45MW风力发电场建设项目可行性研究报告

风电场新建工程可行性研究报告Z03-0703

第一章综合说明

1.1 区域概况

黑龙江省市石青山风电场位于黑龙江省市新乐乡。风电场场址中心地理位臵东经132°57′，北纬45°50′，距市镇北约6km。风电场场址是独立山群，山群四周30～50km是平原地势农场耕地，场址在海拔200～230m，山脊相对平缓，区域内地质属于岩浆岩，没有重要矿藏、军事目标、文物保护区等敏感区，虎连公路和虎迎公路从风电场山下通过，场地布臵条件较好。

市位于黑龙江东部的完达山南麓，地处东经132°09′～133°56′北纬45°23′～46°36′之间，北与宝清县、饶河县接壤，西与密山市相邻，东南以乌苏里江和松阿察河为界与俄罗斯隔水相望，全市国土面积9330平方公里。

市属于三江平原大地貌单元，平均海拔高60～80m，总的地势由西北向东南倾斜，属于中温带季风性大陆气候，冬季漫长寒冷干燥，夏季短促温热多雨，春秋季节交替气温变化急剧。市年平均气温3.5℃，1月份最冷，月平均气温为-18.3℃，历年极端最低温度为-36.1℃；7月份最热，月平均气温为21.6℃，极端最高温度为35.2℃。市年平均蒸发量为1110.7mm，年平均降水量为546.6mm（最多降水年份为1981年，年降水量为849.1mm，最少降水年份为1986年，降水量为358.5mm），降水多集

中在6、7、8三个月份，占全年降水量的53%。全年日照时间为2274.0小时，无霜期为125～137天。年平均相对湿度为69%。年平均风速为3.5米/秒，历年最大风速23.0米/秒，历年极大风速35米/秒，全年主导风向NNW，受大陆季风影响，在春秋两季多为3-5级偏西风。融雪在2月下旬，结冻期约180天左右，历年最大冻土深度187cm，平均冰雹日数1.6天。

市地域辽阔，以农业为主，是国家重要商品粮基地，市生态环境优越，是国家级生态示范区。

市以东均由鸡西电网供电，年最大负荷133MW，石青山风电场建设不仅减少了鸡西向送电的损失，而且也提高了东部地区、饶河县及部分国营农场电压质量，待风电场规模扩大后，可向密山市送电，也减少了鸡密线的线路损失，同时风能资源得到了开发。

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1.2风能资源

风电场所处的石青山、焉家大岭地区属中温带季风性大陆气候，风电场场址山下周围

40～50km范围地势均是平原农田，从三江平原和兴凯湖方向刮过来的风，没有任何山脉阻挡，通过风电场。该地区春夏秋冬，四季有风，风能资源丰富。

风电场风力资源具体评价

（1）风能资源丰富

风电场50m高代表年年平均风速6.84m/s，代表年年平均风功率密度296W/m2，70m高代表年年平均风速7.56m/s，70m高代表年年平均风功率密度406W/m2。说明该风场风能资源较为丰富，根据GB/T18710—2002，风电场风能资源评估方法》评价，该风电场属于2级风电场，具有较好的经济开发利用价值。

（2）风向稳定，风能集中

风向风能集中在(NNW—SSW)之间，风能频率为83%，风向稳定，风能分布相对集中，对风机的布臵较为有利，减少了风机间尾流影响引起的电量损失。

1.3 工程地质

市地处三江平原，总的地势是由西向东逐渐倾斜，西北高，东南低。

风电场场区属于完达山脉及太平岭余岭的孤山丘陵，孤山丘陵面积约80平方公里，

四周30—50km是平原地，风电场场区平均海拔高度200m，山脊相对平缓。

本区属于构造相对稳定区，根据1990年《中国地震烈度区划图》，工程区50年超越概率10%的地表基本烈度小于VI度。工程区覆盖层厚度不大，基岩为晚印度期侵入的花岗岩，未见不利的地质构造和地质灾害现象，具备建风电场条件。

场区地层分为覆盖层、强风化层和中层、微风化层。覆盖层为暗棕色碎石土，质地疏松，土层浅薄，厚度为0.1～0.15m，其下为晚印度期侵入的二长花岗岩、碱长花岗岩。强风化层以花岗岩体为主，呈黄、褐色。建议风电机组塔基采用钢筋混凝土独立基础，以强风化层为基地持力层。该地区冻土深约1.8m，建筑物应考虑基础防冻涨问题。

1.4 工程任务与规模

根据国家?十一五?期间大力发展新能源和风力发电的总体部署，同时也为解决鸡

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西向东部地区送电问题，改善能源结构，建设本风电场，充分发挥风能资源优势。

