浅析风电场道路设计思路.doc

浅析风电场道路设计思路2010年第9期(总第153期)应用能源技术5l浅析风电场道路设计思路全伯仲(黑龙江省电力规划设计研究院,黑龙江哈尔滨150010)摘要:近年来随着我国清洁能源的建设,风力发电场的建设得到迅速发展,风电场内的施:r-r6和运行道路是风电场的重要组成部分.结合部分实际工程加以分析,做到节约土地资源的目的.关键词:风力发电场;道路;节约土地中图分类:tk81文献标志码:a文章编号:10093230(2010)09005103analysisofwindpowerplantroaddesignideasquanbozhong(heflongjiangelectricpowerplanninganddesigninstitute,harbin150010,china)abstract:theconstructionofwindpowerplantisdevelopingrapidlyastheconstructionofcleanenergyofourcountryinrecentyears.theconstructionroadandrunningroadisanimportantpartinthewindpowerplant.thearticleisbasedonthepracticalengineeringandanalyzedhowtosavethelandresources.keywords:windpowerplant;road;savethelandl道路设计在风力发电场整体设计中的地位风力发电场的道路主要划分为施工道路和运行道路两部分.施工道路为临时道路,主要作为施工期间的交通运输通道,为设备和施工材料运输以及施工机具移动的大动脉.运行道路为风电场的永久道路,是风电场运行期间巡视与检修的通道,也是连接风力发电场中各风电机组机位与升压站之间的纽带.由于风能资源的分布决定了风力发电场的位置,内陆风电场一般分为山区风电场,丘陵风电场,平原风电场和湿地风电场等.在确定风电范围的基础上,通过微观选址来确定风力发电机组与升压站位置,进而展开道路规划设计,合理的道路规划设计对整个风电场的施工工期及投资将会产生较重要的影响,尤其山区风电场和丘陵风电场显得尤为突出.收稿日期:20100715修订日期:20100730作者简介:全伯仲(1960一),主要从事火力发电厂,风力发电场勘察设计工作.2道路设计原则风力发电场的道路规划设计应结合风力发电场场内地形及周边环境因地制宜地进行.要本着节约,合理,方便,实用等原则进行规划设计,避免大填大挖,同时要做到少占用或不占用耕地,林地.在满足施工与运行要求前提下,要充分利用现有道路,同时要做到道路路径最短化.3道路设计指导思想由于风资源专业在确定风机机位时主要考虑的是风力发电场的发电量,对风场道路考虑的不多,而合理的道路规划设计对风电场的投资和运营起着非常重要的作用.在特殊情况下,甚至可以决定一个风电场的存在与否.因此,道路设计人员应对风能专业提出的风机位置是否满足道路设计规范以及是否会产生工程量较大等问题进行及时判断与决策,避免出现因受道路条件限制或道路工程量过大产生微观选址的修改.因此,风力发电场的道路设计应与微观选址同步进行,应为微观选址的一部分.52应用能源技术2010年第9期(总第153期)3.1进场道路的确定由于目前以l500kw/h风力发电机组为风力发电场的主力机型,该机型的最重部件为风电机机舱,重量约为55.6t,最长部件为风机叶片,约40.25m(82风机).在采用汽车运输时,道路设计应与风机生产厂家密切配合,须满足风机生产厂家对道路运输的基本要求.一般来讲,其道路转弯半径不宜小于30rfl,且道路外侧一定的范围内不应有障碍物,道路纵向坡度不应大于8.o%.因此,在选择进场道路路径时要对风电场周边的地形进行详细踏勘,并进行多方案的必选,选择一条最佳线路.3.2场内道路的确定风力发电场在建设期间场内道路主要由两部分组成,一是风电场施工期间作为施工用的临时道路,另一部分是风电场运行期间的永久道路.虽然做为施工期间使用的临时道路存在时间较短,但其对道路的要求较高,这期间既要满足风电机组的运输要求,又要满足大型施工机械作业与移动要求.目前国内风电机组安装主要采用履带吊或汽车吊作为吊装机具,两种吊装方式具体经济对比见表1.