對于復(fù)雜地形下的低風(fēng)速風(fēng)電場 來說,機(jī)位排布恰當(dāng)與否直接影響項(xiàng) 目建成投產(chǎn)后的風(fēng)能資源利用率、風(fēng) 電場年發(fā)電量、項(xiàng)目收益等。如何實(shí) 現(xiàn)在低風(fēng)速復(fù)雜山地風(fēng)電場中用更少 的投資獲得更大的收益是一個值得深 入探究的問題,而微觀選址是風(fēng)電機(jī) 組排布過程中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在微 觀選址過程中不斷優(yōu)化方案可降低風(fēng) 電場的投資,提升整個項(xiàng)目的收益率。 本文以一個南方低風(fēng)速復(fù)雜山地風(fēng)電 場為例,通過在微觀選址過程中不斷 精耕細(xì)作,多方案比選,鎖定最優(yōu)排 布方案,從而降低整個項(xiàng)目的投資, 提升收益率。
微觀選址方案及布機(jī)原則
風(fēng)電場微觀選址工作涉及了氣象、 地質(zhì)、交通、電力等諸多領(lǐng)域,在微 觀選址之前要根據(jù)風(fēng)電場的風(fēng)能資源 條件初步排布機(jī)位,明確風(fēng)電機(jī)組布 置原則。根據(jù)《風(fēng)電場工程規(guī)劃報告 編制辦法》《風(fēng)電場場址選擇技術(shù)規(guī)定》 及近年來編制的項(xiàng)目建議書、可研報 告、初設(shè)報告的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),在進(jìn)行風(fēng) 電場的設(shè)計及建設(shè)前,為便于今后的 設(shè)計、建設(shè)工作順利開展,需落實(shí)如 下建場條件:
(1)礦藏分布圖:是否存在壓覆礦及采空區(qū);
(2)所在區(qū)域土地屬性 分布(基本農(nóng)田、一般農(nóng)田、荒地、草地、 林地等);
(3)所在區(qū)域及其附近地上、 地下文物分布;
(4)所在區(qū)域交通(公 路)現(xiàn)狀圖及規(guī)劃資料;
(5)所在區(qū) 域旅游區(qū)、景點(diǎn)相關(guān)資料;
(6)所在 區(qū)域自然保護(hù)區(qū)、候鳥遷徙路線相關(guān) 資料;
(7)所在區(qū)域軍事設(shè)施分布情 況;
(8)所在區(qū)域民居分布情況;
(9) 所在區(qū)域電力線路、設(shè)施分布情況。
在落實(shí)建場條件之后,即可在排 除以上限制性因素的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行機(jī)位 排布。風(fēng)電場通過風(fēng)電機(jī)組把風(fēng)能轉(zhuǎn) 化為電能,風(fēng)流經(jīng)過葉輪后速度下降 并產(chǎn)生紊流,在沿著風(fēng)向經(jīng)過一定距 離之后風(fēng)速才會恢復(fù)。因此,在布置 風(fēng)電機(jī)組時,應(yīng)使沿著主導(dǎo)風(fēng)能的風(fēng) 電機(jī)組距離越大越好。但是,這樣會 使寶貴的風(fēng)能資源和土地資源得不到 合理利用,還增加了機(jī)組間電纜和道 路的長度,使得投資增加,而獲得的 發(fā)電量并不是很多,降低了整個風(fēng)電 場的經(jīng)濟(jì)性。因此,在布置風(fēng)電機(jī)組 時,關(guān)鍵是尋找投資和資源開發(fā)利用 量的結(jié)合點(diǎn),恰當(dāng)平衡兩者的關(guān)系, 同時還要根據(jù)實(shí)際的地形和地域情況, 因地制宜地優(yōu)化布置。布置原則為:
(1)首先應(yīng)充分考慮場址內(nèi)盛行 風(fēng)向、風(fēng)速等風(fēng)況條件。在同等風(fēng)況條 件下,應(yīng)優(yōu)先考慮那些地形地質(zhì)條件良好且便于運(yùn)輸安裝的場地進(jìn)行布置。