根据风电场资源情况及现场开发条件，××××××风电场本期开发规模为45MW，共安装30台单机容量为1500kW的风力发电机组，同时配套建设一座66kV 升压变电站，容量为50MVA，建设一条9km单回路66kV架空线路与220kV一次变电所联网。

1.5 风电场机组选型和总体布置

市石青山风电场工程预装风力发电机组轮毂高度70m，平均风速为7.56m/s，风2

功率密度406W/m。风电场的盛行风向NNW与风能方向基本一致，对风机的布臵比较有利。

根据国际上成熟的商品化风电机组技术规格，考虑市石青山风电场一期工程的风能资源、地形和交通运输条件，以及风电项目设备本地化率的要求和风机安全风速、湍流强度等要求，本阶段设计拟定参与比选风机机型包括金风50-750、威晟62-1200、金风70-1500三种机型进行技术经济比较，初选本风电场一期工程代表机型为金风70-1500，单机容量为1500kW。

根据风向和风能玫瑰图确定主导风向，考虑到风电场风向比较分散的特点，设计遵循在盛行风向上按照机组行距约8倍风轮直径，垂直于盛行风向上距列约6倍风轮直径的原则进行风机布臵。

经计算，市石青山风电场一期工程装机容量45MW的年理论发电量为13829万kW?h。

在考虑空气密度修正、尾流修正、控制和湍流折减、叶片污染折减、风电机组利用率、功率曲线折减、厂用电及线损能量损耗、气候影响等各种因素后，综合折减24%，估算本电场年上网电量10510万kW?h，装机年利用小时数2335h，平均容量系数

0.27。

1.6 电气

××××××风电场采用66kV线路与220kV一次变66kV侧联接，在风电场建设一座66kV升压变电所，主变容量为2×25MVA，电压等级为66/10.5kV，建设1回66kV联网线路9km。

风电场新建工程可行性研究报告Z03-0703 风电场风力发电机组出口电压为0.69kV，采用一机一变的接线方式，箱式变电室

布臵在每台风电机组附近，根据风电机组及箱变位臵以及10kV电缆铺设方式，采用6

回10kV进线接入风电场66kV升压变电站10kV侧。风电场升压变电站10kV采用单

母线分段接线方式，66kV采用单母线接线方式。

1.7 消防

本工程消防设计贯彻?预防为主，消防结合?的原则，针对工程的具体情况，采用

先进的防火技术，以保障安全、使用方便、经济合理为宗旨。

在变电所内配臵消火栓、砂箱、手提式灭火器等。所内、外交通道净宽均大于3.5m，满足消防车道要求，各主要建筑物均有直通外部的安全通道。所内车道为环形车道，以

保证消防通道的畅通。消防电源采用独立的双回路供电，一回由系统供电，另一回接当

地电源，两路电源在配电箱处自动切换。消防水源为变电所内的消防水池内的蓄水，并

配备两台消防水泵。

1.8 土建工程

风电场工程区分布地层主要为第四系覆盖层和晚印度期的侵入岩。场地地基土层除

第四系覆盖层外结构密实，承载力较高，天然地基基本能满足拟建风机上部荷载要求。

为满足地基承载和建筑物抗倾斜要求，风电机组塔基采用钢筋混凝土独立基础，考虑基

础防冻涨问题，建议以强风化层为持力层。此外，经过初步对比分析，各风机箱变基础直接以风机基础底板为基础，采用钢筋混凝条形基础。

拟选机组金风70-1500塔筒高度70m，风轮叶片直径70m，风机总重量（包括

塔筒）约180t。根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）规定，风电机组地基基础设计等级为甲级。

风电机组基础采用钢筋混凝土环形基础，外径R=8550mm，内径R=2300mm，

基础总高度为4700mm，基础埋臵深度为4400mm。环形基础内部填充级配沙石，上部覆盖一层钢筋混凝土盖板。本报告有关基础设计图是根据初选机型拟定，风电机组基础的结构设计及地基处理方案最终以招标后确定的风力发电机厂家的设计方案为准。

风电场66kV升压变电所布臵在风电场内，总占地面积8480㎡。根据《35～110kV 变电所设计规程》（GB50059－92）规定，变电所内建、构筑物的安全等级均为二级，

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房屋总建筑面积1379㎡。变电所主要建筑物有高低压配电间、中控楼、生活楼、库房

