风力发电项目可行性研究报告

1、第一章 总论1.1 项目建设的可行性与必要性风力发电是一种不消耗矿物质能源、不污染环境、建设周期短、建设规模灵活，具有良好的社会效益和经济效益的新能源项目。近年来，风力发电行业在各国政府的大力支持下，经过七十多年的发展，技术日趋成熟，成为当前最具大规模开发利用和商业化发展前景的可再生能源之一。内蒙古是我国风能资源最为丰富的地区之一，是国家规划中的七个千万千瓦级风电基地之一，该地区风速大，风向稳定，而且大部分地区地势开阔，适合于大规模开发、安装风力发电机组。风力发电在乌兰察布市兴和县五股泉风场具有较好的发展前景。该地区风能资源丰富，且风能大多集中在春冬两季，此时也恰为年用电高峰期，因此，风力发电

2、可以与火电、水电互补起到年调峰的作用。同时，开发、利用当地丰富的风能资源，不仅有利于改善电网的能源结构，带动地区经济发展。并且将给发电场带来显著的经济和社会效益。1.2项目背景风力发电近年来在我国的发展十分迅速，总装机规模迅速扩大、单机容量不断提高。单机容量大型化、风电核心技术国产化、以及低成本高效率是我国风力发电行业发展的主要方向。本工程拟安装的风力发电机组由山东中泰新能源集团有限公司自主研发，具有完全的自主知识产权，其单机容量为 50MW。其子公司内蒙1古中泰风电设备有限公司于 2011 年 5 月成立，注册资金 1000 万，负责该项工程的建设。1.3 工程概况1.3.1 设计依据a）风

3、电场风能资源评估方法b）风电场工程可行性研究报告编制办法c）风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准1.3.2 建设规模该风电场工程位于内蒙古乌兰察布市兴和县五股泉乡，根据当地风场场区地形条件，设计安装 1 台 50MW 的风力发电机组，总投资 7.5 亿元，风场占地面积约 4 亩。计划建设工期为 1 年。1.4 主要结论1.4.1 风能资源兴和县属中温带大陆性季风半干旱气候，冬季、夏季分别受蒙古高原和大陆低压控制，气候呈明显的大陆性，具有寒暑剧变的特点。地区风速较大，大风日数较多。据 1971 年至 2000 年 30 年有气象资料分析，该风电场平均风速 3.7 米/秒，最大风速

4、23.7（NW）10M/S，大风日数91-00 年均 64.6 天，71-00 年均 98.6 天。另据测算，五股泉风电场区域内风资源良好，年 80 米高度年平均风速 11.5m/s。从季节看，春季、冬季都是风电场发电的好季节，尤其是下午时段风能量更大。1.4.2 工程地质兴和县位于内蒙古自治区中南部，地处晋、冀、蒙三省区交界处，2整个地形呈南北狭长状，趋向为北高南低，平均海拔 1500 米。拟建风场内地层分布较稳定，未发现不良地质作用，适宜作为建筑场地的使用。本地区抗震设防烈度 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g。地下水和岩土均对砼无侵蚀性。1.4.3 风力发电机组选型本工程根据兴和

5、县五股泉风场的风资源条件及地形特点，拟安装 1台单机容量 50MW 的风力发电机组。1.4.4 发电量计算经测算，本期工程安装 1 台风力发电机组，年发电量约为 3 亿 KWh，等效年利用小时数约为 6000 小时。1.4.5 电气部分机组通过半直驱式同步发电机组发出的 3050Hz、电压为 690v 的三相交流电输入 PWM-A/D 整流系统，实现 AC/DC 稳压及升压变换，再由PWM-D/A 逆变变流单元变换成稳定电压和频率的三相交流电，输送入电网。所选场址具备电网接入条件。1.4.6 土建部分a）50MW 特大型垂直轴风力发电机组为垂直轴阻力型，塔架为柱网结构，分为主柱网和辅助柱网两部

6、分。风轮系统位于地面 30m 以上，每台 50MW 特大型垂直轴风力发电机组均配套建设地面控制室一座（3层），位于地面以上，整个风轮系统下方。塔架基础的基本尺寸等设计参数的计算严格按 GB50135-2006高耸结构设计规范有关规定，并参照中泰集团提供的基础参考图经设计校验后进行施工。3b)场区性建筑为便于风力发电机安装检修及运行维护，在风机前修建 5m 宽砂石路，并分别与进场公路相连，以形成畅通的安装、检修、运输通道。本期工程新建、改建风场碎石道路约 10km。1.4.7 消防设计a）依照国家及各部门有关消防规范规定，遵照“以防为主，防消结合”的原则，做到“以自主灭火为主，外援为辅”。b)

