（环境工程专业论文）蓬莱地区风力资源评价及风力发电可行性研究.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 目前世界主要能源主要来自石油、煤或核发电。随着经济社会的不断发展， 能源危机正向人类袭来。解决经济危机的办法，一是提高燃烧效率以减少资源消 耗，实现清洁煤燃烧以减少污染；二是开发新能源，积极利用可再生能源；三是 开发新材料、新工艺，最大限度的实现节能。这其中，作为可再生能源的风力资 源以其蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染等优势而在各国发展迅速。 我国风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东部、东南部的沿海地带 和岛屿上。本研究以山东省蓬莱地区典型风电场为例，通过对已搜集的测风数据 的统计分析，得出项目建设的可行性，并对项目微观选址、风电机组选型和布置 等提出了规划设想，对项目可能产生的环境影响进行分析并提出建议。 本文通过选择参证气象站、树立测风塔搜集数据等手段，取得了风电场代表 年风数据。按照风电场风能资源评价估计方法( g b t 1 8 7 1 0 2 0 0 2 ) 的要求，通 过对空气密度、风切变指数、湍流强度、威布尔分布等计算与分析，得出测风塔 代表年风速和风功率密度，进行了风资源评价，得出了该风电场风功率密度等级 为接近3 级、风能资源较好、可用于并网型风力发电的结论。据此，明确了项目 开发的可行性。 综合考虑风能资源的分布、场区面积及地形、交通状况和并网条件等多方面 因素，进行了风电场的微观选址，确定了风电场的范围。 在风机选型方面，采用对比的方法从风机控制方式、运行方式、发电机类型、 传动方式等方面进行分析，并就各机型的技术参数进行比较，最终为该风电场选 择了技术先进、应用成熟的机型。在生产实践中，可以大力推广，具有较好的经 济价值与社会效益。 关键词：风力发电；风电场；可行性；选址；机型 山东大学硕士学位论文 a b s tr a c t m o r ea t t e n t i o nh a sb e e np a i dt ot h ed e v e l o p m e n ta n dr e s e a r c ho ft h er e n e w a b l e e n e r g y , d u et oi t sh i g hp e r c e n tc o n v e r s i o no fe n e r g ya n dl i t t l ep o l l u t i o n a so n eo f r e n e w a b l ee n e r g y , w i n dp o w e rg e n e r a t i o nd e v e l o p sr a p i d l y 、而t i lt h ea d v a n t a g eo fh u g e v o l u m e ，r e g e n e r a t i o n ，w i d ed i s t r i b u t i o na n dn o p o l l u t i o n w i n de n e r g yc e n t r a l i z e si nt h en o r t h n o r t h w e s t e r na n de a s tp a r ti no u rc o u n t d f , i n c l u d i n gs o u t h e a s t e r ns e a b o a r da n di s l a n d s t l l i sr e s e a r c ht a k e st h ee x a m p l eo ft h e t y p i c a lw i n dp o w e rs t a t i o n si np e n g l a i ，s h a n d o n gp r o v i n c e b ya n a l y z i n gt h er e s u l to f m e a s u r i n gw i n d t h ef e a s i b i l i t yo ft h i sp r o j e c tc a nb ew o r k e do u tt h ef e a s i b i l i t yo ft h i s p r o j e c t m o r e o v e r , i no r d e rt oa n a l y z ea n do f f e ra d v i c et ot h ee n v i r o n m e n t a li n f l u e n e e t h ep r o j e c tm i g h tc a u s e ，i ta l s op u tf o r w a r ds o m et e n t a t i v ep l a n s ，i n c l u d i n gc h o o s i n g p l a c ef o rt h ep r o j e c ti nm i c r ov i e wa n dc h o o s