华能新能源鄂温克旗辉河风电场49.5mw风电项目节能评估报告

目录第一章项目概况111建设单位基本情况112项目基本情况2121项目简介2122建设规模及内容2123项目总投资3124主要技术经济指标表4125项目实施进度5126厂区布局8第二章评估依据及项目设计主要原则1721合理用能法规、标准及节能设计规范17211国家法律、法规、规范17212内蒙古自治区有关规定18213合理用能方面的标准19214工业设备能效方面的标准19215建筑类相关标准及规范20216节能设计标准和规范21217其它2122项目设计主要原则及其主要内容21221工艺、技术选择原则及其主要内容21222风力发电场布局和平面布置原则及其主要内容42223设备选择原则及其主要内容43第三章项目能源利用情况5331项目所需能源品种的选用原则及其合理性、可行性分析53311项目使用能源品种的选用原则53312能源品种选择的合理性、可行性分析5332项目所在地能源供应、供应情况分析及对当地供应消费影响53321风力资源53322电网和电力供应条件54324供、排水系统60325汽油6133项目能源消耗种类、来源、年消耗量及各能源使用分布情况61331项目能源消耗种类、来源及年消耗总量6134用水情况6435项目水、电平衡表65第四章项目工序能耗分析及主要能耗指标核定分析6741项目用能体系能耗分析及用能环节的确定6742单项能源及水指标核定及平衡分析68421电力使用分布68422水使用分布7043项目能源购入贮存、加工转换、输送分配及终端利用分析70431项目总能源购入贮存、加工转换、输送及终端利用分析70第五章能耗指标及对标7251项目及其产品能耗指标72511项目能源消费总量72512项目综合能耗72513产值综合能耗72514风力发电标准煤耗73515风力发电场场用电率74516建筑能耗指标7452能耗指标对标分析77521发电能耗对标分析77522风电场风机满负荷等效利用小时数对标分析77523风电场用电对标分析77524风电场无功补偿对标分析7753项目的综合节能效益77第六章节能措施及效果分析8061项目设计新技术及设备节能措施80611项目的先进性分析80612节水措施80613节电措施8162资源综合利用情况81621废水处理措施81622固废处理措施8263保温措施8264公用工程主要能耗设备节能措施83641给排水节能措施83642采暖通风节能措施83643供配、用电系统节能措施8365建筑节能措施84651建筑设计节能措施84652建筑采暖能耗85653建筑通风能耗8566供配、用电系统能效指标及节能措施8567其它节能措施88第七章评估结论8971项目能耗指标8972项目符合国家产业政策和自治区有关规定9073项目符合中国节能技术政策大纲及行业节能设计规范9074项目用能总量及用能种类的合理性9175项目设计采用的工艺、技术及节能技术的先进性9176项目主要能耗指标达到国家或自治区规定的标准9474结论94第八章可行性研究报告存在的问题和建议9581可行性研究报告存在的问题及节能建议95811可行性研究报告中存在的问题95812本报告节能措施的建议9582能源管理方面的节能建议96821能源管理96822能源计量管理96823企业能源管理机构状况102附件一105第一章项目概况11建设单位基本情况建设单位名称华能呼伦贝尔风力发电有限公司企业性质国有企业单位地址号楼法定代表人邮政编码021000项目联系人电话传真企业情况华能呼伦贝尔风力发电有限公司由华能新能源产业控股有限公司和华能呼伦贝尔能源开发有限公司合资组建，成立于2008年12月18日，负责规划开发华能集团公司在呼伦贝尔境内的风力发电产业。目前，公司在建项目有海拉尔小良风电项目；今年开工建设的项目有鄂温克旗伊敏苏木、辉河风电项目；规划开发的风电项目有鄂温克旗锡尼河、伊敏河东风电项目；新巴尔虎左旗础鲁、老风口风电项目、陈巴尔虎旗大良、呼和诺尔风电项目；额尔古纳风电项目、满洲里东湖区风电项目、鄂伦春风电项目。已签署项目开发协议的有海拉尔区、鄂温克旗、新巴尔虎左旗、额尔古纳、满洲里东湖区5个旗（市）。根据项目前期情况，公司可开发项目规划总容量为610万千瓦，其中已拥有开发协议的风能资源440万千瓦；已获得自治区资源配置1485万千瓦；获得项目核准495万千瓦。目前，公司规划的风场已遍及呼伦贝尔各旗市，拥有的风能资源在呼伦贝尔风电建设企业中列居首位，成为呼伦贝尔市风电产业建设的重点企业。根据国家可再生能源法、可再生能源中长期发展规划和华能集团公司电力发展规划要求，华能呼伦贝尔风力发电有限公司远景规划为700万千瓦。“十一五”前实现风电装机15万千瓦；“十二五”期间实现风电装机180万千瓦；“十二五”后实现风电装机505万千瓦。通过实施项目高起点、建设高速度、管理高水平、经营高效率的产业发展路线，力争到2015年，使公司发展成为具有一定规模和实力的风力发电公司，并逐步成为华能集团公司风力发电领域的重点骨干企业。12项目基本情况121项目简介1项目名称华能新能源产业控股有限公司鄂温克旗辉河风电场495MW风电项目2建设地点内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂温克旗3项目性质新建4项目类型电力5可行性研究报告编制单位内蒙古自治区水利水电勘测设计院122建设规模及内容鄂温克旗辉河风电场远期规划装机300MW，本期建设规模为495MW，拟安装单机容量为1500KW风电机组33台，经测算年上网电量为110979万KWH。