48mw风电场工程可行性研究报告书

xxxx48MW风电场工程可行性研究报告（审定稿） 参加本工程设计的主要人员目录TOC\o"1-2"\h\z第1章综合说明 图2-46。广西暴雨洪涝灾害风险区划图根据气象站统计资料，xx县多年平均暴雨日为72.4d，xx暴雨多，强度大，尤其在汛期暴雨经常发生，对山地风电场的建设和运营会产生较大的影响：由于风电场建在山区，地形起伏不平，道路易被雨水冲垮变成沟沟坎坎的状态，或被积水长期浸泡损坏，会影响正常的生产运行；由于暴雨多，雨量大会导致风电场场坪、升压站等引发渍涝、山体泥石流等地质灾害。工程地质概述北京优普欧能投资管理有限公司拟于xx县西北部的杆洞乡、同练乡、滚贝乡境内建设广西xx风电项目，项目主要建（构）筑物包括24座风力发电机塔架、24个箱式变电站和临时施工道路组成。项目距xx县城约60km，道路距离约100km。风电场地理位置见图3-1。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s11：风电场位置示意图遵循的技术标准⑴《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）；⑵《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；⑶《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；⑷《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；⑸《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）；⑹《土工试验方法标准》GB/T50123-1999；⑺《土工试验规程》（SL237-1999）。勘察目的和任务根据岩土工程勘察规范及相关规程，本次岩土工程勘察主要任务是：⑴初步查明勘察场地地层，构造，岩土性质，地下水情况；⑵初步查明滑坡、岩溶、土洞、塌陷、泥石流、采空等不良地质现象；⑶提供满足可行性研究阶段所需的各种岩土技术参数；⑷初步判定场地土类型、场地类别、地震液化；⑸对场地的稳定性和适宜性作出初步评价；⑹进行岩土工程分析和评价，提出可行性研究阶段地基基础设计方案和地基处理措施等建议。收集的资料1、业主提供的《xx广西xx摩天岭48MW风电场工程可行性研究阶段勘测报告》。2、区域地质构造图。勘察方法本次勘察方法采用了工程地质测绘，挖探、钻探等勘探手段。工程地质测绘：利用地质罗盘、地质锤、手持GPS等，采取追索法和穿插法，在区域工程地质图的基础上开展，对风电场范围内的地形地貌、地质构造、不良地质作用、岩土类别及分布特征进行调绘分析；钻探：采用XY-100型地质钻机1台，对无出露地段进行钻探，以查明场地地层岩性及分布特征；挖探：采用洛阳铲进行浅层挖探，初步查明第四系覆盖层分布特征。勘察工作量本次勘察共布设钻孔共6个，孔深10.1～12.3m，勘探点位置详见《附图1-勘探点平面布置图》，完成的勘察工作量详见“表3-1勘探点一览表”及“表3-2工作量汇总表”。表3-1勘探点一览表序号钻孔编号勘探点类型勘探深度(m)地面标高(m)坐标(m)工作日期备注YX开始日期终止日期1K1鉴别孔12.001547.4036569241.3112813473.9592014.07.152014.07.16/2K2鉴别孔11.801789.2036571181.9762812532.7982014.07.192014.07.20/3K3鉴别孔10.101235.3036570294.3562804714.8012014.07.212014.07.22/4K4鉴别孔12.301192.9036572444.3202802786.9842014.07.162014.07.17/5K5鉴别孔10.001184.2036574440.1722801725.6502014.07.172014.07.18/6K6鉴别孔12.001419.2036575691.0332804593.2992014.07.202014.07.21/表3-2工作量汇总表勘察项目类型单位数量备注工程地质测绘调绘Km²31.8调绘场地及周围100m范围机械钻探钻探个6总进尺68.2m挖探洛阳铲挖探个8总进尺22m本次勘察外业作业时间2014年9月25日～9月30日，资料整理于2014年10月5日～10月16日进行。区域稳定性区域构造概况从场区断裂构造分析，拟选场址区附近的断裂构造主要有四堡断裂、平洞岭断裂、三江～融安断裂、寿城断裂、宜山～柳城断裂，分述如下。四堡断裂：为壳断裂，断裂性质为正断裂，长度大于135km，强烈活动时期为中元古～印支期，为非全新活动断裂，距离项目区20km以上。平洞岭断裂：属该层断裂，断裂性质为逆冲断层～正断层，长度大于170km，为非全新活动断裂，距离项目区大于20km。三江～融安断裂：该断裂属岩石圈断裂，断裂性质为逆冲断层，长度大于160km，为非全新活动断裂，距离项目区大于20km。寿城断裂：该断裂属岩石圈断裂，断裂性质为逆冲断层，长度大于180km，为非全新活动断裂，距离项目区大于20km。宜山～柳城断裂：属该层断裂，断裂性质为逆冲断层，长度约230km，宽度5～20km，强烈活动时期为华力西－印支期，为全新活动断裂，距离项目区大于20km。综上所述，拟建场址位于无重大活动断裂带分布，最近的活动断裂带距离场地大于20.0km，拟选场址区域构造相对稳定。拟建风电场区域地构造图见图3-2、拟建风电场工程地质平面图见图3-3。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s12：拟建风电场区域构造图图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s13：拟建风电场工程地质平面图地震规划区在广西构造分区图上处于1区（桂北断块强隆起区），新构造运动特征以间歇式强烈上升运动兼有断块差异运动和掀斜运为主，内部差异不显著，形成中山山区，一般海拔1000m以上，夷平面高达1500~1600m，活动构造以北北东向晚第三纪活动断裂为主地震运动继承了第三纪以来的构造，在活动的区域上、强度上与新构造分区是一致的，主要发生在桂西和桂东南，而以桂中最少，如“广西地区地震分区图”所示图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s14：广西地区地震分区图另据史料记载，1695年2月15日xx县发生过5.5级地震，近代地震活动微弱，无破坏性地震记录，区域构造稳定性较好根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)(1:400万)，场区50年超越概率10%的地震动峰值加速度小于0.05g，相应的地震基本烈度6度。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s15：场区地震动峰值加速度区划分布示意图工程地质条件地形、地貌概述场址区属中高山地貌，山体连绵起伏，地势相对较平缓，山体自然坡度一般为10°～25°，局部较陡为30°～40°，山顶高程一般为1400m～1900m，山间相对低洼地段为1100m～1200m，高差为300m～800m。