阿拉善左旗乔治风电场一期5mw工程可行性研究报告 - 图文

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阿拉善左旗乔治风电场一期49.5MW工程可行性研究报告

内蒙古阿拉善左旗乔治风电场

一期49.5MW工程

可 行 性 研 究 报 告

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阿拉善左旗乔治风电场一期49.5MW工程可行性研究报告

目 录

1综合说明······························································1 1.1概述································································1 1.2风力资源·····························································2 1.3工程地质·····························································2 1.4项目任务与规模·······················································3 1.5风力发电机组选型和布置··············································3 1.6电气·································································3 1.7消防及劳动安全·······················································4 1.8土建工程·····························································4 1.9施工组织设计·························································4 1.10工程管理设计························································5 1.11环境影响评价························································5 1.12劳动安全与工业卫生··················································5 1.13项目投资概算························································6 1.14财务评价····························································6 1.15结论及对今后工作的意见··············································6 2风能能源······························································7 2.1风电场地理位置及地形概述·············································7 2.2风电场所在地区气象站测风资料分析·····································7 2.3风电场风力资源评价··················································10 2.4风电场风能资源初步评价结论··········································25 3地质状况·····························································27 3.1地质概况····························································27 3.2工程地质条件评价····················································28 3.3结论································································29 4项目任务和规模·······················································30

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4.1阿拉善左旗社会经济状况··············································30 4.2建设必要性··························································31 4.3工程任务和规模······················································32 5风力发电机组选型·····················································33 5.1风力发电机组选型和布置··············································33 5.2风电场年上网电量计算················································38 6电气·································································41 6.1概述································································41 6.2电气一次····························································41 6.3电气二次系统························································49 7消防·································································52 7.1工程概况和消防总体设计··············································52 7.2工程消防设计························································53 7.3施工消防····························································58 8土建工程·····························································61 8.1厂区工程地质条件····················································61 8.2土建工程设计························································61 8.3采暖与通风··························································65 8.4给排水·····························································66 8.5升压变电站及中央控制楼、职工宿舍楼工程量····························66 9施工组织设计·························································68 9.1施工条件····························································68 9.2施工交通运输························································69 9.3工程永久用地和施工临时用的··········································69 9.4主体工程施工························································70 9.5施工总布置··························································73 9.6施工总进度··························································75 10工程管理设计························································76 10.1管理方式···························································76

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10.2管理机构··························································76 10.3主要生产生活设施···················································76 10.4运行与维护·························································78 11环境保护与水土保持设计··············································79 11.1环境状况···························································79 11.2工程对环境的影响评价···············································80 11.3环境保护措施·······················································84 11.4水土保持设计·······················································85 11.5人群健康保护设计···················································88 11.6环保与水土保持投资概算·············································88 11.7结论与建议·························································89 12劳动安全与工业卫生··················································91 12.1设计依据、任务与目的···············································91 12.2工程安全与工业卫生危害的因素分析···································91 12.3劳动安全与工业卫生对策措施·········································91 12.4风电场安全与卫生机构设置···········································93 12.5事故应急救援预案···················································93 12.6劳动安全与工业卫生投资概算·········································94 12.7预期效果评价·······················································94 13工程概算····························································95 13.1编制说明···························································95 13.2工程投资概算·······················································97 14经济评价···························································106 14.1概述······························································106 14.2设计依据··························································106 14.3财务评价··························································106 14.4财务评价结论······················································111

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内蒙古阿拉善左旗乔治风电场一期49.5MW工程特性表 单位 名 称 (或型号) 海拔高度(平均) 风经度(东经) 电纬度(北纬) 场场址 年平均风速(轮毂高度65m) 风功率密度(轮毂高度65m) 盛行风向 台数 额定功率 叶片数 风电风轮扫掠面积 场切入风速 主要切出风速 机主要设备 主要机 箱式变压器 电设备 型号 升 主变 压 压器 变 额定电压 电 所 及电压等级 电压等级 台数 土建 变压器基础