(2)進(jìn)行多方案比選,精細(xì)調(diào)整 機(jī)位,在投資、建設(shè)安裝難度、發(fā)電 效益方面取得最佳平衡,努力提高綜 合效益,減少投資成本,降低建設(shè)安 裝難度,提高發(fā)電量,爭取風(fēng)電場綜 合效益最優(yōu)化。
(3)避免無效機(jī)位。如項(xiàng)目場址 內(nèi)農(nóng)田、村莊較多,預(yù)計在土地、林地、 環(huán)保、水土保持、村民利益等方面會 遇到較多限制。在設(shè)計中需全面考慮 地類、環(huán)保、水土保持等要求,避免 無效機(jī)位,做好預(yù)備方案,盡量減少 機(jī)位調(diào)整,特別是大規(guī)模的調(diào)整。
(4)合理集中機(jī)位。如果分散布 置風(fēng)電機(jī)組,雖可獲得相對較高的發(fā) 電量,但線路、道路較長,建設(shè)安裝 難度較大,反而降低了綜合效益。因 此,在綜合考慮線路、道路、建設(shè)安 裝難度等問題并保證發(fā)電量的前提下, 集中機(jī)位以取得發(fā)電量、線路、道路、 建設(shè)安裝難度的最佳平衡,降低投資, 提高風(fēng)電場的綜合效益。
微觀選址及優(yōu)化
微觀選址作業(yè)分為內(nèi)業(yè)和外業(yè)兩 個階段,首先是進(jìn)行內(nèi)業(yè)工作,接著 在內(nèi)業(yè)工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行外部作業(yè)。 微觀選址外業(yè)工作完成后,再根據(jù)項(xiàng)目具體情況不斷優(yōu)化,從而得到科學(xué) 合理的機(jī)位排布方案。
微觀選址內(nèi)業(yè)的工作內(nèi)容包括:
(1)綜合考慮風(fēng)電場地形、地表 粗糙度、障礙物等,并合理選用風(fēng)電 場各測風(fēng)塔的測風(fēng)數(shù)據(jù),利用風(fēng)能資 源仿真計算軟件進(jìn)行流場模擬;
(2)根據(jù)風(fēng)電場風(fēng)能資源分布情 況和具體地形條件,兼顧單機(jī)發(fā)電量 和風(fēng)電機(jī)組間的相互影響,擬定若干 個風(fēng)電機(jī)組布置方案,對風(fēng)電機(jī)組布 置進(jìn)行比選優(yōu)化;
(3)從發(fā)電量、道路與線路路徑、 安裝平臺選取等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比 較,選定風(fēng)電機(jī)組最終布置方案,繪 制出風(fēng)電機(jī)組布置圖。
微觀選址外業(yè)工作主要為確定各 機(jī)位的現(xiàn)場條件,綜合考慮風(fēng)能資源、 地質(zhì)、交通運(yùn)輸、施工、輸變電、工程 規(guī)模、遠(yuǎn)期規(guī)劃、地方政府意見等方面。 根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組機(jī)位現(xiàn)場條件,對部分 機(jī)位進(jìn)行優(yōu)化微調(diào),對少數(shù)不滿足建設(shè) 條件的機(jī)位進(jìn)行調(diào)換,最終確定風(fēng)電機(jī) 組機(jī)位,并在現(xiàn)場定樁標(biāo)記。
微觀選址外業(yè)工作完成后,應(yīng)對 現(xiàn)場確定的機(jī)位進(jìn)行風(fēng)能資源分析復(fù) 核,確保所定機(jī)位合理。同時要根據(jù) 業(yè)主反饋意見、風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)廠家復(fù) 核結(jié)果進(jìn)行調(diào)整,以最終確定機(jī)位。
微觀選址是一項(xiàng)反復(fù)迭代、不斷調(diào)整優(yōu)化的工作,也是一項(xiàng)需要進(jìn)行全過程質(zhì)量管理的工作,只有在每一 環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致的計算分析,不厭其煩 地作方案對比,才能得到科學(xué)合理的 機(jī)位布置方案。微觀選址工作流程如 圖 1 所示。