工程建设220KV变电站一座，主变为一台容量100000KVA的变压器，风电场的220KV出线接入伊敏苏木风电场升压站的220KV侧，输电距离约18KM。伊敏苏木风电场220KV变电站接入伊敏电厂220KV侧，由此与东北电网进行联网。风电场的生产工艺流程图如下工艺流程风力发电机组出口电压为069KV，采用一机一变的单元接线方式。将电压通过箱式变压器升至35KV后，经35KV架空线路输送至风电场220KV升压站35KV母线上。风电场风机单机容量为1500KW，架空集电线路为3回，其中每回架空线路接11台风电机组，架空线路导线型号为LGJ185/30。3回35KV架空线接入升压站进线终端杆，再分别改为YJY2235KV3240地埋电缆引入35KV配电室。风电场的220KV主接线拟采用单母线接线方式，以一回220KV输电线路接入接入伊敏电厂，导线型号暂定为2LGJ240，输电线路长约18KM，待接入系统设计完成后最终确定。图11风电场生产工艺流程图123项目总投资1231工程投资工程总投资4924049万元，工程静态总投资4810431万元；其中机电设备及安装工程3927547万元，建筑工程463013万元，其它费用325548万元，基本预备费94322万元，建设期利息113619万元，单位千瓦静态投资971804元/KW，单位千瓦动态投资994757元/KW。1232财务分析本项目计算期21年，其中建设期9个月，生产期20年。按满足资本金收益率8的要求测算，经营期平均上网电价为04615元/KWH（未含增值税），所得税后的全部投资财务内部收益率为665，全部投资财务净现值为223285万元，投资回收期为1145年，资本金的财务内部收益率为845。124主要技术经济指标表风电场（495MW）工程正常投产后，主要技术经济指标见下表。表11主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1装机容量MW4952年上网电量万KWH1109793年等效满负荷小时数H22424总占地面积M2976955工程项目总投资万元49240496建设投资万元4710437建设期利息万元1136198其中铺底流动资金万元123759年销售收入万元51216810单位投资（动态）万元/KW99475711上网电价不含增值税元/KWH0461512上网电价含增值税元/KWH05413全部投资回收期年114514全部投资内部收益率66515资本内部收益率84516资本金净现值万元5172617资产负债率8511表12主要能耗指标表序号能耗指标单位数量1电力万KWH267572汽油吨13923项目综合能耗（等价值）TCE1101464项目综合能耗（当量值）TCE349325单位工业产值能耗（等价值）TCE/万元02156单位工业产值能耗（当量值）TCE/万元00687单位工业增加值能耗（等价值）TCE/万元02278单位工业增加值能耗（当量值）TCE/万元00729发电标准煤耗（等价值）GCE/KWH93410发电标准煤耗（当量值）GCE/KWH29611供电标准煤耗（等价值）GCE/KWH99212供电标准煤耗（当量值）GCE/KWH31513满负荷等效利用小时数H224214风电场场用电率22715场站变压器输出功率因数098125项目实施进度由于工程地处我国最北部，冬季气候寒冷，在有效的施工时间内必须完成整个工程，从上述因素考虑，工程总工期9个月。风机安装时注意天气预报，并对风速及时预测。在土建施工时，鉴于风机点分散，可以多设工作面，流水作业，加快工程进度。风机安装考虑天气和吊车转场，考虑其他不利因素和一定富余后，一台风机安装本阶段按约2天安排。进度安排4月1日5月15日为施工准备期，主要完成进场物质准备、临时生活设施、施工辅助企业、混凝土拌和系统以及风、水、电系统；4月1日5月15日为施工道路以及风机吊装平台的施工期；5月1日7月31日进行风机基础土石方开挖；6月1日9月30日进行风机基础混凝土浇筑；5月1日8月31日进行风电场220KV升压站主体工程施工以及输电线路及通讯线路铺设；7月1日12月31日可进行电气设备安装调试。10月底第一批机组投入发电，12月底全部发电。具体安排详见工程总体进度计划表，表（13）。表13工程总体进度计划表2010年序号工程及项目名称1234567891011121施工准备期2施工道路以及风机吊装平台的施工期3风机基础土石方开挖4风机基础混凝土浇筑5220KV升压站及综合楼施工6电气设备安装调试7第一批机组投入发电发电8全部发电发电126厂区布局1261地理位置华能呼伦贝尔鄂温克旗辉河风电场规划面积为120KM2,远期规划装机容量300MW。本项目是辉河风电场一期工程，本期规划装机495MW，布置33台单机容量为1500KW的风机。风电场中心距离海拉尔市区约86KM。风电场场址范围东经119292119347，北纬482586482775，其中心地理位置坐标为东经11932，北纬4827。风电场场址轮廓面积约22KM2，平均海图12华能辉河风电场地理位置示意图拔约820M，场址内地势较平坦。风电场场址所在地区地貌属残丘高平原地貌。