地表现状多位树木，低矮灌木及杂草为主。场地山体高差较大，边坡陡峭，交通条件很差，需要专门修建运输道路。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s16：场地典型地貌的照片场区地层结构根据同类工程经验及设计意图，风机位等建构筑物一般位于地势较高的山顶或坡上，根据收集资料及现场调查，该类地段的地层分布如下：1、粉质粘土，黄色，稍湿，硬塑状，均质，粘性较好。局部含碎石、砾石，次棱角状，粒径一般为0.3m～5cm，成分多位花岗岩风化残留矿物颗粒。该层大部分场地均有分布。山坡及山顶上厚度一般0.3m～1.0m。2、全风化花岗岩：灰黄色～浅肉红色，粒状结构，块状构造，组织结构基本被破坏，残余结构强度较低，基本呈土状。受构造影响，常伴有球状风化、槽状风化和夹层风化等现现象。该层局部分布，厚度一般为5.0m～20.0m。3、强风化花岗岩：褐黄色～浅肉红色，粒状结构，块状构造，组织结构基本破坏，风华裂隙很发育，岩体破碎，多由半疏松～半坚硬的岩块组成，岩体基本质量等级为Ｖ级，属软岩。该层大部分山顶及山坡分布，层厚一般为5.0m～20.0m。4、中等风化花岗岩：肉红色～褐黄色，粒状结构，块状构造，组织结构部分破坏，风华裂隙一般发育，岩土较破碎，局部较完整。岩体基本质量等级为Ⅳ级，属较软岩，该岩体有一定硬度。该层局部分布，层厚大于10.0m。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s17：场地出露基岩典型照片水文地质条件场地有部分溪沟从山间洼地穿插而过，根据同类工程经验及设计意图，风机位等建构筑物一般位于地势较高的山顶或坡上，就建构筑物而言，其微场地地表水排泄条件良好，不会受洪水淹没。根据区域水文地质资料，项目区的地下水主要为图层孔隙水和基岩裂隙水。土层孔隙水赋存于第四系覆盖层中，性质为潜水。以大气降水为补给来源，已蒸发或补给邻近含水层方式排泄。主要分布在山间洼地有一定覆盖层的地段，埋深1.0m～5.0m。在山顶及山坡地段一般无该含水层分布。基岩裂隙水主要赋存于场区下伏的花岗岩风华裂隙中，受邻近含水层补给，向邻近含水层排泄。在山间洼地地段，一般与土层空隙潜水相通，表现为同一水位。在山顶及山坡地段，埋深一般为10m～20m以上。综上所述，并根据同类工程经验及设计意图，风机位等建构筑物一般位于地势较高的山顶或坡上，就建构筑物而言，地下水对基础及基础施工无影响。不良地质作用本风电场场区范围较大，局部有小规模浅层崩塌现象，多分布于人工开挖的机耕路附近。除此之外，未发现大规模崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地面沉降等不良地质作用。根据同类工程经验及设计意图，风机位等建构筑物一般位于地势较高的山顶或坡上，就建构筑物而言，可选择的范围大，完全可以避开局部不良地质作用发育地段，选择较好的地段进行建设。场址工程地质条件初步评价区域稳定性及场地适宜性评价场地无区域性重大活动断裂通过，区域构造相对稳定区。场地范围较大，局部有小规模不良地质作用。就建构筑物而言，可选择的范围大，完全可以避开局部不良地质作用发育地段，选择较好的地段进行建设。综合来说，场地适宜进行风电工程建设。场地类别根据同类工程经验及设计意图，风机位等建构筑物一般位于地势较高的山顶或坡上，就建构筑物而言，初步评判各风机位位于抗震一般地段。根据同类工程经验及设计意图，风机位等建构筑物一般位于地势较高的山顶或坡上。就建构筑物而言，其覆盖层一般较薄，部分地段直接出露，基岩直接出露的地段，初步评判为I0类场地、有少量土层覆盖的风机位初步评判为I1类场地。岩土特性评价a）粉质粘土：工程性质良好，但其厚度较薄，一般在基础开挖深度内会被直接挖除，不具备作为基础持力层的条件。b）全风化花岗岩：工程性质良好，局部分布。当其厚度较大，分布广泛时，可作为建构筑物的浅基础的天然地基持力层。当风机对变形要求较高时，应对该层的地基变形量进行验算。c）强风化花岗岩：工程性质良好，变形强度好，分布广泛，厚度稳定，可作为风机位浅基础的天然地基持力层。d）中等风化花岗岩：工程性质良好，变形强度好，分布广泛，厚度稳定，可作为风机位浅基础的天然地基持力层。水文地质条件评价根据同类工程经验及设计意图，风机位等建构筑物一般位于地势较高的山顶或坡上，风机位处地表水排泄条件良好，风机位不受其影响。根据同类工程经验及设计意图，风机位等建构筑物一般位于地势较高的山顶或坡上，风机位处地下水埋深较大，对风机基础及基础施工无影响。根据附近其他工程的资料，场址区土对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，土对钢结构具有微腐蚀性。场地与地基的地震效应根据前面论述，场区50年超越概率10%的地震动峰值加速度小于0.05g，相应的地震基本烈度6度。根据同类工程经验及设计意图，风机位等建构筑物一般位于地势较高的山顶或坡上。该类地段不存在饱和粉土或砂土分布。综上所述，初步判定场地不存在地震液化的条件。场地工程地质灾害评价拟建场区未发现大规模崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地面沉降等不良地质作用，地质灾害发育不明显。拟建风机位均位于山顶地段，山体自然坡度一般为10°～25°，局部较陡为30°～40°，植被茂密，在未经人为扰动情况下，坡体稳定。风场建设时，修建运输通道需要挖填方，但修筑的道路级别相对较低，道路开挖的边坡坡高一般小于5m，道路沿线的地层为粉质粘土及全～中风化花岗岩，岩体开挖后在外部环境的作用下易发生崩解进而导致塌方及滑坡。因此修建道路产生的边坡需要采取必要的处理措施，挖方形成的人工边坡放坡值可参照表3-3处理，填方地段的边坡可参照表3-4处理；可采用重力式挡墙或毛石骨架进行边坡支护，毛石骨架骨架内挂三维网，喷混植生绿化。当土坡高度较大，建议每5m设置一个平台，平台宽度1～2m。表3-3边坡开挖建议值地层岩性坡比（坡高≤5m）坡比（5m<坡高≤10m）备注粉质粘土1:1.0～1:1.501:1.50～1:2.00对于大规模的边坡需要在分析计算的基础上增加必要的加固措施。全风化花岗岩1:1.25～1:1.50强风化花岗岩1:0.75～1:1.25中等风化花岗岩1:0.5～1:0.75表3-4土质填方边坡建议值地层岩性坡比（坡高≤5m）备注粉质粘土1:1.75～1:2.00建议下阶段对填土进行击实实验，在试验填土压实系数大于0.94时采用本参数。混砾石粉质粘土1:1.50～1:1.75混碎石粉质粘土1:1.25～1:1.50碎石土1:1.00～1:1.25地基与基础方案选择风机位多位于山顶或山坡，基岩直接出露或浅埋，可选择采用天然地基，以全风化、强风化或中等风化基岩为地基持力层。当风机对变形要求较高时，应全风化花岗岩的地基变形量进行验算。根据野外鉴别成果，结合当地工程经验，拟建建构筑物处主要岩土层的物理力学指标初步建议值如下表。表STYLEREF1\s35：风机位处土层的物理力学指标初步建议值土层名称天然重度凝聚力内摩擦角压缩模量承载力特征值γCφEsfakkN/m3kPa“°”MPakPa硬塑状粉质粘土15.0～16.018～2814～187～10190～220表STYLEREF1\s36：场地内主要岩体的物理力学指标初步建议值岩石名称天然重度（γ）压缩模量（Es）泊松比（μ）承载力特征值（fak）kN/m3MPa—kPa全风化花岗岩19.0～21.07～10—200～250强风化花岗岩21.0～23.010～15—280～350中等风化花岗岩23.0～24.0—0.35500～800矿产资源与文物古迹调查根据现场调查，场址区内未发现有开采价值的矿产资源，亦未见风景名胜及压埋文物现象。