东港市风力发电场项目总体规划书.doc

东港市风力发电场项目总体规划书二00三年十一月东港市风力发电场项目总体规划书1. 发展风力发电的必要性和重要意义风能是一种洁净的可再生的一次能源。风力发电是一种不消耗矿物质能源、不污染环境、建设周期短、建设规模灵活,具有良好的社会效益和经济效益的新能源项目。随着人们对环境保护意识的增强，以及国家有关部门对风力发电工程项目在政策方面的扶持，风力发电在我国得到了迅猛发展。截止到2002年底，我国风力发电已发展到装机容量46.8万千瓦，今后一个时期风力发电将在我国快速发展，到2020年计划装机2000万千瓦，占电网装机总量的2%。辽宁省是我国的重工业基地，也是能源消耗大省，长期以来，由于能源短缺制约了工农业的发展。东北电网是以火力发电为主电源的电网。大量的火力发电不仅受到燃料短缺的制约，而且也受运输条件的限制。开发利用风能资源，发展风力发电事业有着十分积极的意义。几十年来特别是“九五”以来，风力发电在辽宁省得到了快速发展，到2002年底已装机25万千瓦，占全国总量的50%以上，今后我省将大力发展风力发电事业。东港地区是我省风能资源最为丰富的地区之一，风速大，风向稳定,适合于大规模开发、安装风力发电机组。风力发电在该地区具有较好的发展前景。该地区风能资源丰富，且风能大多集中在春冬两季，此时也恰为年用电高峰期，因此，风力发电可以与火电、水电互补起到年调峰的作用。辽宁省内有多个以机械加工、制造为主的城市，具有很强的机械加工、制造、和消化吸收能力，在建设风力发电场的同时，可以充分发挥技术密集，制造技术先进，消化吸收能力强等优势，在购买国外风机设备的同时，引进国外风机制造生产厂家的制造技术，采取合资、独资等不同方式消化吸收风机的生产制造技术，逐步形成组装和制造风力发电设备制造产业。这样，不仅能够降低风力发电场的工程建设成本，而且对调整企业的产业结构，搞好国有大中型企业，带动地区经济发展都具有十分重要意义，因此，建设风力发电场不仅具有较好经济效益，同时也具有显著的社会效益。今年9月29日，中共中央政治局召开会议，重点研究了振兴东北地区等老工业基地问题，我们要抢抓机遇，乘势而上，为实现辽宁老工业基地振兴而努力，支持东北地区工业基地加快调整改造并实现振兴，是党的“十六”大作出的一项重大决策，因此我们要借助这个东风，大力发展风电事业，为振兴老工业基地做出贡献。2.规划的指导思想以党的“十六”大精神为指导，以“三个代表”的重要思想为动力，充分利用东港市风力资源，抢抓机遇，乘势而上，为全面实现小康社会和发展风电新能源事业而奋斗。3.东港市风力资源状况东港市，地处中国海岸线最北端的起点，位于辽东半岛东部，东经1232230至1242230，北纬3945至4015，南临黄海，东依鸭绿江，与朝鲜半岛隔江相望，与日本一衣带水，具有沿海、沿江、沿边的特点，总面积为2478平方公里。东港市属于海洋性季风气候，其风力资源十分丰富，是我省风电发展规划中重点开发的风电场之一。特别是该市的沿江、沿海地带和西部的丘陵地区，风力资源尤为突出。以下是东港市气象局所提供的风电场及东港市的风力资源情况。3.1兴隆、小岛、大洋河风能资源3.1.2 各月及年平均风速根据东港市气象局对大鹿岛风力资源情况统计，分析、推算得到该三个风电场，两个高度的各月及年平均风速如下表。各月及年平均风速(米/秒)121234567891011年塔高40米6.6塔高10米5.07.06.35.8 其中塔高40米和10米处其月平均风速大小特性可分为两个时段。10月至第二年4月风速偏大（其中2月风速偏小除外），5-9月风速偏小，在季节性交换的3-4月、10-11月风速明显偏大，在40米高度处最大月份为10月，平均风速达8.1米/秒；在10米高度处最大月份为1月，平均风速达7.3米/秒。最小月份两个高度均在8月，40米高度处月平均风速为5.0米/秒，10米高度处为4.5米/秒。3.1.3风速频率分布统计得到两个高度各等级风速频率分布如下表。