風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)項(xiàng)目規(guī)劃與建設(shè)

（第一部分項(xiàng)目規(guī)劃）

蔡文新二O一三年十一月一日目錄第一章風(fēng)力資源要素第二章風(fēng)能資源評(píng)估第三章風(fēng)電場(chǎng)前期工作第三章風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理第一章風(fēng)力資源要素風(fēng)力資源的要素主要有：平均風(fēng)速（m/s）風(fēng)功能密度（w/m2）年風(fēng)能可利用時(shí)間（h）主要風(fēng)向風(fēng)速風(fēng)速是風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的第一指標(biāo)按照氣象分級(jí)風(fēng)速分級(jí)如下：風(fēng)的等級(jí)可以歸納為以下的“風(fēng)級(jí)歌”：0級(jí)煙柱直沖天，1級(jí)青煙隨風(fēng)偏；2級(jí)風(fēng)來(lái)吹臉面，3級(jí)葉動(dòng)紅旗展；4級(jí)風(fēng)吹飛紙片，5級(jí)帶葉小樹(shù)搖；6級(jí)舉傘步行艱，7級(jí)迎風(fēng)走不便；8級(jí)風(fēng)吹樹(shù)枝斷，9級(jí)屋頂飛瓦片；10級(jí)拔樹(shù)又倒屋，11、12陸上很少見(jiàn)。蒲福風(fēng)力等級(jí)表

風(fēng)力級(jí)數(shù)名稱海浪海岸船只征象陸地地面征象相當(dāng)于空曠平地上標(biāo)準(zhǔn)高度10m處的風(fēng)速一般

/m最高

/mmile/hm/skm/h0靜穩(wěn)--靜靜，煙直上小于10~0.2小于11軟風(fēng)0.10.1平常漁船略覺(jué)搖動(dòng)煙能表示方向，但風(fēng)向標(biāo)不能動(dòng)1~30.3~1.51~52輕風(fēng)0.20.3漁船張帆時(shí)，每小時(shí)可隨風(fēng)移行2~3km人面感覺(jué)有風(fēng)，樹(shù)葉微響，風(fēng)向標(biāo)能轉(zhuǎn)動(dòng)4~61.6~3.36~113微風(fēng)0.61.0漁船漸覺(jué)顛簸，每小時(shí)可隨風(fēng)移行5~6km樹(shù)葉及微枝搖動(dòng)不息，旌旗展開(kāi)7~103.4~5.412~194和風(fēng)1.01.5漁船滿帆時(shí)，可使船身傾向一側(cè)能吹起地面灰塵和紙張，樹(shù)的小枝搖動(dòng)11~165.5~7.920~285清勁風(fēng)2.02.5漁船縮帆（即收去帆之一部）有葉的小樹(shù)搖擺，內(nèi)陸的水面有小波17~218.0~10.729~386強(qiáng)風(fēng)3.04.0漁船加倍縮帆，捕魚(yú)須注意風(fēng)險(xiǎn)大樹(shù)枝搖動(dòng)，電線呼呼有聲，舉傘困難22~2710.8~13.839~497疾風(fēng)4.05.5漁船停泊港中，在海者下錨全樹(shù)搖動(dòng)，迎風(fēng)步行感覺(jué)不便28~3313.9~17.150~618大風(fēng)5.57.5進(jìn)港的漁船皆停留不出微枝折毀，人行向前感覺(jué)阻力甚大34~4017.2~20.762~749烈風(fēng)7.010.0汽船航行困難建筑物有小損（煙囪頂部及平屋搖動(dòng)）41~4720.8~24.475~8810狂風(fēng)9.012.5汽船航行頗危險(xiǎn)陸上少見(jiàn)，見(jiàn)時(shí)可使樹(shù)木拔起或使建筑物損壞嚴(yán)重48~5524.5~28.489~10211暴風(fēng)11.516.0汽船遇之極危險(xiǎn)陸上很少見(jiàn)，有則必有廣泛損壞56~6328.5~32.6103~11712颶風(fēng)14.0-海浪滔天陸上絕少見(jiàn),摧毀力極大64~7132.7~36.9118~13313-----72~8037.0~41.4134~14914-----81~8941.5~46.1150~16615-----90~9946.2~50.9167~18316-----100~10851.0~56.0184~20117-----109~11856.1~61.2202~2200級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)五級(jí)六級(jí)七級(jí)八級(jí)九級(jí)十級(jí)十一、十二級(jí)風(fēng)力發(fā)電對(duì)風(fēng)速的要求風(fēng)場(chǎng)規(guī)劃要求，《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法