结论及建议场址区区域构造相对稳定，场地内容易选择地质条件良好的地段架设风机，场地适宜进行风电场建设。场址区大部分区域地震动峰值加速度值为小于0.05g，对应的地震基本烈度为6度，布设风机位地段不存在饱和粉土或砂土，初步判定不存在地震液化的条件。场址区属中高山地貌，山体自然坡度一般为10°～25°，局部较陡为30°～40°，山顶高程一般为1400m～1900m，山间相对低洼地段为1100m～1200m，高差为300m～800m。地表现状多位树木，低矮灌木及杂草为主。场地山体高差较大，边坡陡峭，交通条件很差，需要专门修建运输道路。初步判定各风机位为抗震一般地段；基岩直接出露的地段，初步评判为I0类场地、有少量土层覆盖的风机位初步评判为I1类场地。风机位处地表水排泄条件良好，风机位不受其影响；地下水埋深较大，对风机基础施工无影响。根据附近其他工程的资料，场址区土对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，土对钢结构具有微腐蚀性。建议采用天然地基与整板基础，风机位处主要岩土层的物理力学指标建议值如表3-5、3-6。根据现场踏勘调查，场址内无可开采矿产资源；亦未见风景名胜及压埋文物现象。项目任务与规模项目任务地理交通条件xx市位于广西壮族自治区中北部，地处北纬23°54′～26°03′，东经108°32′～110°28′之间。东与桂林市的龙胜县、永福县和荔浦县为邻，西接河池市的环江毛南族自治县、罗城仫佬族自治县和宜州市，南接来宾市金秀瑶族自治县、象州县、兴宾区和忻城县，北部和西北部分别与湖南省通道侗族自治县和贵州省黎平县、从江县相毗邻。xx是中国西南地区重要的铁路枢纽，xx位于广东省、广西壮族自治区、贵州省、湖南省、云南省五省（区）中心，铁路交通便利。xx港位于xx市境内，是地方性内河主要港口，为以腹地商品出口为主兼顾货物中转、旅游服务的内河综合性港口。柳江穿城而过，xx口岸是1990年对外开放的国家一类内河口岸，沿着柳江可到梧州、广州、香港、澳门乃至出海，可常年通航500吨级船只。xx苗族自治县，隶属于广西壮族自治区xx市，位于自治区北部，云贵高原苗岭山地向东延伸部分。xx县城xx镇位于东经109°14′，北纬25度°04′，东临融安县，南连柳城县，西与环江县、西南与罗城仫佬族自治县接壤，北靠贵州省从江县。xx县地势中部高四周低，中西部和西南部为中山地区，东南部和东北部为低山地区，南端为丘陵岩溶区。xx县已建成杆洞至贵州雍里、大年至三江富禄两条通省、通县联网路，求修至红水等17条182km通村四级路改造工程。完成和睦至古顶等9条85km建制村水泥路，6座渡改桥。公路路网进一步完善，全县公路通车里程达到1823km，比2009年新增79km，每百平方公里公路密度达到39.4km，公路通村率达99%。社会、经济情况概述xx市总面积为18617km2，其中市区面积约为1016.75km2。xx市辖4个市辖区（城中区、鱼峰区、柳南区、柳北区）、4个县（柳江县、柳城县、鹿寨县、融安县）、2个自治县（xx苗族自治县、三江侗族自治县）另外，xx市设立了以下经济管理区：xx高新技术产业开发区（国家级）、柳东新区（xx汽车城）和阳和新区（阳和工业园）。截至2014年末，xx市人口372.35万人，其中市区常住人口约200万人。从第六次人口普查结果显示，全市常住人口中，汉族人口为183.86万人，占48.92%；少数民族人口为192.01万人，占51.08%。xx地区生产总值为2010.05亿元，增长10%；其中工业增加值1166.65亿元，增长11.0%；财政收入285.06亿元，增长9.6%；全社会固定资产投资1566.71亿元，增长19.4%；社会消费品零售总额758.42亿元，增长14.6%；城镇居民人均可支配收入24355元，增长9.8%。xx县面积4665km2，辖4个镇：xx镇、和睦镇、三防镇、怀宝镇；16个乡（含2个民族乡）：大年乡、良寨乡、拱洞乡、红水乡、白云乡、大浪乡、永乐乡、同练瑶族乡、汪洞乡、杆洞乡、滚贝侗族乡、香粉乡、四荣乡、洞头乡、安太乡、安陲乡，人口47万，其中有苗、瑶、侗、壮等少数民族人口35.41万人。2014年xx县实现地区生产总值70.73亿元，同比增长11%；财政收入完成5.45亿元，同比增长7%；全社会固定资产投资完成89亿元，同比增长23%；农民人均收入6072元，同比增长15%；城镇居民人均可支配收入23200元，同比增长10%。区域能源资源情况xx县境内已发现矿种40种，主要有钨、锡、铜、铅、锌、铁、铂、锑、高岭土、蛇纹矿、硅石等。矿产地约190个，矿床主要集中分布在元宝山周边、摩天岭西侧、xx至洛西三大区块。xx县雨量充沛，元宝山一带为广西三大暴雨中心之一。除都柳江、融江自北偏东往南流过县境外，县境内河流流域面积大于50km2的河流有27条。县境内流域面积在100km2以上的河流有融江、贝江、英洞河、杆洞河、大年河、泗维河、田寨河等7条河流，年径流量达65.21亿m3，水力资源极丰富。区域电网现状截至2013年底，广西境内有500kV变电站17座，变压器22台，总变电容量16000MVA（属广西产权6座，变压器9台，容量6750MVA），500kV交流线路总长度约7965.29km（含跨省线路广西段，属广西产权1221.73km）；220kV公用变电站83座，变压器148台，总变电容量21423MVA，此外，还有220kV那雄升压站一座，容量2×120MVA，220kV线路总长度9899km（其中属广西电网公司产权9756.88km）。xx县电网位于广西xx市北部，由广西电网公司和xx苗族自治县水利电业有限公司两家供电公司供电。截止2013年底，xx县还没有220kV变电站，拥有110千伏变电站2座，变电容量123MVA，其中一座是110kV桃源变电站，容量40+20MVA，属于广西电网公司资产，另一座是110kV滚贝变电站，容量63MVA，属于xx苗族自治县水利电业有限公司资产。其中110kV桃源变电站通过美亚水电站～桃源、里明220kV变电站～桃源一共2回110kV线路与广西电网连接。110kV线路有3回，包括美亚水电站～桃源、里明220kV变电站～桃源、滚贝～桃花110kV线路，线路总长度130公里。xx县有110千伏线路54km；35千伏变电站12座，容量20800千伏安，35千伏线路319.6km(不含用户专用线路及电站业主投资专用线路)；10千伏线路1894km；低压线路3484km；配电台区1646个，容量11900千伏安，形成了一个覆盖全县的安全供电网络，供电量和供电的稳定性、可靠性大大提高。2014年xx县全社会用电量约461GW.h，最大负荷约117.5MW，用电量比2013年增长20.7％。2014年xx县地方电源装机总容量为114.79MW，其中，水电装机容量为109MW，年发电量260GW.h，火电装机容量为12MW。