1262风能资源本工程所在地区属于寒温带大陆性季风气候，春季多风少雨，夏季温凉短促，秋季凉爽宜人，冬季严寒冷峻。根据鄂温克旗气象站19772008年的气象资料，气象站的多年平均风速约为29M/S，根据风电场场址区测风资料统计，风电场场址区70M轮毂高度处年平均风速约为779M/S，风功率密度约为4802W/M2，具有较好的风资源开发前景。已收集的测风塔测风时段为2008年6月1日2009年5月31日，没有数据缺测，有效数据完整率100。符合GB/T187102002标准中的相应要求。风电场场址地区代表年50M高度年平均风速和年平均风功率密度分别为744M/S和4137W/M2；代表年60M高度年平均风速758M/S，年平均风功率密度4452W/M2；代表年65M高度年平均风速768M/S，年平均风功率密度4624W/M2；代表年70M高度年平均风速779M/S，年平均风功率密度4802W/M2；代表年85M高度年平均风速801M/S，年平均风功率密度5219W/M2。依照风电场风能资源评估方法（GB/T187102002）中风功率密度等级评价标准，该风电场风功率密度等级为4级，风能资源较丰富。1263工厂主要组成本期工程项目规模495MW；共安装单机容量为1500KW的风电机组33台；220KV变电站一座；线路杆塔、综合楼、控制楼以及35KV配电装置室，升压站内道路、围墙，以及场区道路等。1264总平面布置原则施工总布置遵循因地制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济适用的原则；充分考虑风力发电工程布置的特点；工程施工期应避免大量破坏环境，施工布置要符合环保要求；根据工程区地形地貌条件，施工布置力求紧凑、节约用地；统筹规划、合理布置施工设施和临时设施，尽可能地实现永临结合；参考部分工程经验，工程施工期间主要施工区实施封闭管理。1265总平面布置根据工艺要求,各远端风电机35KV电缆至变电所的距离不要太远，变电站的位置应在风电场的中部，地势比较平坦的地段较为适宜。变电站位于风电场东侧，变电站距公路约500M。全站的总平面布置结合站区的总体规划及电气工艺要求进行布置。在满足自然条件和工程特点的前提下，考虑了安全、防火、卫生、运行检修、交通运输、环境保护、各建筑物之间的联系等各方面因素。在满足生产要求的前提下，尽量减少占地面积。全站总体规划220KV屋外配电装置由南侧进线，北侧出线，进站道路由站区南侧进入站区。站区呈矩形布置，占地面积为27897M2（204M13675M），大门为南入口，采用电动伸缩大门。生产区布置在站区西侧，从南至北依次为动态无功补偿装置、35KV配电室、主变压器、事故油池和220KV室外配电装置，；在本期工程的西侧为二期、远期扩建预留了场地。办公、生活区布置在东侧。生活消防水泵房、蓄水池、排水泵房布置在站区东北侧，从北到南依次为电锅炉房、仓库、车库的合体建筑、综合办公楼。站区内办公、生活区与电气设备之间用围墙隔开，形成两个相对独立的区域。综合办公楼前面为进站广场，设有喷泉、花坛、凉亭、篮球场等休闲、娱乐设施。1266竖向布置根据站址的水文气象资料，站址附近河流不会对站址安全构成威胁。站址选择在场地较平坦，地势较高的位置。坡面漫流洪水不会对站区构成影响。站区竖向设计主要考虑生产及雨季时站区雨水的散排。1267厂区绿化沿广场周边种植低矮灌木进行绿化。127电气系统、主要设备及建、构筑物情况1271电气系统（1）风电场接入系统方案本期风电场220KV升压变电站主变容量为100000KVA，以一回220KV线路送至伊敏苏木风电场升压站的220KV侧,送电线路全长大约18KM，导线型号暂定为LGJ240。待接入系统设计完成后最终确定。（2）风力发电机组电气接线本期工程安装33台风力发电机组，单机容量为1500KW，出口电压为690V，接入系统总容量为495MW。风力发电机组出口的接线方式采用一机一变单元接线，升压系统选用箱式变电站，箱变高压侧选用35KV，引出线采用直埋电缆。风力发电机组发出的电能经变压器就地升压后输送到场内集电线路上，通过集电线路汇流后送到升压站母线侧，再经升压站主变升压后送入电网的电气接线方式。（3）升压站站用电及照明本期工程站用电在35KV侧装设站用变压器出线间隔；由于风电场风机运行的特殊性，变电站需要考虑站用备用电源。备用电源由就附近电源引出，备用变压器选用型号为SC10800/10/04KV干式变压器；同时此10KV线路还作为本工程施工电源，待施工结束后并入本工程低压系统作为永久备用电源使用。本工程低压04KV中性点直接接地，同时预留远期设备安装位置。低压厂用电电气主接线本期推荐采用单母线接线方式，站用电与备用电源双电源进线。正常照明电源由站用电380/220V母线上引接，事故照明由蓄电池直流屏供电及少量应急灯。变电站内的道路、型架上及主控楼的房顶上装设投光灯或风光混合型太阳能照明灯。中央控制室要求光线柔和，无阴影及照度均匀，采用慢射配光、嵌入式栅格荧光灯，在顶棚上形成光带，作为工作照明。所内办公室和标准房间均为直射配光，采用荧光灯。楼梯通道层高比较低，采用壁灯；大厅的照明采用普通嵌入式吸顶灯。在控制室和屋内配电室设交流、直流自动切换事故照明，事故照明采用白炽灯，主要疏散通道、均设置应急灯及疏散指示标志。高低压配电室各房间采用荧光灯和壁灯。