7、主变压器灭火装置：在变压器附近配置适量的推车式和手提式磷酸氨盐灭火器，以用于主变压器的外部防火需要。风力发电组灭火设计：风力发电机设置 2 台手提式磷酸氨盐灭火器。环境影响、水土保持设计节能及环保效应风能是一种可再生的、清洁的能源。风力发电是利用当地自然风能转变为机械能，再将机械能转变为电能的过程。生产过程中不排放任何有害气体，不污染环境。b) 风力发电场污染防治措施风力发电场内的控制室内建筑采暖，热源采用智能型电暖器，无废气和灰渣排放。风力发电场的运行和监控在开闭所内进行控制，正常运行时风力发电场工作人员 7 人左右，生活污水最大排放量为 0.5 吨/日，无生产废水排放。风力发电机组布置在距

8、周围村庄 500m 以外，以降低噪声影响。4c）施工期环境影响及保护措施由于场址地处丘陵地区，在施工中尽量从减少原有土地扰动的角度考虑选择施工机械，严格限定施工场地和运输路线，防止施工作业活动破坏生态环境。对施工中可能造成原有土地碎裂的地方，要有相关的技术措施。以减少破碎化的程度。对施工中产生的弃土，全部用于场区道路的路基。施工后在道路两侧及进行绿化，在风机基础周围对坡面进行平整，同时恢复原有植被，防止水土流失。1.4.9 施工组织及进度兴和县五股泉风电场工程附近交通运输方便，本工程涉及到的主要工程量有：道路建设、风力发电机基础、斜拉钢缆基础、机组安装、发电机及变压变流设备的安装调试、高压线路

9、建设等。预计本工程总工期为 1 年。劳动安全卫生措施防火防爆工程设计能够保证变电所的防火防爆措施的有效值。防毒防化学伤害本工程对蓄电池室易产生挥发腐蚀物质的工作场所，设计均采用机械送风、机械排风。c)防电伤防机械伤害和其他伤害变电所布置在野外空旷地域，因此变电所设计过程中，采取严格的防雷接地系统，防雷采用了避雷针和避雷器。5d)防暑防寒凡所内有人值班、办公、生活的房间及工艺设备需要采暖的房间，均设置了采暖设施。监控室、中心控制室均设置空调。e)防高空作业跌落事故施工时必须做好施工作业指导书和施工组织措施，确保施工作业的安全。1.4.11 工程概算该风力发电场工程建设规模为：安装 1 台 50M

10、W 风力发电机组及相应的配套设施，工程总投资为 7.5 亿元，由第三方投资。1.4.12 效益分析a）盈利能力分析按给定电价 0.51 元/千瓦时，财务内部收益率（项目投资）大于电力行业基准收益率，财务净现值大于 0，从财务评价方面考虑，该项目是可行的。b）社会效益分析兴和县五股泉风力发电场的建设，能够带动当地旅游业的发展；有利于增加当地就业机会，增加税收，带动地区经济的发展；风力发电是新能源项目，符合国家能源产业政策的发展要求。有利于促进风力发电机组及部件的国产化，加快我国风力发电事业的发展。因此，建设兴和县五股泉风力发电场不仅具有较好经济效益，同时也具有显著的社会效益c）环境效益分析6项目

11、建成后，年上网电量 3 亿度，按照度电耗标准煤 350g 计算，年节约标准煤 10.5 万吨，年减排二氧化碳约 27.6 万吨，减排二氧化硫 896吨。有利于解决能源紧缺的矛盾，减轻环境污染。1.5结论综上所述，兴和县五股泉风力发电场，风能资源非常好，外部交通及电网联网条件较好，具备建设大型风力发电场的条件。风力发电工程是一个一次性投资很大, 但运行成本很低，无污染,不消耗矿物质能源的洁净的新能源项目，具有很好的社会效益和经济效益，因此，建议抓紧该项目的立项及建设。、7第二章 场址选择2.1 风资源状况按照十二五规划的总体目标，兴和县将全力打造六大产业基地，其中清洁能源生产基地是其中之一。据