此外，xx县内有广西电网统调水电站2座，也就是麻石电站和古顶电站，麻石电站容量为100MW，电站通过3回110kV线路（至古宜变、长安变和桂林百寿变各1回）接入电网；古顶电站容量为80MW，电站通过1回220kV线路接入220kV融安变电站。xx县电网存在的主要问题：110kV网络比较薄弱，供电能力并不强，不能满足全县小水电输送需求，造成小水电在丰水期大量弃水，随着小水电的不断建设开发，情况将更为严重，同时随着xx县加大县城城镇建设力度，工业、加工、商业及旅游等行业不断发展壮大，xx县县城区域经济发展迅速，供电负荷增长较快，而作为县城中心变电站的桃源110kV变电站已无扩建余地，无法满足负荷增长的需求。区域电力负荷预测及电力电量平衡分析xx县“十二五”期间，把发展地方小水电作为xx工业富县和可持续发展战略的重要任务，以水电发展作为工业的支柱产业，积极引资融资，科学规划和开发小水电资源，加快县内电网建设，实现资源优势向经济优势转化，促进县城工业经济发展。xx县拥有xx脱硫厂、飞鹰硅厂、贝江水泥厂、森雷硅厂、广荣铸造厂，天宝化工公司等一些用电大客户，客户用电较多，2014年用电量达到211GW.h，超过xx县总的用电量的45%。这些客户用电在今后几年略有增加，到2015～2020年用电量为335GW.h。另外，根据xx县规划，在xx境内计划建设xx电铁牵引站，年用电量约50GW.h，负荷10MW；建设xx县柳化电石厂，年用电量约1176GW.h，负荷196MW。所有以上大客户用电量2015年达到1511GW.h，最大负荷256MW，2020年用电量达到1561GW.h，最大负荷266MW。xx县柳化电石项目是xx县人民政府与2007年与项目业主xx化学工业集团有限公司洽谈引进的。2009年4月，双方签订了《柳化电石项目土地出让协议》和《柳化电石项目投资建设协议》。2011年2月15日，北京优普欧能投资管理有限公司与xxxx柳化化工有限公司签订《柳化电石项目供用电协议》。xx县柳化电石项目投资总额5亿元人民币，属广西自治区重点建设项目，建设分两期，一期年产电石20万吨，用电容量2×75MVA，年用电量588GW.h，最大用电负荷98MW，于2012年底建成投产；二期再增加年产电石20万吨，计划在一期投产后继续建设，增加用电容量2×63MVA。一、二期工程建成后，整个电石项目合计年用电量1176GW.h，最大用电负荷196MW。除掉上面的大客户用电外，2014年xx县常规用户的用电量为250GW.h，负荷67.5MW。按照10%的年增长率，2015年xx县常规用户用电量达到331GW.h，最大负荷达到89MW，2020年常规用户用电量达到533GW.h，最大负荷达到144MW。合计大客户用电和常规用户用电，得到2014年、2015年和2020年xx县用电量分别为1812GW.h、1842GW.h和2094GW.h，最大负荷分别为334MW、342MW和410MW。剔除xx县柳化电石厂用电采用110kV供电后，得到2014年、2015年和2020年xx县用电量分别为636GW.h、666GW.h和918GW.h，最大负荷分别为138MW、146MW和214MW。xx县水能资源丰富，全县河流水能资源蕴藏量约580MW，可开发利用装机容量约570MW。根据xx县电源发展规划，预计2015年和2020年xx县地方电源装机容量分别为260MW和419MW，其中水电装机容量分别为149MW和209MW（不含古顶电站和麻石电站），火电装机容量分别为12MW和12MW，风电装机容量分别为99MW和198MW。进行电力平衡时，丰、枯大方式小水电出力分别采用装机的70%和30%计，其中麻石电站接入融安电网，古顶电站接入220kV电网，不参与xx县的电力电量平衡，糖厂自备小火电机组按实际开机情况计，发电量参考历年利用小时数综合考虑。风电分参与平衡和不参与平衡两种情况，参与平衡时按装机容量出力考虑用以校验网络。a）风电不参与平衡：经过电力电量平衡后，2013年、2014年、2015年和2020年xx县缺电力分别为189MW、290MW、296MW、339MW。b）风电参与平衡：经过电力电量平衡后，2013年、2014年、2015年和2020年xx县缺电力分别为139MW、191MW、197MW、141MW；全年缺电量分别为934GW.h、1167GW.h、1167GW.h和992GW.h。通过上述数据分析，风电场部分规划容量可以在xx县消纳，总规划容量不能在当地消纳，需要通过当地电网将多余电量外送。 风电现状及发展规划根据广西气候中心风资源普查及详查评估成果，广西总体上具有桂北、桂南山区和北部湾沿岸风能资源较大、西部丘陵地带和东部河谷平原风能资源偏小的特点。此外，受地形因素影响，广西区内桂中、桂西等地区局部河谷及风速走廊的风资源亦比较丰富。在初步考虑限制风能资源开发的主要因素并结合模拟分析，广西70m高度年平均风功率密度达到400W/m2以上的技术开发面积约370km2，技术开发量约1240MW；达到300W/m2以上的技术开发面积约2150km2，技术开发量约6920MW；达到250W/m2以上的技术开发面积约4022km2，技术开发量约13170MW。广西风能资源潜在开发量较大的区域主要分布在广西东北风能资源丰富带、桂中风能资源丰富带、桂南风能资源丰富带等三个带约11个区，三个带潜在风能资源技术可开发面积约1757km2，技术开发量总计约5680MW。据初步统计，截止2014年底，已通过广西区发改委核准的项目总容量1573MW，已并网容量为135MW。广西风电发展的总体目标是：力争在“十二五”末使风电消费量达到能源消费总量的5%，争取在“十二五”末，装机规模达到30万kW。根据《广西新能源产业发展规划》，到2015年，广西风电装机规模达到100万kW左右；到2020年，风电装机规模达到200万kW左右。本风电场已列入《广西陆上风电建设规划》，有利于项目开展核准、建设工作。工程建设必要性1、开发风电场符合我国能源产业发展战略和方向我国政府重视可再生能源的发展，风电和光伏的发电总规模多年持续增长，2014年4月18日，李克强总理在新一届国家能源委员会首次会议上也明确要求推动能源生产和消费方式变革，走出一条清洁、高效、安全、可持续的能源发展之路。6月13日召开的中央财经领导小组会议上，习近平总书记更是将能源生产和消费提高到了“革命”的高度。风能、生物质能、太阳能和潮汐能等将是未来一段时间新能源发展的重点。为限制气候变化和全球变暖，实现中国在哥本哈根会议上的承诺，要求采取以下措施：减少温室气体和其它污染物的排放总量；减少化石燃料的使用，鼓励开发建设和使用可再生能源；鼓励可持续发展。风电是新能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件以及有商业化发展前景的发电方式之一。风电场的开发建设，符合我国能源发展战略，有利于调整电网结构，因此，本风电场的建设是必要的。2、风电场工程开发可促进地方经济的发展建设风电场，会带动当地相关产业（如建材、交通、设备制造业）的发展，对扩大就业和发展第三产业将起到促进作用，从而带动和促进当地国民经济的全面发展和社会进步。随着风电场的相继开发，风电将为地方开辟新的经济增长点，对拉动地方经济的发展，加快实现小康社会起到积极作用。3、风电场工程开发有利于缓解环境保护压力随着化石资源（石油、煤炭）的大量开发，不可再生资源保有储量越来越少，同时环境问题越发突出。