設風電場最基本的條件是要有高質(zhì)量的風能資源,年平均風速一般應大于,5m/s,,風功率密度一般應大于,150W/m2,盡量有穩(wěn)定的盛行風向,以利于機組布置,風速的日變化和年變化與當?shù)氐呢摵汕€相匹配,風速的日變化和季節(jié)變化較小,降低對電網(wǎng)的沖擊,垂直風剪切較小,以利于機組的運行,減少機組故障,湍流強度較小,盡量減輕機組的振動、磨損,延長機組壽命。湍流強度超過,0.25,,建風電場就要特別慎重,為了減小湍流的影響,在選址時要盡量使風
3、力發(fā)電機組避開粗糙的地表面或高大的建筑物。若條件允許,風力發(fā)電機組的輪轂高度應高出附近障礙物至少,8,至,10m,,距障礙物的距離應為,5,到,10,倍障礙物高度,氣象災害少(臺風、雷電、沙暴、覆冰、鹽霧等),2),符合國家產(chǎn)業(yè)政策和地區(qū)發(fā)展規(guī)劃,3),滿足聯(lián)網(wǎng)要求,聯(lián)網(wǎng)是風電場實現(xiàn)銷售收入的必要條件。應盡量靠近電網(wǎng),減少線損和送出成本。,根據(jù)電網(wǎng)的容量、結(jié)構(gòu),確定建設規(guī)模與電網(wǎng)是否匹配。,場址是否已作其它規(guī)劃,或和規(guī)劃中的其它項目有矛盾,應收集候選場址處有關基本農(nóng)田、壓覆礦產(chǎn)、軍事設施、文物保護、風景名勝以及其他社會經(jīng)濟等方面的資料,選址時注意避開,額定電壓,(kV),輸送容量,(MW),輸
4、電距離,(km),35,2,10,20,50,60,3.5,30,30,100,110,10,50,50,150,220,100,500,100,300,330,200,800,200,600,500,1000,1500,150,850,750,2000,2500,500,以上,表 各級電壓線路的一般輸送容量和輸電距離,4),具備交通運輸和施工安裝條件,交通運輸條件,港口、公路、鐵路等應滿足風電機組、施工機械和其它設備、材料的進場要求,風能資源豐富的地區(qū)一般都在比較偏遠的地區(qū),如山脊、戈壁灘、草原、海灘和海島等,大多數(shù)場址需要拓寬現(xiàn)有道路并新修部分道路以滿足設備的運輸。在風電場選址時,應了解候
5、選風場周圍交通運輸情況,對風資源相似的場址,盡量選擇那些離已有公路較近,對外交通方便的場址,以利于減少道路的投資,施工安裝條件,應首先收集候選場址周圍地形圖,分析地形情況,場內(nèi)施工場地應滿足設備和材料的存放、風電機組吊裝等要求,地形復雜,不利于設備的運輸、安裝和管理,裝機規(guī)模也受到限制,難以實現(xiàn)規(guī)模開發(fā),場內(nèi)交通道路投資相對也大,5),地理及地質(zhì)情況(保證工程安全),地理位置,要遠離強地震帶、火山頻繁爆發(fā)區(qū)、洪澇災害區(qū),以及具有考古意義及特殊使用價值的地區(qū),考慮空氣密度的影響,應遠離人口密集區(qū),以減小風電場對人類生活等方面的影響(如運行噪聲及葉片飛出傷人等),應使居民區(qū)的噪聲小于,45dB(A
6、),大型風電場應遠離居住區(qū)至少,500m,地質(zhì)情況,風電場選址時要考慮所選定場地的土質(zhì)情況,(如是否適合深度挖掘塌方、出水等)、房屋建設施工、風力發(fā)電機組施工等,要有能詳細反映該地區(qū)水文地質(zhì)條件的資料并依照工程建設標準進行評定,風電機組基礎的位置持力層的巖層或土層應厚度較大、變化較小、土質(zhì)均勻、承載力能滿足風電機機組基礎的要求,最好是承載力強的基巖、密實的壤土或黏土等,并要求地下水位低,地震烈度小,6),地形條件,地形因素要考慮風電場址區(qū)域的復雜程度,場址地形單一,則對風的干擾低,風力發(fā)電機組運行在較好狀態(tài),反之,地形復雜多變,產(chǎn)生擾流現(xiàn)象嚴重,對風力發(fā)電機組出力及安全運行均不利,風電場最好在
7、平坦地形建設,平坦地形:在,4km6km,半徑范圍內(nèi),場址周圍地形的高度差小于,50m,;并且地形高長比小于,0.03,(即,3%,坡度),還要考慮建筑物和防護林帶等地面障礙物對其附近氣流的擾動作用,7),滿足環(huán)境保護的要求,避開鳥類的遷徙路徑、侯鳥和其它動物的停留地或繁殖區(qū),風力發(fā)電機并不總是對大量夜間飛行的鳥類構(gòu)成致命危險,噪聲對留鳥的影響較大,驅(qū)趕和驚擾效應,和居民區(qū)保持一定距離,避免噪聲、葉片陰影及電磁干擾,從噪聲影響和安全考慮,單臺風力發(fā)電機組應遠離居住區(qū)至少,200m,,而對大型風電場來說,這個最小距離應增至,500m,旋轉(zhuǎn)葉片的影子是否可能投射到附近建筑物上,造成光影閃動干擾正常