案例分析
本文以一個南方低風(fēng)速為例,采用如上所述的復(fù)雜地形下 的精細(xì)化微觀選址方法進(jìn)行機(jī)位排布。
一、項(xiàng)目概況
該項(xiàng)目位于江西省南部,場區(qū)地 形為低山和丘陵,屬于羅霄山系諸廣 山余脈,海拔 260 ~ 530m。場區(qū)內(nèi)山 勢連綿起伏,溝壑較多,植被茂密, 喬木、灌木、草坡混雜,溝壑內(nèi)有較 多農(nóng)田、村莊分布。本期工程裝機(jī)容 量 30MW,安裝單機(jī)容量 2MW 的風(fēng)電機(jī)組 15 臺。此項(xiàng)目有 5 座測風(fēng)塔, 測風(fēng)塔及風(fēng)電機(jī)組位置如圖 2 所示, 測風(fēng)塔配置如表 1 所示。
二、風(fēng)能資源分析
通過分析該風(fēng)電場的測風(fēng)塔數(shù)據(jù), cft01、cft02、cft03、cft04、cft05 測風(fēng)塔 的80m高度代表年風(fēng)速分別為5.11m/s、 4.84m/s、5.09m/s、5.23m/s、4.64m/s, 風(fēng)功率密度分別為 140W/m²、131W/m²、 144W/m²、168W/m²、104W/m²。風(fēng)電 場全年盛行風(fēng)向相對集中,基本位于 N、S 扇區(qū),也分布在 NNW 扇區(qū),盛 行風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)、南風(fēng);風(fēng)能密度分布 集中程度較高,基本集中于 N、S、 NNW 扇區(qū),全年盛行風(fēng)向和風(fēng)能密度 分布方向基本一致,有利于風(fēng)能的開 發(fā) 利 用。cft01、cft02、cft03、cft04、 cft05 測風(fēng)塔各高度標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的 50 年一遇最大風(fēng)速均小于 37.5m/s,80m 高度 15m/s 風(fēng)速區(qū)間的平均湍流 強(qiáng)度分別為0.14、0.12、0.13、0.12、0.11, 符合國際電工協(xié)會 IEC61400-1(2005) 標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于ⅢB類風(fēng)電機(jī)組的等級要求。 因此,該風(fēng)電場既可以采用Ⅲ B 類及 以上等級的風(fēng)電機(jī)組,也可以采用 S 類風(fēng)電機(jī)組。
三、精細(xì)化微觀選址
在可研階段時,F(xiàn)01 - F03 機(jī)位 排布在風(fēng)電場的東側(cè)(綠色機(jī)位), F01 - F03 機(jī)位點(diǎn)距離其他機(jī)位較遠(yuǎn)。 在風(fēng)電場初步設(shè)計階段,深入研究了 此風(fēng)電場的地形及風(fēng)能資源特性,對 比分析了不同輪轂高度的多種機(jī)型比 選方案。評價一種方案的優(yōu)劣,不能 僅從發(fā)電量和等效利用小時來考慮, 應(yīng)以綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)予以評價。除發(fā)電 量,風(fēng)電機(jī)組的價格、塔筒、基礎(chǔ)、 箱變、線路、道路以及變電所等也都 是影響機(jī)型方案選擇的重要因素。通 過對比分析發(fā)現(xiàn):在前期方案中,整個風(fēng)電場的道路、集電線路成本較高, 從而會增加整體投資,降低項(xiàng)目的抗 風(fēng)險能力。綜合考慮以上微觀選址優(yōu)化方法,結(jié)合經(jīng)濟(jì)性分析得出了優(yōu)化 方案,即將原來在風(fēng)電場東側(cè)較遠(yuǎn)處 的 F01 - F03 號機(jī)位舍棄,在北側(cè)較近的地方選取 3 個機(jī)位,重新進(jìn)行風(fēng) 電場設(shè)計。