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出了“十二五”期间单位国内生产总值能耗降低16%，单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%。主要污染物排放总量显著减少，化学需氧量、二氧化硫排放分别减少8%，氨氮、氮氧化物排放分别减少10%。风电场工程利用风能发电，可替代并节约化石燃料能源，可减排温室气体量和其他污染物。同时，从现有的开发技术和经济性看，风能开发具有一定的优势，随着风电机组国产化进程加快，风电机组的价格将进一步降低，风电的竞争力将大大增强。因此，本风电场工程的建设符合国家和广西产业政策，有利于实现国家和广西“十二五”规划节能减排的目标，同时也符合可持续发展目标。本项目的作用和意义xx地区2014年生产总值为2010.05亿元，增长10%；全部工业总产值4014.18亿元，增长13.1%。按目前发展趋势，“十三五”期间xx市经济将有较大增长值，用电量也相应增加，用电负荷也将出现较快增长，本项目的实施有利于改善xx市的电力平衡，完善xx电网网架结构。本项目属于清洁发电项目，风能是低能耗、低污染、低排放的可再生能源。风力发电与常规火力发电相比能减少环境污染、节能降耗，有利于xx县和xx市的环境保护。也是xx县政府履行中国政府“控制温室气体排放的行动目标（到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%）义务的重要体现。项目规模xx广西xx县风电场规划总容量为400MW，分八期建设（名称分别为摩天岭、梓山坪、杆洞、庆林山、尧告岭、阿扣山、帮福、沙坪顶风电场。），风电场地理位置见图4-1所示。本风电场为杆洞风电场，容量48MW，建设24台2MW风电机组。风电场内主要是荒地，局部是林地，地形以山地为主，起伏较大，海拔为500~1750m，东经108°40'53"-108°46'47.25"、北纬25°25'38"-25°16'53"，本风电场在规划中的位置图见图。本风电场拐点坐标见表4-1所示。表STYLEREF1\s4SEQ表\*ARABIC\s11：杆洞风电场拐点坐标(WGS84坐标)区域一：区域二： 编号XY编号XY1267463281447412690672811168226744228131612266832280628932700002813070327366227994244270000281447942758442804520图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s11：本风电场在规划中的位置图前四期风电场(摩天岭、梓山坪、杆洞、庆林山风电场)合建一座220kV升压站，容量200MVA，位于杆洞风电场东南部，坪浪村东北方向约2km。本风电场扩建一台100MVA主变压器，前四期风电场全部接入此站，经过升压后，220kV线路向南接入贝江220kV变电站（规划站）。后四期(尧告岭、阿扣山、帮福、沙坪顶风电场)合建一座220kV升压站，具体位置待定。风电设备可自广西xx沿G209至xx，而后沿S309省道（广西）西行至滚贝路口，而后北行走县道X640至风电场。其中国道、省道及县道至“滚贝110站”道路的通行条件较好，具备大型设备的运输条件。第244页第243页风力发电机组选型和布置选型依据风能资源根据对0185#、0190#、0194#测风塔数据的统计分析，对本风电场风能资源评价如下：1．风功率密度等级0185#测风塔代表年95m、93m、90m、85m、80m、75m、70m、60m、50m、30m、10m高度年平均风速分别为6.9m/s、6.9m/s、6.9m/s、6.9m/s、6.9m/s、6.9m/s、6.8m/s、6.8m/s、6.6m/s、6.3m/s、5.8m/s，相应的年平均风功率密度分别为357W/m2、356W/m2、356W/m2、354W/m2、352W/m2、349W/m2、347W/m2、335W/m2、298W/m2、267W/m2、225W/m2，其中95m、93m、90m、85m、80m、75m高度风速由70m高度实测风速根据拟合风切变指数推算得出（其他塔同理）；0190#测风塔代表年95m、93m、90m、85m、80m、75m、70m、60m、50m、30m、10m高度年平均风速分别为8.7m/s、8.7m/s、8.7m/s、8.7m/s、8.7m/s、8.7m/s、8.6m/s、8.6m/s、8.5m/s、8.3m/s、7.4m/s，相应的年平均风功率密度分别为602W/m2、601W/m2、599W/m2、595W/m2、592W/m2、588W/m2、584W/m2、562W/m2、541W/m2、494W/m2、362W/m2；0194#测风塔代表年95m、93m、90m、85m、80m、75m、70m、60m、50m、30m、10m高度年平均风速分别为5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、4.9m/s、4.8m/s、4.6m/s、4.1m/s，相应的年平均风功率密度分别为168W/m2、168W/m2、167W/m2、166W/m2、165W/m2、164W/m2、163W/m2、157W/m2、145W/m2、133W/m2、95W/m2。0185#测风塔代表年在测风塔处风能资源等级为3级；0190#测风塔代表年在测风塔处风能资源等级为6级；0194#测风塔代表年在测风塔处风能资源等级为1级。综合3个测风塔的风能资源和风电场风能资源图谱，判断本风电场风能资源等级为3级。2．风速、风能时间变化统计表明，各测风塔2月份风速、风功率密度达到全年最大值，6、8月份风速、风功率密度达到全年最小值；从9月份到12月风速逐渐增大，从2月份到6月份风速呈减小趋势。该风电场风速、风功率密度年变化总体上表现为冬、春季较大，夏、秋季较小。各测风塔风速、风功率密度日变化总体上表现为下午较小、夜晚至凌晨较大，各高度日变化基本一致。3．盛行风向和盛行风能方向分析表明，本风电场盛行风向位于S～SW扇区，次盛行风向位于N～NNE扇区，基本表现为以西风、西南风为主。分析表明，本风电场盛行风向位于S～SW扇区，次盛行风向位于N～NNE扇区，基本表现为以西风、西南风为主；盛行风能方向位于S～SW扇区，次盛行风能方向位于N～NNE扇区，风向分布较为一致。0185#测风塔、0190#测风塔、0194#测风的70m高度处盛行风向分布基本一致，盛行风能方向分布也基本一致；10m高度处各测风塔风向和风能分布有一定区别，0185#测风塔盛行风向位于WNW～W扇区，0190#测风塔盛行风向位于SSW～SW扇区，0194#测风塔盛行风向位于NNE～N扇区，各塔盛行风能方向与盛行风向分布基本一致。4．全年有效风速小时数统计表明，测0185#测风塔70m高度3～25m/s全年有效风速小时数为7702h，占总数的87.92%；70m高度3～25m/s全年有效风速小时数为7668h，占总数的87.53%。测风塔低风速所占比率较大，建议采用较大叶片的风电机组，增加风电机组的捕风能力，更好的利用风能。0190#测风塔70m高度3～25m/s全年有效风速小时数为8123h，占总数的92.73%；70m高度3～25m/s全年有效风速小时数为8055h，占总数的91.95%。