及检修车间，各建筑物结构形式均为砖混结构，基础采用钢筋混凝土条形基础。变电所内主要建筑物简介如下：

高低压配电间：一层，建筑面积302㎡。

综合楼：三层，建筑面积863㎡，楼内布臵有中央控制室、通信室、继电保护室等生产用房，还布臵有厨房、餐厅、标准间等生活用房。

库房及检修车间：一层，建筑面积167㎡，分别布臵有备件库、工具库、修理间和油品库等。

1.9 施工组织设计

本期风电场工程场址，属中低山地貌。该风电场交通运输及系统联网比较方便，风电机组布臵在比较平缓的坡地和山脊上，施工安装条件较好。

工程所需的建筑材料科在市就地采购，运距为6km。施工水源、电源可以从场区附近水库、村、镇解决，十分方便。

本期工程从第1月1日起开工，经简短的施工准备，66kV升压变电站、中控楼即可具备施工条件，在第2月1日起升压站、中控楼进行基础施工，至第2月28日完工，随后进行土建施工。在第5月1日起进行升压站、中控楼、机组外部电气设备安装及调

试施工，到第6月30完工。电气设备安装及调试完成后具备向外输电条件，即可进行222

风电机组的安装，从第7月1日起进行风电机组的安装，第7月3日第一台风电机组发电，全部30台机组至第9月20日安装结束。最后进行监控系统的联调，于第9月28日结束，工程竣工。

根据国家发展和改革委员会、国土资源部和国家环保总局联合颁发的《风电场工程建设用地及环境保护管理暂行办法》以及风电场特许权项目有关要求计算的本工程永久占地130900m，临时占地92120m，合计工程总占地面积约223020m。

1.10 工程管理设计

根据生产和经营需要，结合现代风电场运行特点，遵循精干、统一、高效的原则，对运营机构的设臵实施管理。建成后的风电场发电机组、电气设备和66kV变电所统一管理，接受专门设臵的运营机构的集中管理。

风电场新建工程可行性研究报告Z03-0703 风电场全场定员标准暂定15人。其中，管理及生产辅助人员5人，包括常务经理、财务、生产辅助人员等；运行人员10人；考虑到现代运行方式需要，结合市目前风电场建设情况，设备检修拟聘用专业队伍，不专门设检修人员。

由于本风电场距离市区较近，因此将生产、管理及生活基地合并在一起。生产基地涉及风电机组、箱式变电站及66kV变电所等生产设备设施，管理与生活基地是风电场的管理中心。

1.11 环境保护设计

风电场工程对环境的不利影响主要产生在施工期，如施工粉尘、噪声、废水、施工弃渣和生活垃圾等。但影响的范围小、时间短，可通过采取适当的防护措施以及加强施工管理，可将不利影响减小至最低程度。

风电场的建设不存在制约工程建设的重大环境问题，不会制约当地环境资源的永续利用和生态环境的良性循环，只要采取防、治、管相结合的环保措施，工程建设对环境的不利影响将得到有效控制，而且风电场本身就是一个清洁能源项目，从环境角度分析本工程建设是可行的。

根据国家相关政策，依据《电力工程设计概算编制办法及计算标准(2002年版)》，本次环境保护工程设计计算的环境保护总投资125.9万元。

1.12 劳动安全与工业卫生

根据国家安全生产等有关法律法规、相关部门或地方性文件、国家标准、规程规范，对施工过程中可能存在的主要危害因素，从管理方面对业主、工程承包商和工程监理部门提出安全生产管理要求，为业主的工程招标管理、工程竣工验收和风电场的安全运行管理提供参考依据，确保施工人员生命及财产安全。对本风电场投产后在生产过程中可能存在的直接危及人身安全和身体健康的各种危害因素进行确认，提出符合规范要求和工程实际的具体防护措施，以确保风电场职工在生产过程中的安全和健康，同时确保工程建筑物和设备本身的安全。

1.13 工程设计概算

工程投资设计概算依据国家、部门及黑龙江省现行的有关规定、费用定额、费率标

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准，材料、设备价格、人工工日标准等调整至2007年价格水平计列。

经计算，工程静态投资为42081.17万元，单位千瓦静态投资9351.37元/KW；动态总投资43698.06万元，单位千瓦动态投资9710.68元/KW。

1.14 财务评价与社会效果分析

本项目总投资43585.01万元（其中：66kv配套送出工程450.00万元）。万元：风电场投资43248.06万元；其中流动资金159.47万元，资本金为12624.35万元，其余由国内银行贷款（含利息）为30464.24万元，银行贷款年利率为6.84%，贷款偿还期为12年。

根据还贷要求并满足资本金财务内部收益率大于10%，测算出的经营期平均上网电价为0.63元/kW〃h，还贷期平均上网电价为0.70元/kW〃h，还贷后平均上网电价0.53元/kW〃h（以上均不含增值税）通过评价指标一览表可以看出全部投资所得税后财务净现值6482.06万元。资本金所得税后财务内部收益率13.53% 满足行业规定的相应基准财务评价参数的要求，表明本风电场财务评价是可行的。