1272主要设备情况本期风电场220KV升压变电站选用一台三相双绕组有载调压电力变压器，主变压器型号参数为SFZ10100000/231YN,D112318125/35KV，主变220KV侧中性点采用避雷器加放电间隙保护，经隔离开关接地。220KV断路器选用六氟化硫断路器，开断电流50KA,额定电流3150A。220KV隔离开关额定电流1600A。220KV电流互感器2200/5A。220KV母线氧化锌避雷器选用Y10W204/532。高压开关柜KYN61405（35KV金属铠装移开式开关柜）站用变压器SC10800/3535/04KV800KVA和SC10800/105105/04KV800KVA1273建、构筑物情况（1）站内道路的布置站内道路采用混凝土路面，主变运输路宽40M，转弯半径7M；设备区的环行路路宽40M，转弯半径7M。站区道路根据消防工艺需求，按环行布置，故电器设备的安装、检修及消防均能满足要求。220KV室外配电装置区内检修小道宽10M。（2）屋外配电装置场地布置电气设备平面布置力求紧凑合理，出线方便，减少占地面积，节省投资。220KV屋外配电装置由南侧进线，北侧出线，进站道路由站区南侧进入站区。（3）综合办公楼综合办公楼为两层框架结构，占地面积约为934M2,建筑面积约为1868M2，层高均为42M。综合办公楼根据使用功能分区，一楼西侧为低压配电室、继电保护室、蓄电池室、通讯室、消防室、电工室等生产用房；中间为楼梯、门厅、卫生间、值班室、办公室等办公用房与东侧为厨房、餐厅的生活区分开；二楼西侧为主控制室，其开窗面积大，便于监控厂区西侧室外架构。其余分别为办公室和宿舍，还有一间多功能活动室，可作会议室或职工娱乐活动室。整个建筑共设两部疏散楼梯，一层设有三个出口，能够很好的满足安全疏散要求。（4）35KV配电室35KV配电室面积1795M2，建筑体积1100M3为单层砖砌体结构，层高为51M，成“一”字形布置。（5）电锅炉房、仓库、车库汽车库建筑面积377M2，建筑体积1600M3为一层砖砌体结构，由中型车库、仓库和电锅炉房组成。表14风电场工程特性表名称单位（或型号）数量备注海拔高度（平均）M820经度（东经）11932中心纬度（北纬）4827中心年平均风速（轮毂高度）M/S77970M风功率密度（轮毂高度）W/M2480270M盛行风向SW多年极端最低气温4651987年11月10日风电场场址多年平均气温11台数台33额定功率KW1500主要设备风电场主要机电设备风电机组叶片数片3风轮直径M829风轮扫掠面积M25398切入风速M/S3额定风速M/S11切出风速M/S20轮毂高度M70风轮转速R/MIN9719额定功率KW1500功率因数095额定电压V690主要机电设备箱式变电站台33型号SFZ10100000/231YN,D112318125/35KV台数台1容量MVA100主变压器额定电压KV220出线回路数回1升压变电所出线回路数及电压等级电压等级KV220台数台33型式独立扩展基础风电机组基础地基特性天然地基台数台33土建箱式变电站基础型式箱式基础续上表风电场工程特性表名称单位（或型号）数量备注土石方开挖万M3617土石方回填万M3476混凝土万M3162风电机组设备基础钢筋T130749临时道路KM133总工期月9施工工程数量施工期限第一批机组发电月7静态投资万元4810431工程总投资万元4924049单位千瓦静态投资元971804概算指标单位千瓦动态投资元994757机电设备及安装万元3927547建筑工程万元463013其它费用万元325548送出工程万元1615基本预备费万元94322建设期利息万元113619装机容量MW495年上网电量亿KWH110979年等效满负荷小时数H2242平均上网电价（不含增值税）元/度04615平均上网电价（含增值税）元/度0540总投资收益率493投资利税率257资本金净利润率1124项目投资财务内部收益率665项目投资财务净现值万元223285资本金财务内部收益率845资本金财务净现值万元51726盈利能力指标投资回收期年1145经济指标清偿能力资产负债率8511第二章评估依据及项目设计主要原则为贯彻落实国务院关于节能减排工作的精神，促进国民经济健康、持续的发展，确保固定资产投资项目合理利用能源、提高能源利用效率，从而实现“节能、降耗、增效”的目的，特依据下列合理用能标准、节能设计规范编制本节能评估报告。21合理用能法规、标准及节能设计规范211国家法律、法规、规范1中华人民共和国可再生能源法国家主席令2005第33号2中华人民共和国节约能源法国家主席令2007第77号3中华人民共和国电力法国家主席令1995第60号4中华人民共和国建筑法国家主席令1997第91号5中华人民共和国清洁生产促进法国家主席令2002第72号6国务院关于加强节能工作的决定国发200628号7国家发改委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知发改投资20062787号8国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知国发200715号9“十一五”十大重点节能工程实施意见国家发改委发改环资20061457号10重点用能单位节能管理办法原国家经济贸易委员会199931011国务院关于发布促进产业结构调整暂行规定的通知2005年