i n ga n ds e t t i n gw i n dt u r b i n e t i l i st h e s i si n t e n d st os o l v et h ep r o b l e m so fw i n dr e s o u r c e se v a l u a t i o n w i t ht h e m e a n s ，s u c ha sc h o o s i n gm e t e o r o l o g i c a ls t a t i o nf o rr e f e r e n c ea n dv e r i f i c a t i o na n d s e t t i n gu pw i n dm e a s u r e m e n tm a s tt oc o l l e c tf i g u r e s ，t h er e p r e s e n t a t i v ed a t ao fw i n di n ac e r t a i ny e a ri nw i n dp o w e rs t a t i o na lec o l l e c t e d b a s i n go nt h em e a n so fw i n d r e s o u r c e se v a i u a t i o ni nw i n dp o w e rs t a t i o n ( g b t18 7l0 2 0 0 2 ) ，t h ew i n dr e s o u r c e s e v a l u a t i o nw a sc o n d u c t e d i tc o n t a i n e dt h ep r e l i m i n a r yc a l c u l a t i o na n da n a l y s i so fa i r d e n s i t y , w i n ds h e a re x p o n e n t ，t u r b u l e n c ei n t e n s i 饥w b i b u l ld i s t r i b u t i o ne t c a n dt h e f i n a lo b t a i n m e n to fr e p r e s e n t a t i v ed a t ao fw i n ds p e e di nw i n dt o w e ra n dw i n dp o w e r d e n s i t y t h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns u g g e s t st h a tt h i sw i n dp o w e rs t a t i o n 、 ，i t l l w i n dp o w e rd e n s i t yo fn e a r l yg r a d e3a n dg r e a tm a n yw i n dr e s o u r c e s i sa v a i l a b l ef o r g r i d c o n n e c t e dw i n dt u r b i n e t od r a wac o n c l u s i o n ，t h ep r o j e c ti sf e a s i b l e i nt e r m so fh o wt os e l e c tf a n s ，t h ec o n t r a s tm e t h o di sa d o p t e d c o n s i d e r i n g c o n t r o lm o d e ，w o r k i n gm o d e ，g e n e r a t o rt y p e ，d r i v em o d ee t c t h i st h e s i sc o m p a r e so n e f a nt y p e st e c h n i c a lp a r a m e t e r 、 r i t i lt h a to fo t h e r s e v e n t u a l l y , at y p eo ff a n 、i t l l a d v a n c e dt e c h n o l o g ya n dm a t u r ea p p l i c a t i o ni ss e l e c t e d b e c a u s eo fi t sr e m a r k a b l e e c o n o m i cv a l u ea n ds o c i a lb e n e f i t s ，i tc a nb ew i d e l yp o p u l a r i z e di np r a c t i c e k e y w o r d s ：、析n dp o w e r ；w i n df a r m s ；f e a s i b i l i t y ；l o c a t i o n ；m o d e l s 山东大学硕士学位论文 c a t a l o g a b s t r a c t 9 a b s t r a c