某某风电场二期工程可行性研究报告.doc

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1、 I 检检索号索号 XXXX 风电场风电场二期工程二期工程 可行性研究可行性研究报报告告 XX 省工业设计院有限责任公司 II 目目 录录 第第 1 章章 综综 合合 说说 明明1 1.1 概述概述1 1.2 风能资源风能资源5 1.3 工程地质工程地质5 1.4 项目任务和规模项目任务和规模7 1.5 风电场场址选择风电场场址选择9 1.6 风力发电机组选型和布置风力发电机组选型和布置9 1.7 电气及通信电气及通信11 1.8 工程消防设计工程消防设计11 1.9 土建工程土建工程13 1.10 施工组织设计施工组织设计13 1.11 工程管理设计工程管理设计17 1.12 环境保护和水土

2、保持设计环境保护和水土保持设计17 1.13 劳动安全和工业卫生劳动安全和工业卫生18 1.14 工程节能方案设计工程节能方案设计19 1.15 工程投资概算工程投资概算20 1.16 财务评价及社会效果分析财务评价及社会效果分析21 1.17 风电场工程建设项目招标风电场工程建设项目招标23 1.18 结论和建议结论和建议23 1.19 风电场特性表及设备材料清册风电场特性表及设备材料清册23 III 第第 2 章章 风力资源风力资源29 2.1 区域概况区域概况29 2.2 参证气象站参证气象站29 2.3 基本测风资料分析整理基本测风资料分析整理.33 2.4 风电场代表年风数据分析风电

3、场代表年风数据分析.39 2.5 风能资源分析风能资源分析43 2.6 最大风速最大风速57 2.7 风能资源评价风能资源评价58 第三章第三章 工程地质工程地质60 3.1 地形、地貌及水文气象条件地形、地貌及水文气象条件60 3.2 区域地质构造及地震概况区域地质构造及地震概况61 3.3 场地工程地质条件场地工程地质条件62 3.4 岩土工程分析评价岩土工程分析评价63 3.5 结论与建议结论与建议65 第第 4 章章 项目任务与规模项目任务与规模67 4.1 项目任务项目任务67 4.2 工程建设规模工程建设规模74 第第 5 章章 风电场场址选择风电场场址选择75 第第 6 章章 风

4、力发电机组选型、布置及发电量估算风力发电机组选型、布置及发电量估算76 6.1 风电机组选型风电机组选型76 6.2 风力发电机组布置风力发电机组布置.81 6.3 本期工程上网电量计算本期工程上网电量计算.83 IV 第第 7 章章 电电 气气88 7.1 电网概述电网概述88 7.2 风电场接入系统方案风电场接入系统方案89 7.3 线路部分线路部分92 7.4 220kV 升压变电站电气部分升压变电站电气部分 .98 7.5 二次接线和直流系统二次接线和直流系统99 第第 8 章章 工程消防设计工程消防设计106 8.1 工程消防概况和消防总体设计工程消防概况和消防总体设计106 8.2

5、 工程消防设计工程消防设计107 8.3 施工消防规划施工消防规划110 第第 9 章章 土建工程土建工程113 9.1 风电场场区工程地质条件风电场场区工程地质条件113 9.2 风力发电机组基础风力发电机组基础114 9.3 箱式变压器基础箱式变压器基础115 9.4 安装场地安装场地115 9.5 场内场内 220kV 变电站内主要建筑物变电站内主要建筑物 115 9.6 道路道路117 第第 10 章章 施工组织设计施工组织设计119 10.1 施工条件施工条件119 10.2 施工交通运输施工交通运输120 10.3 工程用地面积工程用地面积120 10.4 主体工程施工主体工程施工

6、121 V 10.5 施工总布置施工总布置124 10.6 施工总进度施工总进度126 第第 11 章章 工程管理设计工程管理设计128 11.1 工程管理机构工程管理机构128 11.2 主要管理设施主要管理设施128 第第 12 章章 环境保护和水土保持设计环境保护和水土保持设计131 12.1 环境保护环境保护131 12.2 水土保持设计水土保持设计133 第第 13 章章 劳动安全与工业卫生设计劳动安全与工业卫生设计135 13.1 设计依据、任务与目的设计依据、任务与目的135 13.2 工程安全与工业卫生因素分析工程安全与工业卫生因素分析136 13.3 劳动安全和工业卫生对策劳