》（GB/T18710-2002）風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃要求年平均風(fēng)速為5.6m/s?，F(xiàn)有兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)的滿負(fù)荷所需風(fēng)速為10~12.5米/s。現(xiàn)有兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)切入風(fēng)速為3m/s?，F(xiàn)有兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)切出風(fēng)速為25m/s。風(fēng)功能密度風(fēng)功率密度蘊(yùn)含著風(fēng)速、風(fēng)速頻率分布和空氣密度的影響，是衡量風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源的綜合指標(biāo)。風(fēng)功率密度等級(jí)在國(guó)標(biāo)《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法》中給出了7個(gè)級(jí)別。高度10m30m50m應(yīng)用于并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電風(fēng)功率密度等級(jí)風(fēng)功率密度（W/m2）年平均風(fēng)速參考值（m/s）風(fēng)功率密度（W/m2）年平均風(fēng)速參考值（m/s）風(fēng)功率密度（W/m2）年平均風(fēng)速參考值（m/s）1<1004.4<1605.1<2005.62100～1505.1160～2405.9200～3006.43150～2005.6240～3206.5300～4007.0較好4200～2506.0320～4007.0400～5007.5好5250～3006.4400～4807.4500～6008.0很好6300～4007.0480～6408.2600～8008.8很好7400～10009.4640～160011.0800～200011.9很好

風(fēng)能資源豐富區(qū)和較豐富區(qū)，其具有較好的風(fēng)能資源，為理想的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)區(qū)；風(fēng)能資源可利用區(qū)，有效風(fēng)功率密度較低，這對(duì)電能緊缺地區(qū)還是有相當(dāng)?shù)睦脙r(jià)值。實(shí)際上，較低的年有效風(fēng)功率密度也只是對(duì)宏觀的大區(qū)域而言，而在大區(qū)域內(nèi)，由于特殊地形有可能存在局部的小區(qū)域大風(fēng)區(qū)，因此，應(yīng)具體問(wèn)題具體分析，通過(guò)對(duì)這種地區(qū)進(jìn)行精確的風(fēng)能資源測(cè)量，詳細(xì)了解分析實(shí)際情況，選出最佳區(qū)域建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)。

風(fēng)能資源貧乏區(qū)，風(fēng)功率密度很低，對(duì)大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般無(wú)利用價(jià)值。

主要風(fēng)向分布風(fēng)向及其變化范圍決定風(fēng)電機(jī)組在風(fēng)場(chǎng)中的確切的排列方式。風(fēng)電機(jī)組的排列方式很大程度地決定各臺(tái)機(jī)組的出力。因此，主要盛行風(fēng)向及其變化范圍要準(zhǔn)確。年風(fēng)能可利用時(shí)間