测风塔高风速所占比率较大，能很好的利用风能。0194#测风塔70m高度3～25m/s全年有效风速小时数为6633h，占总数的75.72%；70m高度3～25m/s全年有效风速小时数为6616h，占总数的75.53%。测风塔低风速所占比率较大，建议采用较大叶片的风电机组，增加风电机组的捕风能力，更好的利用风能。5．风速、风能频率分布统计表明，0185#测风塔代表年70m高度有效风速（3.0～25.0m/s）众值集中于2～9m/s风速区间，占全部风速的72.23%；出现频率最高的风速均为5m/s，占全部风速的10.79%；风能众值集中于8～15m/s风速区间，占全部风能的61.55%；风能分布最集中的风速区间均为12m/s，占全部风能的8.83%。0190#测风塔代表年70m高度有效风速（3.0～25.0m/s）众值集中于4～11m/s风速区间，占全部风速的62.63%；出现频率最高的风速均为5m/s，占全部风速的8.81%；风能众值集中于10～17m/s风速区间，占全部风能的63.72%；风能分布最集中的风速区间均为14m/s，占全部风能的10.02%。0194#测风塔代表年70m高度有效风速（3.0～25.0m/s）众值集中于1～8m/s风速区间，占全部风速的83.76%；出现频率最高的风速均为3m/s，占全部风速的12.97%；风能众值集中于6～13m/s风速区间，占全部风能的67.23%；风能分布最集中的风速区间均为9m/s，占全部风能的11.32%。以上分析表明，0185#、0190#测风塔风速频率分布以高、中风速为主，有效风速出现频率较高，风速与风能频率最大风速较为接近，有利于风能的利用。0194#测风塔风速频率分布以低风速为主，有效风速出现频率较低，不利于风能的利用。6．风电机组等级目前推算0185#测风塔位置处95m、93m、90m、85m、80m、75m、70m高度50年一遇最大风速均小于37.5/s，根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准，测风塔70m高度以上15m/s风速区间的湍流强度不大于0.16，初步确认本风电场可以选用IIIB类及以上风电机组。地形地貌xx县位于广西壮族自治区北部，属xx市管辖。东临融安县，南连柳城县，西与环江毛南族自治县，西南与罗城仫佬族自治县接壤，北与贵州省从江县，东北与三江侗族自治县毗邻，行政区域面积4624km2。县境地势为中部高四周低，中西部和西南部为中山地区，海拔1500m以上的山峰有57座，其中摩天岭海拔1938m，元宝山海拔2081m。东南部和东北部为低山地区。南端为丘陵岩溶区，该地区较为平缓，被称之为县内平原。在气候分区上，属典型的中亚热带季风气候，气候温和雨量充沛，多年年均气温为19.0℃，历年平均气温值介于18.6℃~19.8℃之间。xx广西xx县风电场规划总容量为400MW，分八期建设（名称分别为摩天岭、梓山坪、杆洞、庆林山、尧告岭、阿扣山、帮福、沙坪顶风电场。），本风电场为杆洞风电场，容量48MW，建设24台2MW风电机组。风电场内主要是荒地，局部是林地，地形以山地为主，起伏较大，海拔为500~1750m。地图数字化本项目选用挪威软件Windsim6.2进行发电量计算。应用此软件时，必须要对风电场所在地区地形、地貌进行数字化处理，其工作主要包括：地图标定、等高线绘制、粗糙度描述、山体模型的建立、风电场工程定位等。地图标定在ASTERGDEMV2数字化生成地形图的基础上，对地形图进行坐标赋值。经过与1:1万国家测绘地形图进行核实后，地图标定精度能够满足技术要求。等高线绘制根据ASTERGDEMV2数字化生成地形图，得到了风电场内部详细等高线。为了充分考虑风电场外围地形地貌对发电量的影响，又绘制了风电场外围5km区域的等高线。粗糙度描述根据对现场植被、障碍物的了解定义了风电场的内部粗糙度，风电场内主要植被为野草和部分地区有矮小灌木零星分布，为了充分考虑风电场外围地形地貌对发电量的影响，又绘制了风电场外围5km区域的粗糙度情况。山体模型的建立根据绘制好的等高线，描述准确的粗糙度文件利用挪威软件Windsim辅助建立山体地形模型。效果图如下图所示：图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s11：Windsim辅助建立山体地形模型图隔离带的设置由于风电场规模较大，为减小周围风电场对本风电场的影响，减小风电场之间的尾流影响，考虑在场内结合地形情况在本风电场与附近风电场间沿沟壑地带设置一条自然隔离带，在充分利用风能资源的前提下减小风电场间尾流相互影响。风力发电机组选型初步方案根据国内外风电场建设的经验以及近年来单机容量不断增大的趋势，在条件允许的情况下，尽可能采用较大容量的风力发电机组，以便更好地利用当地风能资源，获取更大的经济效益。目前市场上的各大风力发电机组生产厂商有华锐、金风、东汽、明阳、湘电、上电、重庆海装、Vestas、Nordex等。对以上风力发电机组生产厂商所生产的几十种不同机型进行了全面整理分析，从机型的技术成熟度、批量生产能力以及市场占有率等因素，进行比选。对杆洞风电场风能资源的特点、场址的地形地貌特征、交通运输条件以及国内外各种风力发电机组的实际运行情况等因素综合分析，并结合目前国际上成熟的商品化风力发电机组技术规格以及以往工程项目的分析结果，初步选择单机容量为2000kW及以上的风力发电机组。杆洞风电场场区海拔比较高，地势比较陡峭，对外交通较为便利。根据IEC61400-1标准，本风电场宜选机型为IIIB类。根据目前国内外风力发电机组的发展趋势及当前国内装机的类型、制造水平、技术成熟度，并结合场区的风资源情况、地形地貌、安装条件，本工程初步选择两种不同功率等级的5种风力发电机组进行比较。等级一：单机容量为1500kW，共布置33台风力发电机组，总装机容量为49.5MW。等级二：单机容量为2000kW，共布置24台风力发电机组，总装机容量为48MW。风力发电机组的技术描述同种类型相同额定功率的两种风力发电机组相比，风轮直径越大，则扫风面积越大，风力发电机组获得的风能越多，发电量也越多。因此，在相同额定功率的情况下，根据风电场的资源情况，尽可能采用技术成熟、风轮直径大、机组可靠性高的机型以便提高发电量。所选风力发电机组须满足《南方电网风电场接入电网技术规范》（Q/CSG110008-2011）、《风电场接入电力系统技术规范》（GB/T19963-2011）、《大型风电场并网设计技术规范》（NB/T31003-2011）中的要求：

1）无功电源：风电场安装的风电机组应满足功率因数在超前0.95~滞后0.95的范围内动态可调。

2）无功容量配置：对于直接接入公共电网的风电场，其配置的容性无功容量能够补偿风电场满发时汇集线路、主变压器的感性无功及风电场送出线路的一半感性无功之和，其配置的感性无功容量能够补偿风电场送出线路的一半充电无功功率及风电场自身的容性无功功率，其中动态无功补偿装置的容量应不小于总补偿容量的50%。

3)电能质量：风电场接入电力系统后，并网点的电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%，一般应为额定电压的-3%～+7%。