7、动安全和工业卫生对策137 13.4 风电场安全卫生机构设置、人员配备及管理制度风电场安全卫生机构设置、人员配备及管理制度138 13.5 事故应急救援预案事故应急救援预案141 13.6 预期效果评价预期效果评价145 第第 14 章章 工程节能方案设计工程节能方案设计146 14.1 用能标准和节能规范用能标准和节能规范146 14.2 能耗状况和能耗指标分析能耗状况和能耗指标分析146 14.3 节能措施和节能效果分析节能措施和节能效果分析147 第第 15 章章 工程设计概算工程设计概算150 15.1 编编制制说说明明 150 第第 16 章章 财务评价财务评价157 VI 16.1

8、 概述概述157 16.2 财务评价财务评价.157 16.3 财务评价附表财务评价附表161 第第 17 章章 风电场工程建设项目招标风电场工程建设项目招标163 17.1 招标范围招标范围163 17.2 标段划分及招标顺序标段划分及招标顺序163 17.3 招标组织形式和招标方式招标组织形式和招标方式163 第第 18 章章 结论建议结论建议165 18.1 结论结论165 18.2 建议建议165 VII 图图 纸纸 目目 录录 序号图 纸 名 称图 号 1风电场地理位置示意图GS-F368IIK -Z01 2风机布置及道路走向图GS-F368IIK -Z02 3XXXX 风电场规划图

9、GS-F368IIK -Z03 4电气主接线图GS-F368IIK-D01 5风电机组一次接线示意图GS-F368IIK-D02 6风电场集电线路走向图GS-F368IIK-D03 7杆塔一览表GS-F368IIK-D04 8风电场计算机监控系统配置图GS-F368IIK-D05 9风电场电气量采集系统图GS-F368IIK-D06 1035kV 配电装置布置图GS-F368IIK-D07 11风电场主控制室布置图GS-F368IIK-D08 12风机基础形式GS-F368IIK-T01 1 第第 1 章章 综综 合合 说说 明明 1.1 概述概述 1.1.1 工程的地理位置工程的地理位置 X

10、XXX 风电场二期工程场址位于 XX 市 XXXX 镇境内。XX 市位于 XX 半岛北 端，东邻 XX 区，南接 XX 市，西连 XX 市，北濒渤、黄二海与 XX 县隔海相望。 全市现设 7 个镇、3 个区、5 个街道办事处、1 处省级经济开发区和 1 处省级旅游度 假区，总面积 1128.5km2，总人口为 4945 万人，其中，农业人口 37.44 万人，非农 业人口 7.56 万人。 XX 属北温带东亚季风区大陆性气候。因受海洋调节，夏无酷暑，冬无严寒。年 均气温 11.9，相对湿度 65%，降水量 800mm、无霜期 214 天。 XX 东距 XX 机场、XX 港 70km，南距 XX

11、 机场、XX 港 200km；206 国道和 4 条省级公路穿越境内。XX 基础设施完备，交通、通讯十分便利。 XXXX 风电项目工程规划容量 99MW，分二期建设，规划从北到南依次开发。XX 市发展改革委已同意将本期工程列入正在编制的 XX 市风电中长期发展规划。本项 目为二期工程，紧靠一期工程南侧，场址位于 XX 市市区南面的村 XX 镇境内，场 址范围西起站马张家、东到北洛汤，东西长约 5.18km，北起辛旺集、南到史家，南 北长约 6.7km，风电场场址面积为 34.70km2。场址区域范围的拐点坐标为： A（4151101.22，567497.889） 、B（4152347.073，

12、570307.804） 、 C（4148350.618，577127.845） 、D（4144898.467，571158.248） 。场址区域地处山 区丘陵，地势相对平缓，地面高程为 100m320m，风机布置范围在 130m320m 之间，水陆交通便利，场内外交通运输条件较好，具备安装大型 MW 级风力发电机 的条件。 风电场 220kV 升压站位于本期工程的北部，风电场 220kV 升压站距离接入站 沈余风电汇流站约 12km，接入条件良好。 经综合考虑风能资源的分布、场区面积及地形、交通状况和并网条件等多方面 2 因素，本期工程风机沿丘陵走向单排或多排布置，根据地形条件及风能资源的分布

13、， 合理优化选择出 33 台风机位置。 1.1.2 工程任务工程任务 受 XX 能源投资有限公司的委托，XX 省工业设计院有限责任公司承担了 XXXX 风电场二期工程可行性研究报告的编制工作。 主要任务是进行风能资源的分析和评价，并对风电场的场址选择、风力发电机 组的选型和布置、电气工程设计、土建工程设计、施工组织及工程管理设计、环境 保护和水土保持设计、劳动及工业卫生设计、工程概算及财务评价等章节进行论证 和说明。 编制依据：国家发改委风电场工程可行性研究报告编制办法 、 风电场风能 资源测量方法GBT18709-2002、 风电场风能资源评估方法GBT18710-2002 等 其它有关风电

