2016年风力发电场建设项目可行性研究报告.doc
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1、 目 录第1章 综合说明11.1 概述11.2 风能资源41.3 工程地质51.4 项目任务和规模71.5 风电场场址选择81.7 电气及通信91.8 工程消防设计91.9 土建工程101.10 施工组织设计111.11 工程管理设计131.12 环境保护和水土保持设计141.13 劳动安全和工业卫生141.14 工程节能方案设计151.15 工程投资概算161.16 财务评价及社会效果分析181.17 风电场工程建设项目招标201.18 结论和建议201.19 风电场特性表及设备材料清册20第2章 风力资源302.1区域概述302.2参证气象站302.3基本测风资料分析整理352.4风电场代
2、表年风数据分析422.5 风能资源分析432.6 最大风速58第3章 工程地质633.1 地理位置及地形地貌633.2 区域地质构造643.3 场地工程地质条件653.4 岩土工程分析评价663.5 结论与建议68第4章 项目任务与规模704.1 社会、经济情况概述704.2 电力系统现状及发展规划714.3风电场工程建设的必要性744.4 中电投山东阳信风电场建设规划74第5章 风电场场址选择75第6章 风力发电机组选型、布置及发电量估算766.1风电机组选型766.2风力发电机组布置816.3本期工程上网电量计算82第7章 电 气867.1 接入系统方案867.2 电气一次867.3 电气
3、二次987.4 电气主要设备和材料清单103第8章 工程消防设计1108.1 工程消防概况和消防总体设计1108.2 工程消防设计1118.3 施工消防规划114第9章 土建工程1179.1 工程地质条件及工程等级1179.2 风力发电机组基础1199.3 箱式变压器基础1239.5 场内110kV变电站内主要建筑物1239.6 道路1269.7暖通、给排水127第10章 施工组织设计12810.1 施工条件12810.2 施工交通运输12810.3工程用地面积12910.4主体工程施工13010.5 施工总布置13410.6 施工总进度136第11章 工程管理设计13911.1 工程管理机构
4、13911.2 主要管理设施140第12章 环境保护和水土保持设计14212.1 环境保护14212.2 水土保持设计144第13章 劳动安全与工业卫生设计14613.1 设计依据、任务与目的14613.2 工程安全与工业卫生因素分析14713.3 劳动安全和工业卫生对策14813.4 风电场安全卫生机构设置、人员配备及管理制度14913.5 事故应急救援预案15213.6预期效果评价155第14章 工程节能方案设计15714.1 用能标准和节能规范15714.2 能耗状况和能耗指标分析15714.3节能措施和节能效果分析159第15章 工程设计概算16215.1 工程概况16215.2 编制
5、依据16215.3 基础单价、取费标准16215.4 主要设备及线路工程价格16415.5工程主要经济指标16415.6 工程设计概算表165第16章 财务评价16816.1 概述16816.2 财务评价16816.3 财务评价结论17216.4 财务评价附表172第17章 风电场工程建设项目招标17417.1 招标范围17417.2 标段划分及招标顺序17417.3 招标组织形式和招标方式174第18章 结论建议17618.1 结论17618.2 建议176 图纸目录序号图 纸 名 称图 号1风电场地理位置示意图GS-F485IK -Z012风机布置及道路走向图GS-F485IK -Z023
6、110kV升压站总平面布置图GS-F485IK-Z034电气主接线图GS-F485IK-D015风电机组一次接线示意图GS-F485IK-D026站用电系统图GS-F485IK-D037风电场集电线路走向图GS-F485IK-D048杆塔一览表GS-F485IK-D059风电场计算机监控系统配置图GS-F485IK-D0610风电场电气量采集系统图GS-F485IK-D0711220V直流系统接线图GS-F485IK-D0812升压站计算机监控系统原理图GS-F485IK-D091335kV及400V配电装置布置图GS-F485IK-D1014继保室电气设备布置图GS-F485IK-D1115
7、110kV户外升压配电装置平面图GS-F485IK-D1216110kV户外升压配电装置断面图GS-F485IK-D1317主控综合楼一层平面图GS-F485IK-T0118主控综合楼二层平面图GS-F485IK-T0219主控制综合楼1-1剖面图GS-F485IK-T0320主控制综合楼7-1剖面图GS-F485IK-T0421高低压配电室平立剖图GS-F485IK-T0522综合用房平立剖图GS-F485IK-T0623风机基础图GS-F485IK-T0724箱变基础图GS-F485IK-T08VI 第1章 综合说明1.1 概述 1.1.1工程的地理位置中电投山东阳信风电场工程容量为48M