版12产业结构调整指导目录2007年版13节能中长期专项规划发改环资20042505号14国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术国家发改委2005第65号15国家发改委关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指南的通知发改环资200721号16节约用电管理办法经贸委、发改委200017中国节能技术政策大纲200618可再生能源发展“十一五”规划发改能源2008610212内蒙古自治区有关规定1内蒙古自治区人民政府关于“十一五”加强节能减排工作的实施意见才2关于工业固定资产投资项目增加节能减排内容的通知内发改工字2007826号3内蒙古自治区人民政府关于大力开展节能工作的意见内政发200671号4内蒙古自治区人民政府关于印发自治区固定资产投资项目节能评估和审查管理办法的通知内政发200816号5关于下发自治区固定资产投资项目节能评估管理办法配套文件的通知内经资环字2008356号6关于印发内蒙古自治区风电项目管理办法（试行）的通知（内发改能源字2009215号）213合理用能方面的标准1风电场风能资源测量方法GB/T1870920022风电场风资源评估方法GB/T1871020023风电场工程等级划分及设计安全标准FD00220074风力发电场设计技术规范DL/T238320075风力发电场设计技术规定DL/T538320076工业企业能源管理导则GB/T1558719957评价企业合理用电技术导则GB/T348519988评价企业合理用热技术导则GB/T348619939综合能耗计算通则GB/T2589200810企业能量平衡统计方法GB/T166149611用能单位能源计量器具配备与管理通则G位产品能源消耗限额编制通则GB/T12723200813企业节约能量计算方法GB/电措施经济效益计算与评价GB/备热效率计算通则GB/T2588200016企业能量平衡表编制方法17企业能源网络图绘制方法18企业能流图绘制方法214工业设备能效方面的标准1风力发电场运行规程DL/T66619992风力发电机组安全要求G电场接入电力系统技术规程GB/Z1996320054220KV500变电所设计技术规程DL/T521820055三相油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T64516油浸式电力变压器负载导则GBT151647三相变配电变压器能效限定值及节能评价值GB2005220068并联电容器装置设计规范GB50227959清水离心泵能效限定值及节能评价值GB19762200710继电保护和安全自动装置技术规程GB142859311电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB5006292215建筑类相关标准及规范1风电机组地基基础设计规范（试行）FD00320072公共建筑节能设计标准GB5018920053采暖通风与空气调节设计规范GB5001920034外墙外保温工程技术规范GB5003420045建筑照明设计标准GB5003420046建筑采光设计标准GB/T5003320017民用建筑节能设计标准JGJ26958建筑物防雷设计规范（2000年版）GB50057949电力设备典型消防规程GB502710高压电器设备无线电干扰测试方法GB1160411建筑抗震设计规范GB50011200812电力设施抗震设计规范GB502609613混凝土结构设计规范GB50010200214砌体结构设计规范GB500032001216节能设计标准和规范1工业设备及管道绝热工程设计规范GB/T5026419972设备及管道保温保冷设计导则GB/T1558619953节电措施经济效益计算与评价方法GB/T1347119924企业能耗计量与测试导则GB/T642219865、电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T51372001217其它1华能新能源产业控股有限公司鄂温克旗辉河风电场495MW风电项目可行性研究报告内蒙古自治区水利水电勘测设计院2节能评估委托书华能呼伦贝尔风力发电有限公司22项目设计主要原则及其主要内容221工艺、技术选择原则及其主要内容2211项目技术方案选择原则（1）使用的技术必须先进、成熟、可靠；（2）综合利用资源、尽量降低能耗，降低成本，减少投资，提高企业的经济效益和抗风险能力；（3）高度重视环境保护和安全生产，坚持安全生产和环境保护并重；（4）主要技术、设备立足国内，国产化率达85以上；（5）结合工艺特点做到布置合理、紧凑，少占地。2212项目技术方案的选择1风电场风能资源评估与选址风能资源评估是整个风电场建设、运行的重要环节，是风电项目的根本，对风能资源的正确评估是风电场建设取得良好经济效益的关键，风能资源评估包括三个阶段宏观选址、区域风能资源评估及微观选址。（1）宏观选址建设风电场最基本的条件是要有能量丰富，风向稳定的风能资源。区域的初步甄选是根据现有的风能资源分布图及气象站的风资源情况结合地形从一个相对较大的区域中筛选较好的风能资源区域，到现场进行踏勘，结合地形地貌和树木等标志物在万分之一地形图上确定风电场的开发范围。