两个高度风速频率(%)风速(m/s)01234567891011121314151616塔高40米9.711.611.811.111.09.18.01.81.0塔高10米11.40.30.3在塔高40米处，5米/秒风速出现频率最大，占11.8%，其中4-7米/秒风速频率出现均占11.0%以上。8米/秒及以上风速出现3077小时，10米/秒及以上风速出现1677小时。塔高10米处，4米/秒风速出现频率最大，占13.1%，3-7米/秒风速出现频率均占10.0%以上。8米/秒及以上风速出现2388小时，10米/秒及以上风速出现1046小时。3.1.4风向频率分布统计得到两个高度的风向频率分布如表3.3。图2.3是对应的风向频率分布图。风电场两个高度风向频率（%）风向nnheneeneeesesessessswswwswwwnwnwnnwc塔高40米31.00.3塔高10米4.00.9从上表可以看出，两个高度的风向频率基本一致，以n风为主导风向，出现频率为31.0%左右。次多风向为nnw风，出现频率在9.8%，再次为s风，出现频率在8.6-8.7%之间，nne风和ssw风出现频率都在6.0%以上。两个高度均以ene、ese、wsw、w、wnw风出现频率偏小，在3.0%以下，冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，呈现明显季风气候特点。3.1.5风速的日变化风电场两个高度逐时平均风速(米/秒)212223241234567891011121314151617181920塔高40米7.17.06.8塔高10米6.05.96.06.05.95.8从表可以看出，两个高度均以16-21时和04-06时风速偏大，17-19时最大。40米高度处10-13时风速最小，10米高度处09-12时风速最小，呈现傍晚与清晨风速大，中午前后风速小的特点。3.1.6风速随高度的变化 根据近地面层风速随高度变化的指数规律，由测风资料计算得到风电场风速随高度变化的指数n=0.093。塔高40米处的年平均风速是塔高10米处的1.14倍。风电场风速随高度增加的幅度小于省内大陆其它各地风电场，这是因为海岛周围是海面造成的结果。3.1.7风功率密度、有效风力小时数计算得到风电场两个高度的年平均风功率密度、4-24米/秒有效风力小时数，有效风功率密度和年有效风能在表3.5中给出。风电场两个高度风能资源参数年平均风功率密度(瓦/米2)年有效风功率密度(瓦/米2)年有效风力小时数年有效风能(千瓦时/米2)塔高40米31137271672669塔高10米222294654119283.1.8各风向风能分布 计算得到风电场两个高度的各风向风能分布如下表。风电场两个高度各风向能分布(%)nnneneeneeesesessessswswwswwwnwnwnnw塔高40米373212255545221618塔高10米3941011456531115213.2大孤山、响哨风能资源情况大孤山、响哨地区属于东港市西部丘陵地带，海拔高度在200-400米左右，其风力资源与以上风电场情况基本相同，可以做为参照。4.规划的范围及规模4.1东港市风力发电的现状东港市为了充分利用风力资源，于一九九九年在海洋红建起了一个风电场，共28台机组，每个机组750千瓦，年发电能力为3200万度；2003年在大鹿岛拟建第二个风电场预计2004年完工，共30台机组，每个机组1000千瓦，年发电能力为6000万度。另外德国弗兰德公司已同丹东重安电气设备有限公司，合资经营的“丹东中德风能发展有限公司”制造fl30-1000千瓦风力发电机。该工程使用fl-1000千瓦风力发电机，实现国产化设备在风电场使用，该项目正在筹建中。4.2规划的范围这次规划预计建设5个风电场，具体地址在东港市的沿海、沿江地带和西部地区，准备在沿海、沿江地带建3个风电场，在西部大孤山以北丘陵地带建2个风电场。4.2.1兴隆风电场从大东港西桃源养殖场至兴隆山修建东兴海防路长30公里，沿公路西侧每200米为一个风机组，可安装150台风机。