风电机组基础 型式 地基特性 台数 5

KV 台 台 220 33 钢筋混凝土 沙砾岩 33 出现回路数出线回路数 回 1 KV 220 容量 KVA 6300 台数 台 1 SFPZ10-6300/220 台 33 电设备 风轮转速 发电机额定功率 额定电压 r/min KW V 9.7~19.5 1500 690 轮毂高度 M 65 m/s 25 风电机组 额定风速 m/s 11 m/s 3 风轮直径 m/s W/m2 台 KW 台 M M2 6.4 293.5 WNW~NNW 33 1500 3 82.7 5320 37°08′48″~37°11′17″ 103°28′28″~103°32′49″ M 1520 数 量 备注

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型式 钢筋混凝土 续上表 内蒙古阿拉善左旗乔治风电场一期49.5MW工程特性表 单位 名称 (型号) 土石方开挖 土石方回填 工施工 程数量 施工期限 混凝土 风电机组设备基础钢筋 检修及进场公路 临时公路 总工期 第一批机组发电 静态投资 工程总投资 单位千瓦静态投资 概算指标 单位千瓦动态投资 机电设备及安装工程 建筑工程 其他费用 基本预备费 建设期利息 流动资金 装机容量 年上网电量 年等效满负荷小时数 上网电价(不含增值税) 投资利润率 经济指标 投资利税率 M3 M3 M3 t Km Km 月 月 万元 万元 元/kw 元/kw 万元 万元 万元 万元 万元 万元 MW 万kw·h h 元/(kw·h) % % % % 万元 % 万元 年 % 111075 97031 13808 909 20.5 6.0 12 9 49627.10 51181.42 10025.68 10339.68 43262.31 2672.09 2247.24 1445.45 1554.32 124.0 49.5 9389.92 1897 0.71 3.74 3.82 13.76 8.33 1075 8.07 114 10.1 70.8 最大值 数量 备注 盈 利 资本金利润率 项目投资财务内部收益率 项目投资财务净现值 资本金财务内部收益率 资本金财务净现值 投资回收期 能 力指标清偿能力 资产负债率 6

1综合说明

1.1概述

开发和利用风电是实施可持续能源战略和实现电力工业可持续发展的重要举措。大力发展风电符合国家环保、节能的产业策略。阿拉善盟乔治风力有限公司集风力发电、风电机开发制造为一体的民营企业。2008年6月公司与宗别立镇政府就项目合作和土地使用达成协议,拟在内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗宗别立镇开发建设风力发电场,一期装机容量为49.5MW。

拟建阿拉善左旗乔治风电场一期49.5MW工程位于内蒙古自治区阿拉善盟阿拉善左旗宗别立镇境内,风电场中心位置距旗政府所在地宗别立镇约30km.阿拉善左旗地处阿拉善盟东部,西与阿拉善右旗、甘肃省相连,东南隔贺兰山与宁夏回族自治区相望,东北与巴颜淖尔盟、乌海市接壤,北与蒙古人民共和国交界。地理位置东经103°21′~106°51′,北纬37°24′~41°52′,总面积80412km2。全旗境内地域辽阔,成波状起伏的坦荡高原,一望无际的荒漠、半荒漠草原,腾格里、乌兰布和、亚馬雷克三大沙漠分布于境内,贺兰山横贯南部边缘,地势呈东南高,西北较低,海拔高度在1000~1500m之间,北部有的地方略低于1000m,最高处东部贺兰山主峰达郎浩绕,海拔3556.1m,最低处为银根盆地,海拔720m。阿拉善左旗境内有铁路和不可通航的河流,境内干线公路有省道S218、S218支线、S312、S314、S317,交通便利。

阿拉善左旗地处亚洲大陆腹地,远离海洋,属典型中温带干旱区,冬寒夏热,昼暖夜凉,风大沙多,日照充足,蒸发强烈。年平均气温8.3℃,年平均降水量120㎜,年蒸发量为300㎜以上,无霜期达150天左右。每年都有部分地区受旱。冬春多西北风,三、四月份为沙尘暴季节,年大风日数36天。盛行偏西和偏北风。