優(yōu)化前后的風(fēng)電場發(fā)電量、道路、 集電線路發(fā)生如下變化:
發(fā)電量方面,調(diào)整前代表年年上 網(wǎng)電量 0.5579 億千瓦時,等效滿發(fā)小時 數(shù) 1860h,容量系數(shù) 0.2122。調(diào)整后代 表年年上網(wǎng)電量 0.5527 億千瓦時,等 效滿發(fā)小時數(shù) 1842h,容量系數(shù) 0.2103。
道路方面,機(jī)位變更前:風(fēng)電場 運(yùn)輸場內(nèi)檢修路總長 29.9km,其中新 建及改建碎石運(yùn)輸檢修路總長 18km, 改建現(xiàn)況 3.5m 寬碎石路 11.9km。變 更后:風(fēng)電場運(yùn)輸場內(nèi)檢修路總長 24.3km,其中新建及改建碎石運(yùn)輸檢 修路總長 14.7km,改建現(xiàn)況 3.5m 寬 碎石路 9.6km。變更后,道路長度由 29.9km 減少至 24.3km,減少 5.6km。
本工程集電線路分為 A、B 兩回, A 回集電線路連接 F01 - F03 風(fēng)電機(jī) 組,B 回集電線路連接 F04 - F15 風(fēng) 電機(jī)組。F01 - F03 風(fēng)電機(jī)組調(diào)整到 FJ1 - FJ3 后,A 回集電線路將發(fā)生變 化,對 B 回集電線路無影響。變更后, A 回線路長度由 6.7km 縮短至 5km, 減少 1.7km。
根據(jù) 2018 年第二季度的價格水 平、國家能源局發(fā)布的《陸上風(fēng)電場 工程設(shè)計概算編制規(guī)定及費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)》 (2011 版)和《陸上風(fēng)電場工程概算 定額》(2011 版)的通知及其附件、 《關(guān)于建筑業(yè)營業(yè)稅改增值稅后陸上 風(fēng)電場工程計價依據(jù)調(diào)整實(shí)施意見》 可再生定額〔2016〕32 號文件、《電 力工程裝置性材料預(yù)算價格》、《建 設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)》(第三版) 發(fā)改投資〔2006〕1325 號等規(guī)定及現(xiàn) 行的有關(guān)財稅政策,對風(fēng)電場工程優(yōu) 化前后的兩種方案進(jìn)行詳細(xì)的工程概 算及財務(wù)評價,得到如表 2 所示的經(jīng) 濟(jì)性對比分析結(jié)果。
調(diào) 整 后, 年 上 網(wǎng) 電 量 由 5579.1 萬千瓦時減少至 5527.4 萬千瓦時,減 少 51.7 萬千瓦時;總投資由 23346.44 萬元減少至 22937.78 萬元,總投資減 少 408.66 萬元;項(xiàng)目投資財務(wù)內(nèi)部收 益率由 9.83% 增加至 10.21%;資本 金財務(wù)內(nèi)部收益率由 16.27% 增加至 17.58%。結(jié)合道路、集電線路等因素 集中機(jī)位后,發(fā)電量雖有所降低,但 整個項(xiàng)目的收益率有所增長,同時也 提高了項(xiàng)目的抗風(fēng)險能力,且有利于 項(xiàng)目運(yùn)營期的維護(hù)管理。
結(jié)論
隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展, 陸上風(fēng)電場可開發(fā)風(fēng)速的水平不斷下 探,如何最大限度地開發(fā)利用好低風(fēng) 速風(fēng)能資源,已經(jīng)成為當(dāng)前風(fēng)電領(lǐng)域 內(nèi)一個值得深入研究的重要課題。微 觀選址作為風(fēng)電場開發(fā)流程中的重要 一環(huán),對風(fēng)電場項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性評價和 機(jī)組選擇起重要指導(dǎo)作用。在微觀選 址過程中,只有深入研究風(fēng)電場的風(fēng) 能資源及地形因素,設(shè)計出科學(xué)的布 機(jī)方案,匹配最適合的機(jī)型,才能從 源頭上控制項(xiàng)目的投資額,提升項(xiàng)目 的收益率,降低風(fēng)電項(xiàng)目的投資風(fēng)險, 最大化地為客戶創(chuàng)造價值。