风电场场址初步选定后，应根据有关标准在场址中立塔测风。测风塔位置的选择要选具有代表整个风电场的风资源状况，测风塔位置应选择在风场主风向的上风向位置。测风塔数量依风场地形复杂程度而定对于较为简单、平坦地形，可选一处安装测风设备；对于地形较为复杂的风场，要根据地形分片布置测风点。测风高度最好与风机的轮毂高度一样，应不低于风机轮毂高度的2/3，一般分三层以上测风。（2）区域风资源评估区域风资源评估内容包括对测风资料进行三性分析，包括代表性，一致性，完整性；测风时间应保证至少一周年，测风资料有效数据完整率应满足大于90，资料缺失的时段应尽量小小于一周。根据风场测风数据处理形成的资料，按照国家标准风电场风资源评估方法GB/T187102002计算风电机组轮毂高度处代表年平均风速，平均风功率密度，风电场测站全年风速和风功率日变化曲线图，风电场测站全年风速和风功率年变化曲线图，风电场测站全年风向、风能玫瑰图，风电场测站各月风向、风能玫瑰图，风电场测站的风切变系数、湍流强度、粗糙度；通过与长期站的相关计算整理一套反映风电场长期平均水平的代表数据。综合考虑风电场地形、地表粗糙度、障碍物等，并合理利用风电场各测站订正后的测风资料，利用专业风资源评估软件WASP、WINDFARMER等，绘制风电场预装风电机组轮毂高度风能资源分布图，结合风电机组功率曲线计算各风机的发电量。按照国家标准风力发电机组安全要求GB184512001计算风电场预装风电机组轮毂高度处湍流强度和50年一遇10MIN平均最大风速，提出风电场场址风况对风电机组安全等级的要求。根据以上形成的各种参数，对风电场风能资源进行评估，以判断风电场是否具有开发价值。（3）微观选址目前，国内微观选址通常采用国际上较为流行的风电场设计软件WASP及WINDFARMER进行风况建模，考虑风电场发电量的各种折减系数，采用修正PARK尾流模型进行风机优化排布。根据优化结果的坐标，利用GPS到现场踏勘定点，根据现场地形地貌条件和施工安装条件进行了机位微调，并利用GPS测得新的坐标，然后将现场的定点坐标输入WINDFARMER中，采用粘性涡漩尾流模型对风电场每台风机发电量及尾流损失的精确计算。风能资源评估是基础，风能资源决定发电量，发电量决定项目效益，效益决定项目的风险和成败，在风电场微观选址中要采用WINDFARMER软件对风电场进行优化设计。2风电场风能资源评估结论与技术方案比较通过对风电场测风数据的分析处理，采用鄂温克旗气象站近20年（19892008年）资料评价该实测年风资源数据的代表性，采用实测的测风数据推算代表年各风能要素。风电场风能资源初步评价结论如下1风电场场址地区代表年50M高度年平均风速和年平均风功率密度分别为744M/S和4137W/M2；代表年60M高度年平均风速758M/S，年平均风功率密度4452W/M2；代表年65M高度年平均风速768M/S，年平均风功率密度4624W/M2；代表年70M高度年平均风速779M/S，年平均风功率密度4802W/M2；代表年85M高度年平均风速801M/S，年平均风功率密度5219W/M2。依照风电场风能资源评估方法（GB/T187102002）中风功率密度等级评价标准，该风电场风功率密度等级为4级，风能资源较丰富。2风电场场址内全年风向频率分布主要集中在SSWNW之间、风能密度方向分布主要集中在SSWNW之间。70M高度SSWNW风向区间内风能比重占757，主风能密度方向为SW，相应频率占172。3该风电场场址区各高度湍流强度在010013之间，现场平均空气密度为1171KG/M3。4风电场场址70M高度50年一遇最大风速为360M/S；50M70M高度平均湍流强度I为010，属中等湍流强度，I15为005，考虑到兆瓦级风机轮毂高度一般均大于50M，按照2005年8月颁布的IEC614001标准中规定，本风电场风电机组安全等级为C类。5风电场代表年70M高度320M/S有效风时为7942H，风能的众值分布在916M/S风速之间，占全年风能分布的7546。场址无破坏风速，大多数情况风速处于可利用区域。6本期场址内没有测风塔，建议尽快在场址内设立测风塔，待收集到一段时间的测风数据后，对风电场风资源评估进行复核。3风电机组选型、布置和发电量测算（1）风力发电机组机型选择1）风电机组应满足一定的安全等级要求根据鄂温克旗气象站和场址区风况特征分析，推算风电场场址轮毂高度50年一遇最大风速为360M/S，结合临近地区在建及已建风电场选定机型的安全等级，本报告初步确定本风电场采用安全等级为IEC及以上的风电机组。2）风机的本地化率要求根据国家发改委要求，选定风电机组的设备国产化率应到达70以上。3）风机的低温性能要求辉河风电场地处内蒙古自治区的东部地区，冬季漫长而寒冷，据鄂温克旗气象站统计，该地区极端最低环境气温为零下465，低温型风机适应的环境温度一般为零下4045，该地区的极端最低气温已经超出了低温型风机正常所能承受的范围，在作设计的过程中针对现场的低温情况，对国内的多个主机厂进行了咨询，部分主机厂承诺所生产的风机所适应的极端最低环境温度可达到零下50。本次所选用的风机均为低温型机组。4）为了减少风机所发出的电对电网的冲击，本次所选用的风机均具有低电压穿越功能。5）风电机组的结构型式根据目前风力机主流机型结构型式发展趋势情况，本风电场采用具有代表性的水平轴、上风向式、三叶片风力机型。