阿拉善左旗辖10个镇、13个苏木、133个嘎查。总人口为16.8953万人,占全盟总人口76.9%,人口密度为每平方公里2.1人。

“十五”期间,阿拉善左旗国民经济快速增长,经济实力显著增强。2005年,全旗生产总值达到46亿元,是“九五”末的3.1倍,年均增长25.7%,高于全区水平9个百分点;财政收入达到4.3亿元,五年翻了两番,年均增长31.3%,高于全区水平3个百分点。“十一五”期间,全旗生产总值年均增长29.1%,2010年达到165亿元;财政收入年均增长29.8%,2010年达到15.8亿元,实现五年翻两番目标;城镇居民人均可支配收入年均增长15.4%,农牧民人均纯收入年均增长16%,2010年分别达到

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18192元和7418元。

目前,阿拉善左旗现有110KV变电站两个,分别为吉兰泰110KV变电站、诺尔公110KV变电站;220KV变电站一个位于诺尔公苏木境内。2008年底由西北电力总公司在阿拉善左旗茫乃嘎查筹建220KV变电站一座。

内蒙古阿拉善左旗乔治风电场一期49.5MW工程位于阿拉善左旗宗别立镇30公里,占地面积约18.0km2,风电场地理坐标范围东经103°28′28″~103°32′49″,北纬37°08′48″~37°11′17″,平均海拔1520m。有省道S218向南沿县级公路X751直通风电场,交通便利。

风场区域内地貌特征以移动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙垄及沙链为主,地层下部以第四系中更新统地层为主,局部有第三系及第四系上更新统地层岩性。总体地形西北高东南低。地质构造相对稳定。

阿拉善左旗气候属典型中温带干旱区,大风日数多且持续时间长,有着丰富的风能资源,是发展风力发电的理想地区。因此,阿拉善左旗具备开发风电的条件。

内蒙古阿拉善左旗乔治风电场一期工程建设规模49.5MW。拟安装1500KW的风力发电机33台,同期建设一座220KV的变电站。

1.2风力资源

拟建内蒙古阿拉善左旗乔治风电场一期49.5MW工程位于内蒙古自治区阿拉善盟阿拉善左旗宗别立镇境内,该地区地形地貌以移动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙垄及沙链为主,交通便利,属典型中温带大陆性气候,多年年平均气温9.1℃,年平均气压为861.44hpa,多年极端最高气温41.1℃,极端最低气温-28.5℃。多年年平均风速为2.9m/s,多年最大风速26m/s,有着丰富的风能资源。

根据本次对拟选风电场场址地区代表年50m高的年平均风速6.3m/s,年平均风功率密度270.1W/m2,代表年65m高的年平均风速6.5m/s,年平均风功率密度293.5W/m2,按(GB/T18710-2002)风功率密度等级表标准为2级,属于风能可利用区。

该厂址无破坏性风速,主风向频率大,大多数情况下,风速处于可利用的区域,风的品质较好,有开发价值。

1.3工程地质

工作区一带地形地貌为典型的风成地貌,地势开阔,成波状起伏。地貌以移动沙 以移动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙垄及沙链为主。固定、半固定沙丘大小不等,

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活动沙丘多以新月形为主。地层下部以第四系中更新统地层为主,局部有第三系及第四系上更新统地层岩性。总体地形西北高东南低。地质构造相对稳定。

建筑物基础位于第四系地层之上,地层岩性主要为砂砾石,且有一定的胶结性,其他基承载力为260Kpa。可利用天然地基,施工开挖边坡建议值为1:0.75。 由《中国地震动峰质加速度区划图》(GB18306-2001)查得工作区位中国地震动峰质加速度0.15g,相当于地震基本烈度7度区。各主要建筑物抗震设防烈度为7度。 根据《中国季节性冻土标准冻深线图》,风场区的季节性冻结深度为1.8m。

1.4项目任务与规模

内蒙古阿拉善左旗乔治风电场工程项目主要任务是向电网供电。该项目总设计规模为1500MW。计划按每期500MW以三期分步实施。先期工程建设规模49.5MW,拟安装1500KW的风力发电机33台,经测算年上网量为9389.92万KV·h。

本期工程建设一座220KV的变电站一座,主变为一台容量63000KVA的变压器,风电场的220KV出线拟接入位于风电场东侧的西北电力总公司220KV变电站。风电场为远期留有一定的扩容空间,相应的220KV变电站等电气设施都留有一定的扩建余地。