微觀選址方案及布機(jī)原則
風(fēng)電場微觀選址工作涉及了氣象、 地質(zhì)、交通、電力等諸多領(lǐng)域,在微 觀選址之前要根據(jù)風(fēng)電場的風(fēng)能資源 條件初步排布機(jī)位,明確風(fēng)電機(jī)組布 置原則。根據(jù)《風(fēng)電場工程規(guī)劃報告 編制辦法》《風(fēng)電場場址選擇技術(shù)規(guī)定》 及近年來編制的項(xiàng)目建議書、可研報 告、初設(shè)報告的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),在進(jìn)行風(fēng) 電場的設(shè)計及建設(shè)前,為便于今后的 設(shè)計、建設(shè)工作順利開展,需落實(shí)如 下建場條件:
(1)礦藏分布圖:是否存在壓覆礦及采空區(qū);
(2)所在區(qū)域土地屬性 分布(基本農(nóng)田、一般農(nóng)田、荒地、草地、 林地等);
(3)所在區(qū)域及其附近地上、 地下文物分布;
(4)所在區(qū)域交通(公 路)現(xiàn)狀圖及規(guī)劃資料;
(5)所在區(qū) 域旅游區(qū)、景點(diǎn)相關(guān)資料;
(6)所在 區(qū)域自然保護(hù)區(qū)、候鳥遷徙路線相關(guān) 資料;
(7)所在區(qū)域軍事設(shè)施分布情 況;
(8)所在區(qū)域民居分布情況;
(9) 所在區(qū)域電力線路、設(shè)施分布情況。
在落實(shí)建場條件之后,即可在排 除以上限制性因素的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行機(jī)位 排布。風(fēng)電場通過風(fēng)電機(jī)組把風(fēng)能轉(zhuǎn) 化為電能,風(fēng)流經(jīng)過葉輪后速度下降 并產(chǎn)生紊流,在沿著風(fēng)向經(jīng)過一定距 離之后風(fēng)速才會恢復(fù)。因此,在布置 風(fēng)電機(jī)組時,應(yīng)使沿著主導(dǎo)風(fēng)能的風(fēng) 電機(jī)組距離越大越好。但是,這樣會 使寶貴的風(fēng)能資源和土地資源得不到 合理利用,還增加了機(jī)組間電纜和道 路的長度,使得投資增加,而獲得的 發(fā)電量并不是很多,降低了整個風(fēng)電 場的經(jīng)濟(jì)性。因此,在布置風(fēng)電機(jī)組 時,關(guān)鍵是尋找投資和資源開發(fā)利用 量的結(jié)合點(diǎn),恰當(dāng)平衡兩者的關(guān)系, 同時還要根據(jù)實(shí)際的地形和地域情況, 因地制宜地優(yōu)化布置。布置原則為:
(1)首先應(yīng)充分考慮場址內(nèi)盛行 風(fēng)向、風(fēng)速等風(fēng)況條件。在同等風(fēng)況條 件下,應(yīng)優(yōu)先考慮那些地形地質(zhì)條件良好且便于運(yùn)輸安裝的場地進(jìn)行布置。
(2)進(jìn)行多方案比選,精細(xì)調(diào)整 機(jī)位,在投資、建設(shè)安裝難度、發(fā)電 效益方面取得最佳平衡,努力提高綜 合效益,減少投資成本,降低建設(shè)安 裝難度,提高發(fā)電量,爭取風(fēng)電場綜 合效益最優(yōu)化。
(3)避免無效機(jī)位。如項(xiàng)目場址 內(nèi)農(nóng)田、村莊較多,預(yù)計在土地、林地、 環(huán)保、水土保持、村民利益等方面會 遇到較多限制。在設(shè)計中需全面考慮 地類、環(huán)保、水土保持等要求,避免 無效機(jī)位,做好預(yù)備方案,盡量減少 機(jī)位調(diào)整,特別是大規(guī)模的調(diào)整。