4.2.2大洋河风电场从黄土坎农场至海洋红农场以及大洋河东、西两岸共27.5公里，可安装136台风机。4.2.3小岛风电场小岛至园山岛围海大堤6公里，可安装30台风机。4.2.4响哨风电场在大洋河上游，黑沟镇唐家围至曲家店一带10平方公里面积，可安装100台风机。4.2.5大孤山风电场在大孤山西侧辛甸一带为5平方公里面积，可安装50台风机。4.3风电建设规模兴隆风电场150台；大洋河风电场136台；小岛风电场30台；响哨风电场100台；大孤山风电场50台；合计466台。方案一：按每台安装1000千瓦风机计算装机容量为46.6万千瓦，年工作2100个小时，年发电量为9.78亿千瓦时（度）方案二：按每台安装1500千瓦风机计算装机容量为69.9万千瓦，年工作2100个小时，年发电量为14.68亿千瓦时（度）。在规划中主要是考虑第一方案，因为，德国弗兰德公司在东港市成立的合资企业“丹东中德风力发电有限公司”生产的是1000千瓦的风力发电机，所以我们的方案采取的机组一台为1000千瓦的发电机，因此年发电规模为9.78亿度（千瓦时）电。5.规划实施的具体方案具体实施方案为从2003年开始进行风速测试和前期的准备工作，2005年至2010年在第“十一五”计划期间完工。5.1兴隆风电场5.1.1安装风电机组从东港市桃源养殖场至兴隆山，就是正在规划中东兴海防路为30公里，在两侧安装1000千瓦风机150台。5.1.2配电设施该电场装机容量为15万千瓦，由三个计量站，一扩建改造东港市农电局所属长山变电所，增加5万kva的变压器；二扩建改造北井变电所，增加5万kva变压器；三扩建改造兴隆变电所，增加5万kva变压器。5.2大洋河风电场5.2.1安装风电机组从黄土坎农场乱泥头到海洋红农场在海上建9.5公里的拦水坝；利用大洋河东西原有的海防堤，加宽、加固，西侧从海洋红农场至大孤山码头为10公里，东侧从黄土坎乱泥头至大孤山码头为8公里，合计为27.5公里，安装1000千瓦风机136台。5.2.2配电设施该电场装机容量为13.6万千瓦，在大洋河以东新建66千伏变电所，安装7万kva变压器；在大洋河以西新建66千伏变电所，安装7万kva变压器。5.3小岛风电场5.3.1安装风电机组从小岛至园山岛，现依围海大坝加宽、加固建风电场，计6公里，安装1000千瓦风机30台。5.3.2配电设施该电场装机容量为3万千瓦，扩建改造菩萨庙变电所，增加5万kva变压器。5.4响哨风电场5.4.1安装风电机组在大洋河上游黑沟镇唐家围、曲家店一带面积为10平方公里，安装1000千瓦风机100台。5.4.2配电设施该电场装机容量为10万千瓦，在风电场内建2个66千伏的变电所，每个变电所安装6万kva变压器5.5大孤山风电场5.5.1安装风电机组在孤山西侧辛店一带面积为5平方公里，安装1000千瓦风机50台。5.5.2配电设施该电场装机容量为5万千瓦，扩建改造大孤山变电所，增加5万kva变压器。6.规划风电场项目的总投资规划五个风电场共安装466台风机，每台风机为1000千瓦，合计为46.6万千瓦。按每千瓦造价为8500元。工程总投资为39.61亿元。其中风机每千瓦投资为5000元，计23.3亿元；配电设施每千瓦投资为3500元，计16.31亿元。7.经济效益和社会效益预测7.1经济效益7.1.1销售收入年发电量为9.78亿度，每度电价按0.55元计算，年销售收入为5.37亿元。7.1.2成本费用年总成本估算2.37亿元，包括设备折旧和其他费用。7.1.3年利润总额为3亿元。7.1.4投资回收期约为8年，利用年实现利润总额加上设备折旧计算回收期。7.2社会效益风力发电工程是一项投资很大，但运行成本很低，无污染、不消耗矿物质能源洁净的新型项目。东港市风电场的建设，可年向电网输送电量9.78亿度，为解决东港市西部用电质量低，线损大的矛盾和东港市经济的全面发展起到了重要作用。该项目的建设是位于东港市西部，庄河市的东部。东港市于2000年在大东镇新建新兴一次变电所，输送至大孤山距离60多公里，距离远，线损大。东港市新能源发展新建的风电场正处于东港市西部地区