1.5风力发电机组选型和布置

根据阿拉善左旗乔治风电场风能资源评估成果以及设备运输条件和风力发电机组的安装条件等,初选该风电场单机容量为1500KW风力发电机组三种机型。结合目前国内已建风电场的装机经验和风力发电机组的价格、技术成熟程度以及国产化率,对现阶段选择三种机型方案进行技术和经济分析比较。初步推荐安装33台单机容量为1500KW风轮直径为82.7m的风电机组,总装机容量49.5MW。根据本风电场的风能资源分析,风电场65m高度风能集中在WNW~NNW之间,占总风能的48.4%。为使风电场的出力最大,风力发电机组沿垂直于风电场风能主方向布置。

1.6电气

风电场建设主要承担向系统供电的任务。风电场介入系统点,拟接入位于风电场南侧的西北电力总公司220KV变电站,相距大约13Km。风电场为远期留有一定的扩容空间,相应的220KV变电站等电气设施都留一定的扩建余地。

风电机组所发的电首先从0.69KV升压至35KV,再经35KV集电线路输送到风电场220KV变电站的35KV母线上,升压至220KV,以一回220KV输电线路接入距风电

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场最近的西北电力总公司220KV变电站送出。

1.7消防及劳动安全

本工程消防设计贯彻“预防为主,防消结合”的原则,针对工程的具体情况,采用先进的防火技术。变电站配备消防栓、砂箱、灭火器等设施,设一套区域火灾报警系统。建筑物布置考虑消防通道,满足在发生火灾时施救人员及机械的通行。主要建筑物主体为钢筋混凝土框架结构,分隔结构均为石砌体墙,达到一级耐火等级,设备选型时选择防火型设备,结合现场情况配备相适应的灭火器。从管理方面,设置消防专职和义务消防员,制定相应的消防管理标准。

1.8土建工程

本项目的土建工程主要包括1500KW风电机组基础、35KV箱式变压器基础和220KV变电站。

1500KW风电机组基础本阶段按照厂家提供的基础标准图进行设计和工程量计算。推荐方案的基础为钢筋独立基础,采用天然地基,强度等级为C35,埋深为4.1m,基础采用圆形,直径为8.5m,基础底面设一层100㎜厚C15素砼垫层。

35KV箱式变压器基础拟按天然地基上的浅基础进行设计,根据箱式变压器厂家提供的箱式变压器外形尺寸,基础采用C30现浇钢筋独立基础,基础下设100㎜厚C15素砼垫层,基础埋深1.75m。

变电站采用35KV配电室与主控楼分开的建筑物,主控楼建筑面积为697m2,二层砖混结构;配电室建筑面积为491 m2,一层砖混结构;职工宿舍楼建筑面积524 m2,二层砖混结构;车库、仓库及锅炉房建筑面积306 m2,单层砖混结构。变电站内建筑物地基均采用天然地基。

1.9施工组织设计

阿拉善盟阿拉善左旗宗别立镇境内,风电场中心位置距旗政府所在地宗别立镇约30Km。横穿总规划风电场场区,交通便利。

工作区一带地貌以移动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙垄及沙链为主。固定、半固定沙丘大小不等,活动沙丘多以新月形为主。地层下部以第四系中更新统地层为主,局部有第三系及第四系上更新统地层岩性。总体地形西北高东南低。地质构造相对稳定。施工条件较好。

本期计划安装1500KW风电机组33台,总工期为12个月。

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施工电源可从茫乃嘎查镇10KV终端杆引10KV线路至风电场,距离约13.0Km。 变电站生产和生活用水水源可以就近打井实现,从井中将水抽至蓄水池内以供使用。水源工程包括:机井、机泵、泵房,供水系统采用变频恒压供水方式。工艺流程:变频恒厂压供水系统—输水管—宿舍楼、主控楼。

风电场永久占地面积146635 m2,施工临时占地面积126500m2,施工期高峰人数为270人。

1.10工程管理设计

阿拉善左旗乔治风电场拟定人员15人,其中管理人员6人,负责公司的生产经营及日常管理工作,风电场运行维护人员9人,负责风电场安全生产、机组定检、日常维护等工作。设备大修聘请专业的检修公司来完成。