14、场建设的国家标准、规范和政策文件。 1.1.3 项目建设的必要性项目建设的必要性 1.1.3.1 能源建设的可持续性发展的要求能源建设的可持续性发展的要求 当前，国际上以煤炭和石油为主要能源来源的国家，正在受到化石燃料储量的 逐渐减少和环境日益恶化的双重威胁。我国主要以煤炭和石油作为燃料，根据国家 煤炭及石油的储量和开采量来预测，至本世纪中叶我国的煤炭和石油将面临着枯竭 的危险，因此大力开发可再生能源是我国能源可持续发展战略的重要组成部分。而 风能是目前技术较成熟，可作为产业开发的可持续发展的重要能源。XX 市风能资 源属于较丰富区，所以，开发和利用 XX 市的风力资源是当地能源建设可持续发展

15、 的重要步骤。 1.1.3.2 风电是可再生的绿色环保能源风电是可再生的绿色环保能源 我国现在主要是以燃烧煤炭而生产电力作为电源的主要来源，因此，火力发电 厂燃煤排放大量的 CO2造成大气温室效应，而燃烧煤炭带来的二氧化硫、氮氧化物 和大气中的水汽形成酸雨，也严重污染了环境，危害人们的健康。 3 开发风能是当前国家鼓励和提倡发展的产业，也符合国家的环保政策，风能的 开发和利用从一定程度上能减少常规火力发电对大气环境造成的污染，对保护生态 环境，造福子孙后代具有十分重要的意义。 1.1.3.3 改善能源和电力结构改善能源和电力结构 大力发展风力发电，能够改变传统的能源结构，实现能源多元化，能够提

16、高可 再生能源在能源结构中的比例。XX 市水电资源较少，风能资源较丰富，建设风电 场有利于改善当地的电力结构，优化资源配置。 1.1.3.4 当地电网建设、经济发展的需要当地电网建设、经济发展的需要 根据XX 市“十一五”电力发展规划 ，由于当地的经济发展建设增长很快，用 电负荷呈现快速增长状态。XX 电网位于 XX 电网的最北端。现已形成以 220kV 汤 邱站、沈余站为主供电源，以 110kV 和 35kV 线路为主干的供电网络。 截止 2008 年底，XX 电网有 220kV 变电站 2 座：220kV 汤邱站、沈余站，变电 容量 420MVA，110kV 公用变电站 8 座，用户站 2

17、 座，变电容量 658.75 MVA，输 电线路 15 条 198km；35kV 公用站 12 座，用户站 23 座，变电容量 284MVA，输电 线路 38 条 241km。 网内有大型统调电厂 1 座：XX 电厂（2330MW） ，地方公用热电厂 1 座：XX 热电（230MW） ，风电场 1 座：华润 XX 风电（48MW） 。 2008 年 XX 市全社会用电量 14.76 亿 kWh，网供最大负荷 229.5MW。 1.1.4 项目法人介绍项目法人介绍 本工程项目法人：XXXX 能源投资有限公司成立于 1998 年，注册成本 310040.08 万元，法人代表 XX，公司隶属于中央直

18、管特大型骨干企业 XX 集团有限 责任公司，是国内领先的新能源投资开发企业。截至 2009 年底，公司共有独资、 控股子公司 26 家，员工 2200 余人，累计回收煤代油资金（资产）291.5 亿元，为 XX 集团公司发展提供了较好的资金保障。截止 2009 年底，公司总资产 272.48 亿 元，负债 100.6 亿元，净资产 171.88 亿元，资产负债率 36.9%。 4 公司主营业务是从事以风力发电为主的清洁能源投资开发、管理及生产运营， 并涉足煤炭、金融、房地产等业务领域。目前，该公司共拥有已建成投产的风电场 14 个，总装机容量超过 100 万千瓦；在 XX 有已建成的荣成、沾化

19、、利津和河口 4 个风电场，装机容量近 20 万千瓦，在建风电项目 5 个，装机容量近 25 万千瓦。 。 公司高度重视对外合作，先后与 XX 公司、美国 AES 公司、中国风电集团有 限公司合资成立了风电项目公司。其中，XXXX 风电项目是总理访澳的重要成果之 一。 公司始终重视党群组织建设、思想政治工作和企业文化建设。面对新时期、 新任务的挑战，公司坚持以科学发展观为指导，通过开展“四好领导班子建设”、党 员先进性教育、思想政治工作与企业文化研讨等活动，充分发挥党组织的政治核心 作用和党员的先锋模范作用，把党的政治优势转化为推动企业科学发展的优势。近 几年来，公司思想政治工作成效突出，先后