根据依据《电能质量电压波动和闪变》（GB/T12326-2008），PCC点在系统正常运行的较小方式下，以一周（168h）为测量周期，所有长时间闪变限值都应该满足闪变限值的要求。并网的机组必须通过《风电机组并网检测管理暂行办法》规定检测，并网检测内容包括风电机组电能质量、有功功率、无功功率调节能力、低电压穿越能力、电网适应性（包括频率/电压适应性和抗干扰能力）、电气模型验证。其中低电压穿越能力要求具体如下：风电场并网点电压在下图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不间断并网运行；并网点电压在图中电压轮廓线以下时，场内风电机组组允许从电网切出。其中：(1)风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力；(2)风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。该曲线满足目前南方电网公司风电场接入电网技术规定。所选机组的低电压穿越特性参照如下图所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s12：风电机组对低电压穿越要求示意图风电场项目公司依据《风电信息管理暂行办法》（国能新能【2011】136号）文件，按照国家风电信息管理中心信息系统要求，通过专有设备和网络连接自动提交各风电机组运行的SCADA（数据采集与监控系统）有关实时数据，同时风电场项目公司应确定专门信息员负责信息工作，并报国家风电信息管理中心备案。结合本风电场的风资源情况、现场的交通安装条件及当前风力发电机组的制造水平、技术成熟程度的要求，本风电场选用5种机型做方案比较。5种风力发电机组具体参数见表5-1。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s11：5种风力发电机组基本技术参数一览表产品型号WTG1WTG2WTG3WTG4WTG5厂家金风GamesaVestas海装南车容量（kW）15002000200020002000风轮93114110111110110673310207950396779519951975/8580/9380808080/859~2013.07179.5~20.512~1412~14功率调节变桨变速变桨变速变桨变速变桨变速变桨变速切入风速（m/s）2.53333额定风速（m/s）9.513切出风速（m/s）1925202520安全风速（m/s）52.552.552.552.552.5宜选机型IECIIIBIECIIIAIECIIIAIECIIIBIECIIIA温度生存温度-40℃~+50℃-45℃~+45℃-30℃~+40℃-45℃~+50℃-45℃~+50℃运行温度-30℃~+40℃-20℃~+30℃-20℃~+40℃-30℃~+40℃-30℃~+40℃发电机型式永磁同步双馈异步双馈异步双馈异步双馈异步容量（kW）15002000200021502000电压（V）690660690690690频率（Hz）5050505050齿轮箱变比无无无1:127.971:91重量塔架（t）125/173145.7/230183183.8196.121图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s13：各风力发电机组功率曲线图对5种型号风力发电机组技术性能分析：从技术来看，比选的机型均为技术先进，应用成熟的变桨变速风力发电机组，这种机组的风轮叶片桨距角可以调节，同时发电机可以变速，并输出恒频恒功率电能。在低于额定风速时，通过改变风轮转速和叶片桨距角使风力发电机在最佳尖速下运行，输出最大的功率；在高于额定风速时，通过改变叶片桨距角使风力发电机组功率输出稳定在额定功率。WTG2、WTG3、WTG4、WTG5为双馈感应型风力发电机组，这种风力发电机组的转子采用了交流励磁，可以通过调节励磁电流的频率、幅值等参数调节发电机的有功和无功出力，可以根据电网的需要发出或者吸收无功功率，以改善当地电网的电能质量。由于可以随着风速的变化实现变桨运行，使机组始终接近于最佳运行工况，捕获最多的风能，从而提高风力发电机组的发电能力，是目前的主流机型。WTG1采用直接驱动、永磁同步发电机并网的设计方案，其优点如下：1、由于传动系统部件的减少，提高了风力发电机组的可靠性和可利用率。2、永磁发电技术及变速恒频技术的采用提高了风力发电机组的效率。3、风力发电机组可靠性的提高降低了风力发电机组的运行维护成本。不同机型的布置方案杆洞风电场位于地势起伏较大、地形较复杂的山区。规划区域风速分布图见图5-4。由于风电场地形较复杂，海拔高度差异较大，在计算发电量时充分考虑了地形的复杂性，采用充分利用多个测风塔分析的结果，使用适合复杂地形的Windsim软件进行多测风塔综合进行计算。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s14：杆洞风电场工程风速分布图杆洞风电场风力发电机组布置原则：1、充分考虑利用风电场的地形条件，恰当选择机组之间的距离，初步布置风机机组时，在盛行风能方向上机组间距大于6倍的叶轮直径，垂直于盛行风能方向上机组间距大于4倍的叶轮直径，然后进行优化，尽量减少风力发电机组之间尾流影响。由于本风电场风能较好的区域主要分布在海拔较高的山脊上，在具体布机过程中尽量沿山脊走向布置。2、避开输电线路，矿区规划。3、结合土地利用规划图，避开居民村庄所在位置。5、考虑场内送变电方案的最佳配置、运输条件及安装条件的许可。6、考虑风电场未来的运行、管理和维修的方便。7、运用ASTERGDEMV2数字化地形图、Windfarmer、Windsim软件进行风力发电机组优化布置和发电量计算。根据风力发电机组布置原则，结合风电场现场的盛行风能方向并结合场区的地形情况，综合考虑各影响因素，进行风电场风力发电机组排布。根据1:1万测绘图和ASTERGDEMV2数字化地形图、业主提供的范围对风力发电机组进行布置，用Windfarmer软件，在限定的区域内对风力发电机组的布置进行优化，并结合Windsim软件对尾流较大的机组进行调整，优选连续的山脊，有利于节省线路和道路，形成最后的风机布点图。1500kW风力发电机组布置方案WTG1采用1500kW风力发电机组，具体布机情况如图5-5所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s15：1500kW布置方案图2000kW风力发电机组布置方案WTG2-WTG5采用2000kW风力发电机组，具体布机情况如图5-6所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s16：2000kW布置方案图排布方案根据风能资源章节的结论，并且根据50年一遇最大风速、平均风速和湍流强度综合判断本风电场宜选机型IIIB类，因此本风电场的机组布置采用IIIB类及以上机组；根据计算结果上述5种机型不同叶片和轮毂高度的排布方案如下：表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s12：不同叶片和轮毂高度排布方案项目机型WTG1WTG2WTG3WT4WTG5风电场情况总容量49.548484848排布方式93m叶片，85m轮毂高度33台114m叶片，80m轮毂高度24台110m叶片，80m轮毂高度24台111m叶片，80m轮毂高度24台110m叶片，80m轮毂高度24台风电机组的最终排布方案在后续确定中标机型、经现场实地微观选址、风机厂商载荷验算后最终确定。