8、生活、工作和學習,旋轉(zhuǎn)的風電機葉片可能反射電磁波,對電視信號、無線電導航系統(tǒng)、微波傳輸?shù)犬a(chǎn)生影響,減少耕地、林地、牧場等的占用,防止水土流失,此外風電場選址時應避開自然保護區(qū)以及珍稀動植物地區(qū)等。場址內(nèi)樹木應盡量少,以便在建設和施工過程中少砍伐樹木,8),滿足投資回報要求,盡力較低的投資和運營成本,獲得較高的利潤,1,、風電場宏觀選址,基本概念,影響因素,基本原則,方法步驟,方法步驟,1),確定備選場址,2),現(xiàn)場考察,3),風能資源測量,4),場址比選,1),確定備選場址,在一個較大范圍內(nèi),如全國或一個省,一個縣或一個電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi),確定幾個可能建設風電場的區(qū)域。,方法一,在已建風電場周圍未開發(fā)
9、區(qū)域?qū)ふ覀溥x場址,根據(jù)已建風電場的發(fā)電情況,判斷新風電場的開發(fā)前景,方法二,向有關部門(如發(fā)改委、氣象部門、電力部門)或經(jīng)驗豐富人士咨詢,方法三,根據(jù)中國氣象科學研究院等有關部門繪制的全國或地區(qū)風能資源分布圖,選擇風能資源豐富區(qū)作為備選場址,方法四,借助地形圖,從地形圖上可以判別發(fā)生較高平均風速的典型特征是,走向和主風向平行的隘口和峽谷,高原和臺地,比較突出的山脊和山峰,海岸,島嶼的迎風和側(cè)風角,2),現(xiàn)場考察,確定備選場之后,需要通過現(xiàn)場考察來進一步核實,,考察的內(nèi)容有,風能的大小,咨詢當?shù)貧庀蟛块T,并搜集相關氣象資料,聽取當?shù)鼐用竦拿枋?察看有無風成地貌(旗形樹等),土地的可用性,地形地貌
10、、地質(zhì),交通運輸,電網(wǎng)情況,初步確定測風塔的位置,通過考察以后,綜合風能資源和其它建設條件,排除那些不具備一項或多項建設條件的地點,如風能很小、接入系統(tǒng)造價很高甚至無法解決等,即可確定若干個備選場址,3),風資源的測量,測風塔的位置與數(shù)量,測量參數(shù),測風塔,測量儀器,注意事項,4),場址比選,比選內(nèi)容(根據(jù),DL/T5067-1996,風力發(fā)電場項目可行性研究報告編制規(guī)程,),風能資源及相關氣象條件,地理位置、地形和交通條件,工程地質(zhì)條件,接入系統(tǒng)條件,各候選風電場標準狀態(tài)下的總發(fā)電量,其它因素,風能資源評估,氣溫、沙塵、鹽霧、雷電、冰雹、雨(霧)凇、臺,風等對風電機組、發(fā)電量、工程施工等的影
11、響,風能資源及相關氣象條件,地理位置、地形和交通條件,地理位置主要影響運輸、電網(wǎng)接入等,地形平坦單一,有利于減小湍流強度,有利于風電機組的場內(nèi)運輸、擺放,有利于吊裝機械和其它施工機械的作業(yè),復雜地形正好相反,交通條件主要比較風電機組的運輸條件和運輸距離;同時要考慮施工機械的進場、有無橋涵需要加固,有無道路或彎道需要加寬、改造;比較解決交通所需的工程量,工程地質(zhì)條件(比較基礎處理的難易程度),應盡量選擇較場址穩(wěn)定,地震烈度小,工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較好的場址,作為風電機組基礎持力層的巖層或土層應厚度較大、變化較小、土質(zhì)均勻、承載力能滿足風電機組基礎的要求,接入系統(tǒng)條件,各場址和現(xiàn)有變電站的距離,
12、是否需要新建、改建變電站,線路的電壓等級,電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、容量,各候選風電場標準狀態(tài)下的總發(fā)電量,在候選風電場場址內(nèi)初選某一種風力發(fā)電機組機型,根據(jù)地形、安裝方法、各風電場風況特征,對各候選風電場的風力發(fā)電機組進行布置并計算其在標準狀態(tài)下的總發(fā)電量,其它因素,當?shù)卣途用駥υ谠摰貐^(qū)建風電場的態(tài)度,用地方面:有無其它用途、是否涉及到建筑物拆遷、魚塘、耕地、林地的占用,地下有無礦產(chǎn),環(huán)保方面:是否涉及到自然保護區(qū)、文化遺產(chǎn)、風景名勝,對動植物、居民有無不良影響,總裝機容量:較大的裝機容量可以攤低道路、接入系統(tǒng)等固定成本,投資:初步做出各場址的投資估算,風電場的場址選擇是一項復雜的工作,涉及到經(jīng)濟技術、自然地理、社會政治、環(huán)境保護等諸多方面,前面只是介紹了一些重要因素,在選址時應進行深入細致的調(diào)查研究,編寫風電場選址專題報告。,總結(jié):,