12、2006 年度乌兰察布市风电场总体规划，兴和县风电场总体冠名为“兴和县大西坡风电场”。地理坐标为东经 11320-1147，北纬 4026-4126。兴和县五股泉风场在上述范围内。据 1971 年至 2000 年 30 年有气象资料分析，该风电场平均风速 3.7米/秒，最大风速 23.7（NW）10M/S，大风日数 1991 到 2000 年均 64.6天，1971 年到 2000 年均 98.6 天。数据分析结果表明，各项风能参数指标高、品位好是该风场的特点。据测算，所选场址 80 米高度处年平均风速约为 11.5m/s，10 米高度处年平均风速为 6.9m/s，各高度年有效风力小时数超过

13、6000 小时。从季节看，春季、冬季都是风电场发电的好季节，尤其是下午时段能量更大。2.2 场址状况2.2.1 地区社会经济状况兴和县位于内蒙古自治区中南部，地处晋、冀、蒙三省区交界处，素有“鸡鸣闻三省”之称。东距首都北京 240 公里，西距自治区首府呼和浩特市 200 公里。是自治区对外开放的南大门，系国务院批准的对外开放县。兴和县现有 5 镇 2 乡，辖 161 个村（居）委会，867 个村民小组。全县总人口 31.48 万人，其中乡村人口 25.3 万人。人口密度 89 人平方公里。有汉族、蒙古族、回族、满族、苗族、高山族等 10 个民族，8是一个以蒙古族为主体，以汉族为多数的民族居住地

14、区。2010 该县国民经济快速增长，经济实力明显增强，财政状况明显改善。2010 年，全县地区生产总值完成 39 亿元，同比增长 16.4%；规模以上工业增加值完成 13.4 亿元，同比增长 26.6%；固定资产投资完成 24亿元，同比增长 13.5%；财政收入完成 1.33 亿元，同比增长 6.7%；社会商品零售总额完成 15.8 亿元，同比增长 16.4%；城镇居民人均可支配收入实现 13300 元，同比增长 12.9%；农民人均纯收入实现 3070 元，同比增长 4.1%。2.2.2 地区电力系统现状乌兰察布电网位于内蒙古西部地区电网中段，是蒙西电网的重要组成部分。其供电区域包括乌兰察布

15、市及锡林郭勒盟西部地区。地区现有火力发电厂 7 座，总装机容量达 5330MW( 其中 6 座发电厂已并人蒙西电网，总装机容量为 4130MW)：500k v 变电站 3 座，即汗海变、丰泉变和旗下营变，变电总容量为 3750 MVA。形成永圣域-丰泉-汗海-旗下营-永圣域的 500kV 环网：已投入运行的 220kV 变电站 12 座，变电总容量为 3156 MVA：220 kV 线路 3 2 条，总长度 1481.079 km。乌兰察布地区自然地理条件特殊，风力资源丰富，截至 2009 年，风电装机容量达 l439MW。预计 2011 年风电装机容量将达 2233 MW。作为风能资源最为丰

16、富的县区之一的兴和县目前有 220 千伏变电站 1 座，110 千伏变电站 2座，35 千伏变电站 9 座，装机总容量 73250 千伏安。按照十二五规划的总体目标，兴和县政府我县将全力打造六大产业基地，其中清洁能源生产基地是其中之一。目前，兴和县已经建成风电产业园，并且已有兴和县大唐航天风电场首批机组大开始联网发电。92.2.3地区风电场建设规划能源工业是乌兰察布市第一大支柱产业，风电又是乌兰察布市能源工业的重点，发展风电产业有得天独厚的风能资源。乌兰察布市地处正置西伯利亚冷高压和蒙古气旋流向内地的主通道，多寒潮大风，风能资源丰富，是内蒙古乃至全国的风能富集区。全市 11 个旗县市区有效风场

17、总面积达 6828 平方公里，风电技术开发量为 2400 万 KW，具有风能分布面积大、有效风时多、风能品位高的特点，适合规划建设大型风力发电场。其中，兴和县目前有多个风电场正在建设中，建设五股泉风电场不仅有效的利用了当地丰富的风资源，还可对电网末端起到电源补充的作用，风能作为无污染绿色能源，可以替代部分一次能源，优化电力能源结构，对环境保护起着积极的作用。风电场建成后，将成为一道独特的景观，为当地增加一个新的旅游景点，在带来经济效益的同时，为电网源源不断地输送绿色清洁能源。由此看出，建设兴和县五股泉风电场不仅具有较大的经济、社会环境效益，同时还具有重要的政治意义，因此其建设是十分必要的。2.