单机容量确定根据选定的5种机型进行发电量测算（本表发电量为标准空气密度1.225kg/m3的情况下测算值）。在机型选择阶段，我们根据5种机型进行发电量测算，在相同的比较平台上从静态分析和动态分析两个角度分别进行技术经济比较，具体经济指标见表5-3。.表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s13：杆洞风电场机组选型技术经济比较表（此表中的各指标采用标准空气密度对应的功率曲线计算得出，以下投资均不含接入系统投资）项目机型WTG1WTG2WTG3WTG4WTG5风电场情况49.5484848488580808080332424242411172.779012581.758611725.497411687.709311281.39342257.12712621.19972442.81202434.93942350.2903风电场投资400.37400.37400.37400.37400.3732940.9436190.1637751.8230086.4031052.7629913.3733162.5934724.2527058.8328025.194806.724664.684664.684695.154695.154039.274158.784231.163923.303959.82839.52904.06936.74777.88797.9443026.8246318.0447984.7639883.1040906.031119.971205.641249.021038.141064.7644146.7947523.6749233.7740921.2441970.808692.299649.599996.828308.988522.098918.549900.7710257.048525.268743.923.95133.77724.19893.50123.7204经济指标4351219997.9628692.4321308.5427160.8423295.17“度电成本”是风力发电工程项目领域中经常应用到的静态经济指标，具有简单、快捷、易算、直观的优点，但是因为该经济指标没有考虑在整个运营期间内资金的时间价值，因此不能准确、全面地反映项目在整个运营期间内的经济效益，在此仅作为参考值。从上表可以看出，5种机型度电成本比较结果为WTG4最优，WTG5次之、WTG2、WTG1居中，WTG3最差。“净现值比较法”是多方案比较中常用的一种分析方法，充分考虑到工程项目中重要投资要素的变化和运营期间资金的时间价值，能够较为准确地反映出不同方案在整个运营期间内的经济效益比较，是目前比较科学、全面的经济指标。本报告中各方案比较以“净现值比较法”作为排序选择依据。从上表可以看出，净现值比较后的结果为：表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s14：5种机型排布方案技术经济比较顺序表结合风力发电机组厂家供货时间、山地复杂地形的运行业绩、后期维护成本、风机故障率和企业战略，本报告推荐经济效益较好、单机容量为2000kW的WTG2风力发电机组，即24台叶片长度为114m的WTG2机组。选定机型不同轮毂高度比选根据杆洞风电场工程风资源分析得出的风切变指数可知，随着高度的增加，风速增加较明显。随着机组容量的增加，风力发电机组单位千瓦造价会相应升高；增加塔筒高度同时会加大塔筒的制造费用，增加基础等工程造价及吊装运输的难度。根据厂家提供的资料，选定WTG2114m叶片长度轮毂高度为93m和80m的机型进行比选如下表所示：表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s15：WTG2114m叶片长度不同轮毂高度比选由上表可知，选定机型WTG2114m叶片长度80m轮毂高度稍优于93m轮毂高度，故本报告推荐选定机型安装WTG2114m叶片长度80m轮毂高度机组，招标时根据实际情况与厂家沟通考虑最终选定轮毂高度。因此综合经济效益和技术可行性本报告采用单机容量为2000kW的WTG2风力发电机组，即24台叶片长度为114m，轮毂高度为80m的WTG2机组，并以此风力发电机组作为微观选址、发电量测算、电气、土建工程、环境评价等章节的计算依据。具体设备选型需在下一阶段根据供货商对业主提供的报价和服务承诺进行详细的技术经济方案综合比较，按照技术经济综合最优的原则，并在项目实施过程中通过招标确定，机组招标时根据实际情况与厂家沟通。机位优化及确定

1、通过软件计算与人工优化布置出初步可选35台备选机位，并且经分析各机位发电量，尾流影响等综合情况后，除去3台满发小时数低于2000小时且施工难度较大的山腰处风电机组。

2、经过结合压覆矿区域范围限制性条件因素分析并排除2台位于压矿区域内的机位。

3、为考虑控制道路，线路规划成本原因，排除2台距离风机密集处位置较远的机位。4、综上分析考虑，最终选取发电量较高，施工条件较好的24台为正式机位，剩余4台为备选机位。Windsim边界条件Windsim软件包括求解过程、湍流模型、网格生成、边界条件、求解器、热稳定度、综合过程、湍流校正、多测风塔分析、微观选址等模块。Windsim软件通过三维模型的建立能够较好的模拟实际的风流，而用三座测风塔的数据与地形进行匹配能提高对实际风流模拟的准确度。Windsim软件计算主要步骤如下：1、输入数据：输入地形、气象数据、风机参数。2、定向计算：通过输入地形图，气象数据来定义一个工程之后，可以在一系列方向中对强风条件进行模拟。3、综合计算：获得定向结果后通过风加速因数以及水平偏差把已经实测的风流统计数据传递到计算区域的所有结果点处。4、发电量生成：一旦得到结果点处的风流统计情况，可以通过风机属性（功率曲线、推力系数）来得到期望的发电量以及计算尾流效应。5、多测风塔综合计算：对每一个测风塔分别进行不同的综合计算，然后对每个测风塔的综合结果进行综合，以不同测风塔距离风电机的距离平方的倒数为权重，同时考虑每个测风塔数据的可靠性，设置可靠系数，Windsim软件依据输入的风电场地形地貌和多个测风塔测风数据模拟风电场的空气流场，每个测风塔可以看做风电场空气流场的样本点，样本点越具代表性，样本点越多，对风电场空气流场的模拟越准确，本风电场采用3个测风塔数据进行综合计算。6、机位优化：根据计算的结果及风电场现场的地形地貌、植被分布等情况，通过Windfarmer软件的优化功能进行风机位置的调整。本风电场Windsim软件计算边界条件如下：1、地形数据为等高线和粗糙度文件，其中等高线间距为10m，粗糙度范围为0.3。2、发电量计算采用的气象数据为0190#、0185#和0194#测风塔的风向风速数据，每个测风塔代表该测风塔周围的风能资源情况。3、风机参数为标准及风电场空气密度下的功率曲线、推力系数。4、风机点位为Windfarmer优化及人工图上微调后的点位。求解方法为CFD技术，即将几何区域分解为小的立方体空间（网格），并在其中求解复杂的偏微分方程组。运用Navier-Stokes方程，纳维尔-斯托克斯方程组是非线性偏微分方程组，以不稳定和难以求解而著称，其中Monin-Obukhov长度由大气稳定度计算得到的。理论发电量测算根据风电场优化布置的结