t 1 0 c h a p t e r1 i n t r o d u c t i o n - - 11 1 1 g l o b a ln e we n e r g y , r e n e w a b l ee n e r g yd e v e l o p m e n ts t a t u s 11 1 1 1n e w e n e r g y , r e n e w a b l ee n e r g yt y p e s 11 1 1 2t h eu s eo fr e n e w a b l ee n e r g ya t t r a c t sg l o b a la t t e n t i o n 一12 1 1 3c h i n ar e n e w a b l ee n e r g ys i t u a t i o n 12 1 2w i n de n e r g yr e s o u r c e s 13 1 2 1t h ed e f i n i t i o n ，c h a r a c t e r i s t i c sa n du t i l i z a t i o nh i s t o r yo fw i n de n e r g y 13 1 2 2w i n de n e r g yu t i l i z a t i o ni nt h ew o r l d 13 1 2 3c h i n e s ew i n de n e r g yu t i l i z a t i o n 13 1 3w i n dp o w e ri n d u s t r y 1 4 1 3 1t h ew o r l dw i n dp o w e rm a r k e t 1 4 1 3 2w i n dp o w e ri nc h i n a 1 4 1 4t h em a i nc o n t e n t so ft h es t u d y , t h ep u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c e 15 1 4 1t h ep u r p o s eo ft h es t u d y 15 1 4 2t h em a i nc o n t e n to ft h er e s e a r c h 16 1 4 3t h es i g n i f i c a n c eo ft h es t u d y 16 c h a p t e r2a r o j e e tt a s ka n ds c a l e 18 2 1 p r o j e c tt a s k 1g 2 1 1t h el o c a ls o c i a la n de c o n o m i cs t a t u s 18 2 1 2p o w e rs y s t e ms t a t u sq u oa n dd e v e l o p m e n tp l a n n i n g 错误! 未定义书 签。1 8 2 1 3t h en e c e s s i t yo fp r o j e c tc o n s t r u c t i o n 19 2 2 p r o j e c tc o n s t r u c t i o nt a s k sa n dt h ec o n s t r u c t i o ns c a l eo f t h ep r o j e c t 2 2 2 3s u m m a r y - 2 2 c h a p t e r3w i n d r e s o u r c e s 2 3 3 1r e g i o n a lp r o f i l e 2 3 山东大学硕士学位论文 ：；1 1 r e g i o n a lp r o f i l e 2 3 3 2r e f e r e n e es t a t i o n 2 3 3 2 1r e f e r e n c em e t e o r o l o g i c a ls t a t i o ni n 2 3 3 2 2 m e t e o r o l o g i c a ls t a t i o nd a t aa n a l y s i s 2 4 3 3 b a s i cm e a s u r e m e n td a t aa n a l y s i s 2 7 3 3 1w i n dm e a s u r e m e n te q u i p m e n ts e tu pp r o f i l e s 2 7 3 3 2 m e a s u r i n gt i m e ，c o m p l e t e n e s s ，r e a s o n a b l e n e s st e s t 2 7 ：；：；3d a t ac o r r e c t i o n 31 3 3 4t h em e a s u r e dd a t ar e o r g a n i z a t i o n 3 3 3 3 5m e a nw i n dd a t aa n a l y s i s 3 4 ：；4a n a l y s i so f w i