本项目的开发，每年可为电网提供清洁电能10510.40万kW.h,按替代火电标准煤耗330g/kW.h计算，本项目每年可节省原煤消耗约3.42万t，减排SO2约452.19t、NO2约268.95t、CO约6.54t、CnHn约2.58t、CO2约0.53万t，减少灰渣0.77万t。可见，石青山风电场的建设将有利于改善系统电源结构，缓解电力行业较大的环

境保护压力，促进地区经济的可持续发展，项目社会效益显著。

1.15 结论和建议

1、黑龙江省能源结构较单一，发电多以燃煤为主，省内电力行业环保压力大，因

此风能资源开发利用，既改善了黑龙江省的能源结构，减轻环保压力，又能促进地区经

济发展的重要手段。

2

2、风电场一期工程项目风资源条件较为优越，推算到预装风机轮毂高度70m的代表年年平均风速为7.56m／s，风功率密度406W／m，装机容量45MW，计算年发电量10510万kW?h。

3、通过对风电场一期工程45MW装机规模的风能资源分析，风电机组布臵，风电场主接线方案论证比选，科学合理的施工方法研究，以及工程投资概算和财务分析，我们认为本工程在技术上是可行的，经济上是合理的。

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4、风电是清洁能源，是国家大力提倡和扶持的电力产业，具有广阔的发展前景。与国内其它风电项目相比，本风电场上网电价不高，在黑龙江省电网可被接受。

5、鉴于场区土层具有一定的相变，各区段土层分布、深度和物理力学特性有所不同，建议工程施工前对场地进行详细勘察，对持力层的确定应进行进一步勘察论证，并根据详勘资料分别确定、优化各风机基础处理深度。

综上所述，市石青山风电场一期工程项目的建设条件比较优越，财务指标满足要求，社会效益和经济效益显著，建议尽快列入开工项目，推动风电场早日建成投产。

1.16 附表

工程特性表见附表1

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风电场新建工程可行性研究报告Z03-0703 型式钢筋混凝土基础

附表1石青山风电场一期工程特性表（续表）

施工

程

数

量名称

土方开挖

土方回填

混凝土

钢筋

单位

万m

万m

万m

t

数量

9.63

3.54

1.63

1234.22

备注

工

概算指标经济指

标

施工期限

盈

利

能

力

指

标

新建

场内

道路

长

新建

进所

道路

长

总

工

期

静态投

资

工程总投

资

单位千瓦静

态投资

单位千瓦动态投

资

机电设备及安装

建筑工程

其他费用

基本预备费

装机容量

年发电量

上网平均电价

投资利

润率

投资利

3

3

3

税

率

资

本

金

净

利

润

率

全部

投资

财务

内部

收益

率

资本

金投

资财

务内

部收

益率

投

资

回

收

期km km 月

万元

万元

元/KW

元/KW

万元

万元

万元

万元

MW 万KW·h 元/KW·h

6.30

6.40 14.45 10.48 13.53

8.58

16.79

0.75

12.00

42081.17

43698.06

9351.37

9710.68

34501.26

3169.04

3585.75

825.12

45.00

10510.40

0.63

6.34

6.44

14.54

10.48

13.62

8.56

不含增殖

税

税后

税后

- 2 -

风电场新建工程可行性研究报告Z03-0703 清偿能力资产负债率(最大值) 68.5468.53

第二章风能资源

2.1 区域概况

2.1.1 地理位置

市位于黑龙江东部的完达山南麓，地处东经132°09′～133°56′北纬45°23′～46°36′之间，北与宝清县、饶河县接壤，西与密山市相邻，东南以乌苏里江和松阿察河为界与俄罗斯隔水相望，全市国土面积9330平方公里。

××××××风电场位于黑龙江市新乐乡，场址中心地理位臵约东经132°57′，北纬45°50′，距市镇北约6km，虎连公路和虎迎公路从风电场山下通过。风电场场址是独立山群，区域内地质属于岩浆岩，没有重要矿藏、军事目标、文物保护区等敏感区，场地布臵条件较好。

2.1.2 地形地貌

地处三江平原，总的地势是由西向东逐渐倾斜，西北高，东南低。

风电场场区属于完达山脉及太平岭余岭的孤山丘陵，孤山丘陵面积约80平方公里，四周30～50km是平原地，风电场场区平均海拔高度200m，山脊相对平缓。

2.1.3 气候特征

市属于中温带季风性大陆气候，冬季漫长寒冷干燥，夏季短促温热多雨，春秋季节交替气温变化急剧。年平均温度3.5°C，极端最高气温35.2°C，最低气温-36.1°C，年平均降水量546.6mm，无霜期平均为125～137天，年平均气压1002.0hPa，年平均空气湿度69%，平均冰雹日数1.6天。

2.2 气象站资料

2.2.1 气象站概况

市气象站始建于1964年，现站址位臵：北纬45°46′，东经132°58′。气象

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