本风电场工程建议分生产基地和管理与生活基地两个区域。生产基地涉及风电机组、110KV变电站等生产设备设施。风电场管理及生活基地是风电场的管理中心,建议设置在茫乃嘎查。

1.11环境影响评价

该工程的兴建对当地的影响有利也有弊,有利的影响是通过风力发电,可以拉动当地地方经济的发展,对提高人民生活水平有较大的益处。不利的影响是短期内会加剧施工区的水土流失和噪声、粉尘污染等。但受工程的直接影响并不显著。所以,工程的不利影响是比较轻微的。上述损失除部分无法挽回外,其他可以通过采取各种保护措施加以防范和减弱。因此,从生态环境角度分析,兴建该工程是可行的。概算环保、水保投资35.0万元。

1.12劳动安全与工业卫生

针对风电场的建设、运行过程中可能存在直接危及人身安全和身体健康的各种危害因素进行确认,参照国家相关的规程制定本风电场的劳动安全和工业卫生措施。采取的主要措施有防火、防爆、防电伤、防机械伤害、防坠落和其它伤害以及防噪声、振动及电磁干扰等措施。

风电场在安全生产管理部门应设一名安全监察人员,全面负责风电场安全监察工作;制定相应的安全生产管理制度、消防管理标准、工业卫生和劳动安全措施。

1.13项目投资概算

参照当前国内外风电机组价格和其他风电场的建设费用情况,本项目推荐方案

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1500KW机组方案,风电场工程静态总投资49627.10万元,风电场工程动态投资51181.42万元,单位千瓦静态投资10025.68元/KW,单位千瓦动态投资10339.68元/KW。资本金占总投资的20%,其余80%由业主单位采用融资或贷款形式。本报告按偿还期15年考虑、利率7.83%计算融资成本。该项目总投资为155亿元人民币。

1.14财务评价

本工程项目财务评价主要根据国家现行财税制度和市场价格体系下,依据2007年国家发展改革委及建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)等有关文件,在各种基础数据的基础上进行的。经计算,项目主要财务指标如下:

总投资利润率3.74% 总投资利税率3.82% 资本金利润率13.76%

全部投资的财务内部收益率为8.33% 资本金财务内部收益率为8.07% 投资回收期为10.10年。

1.15结论及对今后工作的意见

本可研阶段通过对风电场的微观选址和实际测风资料的计算、分析、评估、对风电机组进行初步选型,提出了工程设计方案同时结合项目特点,推荐了加快项目投产的施工方法,经过工程概算和经济分析,分析了该项目的经济效益和潜在的风险,认为本项目在技术和经济上都是可行的。

建议业主单位尽快落实项目的前期准备工作,争取本项目早日动工。

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2风能资源

2.1风电场地理位置及地形概括

阿拉善左旗乔治风电场一期工程位于阿拉善盟阿拉善左旗境内,风电场中心位置距旗政府所在地宗别立镇大约30Km,风电场面积约16Km2,平均海拔1520m,该地区属半荒漠化草原地貌,地势平坦。

2.2风电场所在地区气象站测风资料分析

2.2.1气象站基本资料

在乔治风电场附近有孪井滩气象站,位于巴润别立镇,距风电场中心位置约60Km;观测站地面高程为1492m,地理位置为东经103°28′00″,北纬35°45′00″,气象站基本情况见表2-1。

表2-1 气象站基本情况一览

多年平站名 位置 东经 北纬 高程(m) 孪井滩气象站 仪器及检测 测风塔周围环境 测风仪安装高度 孪井滩 103°28′00″ 35°45′00″ 1492 均风速最大 风速统计年限 (m/s) (m/s) 3.5 2002~2006 达英式风向风速记录仪,EL型电接风速仪,按国家标准检测 孪井滩气象站为国家基本气象站,具有各气象要素的观测资料。据孪井滩气象站

2002~2006年观测资料统计,多年年平均气温9.1℃,年平均气压为861.44hpa,多年极端最高气温41.1℃,极端最低气温-28.5℃。多年年平均风速为2.9m/s,多年最大风速26 m/s,该气象站主要气象要素特征值见表2-2。