20、获得“中央企业思想政治工作先进单位”、 “全国精神文明建设工作先进单位”等荣誉称号。 本项目建设单位（XX 能源投资有限公司）自筹资本金 9856 万元，占建设 计划总投资 39407 万元的 25。全部由公司以货币形式出资 9856 万元人民币。 1.1.5 本期建设规模及最终规划容量本期建设规模及最终规划容量 根据 XX 市区域风能资源分布和当地的实际情况，经综合考虑场区面积及地形 因素、交通状况和并网条件等多方面因素，XXXX 风电场二期工程的建设规模为 49.5MW，XXXX 风电场规划容量 99MW，工程将分二期实施建设。 1.1.6 工作简要过程工作简要过程 在 XXXX 能源投资

21、公司委托编制本项目可行性研究报告任务后，我院立即组织 各有关专业人员前往 XX 市踏勘现场和组织了地质勘察，并对业主提供的测风资料 进行分析计算，对其它相关资料进行了收集整理。报告编写过程中，我院专业人员 就风电场的建设规模、风电机组选型和工程造价等与业主方进行了较充分的沟通， 并按业主提出的时间要求完成了本风电项目可行性研究报告编制工作。 5 1.2 风能资源风能资源 XX 市地处北温带，属暖温带季风区大陆性气候，四季分明，雨热同季。与同纬 度内陆相比，因受海洋调节，夏无酷暑，冬无严寒。具有冬季温暖，春季多风，夏 季炎热，秋季凉爽，无霜期短等气候特点。年均气温 11.9，相对湿度 65%，降

22、水 量 800mm、无霜期 214 天。 70m 高年平均风速为 6.05m/s，风功率密度为 235.54W/m2，威布尔参数 k=2.27，c=6.82 m/s；测风塔 50m 高年平均风速为 5.72m/s，风功率密度为 201.27W/m2，威布尔参数 k=2.24，c=6.46 m/s；测风塔 30m 高年平均风速为 5.26m/s，风功率密度为 157.07W/m2，威布尔参数 k=2.24，c=5.94 m/s；测风塔 10m 高年平均风速为 4.24m/s，风功率密度为 85.86W/m2，威布尔参数 k=2.13，c=4.78 m/s。 根据风电场风能资源评估方法风功率密度等

23、级表中参考值判断，该风电场 区域风功率密度达到 2 级风况标准，风能资源比较丰富，可用于并网型风力发电， 具有一定的商业开发价值。 该场址处年主导风向为 SW 风，主风能方向为 SW。 1.3 工程地质工程地质 据工程岩土工程地质勘察报告，按其风化程度，该区岩层可分为如下三层： 1 层强风化花岗闪长斑岩（）:灰白-浅肉红色,斑状结构,块状构造,主要矿物成 份为斜长石、钾长石、石英及小量黑云母、角闪石组成,结构大部分破坏,矿物显著 变化,岩芯呈土状及碎块状,手掰易碎,易钻进。该层厚度最大约 1.50m 左右。根据标 贯试验，该层标贯击数 N=53 击。依据岩土工程勘察规范GB50021-2001

24、 附录 A 表 A.0.1,岩石坚硬程度等级为软岩；岩芯破碎，依据岩土工程勘察规范 GB50021-2001 表 3.2.2-3，岩体质量等级化分为 V 级。 2 层中风化花岗闪长斑岩（）: 灰白-浅肉红色,斑状结构,块状构造,主要矿物成 份为斜长石、钾长石、石英及小量黑云母、角闪石组成,组织结构部分破坏,岩芯呈 6 柱状,柱长 2-6cm。该层厚度 3.00m-5.00m 左右。依据岩土工程勘察规范 GB50021-2001 附录 A 表 A.0.1,岩石坚硬程度等级为较软岩；岩芯较破碎，依据 岩土工程勘察规范GB50021-2001 表 3.2.2-3，岩体质量等级化分为级。该层 取岩样

25、5 件作岩石点荷载试验并换算成岩石饱和单轴抗压强度，其岩石饱和单轴抗 压强度值 rk 为 26.84MPa。 3 层微风化花岗闪长斑岩（）: 灰白-浅肉红色,斑状结构,块状构造,主要矿物成 份为斜长石、钾长石、石英及小量黑云母、角闪石组成，结构基本未变,岩芯呈柱状,柱 长 20-100cm。依据岩土工程勘察规范GB50021-2001 附录 A 表 A.0.1,岩石坚硬 程度等级为坚硬岩；岩石较完整，依据岩土工程勘察规范GB50021-2001 表 3.2.2-3，岩体质量等级化分为级。该层取岩样 6 件作岩石点荷载试验并换算成岩 石饱和单轴抗压强度，其岩石饱和单轴抗压强度值 rk 为 62.