(4)合理集中機(jī)位。如果分散布 置風(fēng)電機(jī)組,雖可獲得相對較高的發(fā) 電量,但線路、道路較長,建設(shè)安裝 難度較大,反而降低了綜合效益。因 此,在綜合考慮線路、道路、建設(shè)安 裝難度等問題并保證發(fā)電量的前提下, 集中機(jī)位以取得發(fā)電量、線路、道路、 建設(shè)安裝難度的最佳平衡,降低投資, 提高風(fēng)電場的綜合效益。
微觀選址及優(yōu)化
微觀選址作業(yè)分為內(nèi)業(yè)和外業(yè)兩 個階段,首先是進(jìn)行內(nèi)業(yè)工作,接著 在內(nèi)業(yè)工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行外部作業(yè)。 微觀選址外業(yè)工作完成后,再根據(jù)項(xiàng)目具體情況不斷優(yōu)化,從而得到科學(xué) 合理的機(jī)位排布方案。
微觀選址內(nèi)業(yè)的工作內(nèi)容包括:
(1)綜合考慮風(fēng)電場地形、地表 粗糙度、障礙物等,并合理選用風(fēng)電 場各測風(fēng)塔的測風(fēng)數(shù)據(jù),利用風(fēng)能資 源仿真計算軟件進(jìn)行流場模擬;
(2)根據(jù)風(fēng)電場風(fēng)能資源分布情 況和具體地形條件,兼顧單機(jī)發(fā)電量 和風(fēng)電機(jī)組間的相互影響,擬定若干 個風(fēng)電機(jī)組布置方案,對風(fēng)電機(jī)組布 置進(jìn)行比選優(yōu)化;
(3)從發(fā)電量、道路與線路路徑、 安裝平臺選取等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比 較,選定風(fēng)電機(jī)組最終布置方案,繪 制出風(fēng)電機(jī)組布置圖。
微觀選址外業(yè)工作主要為確定各 機(jī)位的現(xiàn)場條件,綜合考慮風(fēng)能資源、 地質(zhì)、交通運(yùn)輸、施工、輸變電、工程 規(guī)模、遠(yuǎn)期規(guī)劃、地方政府意見等方面。 根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組機(jī)位現(xiàn)場條件,對部分 機(jī)位進(jìn)行優(yōu)化微調(diào),對少數(shù)不滿足建設(shè) 條件的機(jī)位進(jìn)行調(diào)換,最終確定風(fēng)電機(jī) 組機(jī)位,并在現(xiàn)場定樁標(biāo)記。
微觀選址外業(yè)工作完成后,應(yīng)對 現(xiàn)場確定的機(jī)位進(jìn)行風(fēng)能資源分析復(fù) 核,確保所定機(jī)位合理。同時要根據(jù) 業(yè)主反饋意見、風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)廠家復(fù) 核結(jié)果進(jìn)行調(diào)整,以最終確定機(jī)位。
微觀選址是一項(xiàng)反復(fù)迭代、不斷調(diào)整優(yōu)化的工作,也是一項(xiàng)需要進(jìn)行全過程質(zhì)量管理的工作,只有在每一 環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致的計算分析,不厭其煩 地作方案對比,才能得到科學(xué)合理的 機(jī)位布置方案。微觀選址工作流程如 圖 1 所示。

案例分析
本文以一個南方低風(fēng)速為例,采用如上所述的復(fù)雜地形下 的精細(xì)化微觀選址方法進(jìn)行機(jī)位排布。
一、項(xiàng)目概況