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表2-2 气象站主要气象要素特征值

项目 多年平均 气温 多年极端最高 多年极端最低 多年平均 气压 多年平均水汽压 降水量 冻土深度 风速 风向 风向 多年主导 最多扬沙 最多天气日数 最多雷暴 平均大风 d d d NNW NW 24 25 40 多年平均年总量 多年最大 多年最大 hpa ㎜ ㎝ m/s 5.9 94.6 180 26 单位 ℃ ℃ ℃ hpa 指标 9.1 41.1 -28.5 861.44 发生时间 2.2.2空气密度

风电场现场观测的气压、温度项目不足一年,无法进行空气密度计算。因此,本次设计采用孪井滩气象站实测数据推求空气密度,孪井滩气象站距离风电场约60Km。 计算公式如下: ??1.276P?0.378e?1?0.00366t1000?

式中P—多年平均气压,P=861.44hpa;

t—多年平均气温,t=9.1℃; e—多年平均绝对湿度,e=5.9hpa; 计算得出年平均空气密度?=1.061㎏/㎡。 2.2.3气象站风能资料分析

2.2.3.1平均风速年际变化和多年逐月平均风速

孪井滩气象站历年年平均风速年际变化直方图见图2-1。

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孪井滩气象站风速年际变化直方图风速(年份(年)图 2 - 1孪井滩气象站多年逐月平均风速以及与风场同期气象站逐月平均风速变化见表2-3及图2-2。

表2-3 诺尔公气象站逐月平均风速成果 单位:m/s

月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 风速1 3.0 3.2 3.7 4.2 4.3 4.0 3.7 3.4 3.2 3.1 3.2 3.1 3.5 风速2 2.2 2.9 3.3 3.5 3.4 3.3 3.2 3.0 2.8 2.4 2.3 2.3 2.9 风速3 2.2 3.2 3.0 3.5 3.7 3.4 3.3 2.8 2.5 2.2 2.1 3.1 2.9 风速1为近30年月平均风速,统计年限为1977~2006年孪井滩站; 风速2为近5年月平均风速,统计年限为2002~2006年; 风速3为与风场同期,统计年限为2006年1月~12月。 2.2.3.2多年平均各风向频率

统计孪井滩2002~2006年多年平均全年各风向频率,主导风向在E~SSE之间,相应频率为31%;次主导风向在WNW~NW之间,相应频率为18%。

统计孪井滩站2006年全年平均各风向频率,主导风向为WNW~NW之间,相应频率为24%,次主导风向在ESE~SSE之间,相应频率为21%。详见表2-4及图2-2~图2-3。

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表2-4 孪井滩观测站全年各风向频率 单位:%

风向 频率 (2002~2006年) N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 2 1 2 1 4 3 8 4 7 6 8 6 8 9 6 3 2 4 2 2 3 3 4 6 8 9 10 15 3 2 频率(2006年) 0 0

图 2-2图 2-3WNWWWSWSWSSWSSSESE0气象站多年平均风向玫瑰NNW10NNW5气象站2006年风向玫瑰NNW15NNNENE5NNENEENEEESEWNWWWSWSWNW10ENEEESESE0SSWSSSE2.3风电场风力资源评价

2.3.1风电场测风情况概述

在阿拉善左旗乔治风电场厂址内有一座测风塔,测风塔坐标为东经103°28′00″,北纬35°45′00″,地面海拔高程为1515.5m,塔高位70m,分别在10m、30m、50m和70m四个不同高度上安装了测风仪器,测风数据从2006年1月开始测风,至今有26个月测风数据,距离该风电场5Km处有一座测风塔,塔高为70m,分别在10m、30m、50m和70m四个不同高度上安装了测风仪器,其中70m高度上有风向观测,已有完整一年的测风数据,时段为2006年1月1日0时至2006年12月31日23时。该测风塔一期风电场中心仅5Km,海拔高程及地形地势与本场址相近,因此移用该塔测风数据作为评估本风电场风能资源依据。 2.3.2测风资料的整编

根据GB/T18710-2002标准,对1#测风塔的实测风速资料进行整编,并计算评估风能资源所需要的参数。

1#塔70m高测风速数据从2006年1月1日0时至2006年12月31日23时,风速、 风向缺测数据见实测资料统计情况表2-5。

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表2-5 实测资料缺测情况统计

测风高度 110m 130m 150m 170m ####总测次 (次) 8760 8760 8760 8760 风速缺测 (次) 0 0 0 0 风速缺测率 (%) 0 0 0 0 风向缺测 (次) 0 0 风向缺测率 (%) 0 0 测风数据合理性、合理相关性和合理变化趋势检验