指一年中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在有效風(fēng)速范圍（一般取3~25m/s）內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間。一般年風(fēng)能可利用小時(shí)數(shù)大于2000h的地區(qū)為風(fēng)能可利用區(qū)。第二章風(fēng)能資源評(píng)估風(fēng)能資源評(píng)估步驟1.資料收集及分析2.風(fēng)能資源普查分區(qū)3.風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址4.風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)況觀測(cè)5.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組微觀選址風(fēng)能資源的評(píng)估1.資料收集及分析從地方氣象臺(tái)收集氣象、地理及地質(zhì)數(shù)據(jù)資料。整理該地區(qū)10年以上（最好為30年）的風(fēng)速、溫度、氣壓平均值及極值，以及極端天氣情況。2.風(fēng)能資源普查分區(qū)以整理得到的氣象數(shù)據(jù)為依據(jù)，按標(biāo)準(zhǔn)劃分風(fēng)能區(qū)域及其風(fēng)功率密度等級(jí)，初步確定風(fēng)能可利用區(qū)。風(fēng)能資源的評(píng)估3.風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址根據(jù)風(fēng)能資源普查結(jié)果并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘，對(duì)初選的風(fēng)能可利用區(qū)的地形地貌、地質(zhì)、交通、電網(wǎng)及其他外部條件進(jìn)行評(píng)估比較，結(jié)合選擇最合適的區(qū)域。4.風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)況觀測(cè)氣象站提供的氣象數(shù)據(jù)只反映較大區(qū)域內(nèi)的風(fēng)氣候。為滿足微觀選址對(duì)代表性風(fēng)速和風(fēng)向的需要，要在初選區(qū)域內(nèi)樹(shù)立不少于2座測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行不短于1年的測(cè)風(fēng)，內(nèi)容包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓。測(cè)風(fēng)儀應(yīng)安裝在測(cè)風(fēng)塔的10m、30m、50m、70m高度甚至更高。風(fēng)能資源的評(píng)估風(fēng)能資源的評(píng)估5.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組微觀選址在宏觀選定的場(chǎng)址內(nèi)，根據(jù)地形地質(zhì)條件、外部因素和測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)風(fēng)能資源分析結(jié)果，對(duì)風(fēng)電機(jī)組具體位置進(jìn)行定位排布。風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址宏觀選址主要按如下條件進(jìn)行：1.選取風(fēng)能質(zhì)量好的地區(qū)年平均風(fēng)速較高風(fēng)功率密度大風(fēng)頻分布好可利用小時(shí)數(shù)高風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址宏觀選址主要條件2.風(fēng)向基本穩(wěn)定主要有一個(gè)或兩個(gè)盛行風(fēng)向（盛行風(fēng)向：指出現(xiàn)頻率最多的風(fēng)向）。某一地區(qū)基本上只有一個(gè)或兩個(gè)盛行主風(fēng)向且?guī)缀跸喾?。這種情況對(duì)布機(jī)有利。也有雖然風(fēng)況較好，但沒(méi)有固定的盛行風(fēng)向的地區(qū)。這種情況布機(jī)復(fù)雜。風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址宏觀選址主要條件3.風(fēng)速變化小盡量不要有較大的風(fēng)速日變化和季節(jié)變化。4.風(fēng)垂直切變小要考慮因地面粗糙度引起的不同風(fēng)速廓線。在風(fēng)機(jī)高度范圍內(nèi)，如風(fēng)垂直切變非常大，對(duì)機(jī)組運(yùn)行十分不利。風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址宏觀選址主要條件5.湍流強(qiáng)度小風(fēng)機(jī)上游障礙物產(chǎn)生的無(wú)規(guī)則的湍流會(huì)使機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)、受力不均。所以選址時(shí)盡量避開(kāi)粗糙地面和高大建筑物。一般輪轂高度應(yīng)高出障礙物8~10m以上，距障礙物的距離為5~10倍障礙物高度。風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址宏觀選址主要條件6.避開(kāi)災(zāi)難性天氣頻發(fā)地區(qū)災(zāi)害性天氣包括臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)、雷電、沙暴、覆冰、鹽霧等，對(duì)風(fēng)電機(jī)組具有破壞性。