6）风力发电机功率调节方式风力发电机功率调节方式分定桨距失速调节和变桨距调节两类。从目前市场情况看，变桨距调节方式将逐渐取代失速调节方式，是兆瓦级风力发电机发展的方向。从风电场场址风资源条件分析，场址区大风日出现的几率较多，风功率密度较高，风力资源较丰富，因此，宜选择变速变桨风力机型。（2）风力发电机组单机容量的选择根据辉河风电场内测风塔不同高度的实测数据，结合风电场附近气象站多年的气象资料及现场条件，选择具有一定运行经验，能充分利用本风电场风资源、地理位置要求以及机组国产化等因素。初步选择了单机容量1250KW及以上的低温型风电机组作为比选机型,单机容量包括1250KW、1500KW、1650KW、2000KW。所选机型均为3叶片，上风向，额定功率为1250KW2000KW，风轮直径64M829M，切入风速3M/S4M/S，切出风速20M/S25M/S，额定风速11M/S14M/S，各比选机型主要参数比较见表21。表21风电场各单机容量方案综合比较表技术参数产品型号WTG1250KWWTG1500KW（A）WTG1500KW（B）WTG1650KWWTG2000KW直径（M）6477829828264风扫掠面积（M3）32174657539852785294转速（R/MIN）135/20396173971911320619功率调节变桨距变桨距变桨距变桨距变桨距切入风速（M/S）4030303035额定风速（M/S切出风速（M/S）2520202525型式异步发电机双馈异步发电机双馈异步发电机双馈异步发电机永磁同步发电机容量（KW）250/12501500150016502000电压（V）690690690690660频率（HZ）5050505050发电机转速（R/MIN）1007/15091000/18001000/20001000/1200619齿轮箱变比74910410459874主刹车系统叶片顺桨叶片顺桨叶片顺桨叶片顺桨叶片顺桨刹车系统第二制动系统盘刹车盘刹车盘刹车盘刹车机械盘制动型式钢制锥筒钢制锥筒钢制锥筒钢制锥筒钢制锥筒塔架轮毂高度（M）6457070699580风轮（T）3293535436425机仓（T）5161564585重量塔架（T）102111117116150适应环境温度40504545454545454050安全风速50年一遇极大风速（M/S）595525525525595图21初选机型的功率曲线（标准空气密度）表22风机各轮毂高度经济比较成果表项目单位方案轮毂高度M707580平均风速M/S779787795风功率密度W/M2480249465085工程静态总投资万元481294885049700投资增量万元721850投资增幅15174年上网电量万KWH108651105211158上网电量增量万KWH187106上网电量增幅172096上网利用小时H219522322254单位千瓦投资元/KW9723986810040单位电度投资元/KWH443442445注表中电量和投资均为方案比较阶段成果。分析表22成果可知，从发电效益来看，随着轮毂高度的增加，风速和风功率密度增大，年发电量也增大，轮毂高度由70M提高至75M，风电场年上网电量增加187万KWH，电量增幅为172；轮毂高度由75M提高至80M，风电场年上网电量增加106万KWH，电量增幅为096，可见，发电量随轮毂高度增加而增大，但增幅递减。从工程投资和项目经济性来看，随着轮毂高度的增加，塔筒、风机基础及运输等费用增加，工程造价提高，轮毂高度由70M提高至75M，工程投资增加721万元，增加幅度为15；轮毂高度由75M提高至80M，工程投资增加850万元，增加幅度为174。由单位电度投资指标可知，轮毂高度70M方案的单位电度投资443元/KWH，轮毂高度75M方案的单位电度投资442元/KWH，指标最好。75M高度单位度电投资仅比70M高度单位度电投资少001元/KWH，经济效益较好，轮毂高度的增加将来会给设备的吊装、检修等增加很大的费用，且70M轮毂高度为厂家推荐方案。综合考虑本阶段风机轮毂高度选择为70M。表23各机型上网电量对比表机型WTG1250KWWTG1500KW（A）WTG1500KW（B）WTG1650KWWTG2000KW单机容量（KW）12501500150016502000轮毂高度（M）6457070699580装机数量（台）3933333024装机容量（MW）487549549549548年理论发电量（亿KWH）1487160761657163551563尾流影响系数（）495484974645年上网电量（亿KWH）097510561109791077103等效利用小时数（H）20002133224221752146从总体情况看，由于该地区风能资源丰富，各型号机组出力都比较大，其中，WTG1500KW（B）机组上网电量为10865亿KWH，等效利用小时数2195H，发电量最高。