該項(xiàng)目位于江西省南部,場區(qū)地 形為低山和丘陵,屬于羅霄山系諸廣 山余脈,海拔 260 ~ 530m。場區(qū)內(nèi)山 勢連綿起伏,溝壑較多,植被茂密, 喬木、灌木、草坡混雜,溝壑內(nèi)有較 多農(nóng)田、村莊分布。本期工程裝機(jī)容 量 30MW,安裝單機(jī)容量 2MW 的風(fēng)電機(jī)組 15 臺。此項(xiàng)目有 5 座測風(fēng)塔, 測風(fēng)塔及風(fēng)電機(jī)組位置如圖 2 所示, 測風(fēng)塔配置如表 1 所示。
二、風(fēng)能資源分析
通過分析該風(fēng)電場的測風(fēng)塔數(shù)據(jù), cft01、cft02、cft03、cft04、cft05 測風(fēng)塔 的80m高度代表年風(fēng)速分別為5.11m/s、 4.84m/s、5.09m/s、5.23m/s、4.64m/s, 風(fēng)功率密度分別為 140W/m²、131W/m²、 144W/m²、168W/m²、104W/m²。風(fēng)電 場全年盛行風(fēng)向相對集中,基本位于 N、S 扇區(qū),也分布在 NNW 扇區(qū),盛 行風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)、南風(fēng);風(fēng)能密度分布 集中程度較高,基本集中于 N、S、 NNW 扇區(qū),全年盛行風(fēng)向和風(fēng)能密度 分布方向基本一致,有利于風(fēng)能的開 發(fā) 利 用。cft01、cft02、cft03、cft04、 cft05 測風(fēng)塔各高度標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的 50 年一遇最大風(fēng)速均小于 37.5m/s,80m 高度 15m/s 風(fēng)速區(qū)間的平均湍流 強(qiáng)度分別為0.14、0.12、0.13、0.12、0.11, 符合國際電工協(xié)會 IEC61400-1(2005) 標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于ⅢB類風(fēng)電機(jī)組的等級要求。 因此,該風(fēng)電場既可以采用Ⅲ B 類及 以上等級的風(fēng)電機(jī)組,也可以采用 S 類風(fēng)電機(jī)組。

三、精細(xì)化微觀選址
在可研階段時,F(xiàn)01 - F03 機(jī)位 排布在風(fēng)電場的東側(cè)(綠色機(jī)位), F01 - F03 機(jī)位點(diǎn)距離其他機(jī)位較遠(yuǎn)。 在風(fēng)電場初步設(shè)計階段,深入研究了 此風(fēng)電場的地形及風(fēng)能資源特性,對 比分析了不同輪轂高度的多種機(jī)型比 選方案。評價一種方案的優(yōu)劣,不能 僅從發(fā)電量和等效利用小時來考慮, 應(yīng)以綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)予以評價。除發(fā)電 量,風(fēng)電機(jī)組的價格、塔筒、基礎(chǔ)、 箱變、線路、道路以及變電所等也都 是影響機(jī)型方案選擇的重要因素。通 過對比分析發(fā)現(xiàn):在前期方案中,整個風(fēng)電場的道路、集電線路成本較高, 從而會增加整體投資,降低項(xiàng)目的抗 風(fēng)險能力。綜合考慮以上微觀選址優(yōu)化方法,結(jié)合經(jīng)濟(jì)性分析得出了優(yōu)化 方案,即將原來在風(fēng)電場東側(cè)較遠(yuǎn)處 的 F01 - F03 號機(jī)位舍棄,在北側(cè)較近的地方選取 3 個機(jī)位,重新進(jìn)行風(fēng) 電場設(shè)計。
優(yōu)化前后的風(fēng)電場發(fā)電量、道路、 集電線路發(fā)生如下變化:
發(fā)電量方面,調(diào)整前代表年年上 網(wǎng)電量 0.5579 億千瓦時,等效滿發(fā)小時 數(shù) 1860h,容量系數(shù) 0.2122。調(diào)整后代 表年年上網(wǎng)電量 0.5527 億千瓦時,等 效滿發(fā)小時數(shù) 1842h,容量系數(shù) 0.2103。