8、W。滨州市发展改革委已同意将本期工程列入正在编制的滨州市风电中长期发展规划。本期工程场址位于中电投山东阳信风电场工程位于滨州市阳信县温店镇、翟王镇境内沟盘河河岸,场址范围南北宽约1.87km,东西长约21.11km,风电场场址面积为39.44km2。阳信县位于山东省北部平原的黄河三角洲开发区,处于山东半岛和京津两大经济地区的连接地带,地理座标为东径117。15,-117。52,北纬37。26,-37。43,县境南北长26.5公里,东西宽48.5公里,总面积792.49平方公里,阳信县地处鲁北黄泛平原,北连庆云县、无棣县,南接惠民县、商河县,东靠沾化县、滨州市,西邻乐陵县。全县现辖2个街道7个镇
9、1个乡,857个行政村,2011年总人口45.21万,是全国知名的鸭梨之乡。本期工程风机主要拟沿沟盘河两岸布置,根据地形条件及风能资源的分布,合理优化选择出24台风机位置。风机基本沿沟盘河两岸布置,风机间距在500m左右。1.1.2工程任务受中国电力投资集团公司中电投山东新能源有限公司的委托,山东省工程咨询院承担了中电投山东阳信风电场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
10、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1.1.3.1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。
11、阳信县风能资源属于较丰富区,所以,开发和利用阳信县及附近的风力资源是当地能源建设可持续发展的重要步骤。1.1.3.2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。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大力发展风力发电,能够改变传统的能源结构,实现
12、能源多元化,能够提高可再生能源在能源结构中的比例。阳信县水电资源较少,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、经济发展的需要阳信县中部沟盘河两岸附近风能资源较丰富,风力发电是可持续发展的重要能源之一。开发风能资源符合国家环保、节能、可再生资源开发的有关政策,中电投山东阳信风电场工程的建设可以提高阳信当地电网供电能力,减缓电力紧张局面,促进和带动当地的经济发展。对调整当地的能源结构、优化资源配置、保护生态环境、保障建设和谐社会的健康发展有着重要的战略意义。2011年阳信县售电量达到5.69亿kWh;供电可靠率(RS-3)为99.938%;1
13、10kV及以下线损率为5.09%,10kV及以下线损率为3.77%;综合电压合格率达到98.94%;一户一表率达到100%。中电投山东阳信风电场工程的建设每年可为电网提供清洁电量9158.13万kWh ,从而提高当地电网的供电能力,减缓电力紧张局面,促进和带动当地的经济发展。1.1.4 项目法人介绍本工程项目法人为中电投山东新能源有限公司是中电投华北分公司在山东省设立的区域公司,公司住所:山东省济南市高新区舜华路2000号舜泰广场2号楼2707室,注册资本9000万元,法人代表:刘晓阳,营业期限,2014年3月19日至2044年3月19日,公司经营范围,新能源电力的开发、投资、建设、经营和管理
14、。公司由此辐射到河南、安徽、福建等省市,目前控股经营北京国瑞福鼎投资股份有限公司,下属烟台润丰新能源有限公司、烟台清能风力发电有限公司。主营业务范围为新能源(风电、光伏发电、天然气发电等)的开发、投资、建设、经营和管理。中电投华北分公司是是中电投授权的一家从事火电、新能源等能源开发的专业化公司,目前已在蒙西、山西、山东、新疆、宁夏、甘肃、东北、河北、北京等地建设有新能源项目。中国电力投资集团公司是国内五大发电集团之一,是集电力、煤炭、铝业、铁路、港口各产业于一体的综合性能源集团,在全国惟一同时拥有水电、火电、核电、新能源资产,是国家三大核电开发建设运营商之一。公司组建于2002年12月29日,
15、注册资本金人民币120亿元。项目总投资37640.38万元,其中项目资本金(资金筹措)7643.27万元占项目总投资37640.38万元的20%,其余采用银行贷款。1.1.5 本期建设规模及最终规划容量根据滨州市阳信县区域附近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,中电投山东阳信风电场工程的建设规模为48MW,风电场规划总容量为96MW,工程将分二期实施建设。1.1.6 工作简要过程在接受了中电投山东新能源有限公司委托,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阳信县场址踏勘现场,并对中电投山东新能源有限公司提供的测风资料
16、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充分的沟通,并按要求完成了本风电项目可行性研究报告编制工作。1.2 风能资源阳信县地处中纬度,属暖温带季风型大陆性气候,四季分明。历年年均气温12.3,极端最高气温40.1,极端最低气温-21.5,最冷月1月,最热月7月。年均日照时数为2704.2小时,年均日照百分率为65%,光照充足。阳信县境年降水量较少,且不稳定不均匀,历年平均降水量为567.7毫米,1月最少约为3.8毫米,7月最多约为191.6毫米。由于周边气象站数据较全且离本工程较近的气象站为阳信县气象站,