26、30MPa。 1.3.1 地层承载力：地层承载力： 根据标贯测试结果、岩石点荷载试验结果，结合当地经验数值，本场区地基土 承载力特征值分析并评价如下： 1 层强风化花岗闪长斑岩 , 岩石坚硬程度等级为软岩，岩芯破碎，岩体质量等 级划分为 V 级，根据标贯测试结合当地建筑经验,其承载力特征值建议采用 ak=500kPa。 2 层中风化花岗闪长斑岩，岩石坚硬程度等级为较软岩；岩芯较破碎，岩体质量 等级化分为 IV 级。根据岩石饱和单轴抗压强度及当地建筑经验，该层承载力特征 值 a 建议采用 1600KPa。 3 层微风化花岗闪长斑岩，岩石坚硬程度等级为坚硬岩，岩芯较完整，岩体质量 等级划分为级。根

27、据岩石饱和单轴抗压强度及当地建筑经验，该层承载力特征值 a 建议采用 3000KPa。 1.3.2 场地土地震效应场地土地震效应 1、地震基本烈度 7 根据建筑抗震设计规范GB50011-2001 附录 A，XX 地区抗震设防烈度为 7 度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度 0.15g。 2、场地土类别和建筑场地类别 根据建筑抗震设计规范GB 50011-2001（2008 年版）第 4.1.3 条规定及表 4.1.3 划分土的类型，利用当地经验按表 4.1.3 估计各层土的剪切波速，依据表 4.1.3 及表 4.1.6，山麓缓坡地带及山间低洼处场地土属中软土-中硬土，建筑场地类别为-

28、 类；坡顶处场地土属中硬土，建筑场地类别为类。具体土的类型及场地类别应根 据详勘时波速试验判定 1.3.3 场地稳定性及适宜性场地稳定性及适宜性 据区域地质资料及钻探资料，场区范围内及附近无全新活动的断裂存在，场地 内未发现有其它如活动断裂、滑坡、泥石流、危岩和崩塌等其它不良地质作用，拟 建区域稳定性较好，适宜该项目的兴建。 本工程选用 1500kW 风机，由于受风荷载作用面积大，所受水平力大，作用力 矩很大，塔筒底部所受水平力和弯距均很大，且风机对塔架倾斜较为敏感，对风机 基础不均匀沉降和抗倾覆要求较高。综上所述，场址内上覆各土层分布均匀，且承 载力特征值相对较高，初步拟定风机基础采用天然地

29、基，将第 2 层中风化花岗闪长 斑岩作为地基持力层。经初步计算并结合一期工程经验，风机基础拟采用直径为 17.5m 圆形钢筋混凝土独立基础。 1.4 项目任务和规模项目任务和规模 1.4.1 当地经济发展概况当地经济发展概况 XX 市位于 XX 半岛北端，东邻 XX 区，南接 XX 市，西连 XX 市，北濒渤、黄 二海与 XX 县隔海相望。全市现设 7 个镇、3 个区、5 个街道办事处、1 处省级经济 开发区和 1 处省级旅游度假区，总面积 1128.5km2，总人口为 4945 万人，其中，农 业人口 37.44 万人，非农业人口 7.56 万人。 XX 经济实力雄厚。近年来，获得“第二届全

30、国县域经济基本竞争力百强市“、“ 8 中国优秀旅游城市“、“国家星火技术密集区“、“XX 省精神文明建设先进市“、“全国 综合实力百强县“、“全国科技实力百强县“等称号。经过多年的努力，现已形成了以 黄金、机械、电子、建材、化工、轻纺为主导产业的工业生产体系，并与美、英、 法、德、日、韩等 20 多个国家和地区建立了经济合作和贸易往来关系。 近几年来 XX 市通过积极发展服务业，大力推进资源节约型、环境友好型社会 建设，全市产业结构调整快速升级，服务业迅速发展，二三产业在全市经济发展中 的作用进一步得到强化，第二产业对经济发展的贡献明显，第三产业的带动作用大 大增强，成为全市经济跨越发展的新动

31、力。2007 年 XX 市实现地区生产总值 242.94 亿元，同比增长 16.2%。其中，一、二、三产业分别实现增加值 18.92 亿元、153.78 亿元和 70.24 亿元，分别比上年增长 2.9%、15.4%和 22.5%；XX 市在推进区域经济 发展方式由粗放型向集约型转变上取得了可喜的成绩。 1.4.2 电力系统现状及发展规划电力系统现状及发展规划 XX 电网位于 XX 电网的最北端。现已形成以 220kV 汤邱站、沈余站为主供电源， 以 110kV 和 35kV 线路为主干的供电网络。 截止 2008 年底，XX 电网有 220kV 变电站 2 座：220kV 汤邱站、沈余站，变