n de n e r g yr e s o u r c e s 3 7 ：；4 1a i rd e n s i t y 3 7 3 4 2w i n ds h e a ri n d e x ：；8 ：；4 3t u r b u l e n c ei n t e n s i t y 4 0 3 4 4w i ：i b u l ld i s t r i b u t i o n 4 1 3 4 5a n n u a lw i n ds p e e da n dw i n dp o w e r d e n s i t y 4 1 3 4 6y e a r so f w i n dd i r e c t i o na n dw i n dr o s e 4 2 3 5w i n de n e r g yr e s o u r c ea s s e s s m e n ts u m m a r y 4 4 c h a p t e r4 t h ew i n df a r ms i t es e l e c t i o n 4 6 4 1s i t es e l e c t i o n 4 6 4 2e n g i n e e r i n gg e o l o g y 4 6 4 2 1g r o u n db e a r i n gc a p a c i t y 4 7 4 2 2s i t es e i s m i ce f f e c t 4 7 4 2 3s i t es t a b i l i t ya n ds u i t a b i l i t y 4 8 4 3l o c a t i o no fc o n c l u s i o n 4 8 c h a p t e r5w i n d t u r b i n es e l e c t i o n ，a r r a n g e m e n ta n de s t i m a t i o no fp o w e rg e n e r a t i o n 4 9 5 1w i n dp o w e rg e n e r a t o rt y p e 4 9 1 ；1 1 f a c t o r st oc o n s i d e r 4 9 5 1 2 c a p a c i t ys e l e c t i o n 5 0 5 1 3 t y p es e l e c t i o n 5 2 5 1 4w i n dt u r b i n eh u bh e i g h ts e l e c t i o n 5 3 5 2u n i ta r r a n g e m e n t 5 4 山东大学硕士学位论文 5 3 0 n l i n eq u a n t i t yc a l c u l a t i o n 5 5 5 3 1 d e s i g no fp o w e rc a l c u l a t i o n 5 5 5 3 2t h ee l e c t r i c i t ya c c e s s 5 7 5 3s u m m a r y 5 8 c h a p t e r6a n a l y s i sa n ds u g g e s t i o no f e n v i r o n m e n t a li m p a c t 6 0 6 1e n v i r o n m e n t a li m p a c ta n a l y s i s 6 0 6 1 1c o n s t r u c t i o np e r i o d ：6 0 6 2 2 o p e r a t i o np e r i o d 6 2 6 2p r e v e n t i o nm e a s u r e s 6 4 6 3e n v i r o n m e n t a li m p a c ta n a l y s i s 6 4 6 4s u g g e s t i o n 6 5 c h a p t e r7 f i n a n c i a le v a l u a t i o n 6 6 7 1f i n a n c i a le v a l u a t i o n 6 6 7 1 1 p r o j e c ti n v e s t m e n ta n df i n a n c i n g 6 6 7 1 2 a n a l y s i sa n de v a l u a t i o n 6 8 7 2f i n a n c i a le v a l u a t i o ns c h e d u l e 7 0 c h a p t e r8c o n c l u s i o n 7 2 l i s to fd r a w i n g sa n ds c h e d u l e s 7 4 r e f e r e n c e 7 5 t h a n k 8 0 山东大学硕士学位论文 第1 章引言 1 1 全球新能源、可再生能源的发展状况 1 1 1 新能源、可再生能源种类 可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资 源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。