17、因此本工程参证气象站为阳信县气象站,阳信县气象站始建于1962年,目前为国家一般气象站(三级站)。目前阳信站位于阳信县城西牛王堂村南,迁站2次:1965年1月1日,由阳信银高苗圃迁至阳信县城西牛王堂村南,距原址向东直线距离3000米;1997年10月1日,观测场向东南平移53米。现经纬度坐标为N 3739、E 11734。2006年1月1日起以自动站观测记录作为正式记录。劳店12268#测风塔分别在10m、 30m、50m、 70m、80m、90m高度处安装了风速传感器,在10m、80m高度处分别安装了风向传感器,在7m高度处安装了气压、温度传感器。表1-1 风电场测风塔仪器设置表测风塔名称测
18、风塔坐标主导风向安装时间劳店12268#N 37.65E 117.70SE2012.3.4风电场测风塔位于河流的岸边地势平坦开阔,初步判断风电场测风塔具有代表性。本阶段暂取2012年3月4日至2013年3月3日一个自然年计12个月的数据,测风塔有效数据完整率 92.5%,符合规范GB/T18710-2002风电场风能资源评估方法中规定有效数据完整率应在90%以上的要求。按照测风塔10m高度与气象站的日最大风速相关关系推算到风电场处五十年一遇最大风速为23.38m/s,利用拟合的大风风切变指数推算到轮毂高度90m处五十年一遇最大风速为34.09m/s,3秒极大风速为47.72 m/s。测风塔90
19、m高度风速为15m/s时的湍流强度为0.116。根据IEC61400-1:2005-8关于安全等级的规定,IECIIII的风机,抗50年一遇最大风速分别为50 m/s、42.5 m/s、37.5 m/s,抗50年一遇极大风速分别为70 m/s、59.5 m/s、52.5 m/s,轮毂高度年平均风速为10m/s、8.5 m/s、7.5 m/s。湍流强度特性级A、B、C对应的湍流强度值为0.16、0.14、0.12。因此推荐本风电场采用IECIIIC型及以上的风机。风能资源评价:(1)风电场代表年90m高年平均风速为5.72m/s,风功率密度为197.70W/m2,威布尔参数k=2.24,c=6.
20、46m/s;80m高年平均风速为5.52m/s,风功率密度为177.38W/m2,威布尔参数k=2.15,c=6.23m/s; 70m高年平均风速为5.37m/s,风功率密度为163.37W/m2,威布尔参数k=2.03,c=6.06m/s; 50m高年平均风速为4.74m/s,风功率密度为112.25W/m2,威布尔参数k=1.93,c=5.35m/s;30m高年平均风速为3.96m/s,风功率密度为65.32W/m2,威布尔参数k=1.86,c=4.47m/s;10m高年平均风速为2.64m/s,风功率密度为19.42W/m2,威布尔参数k=1.72,c=2.98m/s。(2)该场址处90
21、m高度风向分布较散年主导风向为SE风,所占频率为8.18%;主风能方向为SW,所占频率为12.11%。(3)该风电场场址处春、冬季风速、风功率密度较大,夏末秋初风速、风功率密度相对较小。20:00-次日6:00之间的风速、风功率密度较大,其它时间段风速、风功率密度较小。随高度增加风速及风功率密度的日变化幅度减小。(4)风电场测风塔90m高度50年一遇10分钟最大风速为34.09m/s,3秒极大风速为47.72m/s;轮毂高度90m处代表年风速为5.72m/s;测风塔90m高度风速为15m/s时,湍流强度为0.116,推荐本期工程采用IECIIIC型及以上的风机。(5)根据风电场风能资源评估方法
22、风功率密度等级表中参考值判断,该风电场风功率密度等级接近2级,风能资源较好,可用于并网型风力发电,具有一定的商业开发价值。1.3 工程地质本工程场地位于黄河三角州冲积海积平原,本次勘测揭露地层为第四系全新统冲积层(Q4al)、第四系上更新统冲积层(Q3al),岩性主要为粉土、粉质粘土、粘土、粉砂及细砂等。钻探深度内,场区土层按照成因及物理力学性质不同由上而下分别为:层粉质粘土、层粉砂、层粉质粘土、层粉砂、层细砂、层粉质粘土。从揭露的土层来看,第粉砂、第层细砂,中等压缩性,且场区内分布均匀,分布层厚度较大,宜作为桩端持力层。场址区域内地下水类型为第四系孔隙潜水,主要赋水岩土体为粉土和砂土。其地下
23、水动态类型为渗入蒸发径流型,主要补给来源为侧向径流补给和大气降水入渗,排泄方式为蒸发、地下径流和人工开采抽取地下水。勘测期间地下水稳定水位埋深1.002.40m,根据当地水文、气象条件,地下水位主要受季节影响,丰水期(雨季)时最高地下水位可至地表,地下水年变化幅度约2.50m。根据资料分析判定:地下水在干湿交替作用及长期浸水条件下对混凝土结构均具有弱腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具有微腐蚀性,在干湿交替条件下具有中等腐蚀性,故风机基础需考虑地下水的影响。据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本地区处于地震动峰值加速度0.05g区域,相当于地震基本烈度6度。按建筑
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