表24风电机组选型技术经济比较表项目方案方案1方案2方案3方案4方案5机型WTG1250KWWTG1500KW（A）WTG1500KW（B）WTG1650KWWTG2000KW装机台数（台数）3933333024装机容量（MW）487549549549548风电场年上网电量（亿KWH）09751056108651077103风场情况等效利用小时（H）20002133219521752146发电机组投资（万元）2939628356283562860527738塔筒投资（万元）48294414463341794245风机安装费用（万元）388336336304300塔筒安装费用（万元）634562562521441箱变投资（万元）99798698610511019场内输电线路投资（万元）1193108010801019957风机基础投资（万元）17941914191418601632220KV变电站投资（万元）44254425442544254425以上投资合计（万元）4365642073422924196440757其他费用（以上合计的173，万元）60255806583657915625工程静态总投资（万元）4968147880481294775546382工程投资估算单位千瓦投资（元/KW）101919673972396479663地区标杆电价元/KWH，含税054全部投资内部收益率466607637635618经济指标指标排序54123从上述各指标的计算中可以看出，WTG1500KW（B）机组的年发电量最高，WTG1650KW发电量次之，WTG1250最低。从全部投资内部收益率的排序上看，WTG1500（B）机组的指标最高。通过技术经济比较，本可研初步推荐选用WTG1500（B）机组。（2）风电场机组总体布置1）风电机组布置原则风电场在布置风电机组时，关键是寻找投资和资源开发利用量的结合点，同时还要根据实际的地形和地域情况，因地制宜地优化布置。通过风资源分析表明在辉河风电场一期工程选定场址范围内风资源分布差异不大，因此，风电场风电机组布置以WASP和WINDFARMER进行优化布置后，再进行风电机组的局部微调，考虑风电场总体集电线路走向及线路道路工程投资，并有利于以后的运行维护管理和区域景观。本阶段根据辉河风电场一期工程场址特性和风能资源情况，拟定风电机组的布置原则如下A、根据风向和风能玫瑰图，按风机间距满足发电量最大，尾流影响较小为原则。从本风电场风能玫瑰图分析，主风风能方向为SW，次主风能方向为WSW，风电机组排列应垂直于主风能方向SW，同时应兼顾次风向WSW。B、风电机组的布置应根据地形条件，充分利用风电场的土地和地形，考虑风电场的送变电方案、运输和安装条件，力求电力电缆长度较短，运输和安装方便。C、辉河风电场规划总装机容量为300MW，本期为一期工程，在风机布置时充分考虑风机间的影响并为下几期风场留有出线走廊。D、在满足各种约束条件前提下，以整个风电场发电量最大为目标对风电机组进行优化布置。图521WTG1500KW（B）机组优化后风机布置图（3）上网电量核算与分析1）风机利用率考虑风力发电机组故障、检修以及电网故障，将常规检修安排在小风月，根据目前风力发电机组的制造水平和本风电场的实际条件，拟定风力发电机组的可利用率为95。2）空气密度修正该地区空气密度为1171KG/M3，低于标准空气密度，应对风力发电机组年理论发电量做出修正。修正系数为0956。3）尾流修正风电场各风电机组之间有相互影响，在进行风电场发电量估算时应进行尾流修正。尾流影响利用专业软件进行计算，本风电场的平均尾流影响系数为475。4）控制和湍流折减风力发电机组随风速、风向的变化控制机组的运行状态，实际运行中机组控制总是落后于风的变化，经计算控制和湍流影响修正系数取97。5）叶片污染折减叶片表层污染使叶片表面粗糙度提高，翼型的气动特性下降。本风电场的叶片污染系数为96。6）功率曲线折减考虑到风电机组厂家对功率曲线的保证率一般为95，在计算发电量时应适当考虑，因此取风电机组功率曲线保证率95。7）场用电、线损等能量损耗经计算场用电和输电线路、箱式变电站损耗占总发电量的6，取损耗系数为94。8）低温影响停机风力发电机组当温度低于30时停机，低温再启动温度为20。根据实测资料分析统计低于气温30后又返回到20以上的小时数总和为630个，占全年比例的72，其对应风能占全年风能比重的84。再加上机组加热所耗电能，综合考虑低温影响停机的折减修正系数取91。上述各折减条件下，本风电场实际年发电量为117978亿KWH，本风电场工程年上网电量110979亿KWH，年可利用小时数2242H，平均容量系数约为0256。2213项目自动控制技术方案1、风力发电机组的控制、测量和信号（1）系统结构风力发电机组计算机监控系统由各风力发电机组现地监控系统和主控级计算机系统以及通信网络构成。A、主控级配置主控级设置1台主计算机/服务器、1台操作员工作站、1台打印机以及相应的配套软件等，以完成各风力发电机组的数据采集及运行参数的监视、风力发电机组开/停机控制、故障报警、数据存储及与升压站监控系统通信等功能。运行人员通过彩色屏幕显示器和键盘、鼠标实现对各风力发电机组的监控。以上主控级计算机监控系统的监控范围包括本期33台风力发电机组。服务器可通过音频通道或INTERNET连接，实现对风电场的远程监视和管理。B、风力发电机组现地监控系统对应于每1台风力发电机组，配有1套风力发电机组现地监控系统。风力发电机组的现地监控系统主要包括两部分第一部分为计算机控制单元，控制模块由PLC或微型计算机构成，并配有输入/输出接口、人机接口设备（HMI）、通信接口设备等，它的主要功能是程序控制风力发电机组，完成风力发电机组的监控功能；第二部分为同步并网及功率控制单元，由变频器组成，它的主要功能是使风力发电机组并网及运行当中的