根据GB/T18710-2002标准,1#塔主要参数的不合理数据统计见表2-6。

表2-6 实测不合理数据统计

塔号 实测高度 主要参数合理参数值 平均风速的1小时变化<6m/s 0≤小时平均数≤40 m/s 1 #总测次 35040 35040 8760 8760 8760 8760 不合理 (次数) 40 0 1 14 123 0 比重(%) 0.11 0 0.01 0.16 1.40 0 10m~70m 70m/50m高度小时平均风速差值<2 m/s 50m/30m高度小时平均风速差值<2 m/s 30m/10m高度小时平均风速差值<2 m/s 70m/30m高度小时平均风速差值<4 m/s 相关性不合理数据:采用各层之间相互对照或通过不同高度相关关系对其进行处理。

测风数据完整率

风电场测风数据完整率按下式计算:

测风数据完整率=(应测数目-缺测数目-无效数目)/应测数目×100%

1#塔年测风数据通过替换不合理数据后各层风速有效完整率均达到98.6%以上,符合《风电场风能资源评估方法》中提出的大于90%要求。 风切变指数

根据1#塔不同高度的实测风速数据推算场址内的分切变指数见表2-7。

表2-7 实测风切变指数推算

a70/50 0.15 a50/30 0.20 a30/10 0.19 a50/10 0.20 a70/10 0.19 湍流强度

逐时湍流强度计算公式为:湍流强度=标准偏差值/平均风速值。根据测风塔的风速数据和标准偏差计算出风电场各高度的逐小时湍流强度见表2-8,由表可知风电场属于中等偏低强度湍流。

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表2-8 不同高度的湍流强度

高度(m) 湍流强度(Ir) 70m 0.11 50m 0.12 30m 0.12 10m 0.14 2.3.5风电场风能要素计算 2.3.5.1平均风速与风功率密度

(1)测风塔与气象站平均风速对比情况

统计测风塔2006年1月1日至2006年12月31日测风资料和气象站的风速资料,计算出实测年各月平均风速见表2-9。

表2-9 实测年平均风速变化成果 单位:m/s

项目 测风塔 气象站同期 气象站近5年(2002~2006) 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 年平均 高度 1月10m 10m 10m 3.2 4.9 5.8 7.1 6.0 5.2 5.3 4.2 5.5 4.3 4.5 4.4 2.2 3.2 3.0 3.5 3.7 3.4 3.3 2.8 2.5 2.2 2.1 2.2 2.2 2.9 3.3 3.5 3.4 3.3 3.2 3.0 2.8 2.4 2.3 2.3 5.0 2.9 2.9 (2)风速、风功率密度年变化情况

风电场测风塔实测年风速、风功率密度年变化见表2-10及图2-4~图2-5。

表2-10 实测年平均风速、风功率密度成果

高度 70m 1 4.2 2 6.1 3 7.4 4 9.0 5 7.6 6 6.5 7 6.6 8 5.3 9 6.9 10 5.8 11 6.3 12 6.3 平均 6.5 98.9 246.2", 428.8 663.7 407.7 283.9 297.5 179.8 341.3 187.0 238.0 244.5 301.4 4.1 5.9 7.1 8.6 7.3 6.2 6.4 5.1 6.7 5.7 6.2 6.2 6.3 50m 92.2 218.1 379.9 588.0 361.2 251.5 263.6 159.3 309.7 176.1 215.8 225.9 270.1 3.8 5.5 6.7 8.1 6.9 5.9 6.0 4.8 6.3 5.2 5.6 5.5 5.9 30m 74.5 181.5 316.1 489.2 300.5 209.2 219.3 132.5 256.2 139.3 162.5 170.0 220.9 3.2 4.9 5.8 7.1 6.0 5.2 5.3 4.2 5.5 4.3 4.5 4.4 5.0 10m 46.0 122.2 212.8 329.4 202.3 140.9 147.7 89.2 171.6 88.8 92.4 96.4 145.0