道路方面,機(jī)位變更前:風(fēng)電場 運(yùn)輸場內(nèi)檢修路總長 29.9km,其中新 建及改建碎石運(yùn)輸檢修路總長 18km, 改建現(xiàn)況 3.5m 寬碎石路 11.9km。變 更后:風(fēng)電場運(yùn)輸場內(nèi)檢修路總長 24.3km,其中新建及改建碎石運(yùn)輸檢 修路總長 14.7km,改建現(xiàn)況 3.5m 寬 碎石路 9.6km。變更后,道路長度由 29.9km 減少至 24.3km,減少 5.6km。
本工程集電線路分為 A、B 兩回, A 回集電線路連接 F01 - F03 風(fēng)電機(jī) 組,B 回集電線路連接 F04 - F15 風(fēng) 電機(jī)組。F01 - F03 風(fēng)電機(jī)組調(diào)整到 FJ1 - FJ3 后,A 回集電線路將發(fā)生變 化,對 B 回集電線路無影響。變更后, A 回線路長度由 6.7km 縮短至 5km, 減少 1.7km。
根據(jù) 2018 年第二季度的價格水 平、國家能源局發(fā)布的《陸上風(fēng)電場 工程設(shè)計概算編制規(guī)定及費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)》 (2011 版)和《陸上風(fēng)電場工程概算 定額》(2011 版)的通知及其附件、 《關(guān)于建筑業(yè)營業(yè)稅改增值稅后陸上 風(fēng)電場工程計價依據(jù)調(diào)整實(shí)施意見》 可再生定額〔2016〕32 號文件、《電 力工程裝置性材料預(yù)算價格》、《建 設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)》(第三版) 發(fā)改投資〔2006〕1325 號等規(guī)定及現(xiàn) 行的有關(guān)財稅政策,對風(fēng)電場工程優(yōu) 化前后的兩種方案進(jìn)行詳細(xì)的工程概 算及財務(wù)評價,得到如表 2 所示的經(jīng) 濟(jì)性對比分析結(jié)果。
調(diào) 整 后, 年 上 網(wǎng) 電 量 由 5579.1 萬千瓦時減少至 5527.4 萬千瓦時,減 少 51.7 萬千瓦時;總投資由 23346.44 萬元減少至 22937.78 萬元,總投資減 少 408.66 萬元;項(xiàng)目投資財務(wù)內(nèi)部收 益率由 9.83% 增加至 10.21%;資本 金財務(wù)內(nèi)部收益率由 16.27% 增加至 17.58%。結(jié)合道路、集電線路等因素 集中機(jī)位后,發(fā)電量雖有所降低,但 整個項(xiàng)目的收益率有所增長,同時也 提高了項(xiàng)目的抗風(fēng)險能力,且有利于 項(xiàng)目運(yùn)營期的維護(hù)管理。
結(jié)論
隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展, 陸上風(fēng)電場可開發(fā)風(fēng)速的水平不斷下 探,如何最大限度地開發(fā)利用好低風(fēng) 速風(fēng)能資源,已經(jīng)成為當(dāng)前風(fēng)電領(lǐng)域 內(nèi)一個值得深入研究的重要課題。微 觀選址作為風(fēng)電場開發(fā)流程中的重要 一環(huán),對風(fēng)電場項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性評價和 機(jī)組選擇起重要指導(dǎo)作用。在微觀選 址過程中,只有深入研究風(fēng)電場的風(fēng) 能資源及地形因素,設(shè)計出科學(xué)的布 機(jī)方案,匹配最適合的機(jī)型,才能從 源頭上控制項(xiàng)目的投資額,提升項(xiàng)目 的收益率,降低風(fēng)電項(xiàng)目的投資風(fēng)險, 最大化地為客戶創(chuàng)造價值。
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