表1风机主吊设备经济比较通过经济对比,采用6.0m宽道路(无施工临时道路)的吊装方式最为经济,但其对调装机具要求较为固定,因此在确定道路宽度之前需确定吊装方案.另外,对于山区和丘陵场址,尤其是坡度较陡的山区场址,为使风力发电机组达到最佳功率曲线,通常风机机位一般会选在较高的山脊处,这时负责风电场道路的设计人就要及时判断道路在极限条件下连接条件,并将结果及时反馈给微观选址人员,以便在达不到道路设计要求时及时调整风机位置.4减少道路用地措施我国是土地资源十分匮乏的国家,人均耕地只有1.4亩,不到世界平均水平的40%,我们面临的人地矛盾,是世界上最尖锐,最突出的.更为严峻的是,有限的耕地资源还在不断减少,土地沙化,水土流失和粗放利用还在延续.我国目前正处在工业化和城镇化加快发展阶段,随着经济社会的发展和人口的增加,基础设施和生态建设还不可避免地要占用一部分土地及耕地,今后人地矛盾将更加突出.解决这一矛盾的根本出路,就是严格土地管理,大力推进节约集约用地,保护和利用好每一寸土地,努力走出一条适合我国国情的节地型发展道路.风力发电场的建设不可避免地要占用一部分土地,而风电场的道路又是用地的主体,落实好该部分的节约用地措施将会大大降低风力发电场的用地指标.在实际工程中,运行道路作为永久道路的存在,是不可缺少的部分.因此,该部分道路在选择路线时一定要做到因地制宜,充分利用场址区域内现有的道路,尽量做到少征地或不征地,同时要2010年第9期(总第153期)应用能源技术53避免大量占用耕地或林地.如:黑龙江省方正县境内的某风电场,该风电场位于林区山地内,由于历史原因,该风电场区域内现布有多条林区内的集材道路,由于林区现林木采伐量较少,现道路现利用率较低,道路破损较严重.在工程中经与林业部门协商,由风电场建设单位出资对上述道路进行维修扩建,这样既满足了风电场道路建设的需求,又改善了林区交通条件,做到了节约投资,节约用地,改善地方交通运输条件的目的,同时避免了新征用地内的林木采伐.经初步估算,采取上述方案可节约道路用地面积约6.5hm2,节约投资约500万元.风力发电场的施工道路的主要功能是满足风力发电机组的设备运输要求和大型施工机具的移动要求.风力发电机组的大型设备为风机叶片和塔筒,最重设备为机箱,由于风机叶片和塔筒较长,因此,要求道路的转弯半径一般不应小于30m.风力发电组的吊装一般采用大型履带吊进行吊装,大型履带吊的移动道路宽度一般不小于9.0m,而风电场的巡视道路一般为4.5m宽.通常情况下,施工期间要本着永临结合原则,要充分利用永久道路征地范围,通常是在永久道路旁加修一定宽度的临时道路,在风电场施工完毕后将该部分用地还原.山区风力发电场的道路一般均位于林地内,由于受山区地形地貌起伏较大的影响,道路的填挖方工程量较大,因此道路占地较平原风场道路多.另外,由于位于山区风电场的临时道路所占用的土地恢复原貌较为困难,通常在这种情况下,我们均建议建设单位在修建风电场道路时分两步走.首先将永久道路的路基部分修建完毕,该部分的宽度一般控制在9.010.0m范围内,在此条件下可满足风电场的设备运输和风电机组的安装工作.在施工完毕后,再将该部分道路的路面部分修筑完毕.目的是不征用或少征用,由于修筑临时道路所产生的临时用地征用部分.对坐落在平原地区的风力发电场,由于地势平坦,且冬季地表较为坚硬.因此,一般建议建设单位将风力发电机组的安装工期安排在冬季里进行,这期间运输车辆和大型施工机具可以在坚硬的地表上自由行走,这样可以做到不修施工道路,或少修施工道路.5减少道路用地对地质灾害影响由于位于山区的风力发电场,其区域内的自然地形地貌起伏较大,为满足道路的技术条件,在道路修筑时不可避免地会产生一定的土石方填挖方工程量.因此,在风电场道路线路选择时,一定要避免选择会带来大量填挖方工程量的路径,以减少因该项工程带来的对地表植被的破坏以及可能产生的地质灾害.对位于平原和湿地区域内的风力发电场,既要考虑到在修筑道路时减少对地表植被的破坏,又要考虑到不要阻断地表水流动,以避免因修筑道路而引起的湿地退化.6总结土地是人类赖以生存的根本,我国作为人口大国,是人多地少的发展中国家.土地资源,特别是可耕地资源十分有限,而风电场的占用土地量主要发生在道路部分,该部分的优化设计将对风电场