可再生能源 主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。按利用的历史状况对 常规能源和新能源的分类( 见表1 1 、1 2 ) 。 表1 - 1 能源分类 表1 2 一次能源分类 可再生能源不可再生能源 太阳能、风能、生物质能、 海洋能、地热能 煤炭、油页岩、石油、 油砂、天然气、核燃料 我国是一次能源消费大国，不仅煤、石油和天然气消费的绝对量之和非常大，且 在我国能源消费中一直居于主导地位1 2 1 0 日益增长的化石燃料消费加剧了各地严重的 污染，并导致温室气体排放量上升，这令人对中国发展模式的可持续性产生了疑虑1 3 1 0 到2 0 0 2 年底，我国煤炭探明的储量为6 5 6 5 亿t ，其中经查明可供开采的仅为6 1 8 亿t ， 按照以上煤炭消费的速度开采，只需三十年左右就把储量全挖完了，不久的将来将面 临严重的能源危机4 1 。以煤炭为主体的能源结构现状短期难以改变，但又必须改变才 能可持续发展。替代能源可以是水电、核电及可再生能源，特别是风电e 5 1 。 9 山东大学硕士学位论文 1 1 2 可再生能源利用备受全球关注 自人类进入近代工业社会以来，能源结构有3 次调整：第一次是1 8 世纪下半叶 英国产业革命以后，由传统的柴薪能源迅速转向以煤为主的能源结构，直到2 0 世纪 初，煤炭在工业国家能源构成中的比例占到9 5 ，由此推动了资本主义工业的发展。 第二次是1 9 世纪末，煤炭已越来越不适应生产发展的需要，随着石油资源的开发， 从2 0 世纪初以后，石油迅速登上能源舞台。第二次世界大战后，几乎所有工业化国 家的能源都转向了石油，1 9 5 0 年世界石油消费已近5 亿t ，至7 0 年代初，石油己占能 源构成的5 0 t 6 1 , 世界能源结构发生了第二次大转变因为煤、石油、天然气等化石燃 料储量有限，不可能满足人类不断增长的能源需求，而且发达国家的工业化使化石能 源引起的环境污染日益严重，于是出现第三次调整，人们遏制化石能源的消耗，转向 可再生能源为主体的持久能源体系。第三次世界范围的能源结构大调整，标志着人类 文明由向自然索取进入到回归自然的一种观念上的飞跃。 自上个世纪9 0 年代以来可再生能源发展很快，世界上许多国家都把可再生能源 作为能源政策的基础。欧盟能源白皮书确定的目标是，到2 0 1 0 年欧盟那个1 2 的发 电量来源于可再生能源。丹麦的目标是在2 0 3 0 年达到3 5 。英国将在2 0 2 0 年前，使 可再生能源需求比例达到2 0 。美国和日本宣布将集中发展清洁的可再生能源。一些 发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国越来越强调可再生能源对满足未来 发展需要的重要性。 1 1 3 我国可再生能源情况 中国具有丰富的新能源和可再生能源资源。据统计，太阳能年日照时数在2 2 0 0 小时以上的地区约占中国国土面积的三分之二以上，具有良好的开发条件和应用价 值。可开发的风能资源储量为2 5 3 亿千瓦。地热资源远景储量相当于2 0 0 0 亿吨标准 煤，已勘探的四十多个地热田可供中低温直接利用的热储量相当于3 1 6 亿吨标准煤。 生物质能资源也十分丰富。 近几年来，中国新能源和可再生能源技术发展非常迅速。太阳热水器市场年增长 l o 山东大学硕士学位论文 率达到2 0 至3 0 。太阳电池每年的市场增长率大于2 0 。并网风力发电技术已成 为增长速度最快的电源之一，年增长率也超过了2 0 。可用于解决工农业废弃物、农 作物秸秆的资源化利用问题的生物质能利用技术，在中国也具有巨大的市场潜力。 我国具有十分丰富的陆地和近海风能资源，据初步估算，陆地风能可开发量约 2 5 3 g w ，海上风能资源更大。目前我国经济高速增长和社会发展对电力的极大需求， 为我国风电带来了极好的发展机遇1 7 1 0 1 2 风能资源 1 2 1 风能定义、特点及利用历史 风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然资源。风能一种典型的清洁能 源，其显著特点是风能在转换为电能的过程中，不产生任何有害气体和废料，对环境 没有任何污染。同时又是一种取之不尽、用之不竭、可再生而又就地可取得廉价能源 8 l 1 2 2 世界风能利用 风能资源是最有潜力的替代能源。据报道西1 ：斯坦福大学土木和环境工程系根据 国家气象数据中心和预警系统实验室1 9 9 8 2 0 0 2 年的风俗和温度数据，采用最小平方 原理对全球风能资源进行了统计和计算表明，全球风能可利用资源量为7 2 万亿千瓦， 即使只成功利用其中的2 0 ，依然相当于世界能源消费量总或电力需求的7 倍。有关 资科表明，全球风能发电行业的年营业额每年在以2 5 的速度增长。在全球总发电量 中，风力发电所占的比例在9 0 年代中期不足1 ，但据世界观察研究所的估计在今后 5 0 年内，这个比例将上升到2 0 或者更高1 1 0 1 。 1 2 3 我国的风能利用 我国风能资源丰富，储量3 2 亿千瓦，可开发的装机容量约2 5 3 亿千瓦，居世界 首位，具有商业化、规模化发展的潜力。