32、电 容量 420MVA，110kV 公用变电站 8 座，用户站 2 座，变电容量 658.75 MVA，输 电线路 15 条 198km；35kV 公用站 12 座，用户站 23 座，变电容量 284MVA，输电 线路 38 条 241km。 网内有大型统调电厂 1 座：XX 电厂（2330MW） ，地方公用热电厂 1 座：XX 热电（230MW） ，风电场 1 座：华润 XX 风电（48MW） 。 2008 年 XX 市全社会用电量 14.76 亿 kWh，网供最大负荷 229.5MW。 “十一五”后三年，XX 电网建设 220kV 新港、路宿、丰粟、金都、北马站，扩建 宁海、XX、沈余、路

33、宿、海发、岗嵛站，新增 220kV 变电容量 2700MVA，新建 220kV 线路 526.3km，到 2010 年，XX 电网 220kV 变电容量达 6870MVA，容载比 1.76。 9 “十二五”期间，XX 电网建设 220kV 黄务、沐山、滨海、掖南、上营、栾家、石 化、花岩站，扩建崇义、东江站，新增 220kV 变电容量 3180MVA，新建 220kV 线 路 390km，到 2015 年，XX 电网 220kV 变电容量达 10050MVA，容载比 1.73。 XX 市新能源发电的重点是发展风力发电。“十一五“期间，重点将在芝罘区、牟 平区、XX 市、XX 市、莱州市、海阳市

34、、XX 县等风能资源丰富地区重点发展风力 发电事业。海上风电项目的建设作为“十一五“期间的重点推进项目，在 XX 等条件 成熟地区尽快形成规模较大的发电能力。 1.5 风电场场址选择风电场场址选择 XXXX 风电场二期工程容量 49.5MW。本项目为二期工程，紧靠一期工程南侧， 场址位于 XX 市市区南面的村 XX 镇境内，场址范围西起站马张家、东到北洛汤， 东西长约 5.18km，北起辛旺集、南到史家，南北长约 6.7km，风电场场址面积为 34.70km2。场址区域范围的拐点坐标为：A（4151101.22，567497.889） 、 B（4152347.073，570307.804） 、

35、C（4148350.618，577127.845） 、 D（4144898.467，571158.248） 。 1.6 风力发电机组选型和布置风力发电机组选型和布置 1.6.1 风力发电机组选型风力发电机组选型 根据国际上成熟的风力发电机组和国内的生产制造能力，并考虑到 XXXX 风电 场一期工程区域内的丘陵地势、地貌特点，道路交通状况和设备安装运输条件，通 过分析本风电场期工程的风能资源情况及风力发电机组生产制造情况，对各种机型 进行初选和方案比较后，本可研暂按单机容量 1500kW，轮毂高度 70m，风轮直径 82m 的风力发电机组进行微观选址及发电量测算，并配备建设 33 台 35kV

36、箱式变压 器，风电场需要配套建设的 220kV 变电站在一期中已设计。 根据市场供货情况，并针对当地的风能资源、工程地质、交通以及可开发区域 红线范围限制等条件综合考虑，可将 2000kW 的风机作为备选机型方案。 1.6.2 风力发电机组布置风力发电机组布置 10 风电场通过风电机组把风能转化为电能，风通过风机转轮后速度下降并产生紊 流，沿着风向一定距离后风速才能消除前一台风机的影响。因此，在布置风机时， 应使风机沿着主导风向的距离足够大，尽量减少风机之间的尾流影响。风机间的间 距变大会降低风能资源和土地资源的利用率，增加机组间电缆和道路的长度，增大 电量损耗。因此布置风机的关键是根据工程区

37、域的特点，确定各行的间距和行内各 风机的间距，把尾流影响控制在合理的范围内。 （1）首先应充分考虑场内的盛行风向、风速等风况的条件，在同等风况条件 下，应优先考虑那些地形地质条件良好且便于运输安装的场地进行布置。 （2）避开输电线路。 （3）考虑场内变送电方案的最佳配置，运行条件及安装条件的许可，考虑风 电场未来的运行、管理和维护方便。 （4）布置时，即要尽量避开风电机组之间的尾流影响，又要充分利用场地内 的土地资源，同时兼顾风机之间各种电气设备的配置和保护要求。 （5）对不同的布置方案，要按整个风电场发电量最大，兼顾各单机发电量的 原则进行优化选择。 （6）为了便于施工、运行维护和降低工程投