選址時(shí)要參考地區(qū)氣象站對(duì)歷年災(zāi)害性天氣出現(xiàn)頻度的統(tǒng)計(jì)，在機(jī)組選型和選址上采取措施。風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址宏觀選址主要條件7.盡量靠近電網(wǎng)要考慮電網(wǎng)現(xiàn)有容量、結(jié)構(gòu)及其可容納的最大容量，以及風(fēng)電場(chǎng)的上網(wǎng)規(guī)模與電網(wǎng)是否匹配的問(wèn)題；風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)盡可能靠近電網(wǎng)，從而減少電損和電纜鋪設(shè)成本。風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址宏觀選址主要條件8.交通方便要考慮所選定風(fēng)電場(chǎng)交通運(yùn)輸情況，設(shè)備供應(yīng)運(yùn)輸是否便利，運(yùn)輸路段及橋梁的承載力是否適合風(fēng)電設(shè)備運(yùn)輸車輛。風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址宏觀選址主要條件9.對(duì)環(huán)境不利影響小為保護(hù)生態(tài)，選址時(shí)盡量避開(kāi)鳥(niǎo)類飛行路線，候鳥(niǎo)及動(dòng)物停留地帶及動(dòng)物筑巢去，盡量減少占用植備面積。風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址宏觀選址主要條件10.地理情況要選擇在地貌單一地區(qū)，擾流影響小。要考慮所選區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)是否適合挖掘建設(shè)施工。要有該地區(qū)詳細(xì)的水文地質(zhì)資料并依照工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定。要遠(yuǎn)離人口密集區(qū)、地震帶、火山頻發(fā)區(qū)，及具有考古意義、軍事意義等特殊地區(qū)。風(fēng)電場(chǎng)微觀選址微觀選址是在宏觀選址中選定的小區(qū)域中確定機(jī)組具體位置，使整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)具有較好經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)內(nèi)外風(fēng)電工程實(shí)踐表明，由于風(fēng)電場(chǎng)選址的失誤造成發(fā)電量損失和維護(hù)費(fèi)用的增加，遠(yuǎn)大于對(duì)場(chǎng)址詳細(xì)勘察的費(fèi)用。因此，風(fēng)場(chǎng)選址至少應(yīng)具備一年以上的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)。風(fēng)電場(chǎng)微觀選址平坦地形微觀選址原則：1、粗糙度與風(fēng)速的垂直變化平坦地形同一高度上的風(fēng)速視為均勻分布，可直接利用風(fēng)速切變關(guān)系直接計(jì)算。提高機(jī)組功率的唯一方法即增加塔架高度。風(fēng)電場(chǎng)微觀選址平坦地形微觀選址原則：2、障礙物的影響障礙物對(duì)氣流的阻礙和遮蔽作用會(huì)改變氣流的流向和速度，形成有利影響（加速區(qū)）或不利影響(尾流、擾動(dòng)區(qū))。尾流區(qū)估算：障礙物寬度b與高度h滿足：b/h≤5,下游有20h的強(qiáng)尾流區(qū)，寬度越大，尾流越長(zhǎng)。下游機(jī)組輪轂至少要高出地面2倍障礙物高度。風(fēng)電場(chǎng)微觀選址微觀選址原則：一、復(fù)雜地形指平坦地形以外的各種地形，大致可分為隆起和低洼兩類。局部地形對(duì)風(fēng)電有很大的影響，需要具體問(wèn)題具體分析。風(fēng)電場(chǎng)微觀選址復(fù)雜地形微觀選址原則：1、山區(qū)風(fēng)的水平分布和特點(diǎn)在一個(gè)地區(qū)自然地形的提高，氣流受到擠壓而產(chǎn)生加速作用。河谷風(fēng)，當(dāng)風(fēng)向與河谷走向一致時(shí)，風(fēng)速比平地大；反之，當(dāng)風(fēng)向與河谷走向相垂直時(shí)，河谷內(nèi)的風(fēng)速大大減弱。山谷風(fēng)，有明顯的日或季節(jié)變化，要考慮用戶需求。要考慮山谷走向和大地形下的盛行風(fēng)向?？紤]選擇山谷中的收縮部分，容易產(chǎn)生狹管效應(yīng)。風(fēng)電場(chǎng)微觀選址復(fù)雜地形微觀選址原則：2、山丘、山脊地形的風(fēng)電場(chǎng)對(duì)于山丘、山脊等隆起地形，利用它的高度抬升和它對(duì)氣流的壓縮作用來(lái)選擇有利地形。寬山脊風(fēng)速是山前風(fēng)速的2倍，圓形山包為1.5倍。氣流流經(jīng)孤立山丘時(shí)主要形式是繞流運(yùn)動(dòng)，山丘與盛行風(fēng)向相切的兩側(cè)上半部是最佳位置，其次是山頂，應(yīng)避免在背風(fēng)面布機(jī)。風(fēng)電場(chǎng)微觀選址復(fù)雜地形微觀選址原則：3、海陸對(duì)風(fēng)的影響由于海面摩擦阻力比陸地要大，在氣壓梯度相同的條件下，低層大氣中海面上的風(fēng)速比陸地大。近海風(fēng)能潛力比陸地大50%左右。風(fēng)電場(chǎng)微觀選址微觀選址原則：三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組排列方式1.對(duì)平坦地形當(dāng)盛行主風(fēng)向?yàn)橐?/p>