我国政府十分重视风力发电产业，1 9 9 6 年就 制定了“乘风计划 ，旨在鼓励提高中大型风力发电制造技术和国产化率，“十五 期 山东大学硕士学位论文 间计划在风力发电产业投资1 5 亿元1 1 1 - 1 3 1 。 据中国气象科学研究院估计，中国l o m 高度层的风能资源总储量为3 2 2 6 亿， 其中实际可开发利用的风能资源储量为2 5 3 亿k w ，按年满功率发电2 0 0 0 , - - - 2 5 0 0 h 。 计，风电的年发电量可达5 0 6 0 - - 6 3 2 5 亿k w h 。“。国家发改委发出关于开展全国大 型风电场建设前期工作的通知( 发改办能源( 2 0 0 3 ) 4 0 8 号) ，启动投资规模超过1 6 0 亿 元的风能发电计划，拟在全国范围建设2 0 个1 0 万千瓦以上的大型风电场1 1 4 1 。 1 3 风电行业状况 1 3 1世界各地风电市场 2 0 世纪9 0 年代以来，风力发电能力以每年平均2 5 的速度增长，已成为世界各 种能源中增长最快的一种。欧洲风电发展最为耀眼，其风电装机占世界风电装机7 0 以上。之所以发展如此之快，主要依靠政府引导，如德国通过“可再生能源法 对发 展可再生能源实行补贴。丹麦则通过征收二氧化碳排放税，对绿色电源实行国家财政 补贴，包括电价补贴、投资补贴、科研经费补贴，对风电规定出电网必须收购量。实 行这种政策的结果，使德国风电在1 9 9 7 年超过美国而位居世界第一，风电已占全国 发电量的3 5 ，美国第二，西班牙成为后起之秀位居第三，丹麦由于国土较小退居第 四，但其发电量已占全国总发电量的1 6 1 5 - 1 6 1 。 风电技术成熟于8 0 年代，由于许多国家相继成立了风电科研机构与开发部门， 风电机单机容量成几十倍的增大，其可利用率也提高到9 5 以上，使得风电机设备达 到实用化的目标。自9 0 年代以来，风电进入到风电的大发展阶段，单机容量兆瓦级 风电机设备已投入商业化运行风电的投资主体发生了较大的变化，国家、地区、电 力部门、国际金融机构、国际财团、企业集团等也纷纷筹集资金用于风电的开发建设， 使全世界的风电每年以约4 0 的速度增长 1 7 1 。 1 3 2 国内风力发电 中华人民共和国电力法中规定：国家鼓励和支持利用可再生和清洁能源发电。 从1 9 9 8 年1 月1 日开始执行的国家海关总署关于对鼓励外商投资的产业进行减免税 1 2 山东大学硕士学位论文 的通知，对3 0 0 k w 以上大中型风电机组进口关税予以减免。1 9 9 8 年2 月，国家计委 和科技部以计基础【1 9 9 9 14 4 号文联合下发了国家计委、科技部关于进一步支持可 再生能源发展有关问题的通知，提出了促进可再生能源发展特别是针对风力发电的 几项优惠政策。 随着风能资源开发研究大潮的掀起，许多专家、学者分别研究风能资源的开发利 用。中国政府制定的可再生能源利用法2 0 0 5 年已经出台，从而以实现能源结构多 样化，提高空气质量并减排二氧化碳。对风力发电的优惠政策主要针对定价上网、强 制购电和重新分配资源等方面1 1 8 - 2 1 1 。 中国2 0 0 8 年当年新增风电装机容量超过了2 0 0 7 年底全国累计装机容量的总和。 位列全球第二名。世界公认中国风电产业已经走上了高速发展的道路。到2 0 0 8 年底， 中国建成了2 3 9 个风电场，最大单机功率已达到两兆瓦，分布在2 4 个省( 市、区、特 别行政区) 2 2 1 。 1 4 本论文研究的主要内容、目的及意义 1 4 1 研究的目的 山东省三面环海，海岸线长30 2 4 4b ，另有海岛2 9 6 个，海岸线长6 8 8 6l 口 i l 。地处中国沿海风带上，冬季多偏北大风，夏季多南风，风能资源极其丰富，开发 利用前景十分广阔1 2 3 - 2 6 1 0 截至2 0 0 9 年底，山东省内投产、在建及核准的风电项目共 2 5 8 0 5 万千瓦。在对哈密、酒泉、河北、吉林、江苏沿海、蒙东、蒙西等七个地区规 划建设千万千瓦级风电基地后，山东已作为第八个大风电基地进入国家风电发展规划 以整体统筹。山东半岛蓝色经济区发展规划中可以看到，下一步山东将重点建设 沿海7 市大型陆地风电基地和鲁北、莱州湾、渤中、长岛、山东半岛北、山东半岛南 6 个海上百万千瓦级风电基地。“十三五 期间，基本建成鲁北、莱州湾、渤中、长岛 和山东半岛北海上风电基地，在山东半岛南条件较好的区域建设风电场，到2 0 2 0 年， 海上风电装机达到10 0 0 万千瓦t 2 7 1 。 烟台市新能源发电的重点是发展风力发电。”十一五”期间，重点将在芝罘区、牟 平区、蓬莱市、龙1 2 1 市、莱州市、海阳市、长岛县等风能资源丰富地区重点发展风力 山东大学硕士学位论文 发电事业。蓬莱市位于山东半岛北端，东邻福山区，南接栖霞市，西连龙口市，北濒 渤、黄二海与长岛县隔海相望。1 9 9 9 年，鲁能长岛风电场作为烟台地区第一家风力发 电场并网发电后，华能、大唐、华润等公司先后在烟台组建了多座风电场。至2 0 1 0 年初，烟台网内共有风电场l l 座，风机3 4 7 台，容量4 0 3 2 兆瓦，占全网发电容量 的1 0 ，达到全网最高负荷的1 3 t 2 8 1 。 