38、资，同一风电项目内的同期工程， 尽量选用单机容量与型号相同的风电机组。 （7）结合现场的实际地形地貌并兼顾视觉效果美观。 综合以上因素，在政府允许的布置风机的范围内，本工程风机基本垂直于主风 能沿山脊方向布置。在垂直主风能方向上风电机组列间距为 35D（D 为风轮直径） ， 在主风能风向上风电机组行间距为 59D，风机之间的最小间距在 350m。 根据优化确定的布置方案及经 Wasp 软件测算的理论发电量，风电场年理论电 量为 13999.8 万 kWh，经过 68.97%综合折减系数折减后，风电场年上网电量为 9655.66 万 kWh，平均单机上网电量为 292.60 万 kWh，等效满负

39、荷小时数为 1950.64 小时，容量系数为 0.22。 11 1.7 电气及通信电气及通信 XXXX 风电场二期工程拟安装 33 台单机容量为 1500kW 的风力发电机组，总 装机容量 49.5MW。本风电场以三回 35kV 架空集电线路接入场内 220kV 升压变电 站，经一台 SFZ10-100000/220/35kV 主变（一期已有）升压至 220kV，与一期工程 共用一回 220kV 架空输电线路接入 220kV 沈余风电汇流站的 220kV 母线侧，实现 与系统并网。 本工程风力发电机组单机容量为 1500kW，出口电压 0.69kV，采用一机一变的 单元接线方式。风电场的集电线

40、路电压等级为 35kV，33 台风力发电机组共分三组， 经三回 35kV 集电线路集电后，分别送至风电场 220kV 变电站的 35kV 配电装置 II 段母线上，35kV 开关柜采用 KYN10-40.5 开关设备。 风电场采用机、电一体化集中控制方式，在风电场集中控制室实现对风电机组 设备的遥测、遥控和通信。风电场内 35kV 集电线路配有过流、速断保护以及 35kV 电流接地检测装置。风电机组的保护由风机厂家配套供货，风机的 0.69/35kV 箱式 变压器高压侧采用真空负荷开关-熔断器组合电器，低压侧采用隔离开关。 风电场风力发电机组配置监控系统：集中控制室采用微机监控，对各风力发 电

41、机组进行监控和管理；每台风力发电机组塔内设有就地监控柜，可就地实现微 机监控；项目公司总部可以实现对风电机组的遥信、遥测。 XXXX 风电场建成后调度管理按电网调度规程规定属于 XX 省调和 XX 地调双重调 度，远动信息分别送至 XX 省调和 XX 地调。 风电场与省调通信采用电力调度数据网络和远动数字专线互为备用的方式，数 据网络通信为主用方式，远动数字专线为备用方式。风电场与地调通信采用电力调 度数据网络通讯方式。 风电场的远动装置与省调通信应采用符合省调、地调主站要求的通信规约。与 XX 省调数据通信方式采用 IEC-870-5-104 规约，远动数字专线通信协议采用 IEC- 870

42、-5-101 规约。 风电场的远动装置与地调通信应采用符合地调主站要求的通信规约。与地调数 据通信方式采用 IEC-870-5-104 规约。 12 风电场升压变电站至电网的通信，和一期工程共用一套通信设备。 1.8 工程消防设计工程消防设计 XXXX 风电场二期工程中主控制楼在一期工程已设计，根据建筑物火灾危害性 分类和耐火等级标准，XXXX 风电场一期工程中主控制楼的火灾危害性为戊类，最 低耐火等级为二级。变电站内其它建筑物的火灾危害性为戊类，最低耐火等级为二 级。 风电场消防设计贯彻“预防为主，防消结合”方针，针对工程的具体情况，采用 先进的防火技术，以保障安全，经济合理为宗旨。遏止火灾

43、事故的发生，创造良好 的消防环境。在工艺设计、材料选用、平面布置中均按照有关消防规定执行。 风电场发电设备，送、变、配电设备以及一切用电设备和线路，在运行过程中 或带电状态下，由于电气短路、负荷、接触不良、静电和雷电易引起火灾。根据风 力发电机场自身的特点，机电消防根据不同的对象采取不同的防火技术措施，阻止 电气火灾事故的发生。 电气系统的消防措施：本工程根据火力发电厂与变电站设计防火规范 、 高 压配电装置设计技术规程 ，电气设备布置全部满足电气及防火安全距离。 施工期消防设计是进行工程施工场地规划和施工消防规划。施工场地规划中， 施工区域远离易燃易爆仓库，规划合理，总体规划布局紧凑，达到既

44、能满足防火间 距要求，又能节省用地。施工消防规划是施工现场有完整的安全保证体系和操作规 程，确保施工区域工作人员在工作区及生活区的安全。在施工现场，贮存油漆、汽 油等易燃易爆物品的仓库应按照制定的规定要求进行物品的存放和管理，在仓库的 建设中按防火防爆要求进行处置。 1.9 土建工程土建工程 XXXX 风电场二期工程容量 49.5MW。根据风电场工程等级划分及设计安全 标准 （FD002-2007） ，工程等别为等，工程规模为中型，风电机组塔架地基基础 的安全等级为 2 级。220kV 变电站建筑物级别为 2 级。 13 XXXX 风电场二期工程的土建部分主要有风力发电机组的风机基础、箱式变压