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由表2-13及图2-4图2-5可以看出,测风塔风速、风功率密度年内各月变化总体看来,4月风速最大,1月风速最小,其它月份变化不大。

该地区实测年10m~70m高度逐时平均风速及风功率密度变化见表2-11~2-14及图2-6~2-7。

表2-11 10m高度实测年逐时平均风速及风功率密度

时间(h) 风速(m/s) 风功率密度(W/㎡) 时间(h) 风速(m/s) 1:00 4.5 95.8 13.00 5.9 2:00 4.4 99.7 14.00 6.0 224.7 3:00 4.4 105.8 15.00 6.1 238.7 4:00 4.3 97.8 16.00 6.1 236.1 5:00 4.3 98.1 17.00 6.0 216.9 6:00 4.2 91.6 18.00 5.6 170.4 7:00 4.3 99.4 19.00 5.0 115.4 8:00 4.6 125.3 20.00 4.6 95.2 9:00 4.9 151.4 21.00 4.6 95.9 10:00 5.3 182.1 22.00 4.6 99.3 11:00 5.6 199.6 23.00 4.6 104.4 12:00 5.8 206.4 0.00 4.7 104.8 风功率密度(W/㎡) 219.3 表2-12 30m高度实测年逐时平均风速及风功率密度

时间(h) 风速(m/s) 1:00 5.4 2:00 5.2 160.2 14.00 6.8 325.7 3:00 5.3 170.2 15.00 6.9 346.7 4:00 5.2 159.0 16.00 6.9 343.9 5:00 5.1 157.5 17.00 6.8 318.1 6:00 5.0 148.4 18.00 6.5 257.2 7:00 5.1 160.0 19.00 5.9 180.6 8:00 5.5 198.7 20.00 5.5 152.2 9:00 5.8 236.2 21.00 5.4 153.7 10:00 6.1 271.3 22.00 5.4 159.3 11:00 6.3 291.1 23.00 5.5 166.6 12:00 6.5 298.6 0.00 5.5 168.0 风功率密度(W/㎡) 153.9 时间(h) 风速(m/s) 13.00 6.7 风功率密度(W/㎡) 317.0 表2-13 50m高度实测年逐时平均风速及风功率密度

时间(h) 风速(m/s) 1:00 5.8 2:00 5.6 201.0 14.00 7.2 387.2 3:00 5.7 213.7 15.00 7.3 412.2 4:00 5.6 199.9 16.00 7.3 408.9 5:00 5.6 198.4 17.00 7.2 379.6 6:00 5.5 187.5 18.00 6.9 311.2 7:00 5.6 201.0 19.00 6.4 223.5 8:00 6.0 249.0 20.00 6.0 190.4 9:00 6.3 293.5 21.00 5.9 193.0 10:00 6.5 330.0 22.00 5.9 200.5 11:00 6.7 347.8 23.00 6.0 209.0 12:00 6.9 354.4 0.00 6.0 212.0 风功率密度(W/㎡) 194.1 时间(h) 风速(m/s) 13.00 7.1 风功率密度(W/㎡) 376.3 表2-14 70m高度实测年逐时平均风速及风功率密度

时间(h) 风速(m/s) 1:00 6.1 2:00 5.9 226.9 14.00 7.4 425.3 3:00 5.9 241.8 15.00 7.5 453.2 4:00 5.8 224.7 16.00 7.5 449.2 5:00 5.8 223.4 17.00 7.4 418.0 6:00 5.7 212.6 18.00 7.1 345.2 7:00 5.8 227.6 19.00 6.6 250.1 8:00 6.2 281.8 20.00 6.2 213.7 9:00 6.6 333.2 21.00 6.1 217.5 10:00 6.8 371.5 22.00 6.1 226.3 11:00 6.9 385.1 23.00 6.2 236.5 12:00 7.1 388.5 0.00 6.2 240.0 风功率密度(W/㎡) 219.2 时间(h) 风速(m/s) 13.00 7.2 风功率密度(W/㎡) 412.9 由表2-11~表2-14及图2-6~图2-7可以看出,70m、50m、30m和10m各高度日变化在9:00~18:00时段较大,19:00~次日10:00时段较为平稳。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/irm7.html

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