通过对蓬莱地区进行当地风能资源的测定与搜集，进行数据分析，作出当地风能 资源评价，选择合适的风电场位置，选配合理的风机机型，作出上网发电量估算，提 供风力发电开发的有力支持。 1 4 2 研究的主要内容 本论文将通过定量化指标和定性化指标进行综合评判。其中，定量化评价包括： 风力资源评价。通过空气密度、风切变指数、湍流强度、威布尔分布等数据及计算， 测定出风电场风功率密度接近三级，适合于风力发电开发1 2 9 - 3 1 1 。数据采用及计算的主 要方式有：a 、采用w a s p 软件计算风电场风能和理论发电量计算( 地形图从美国航 空航天局n a s a 数据库下载) ，以选配合适的风机机型，并进行上网发电量估算。b 、 根据风电场场址选择技术规定、风电场风能评估测量方法( g b 厂r1 8 7 0 9 2 0 0 2 ) 、 风电场风能资源评估方法( g b 厂r1 8 7 1 0 2 0 0 2 ) 、风电场风能资源测量和评估技术 规定( 发改能源 2 0 0 3 1 1 4 0 3 ) 、i e c 6 1 4 0 0 1 ：2 0 0 5 8 等内容要求，通过对一年来的实 测风资源数据分析，作出当地风能资源评价，判定风电场风功率密度等级，是否属于 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的风力发电项目 t 3 2 - 2 6 l o 定性化分析包括地理因素和技术实力等。其中部分数据直接采用专家评分的方 法，由多个专业人士根据项目的实际情况综合考虑多个因素后进行打分计算。 1 4 3 研究的意义 本论文对蓬莱地区的风能资源分析的指标选择极具代表性，能够形成一套完整 的、详尽的风能资源分析指标参照，对今后类似的风电场开发项目的风力资源评价具 1 4 山东大学硕士学位论文 有一定的借鉴意义。 在风机选型方面，通过对风轮输出功率控制方式、风机的运行方式、类型分析， 并对1 5 0 0 m w 、2 0 0 0 m w 风机进行比较，提出了选用国内m w 级风电机组、单机容 量为1 5 0 0 m w 的风机。一方面，保证了项目的经济效率，确保项目开发利润；另一方 面，设备国产化的选择，对提高国内风机制造业水准产生了一定的推进作用。 山东大学硕士学位论文 第2 章项目任务与规模 本章简要介绍项目情况，包括项目地区的社会经济现状、电力系统现状及发展规 划等，对项目建设的必要性进行分析，明确项目建设的任务和规模。 2 1 项目任务 2 1 1地区社会及经济现状 蓬莱市位于山东半岛北端，东邻福山区，南接栖霞市，西连龙口市，北濒渤、黄 二海与长岛县隔海相望。全市总人口为4 5 万人。 蓬莱属低山丘陵地貌类型，南高北低，沿海及河流中下游有小片平原和洼地。 蓬莱属北温带东亚季风区大陆性气候。因受海洋调节，夏无酷暑，冬无严寒。年 均气温1 1 9 ，相对湿度6 5 ，降水量8 0 0 m m 、无霜期2 1 4 天。 蓬莱基础设施完备，交通、通讯十分便利。 蓬莱市地理位置图如图2 1 所示。 f 眚 r - + + 。： i 矗 、， ， 图2 1蓬莱市地理位置图 2 1 2 电力系统现状及发展规划 t 灌市 。 一一 k | j 冀篡最 烟台电网位于山东电网的东部，供电范围为市辖五区七市一县。目前，烟台电网 通过2 回5 0 0 k v 线路( 潍阳线、崂阳线) 和2 回2 2 0 k v 线路( 兴掖线、古西线) 与 1 6 山东大学硕士学位论文 主网相联，并通过2 2 0 k v 宁戚线、桃车i 、i i 线与威海电网相联。 “十一五”后三年，烟台电网建设2 2 0 k v 新港、路宿、丰粟、金都、北马站，扩建 宁海、福山、沈余、路宿、海发、岗嵛站，新增2 2 0 k v 变电容量2 7 0 0 m v a ，新建2 2 0 k v 线路5 2 6 3 k m ，到2 0 1 0 年，烟台电网2 2 0 k v 变电容量达6 8 7 0 m v a ，容载比1 7 6 。 “十二五”期间，烟台电网建设2 2 0 k v 黄务、沐山、滨海、掖南、上营、栾家、石 化、花岩站，扩建崇义、东江站，新增2 2 0 k v 变电容量3 1 8 0 m v a ，新建2 2 0 k v 线路 3 9 0 k m ，到2 0 1 5 年，烟台电网2 2 0 k v 变电容量达1 0 0 5 0 m v a ，容载比1 7 3 。 烟台市新能源发电的重点是发展风力发电。”十一五”期间，重点将在芝罘区、牟 平区、蓬莱市、龙口市、莱州市、海阳市、长岛县等风能资源丰富地区重点发展风力 发电事业。海上风电项目的建设作为”十一五”期间的重点推进项目，在长岛等条件成 熟地区尽快形成规模较大的发电能力。到2 0 1 0 年，确保新增风力发电装机容量3 0 万 k w 。 2 1 3 项目建设的必要性 l 、建设开发风电场符合我国能源发展战略 开发新能源是我国实现可持续发展的重要途径，也是能源发展战略的重要组成部 分，我国政府对此十分重视，并为此颁布了国家计委、科技部关于进一步支持可再 生能源发展有关问题的通知( 计基 i 出 1 9 9 9 1 4 4 号) 、国家经贸委1 9 9 9 年1 1 月2 5 日 发布的关于优化电力资源配置，促进公开公平调度的若干意