45、 器基础，吊装平台，进场道路及场内安装道路。风电场本期工程需要配套的 220kV 升压站和综合楼等在一期工程中已经设计。 风机基础采用天然地基，选择第 2 层中风化花岗闪长斑岩作为地基持力层。经 初步计算，并结合一期经验合理优化后，风机基础采用直径 17.5m 圆形钢筋混凝土 独立基础，外型为倒 T 形，混凝土强度等级采用 C40，垫层采用 C20，混凝土保护 层厚度为 50mm。基础埋深 3.0m，由上、下两部分组成，上部结构为圆柱体，高出 自然地面 0.5m，总高度为 1.1m，直径 5.5m；基础下部结构直径为 17.5m 圆形钢筋 混凝土独立基础，总高度 2.4m。 箱式变压器的重量相

46、对较轻，风机基础回填夯实即能满足箱变基础对承载力和 变形的要求。基础形式为 C25 钢筋混凝土条形基础，与上部砖墙连为整体，砖墙为 M5 水泥砂浆砌模机砖，壁厚 240mm，墙两侧抹防水砂浆 1：2。变压器基础埋深- 1.60m，底平面占地尺寸为 3.0m6.0m，条基高度为 250mm，宽 600mm，变压器 基础顶高出周围地面 500mm，地面至变压器基础平台设浆砌石踏步。 1.10 施工组织设计施工组织设计 本项目为二期工程，紧靠一期工程南侧，场址位于 XX 市市区南面的村 XX 镇 境内，场址范围西起站马张家、东到北洛汤，东西长约 5.18km，北起辛旺集、南到 史家，南北长约 6.7

47、km，风电场场址面积为 34.70km2。场址区域范围的拐点坐标为： A（4151101.22，567497.889） 、B（4152347.073，570307.804） 、 C（4148350.618，577127.845） 、D（4144898.467，571158.248） 。XXXX 风电场二 期工程位于 XX 市南部的接夼施庄附近的村 XX 镇境内丘陵区域。由于通向风电场 的主要道路已经基本形成，且与省道 S302、S211 相通，所以风电场中的大型设备 的运输可沿省道 S302 和 S211 直接运进风电场内。对外公路交通非常方便。威乌高 速公路、省道 S302、S211、S21

48、3、S264 均从 XX 市境内通过，高速公路、省道纵 横交错。水路距离 XX 港、XX 港较近。整个区域海路、陆路交通便利，有利于风 14 电场本期工程场区建设材料和大型设备运输。 XXXX 风电场二期工程拟安装 33 台单机容量为 1500kW 风力发电机组，轮毂 高度为 70m，机舱（不包括叶轮和发电机）重约 11.8t，叶片长约 40.2m，叶片重量 约 6t，发电机重 43.6t。锥形钢管塔架，高度约为 66.6m，塔架及附件总重量约 121.5t，暂按分三段考虑现场安装。 根据风电场本期工程风机的布置方案，在拟选场址区域合理优化布置 32 台风 机，现场地形条件局部地区无法满足风机

49、施工吊装的场地要求。工程需在每台风机 基础附近，并依托施工道路修筑一个满足风机吊装要求的施工平台。风力发电机安 装场地尺寸初定为 45m35m（距基础 5m 存放塔筒） ，其用地面积按临时征用地考 虑。安装场地平台采用碾压泥土的结构形式，平台顶面敷设 300mm 厚碎石，平台 的倾斜度不能超过 1%，在不影响交通运输的情况下要尽可能利用施工道路。 本工程安装 33 台单机容量为 1500kW 等级风机，根据风机及塔架的重量和高 度，吊车选择 350t 履带吊并配置一台 70t 液压汽车式起重机，用于辅助吊装和卸车 等。为配合风机施工吊装的主、辅吊作业场地要求，需在每台风机基础附近，主吊 工作幅度范围内构筑一个风机施工吊装作业平台。 （1）塔架安装：本工程共安装塔架 33 套，单个塔架重约 121.5t，塔架高度约为 66.6m，分顶、中、底共三段。用大型运输车将三节塔架由制造厂运输到安装现场， 摆放在吊车的旋转起吊半径内。塔架的摆放场地尽可能的平整无斜坡。塔架的两端 有方木垫起，并将塔架的两侧固定好，防止塔架发生滚动。塔架安装前，应清除基 础环双法兰上的尘土及浇筑混凝土的剩余物，尤其是法兰及各