18、2.4 场区交通运输、联网条件兴和县地处三省交界处，110 国道、丹拉高速公路穿境而过，交通便利。场址具备大件设备的安装、运输条件，可满足运输风电机组及电气设备的要求。兴和县政府大力支持风电项目的建设，已有兴和县大唐航天风电场首批机组大开始联网发电，因此，该项目具备大型风力发电场的联网条件。10第三章 风资源分析3.1 风电场场址、地形及风力资源概述拟建场址位于兴和县大库连乡壕欠村委会五道沟自然村附近，该地区地处欧亚大陆中纬度，乌兰察布高原的南端。风电场总地势是西北向东南逐渐降地，呈现则缓坡形，为浅山五陵地区。是我国风能资源丰富地区之一，风电场所处地区常年多风，适合风能资源开发利用。3.2 风

19、电场所在地区气象站基本信息内蒙古自治区乌兰察布市兴和气象站是位于风电场最近的长期气象站，其地理坐标为 11352、4053，海拔高度 1254m。表 3.1 兴和气象站基本情况一览表站名位置经度纬度海拔高度建站时间兴和乌兰察布市11352E4053N12541958 年 9 月3.3 风电场气候概况该风场电场地区处北温带，属中温带大陆性季风半干旱气候，季、夏季分别受蒙古高原和大陆低压控制，气候呈明显的大陆性，具有寒暑剧变的特点。地区风速较大，大风日数较多，大风日数年平均 45 天，多发生在冬春季。年平均气温 4.2，最冷月为一月，平均气温零下 13.8，极端最低气温零下 33.8；最热月为 7

20、 月，平均气温 19.9，极端最高气温36。通常 11 月上旬或中旬开始封冻，次年 3 月下旬或 4 月上旬解冻.风电场风能资源分析1971 年至 2000 年 30 年有气象资料分析，该风电场平均风速 3.711米/秒，最大风速 23.7（NW）10M/S，大风日数 1991 到 2000 年均 64.6天，1971 到 2000 年均 98.6 天。另据测算，五股泉风电场区域内风资源良好，年80 米高度年平均风速11.5m/s。10 米高度处年平均风速为6.9m/s，各高度年有效风力小时数超过 6000 小时。从季节看，春季、冬季都是风电场发电的好季节，尤其是下午时段风能量更大。各项风能参

21、数指标高、品位好是该风场的特点。总体来看，该风场具备建设大型风电机组的条件。12第四章 工程地质4.1 地质勘查依据（1）勘察合同；（2）岩土工程勘察规范(GB50021-2004)；（3）内蒙古自治区工程建设标准(DBJ03-23-2006)；（4）建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)；（5）建筑抗震设计规范(GBJ11-89)；（6）土工试验方法标准(GBJ123-88)；（7）建筑桩基技术规范(JGJ94-94)；（8）工程地质手册(第四版)；（9）建筑工程勘察文件编制深度规定(试行)。4.2 场地条件拟建风场地处欧亚大陆中纬度，乌兰察布高原的南端。总地势是西北向东南逐渐降地，呈现则缓

22、坡形，为浅山五陵地区。拟建风场内地层分布较稳定,未发现不良地质作用，适宜作为建筑场地的使用。4.3 场地的稳定性和适宜性场地和地基稳定，适宜进行本工程的建设。4.4 岩土参数的分析与统计根据钻探、原位测试和室内试验结果进行综合分析、计算，结合地区经验按有关规范，对场地内地基土进行岩土工程评价，给定地基土承载力特征值及各项岩土工程参数。134.5 地震效应根据中国地震动参数区划图、自治区地震局、建设厅（关于执行中华人民共和国国家标准）中国地震动参数区划图的通知(内震发2001149 号)及国家标准建筑抗震设计规范(GB500112001)，本场地的基本地震烈度 6 度。设计基本地震加速度值为 0

23、.05g。据地区经验及以前附近土层剪切波速，场地土类别为中硬土；场地类别为二类；属建筑抗震有利地段。根椐场地土质和地下水埋藏条件，按建筑抗震设计规范规定初判，本场地不进行地震液化判别。14第五章 风力发电机组选型和布置5.1 风力发电机组选型风电场场址位于“兴和县大西坡风电场”的区域范围内。根据测风资料，该风电场年平均风速较高，属温带季风型大陆性气候区，风能贮量大，具有良好的风能资源优势。同时由于场址处地势较高、开阔，靠近县级公路，交通运输及安装条件优越。具备开发建设大型风电场的条件。当前，世界风电设备以水平轴三叶片式占据主导地位。随着风力发电机组制造技术的不断进步和完善，在国际风机制造市场上

24、，风力发电机组单机容量逐渐增大，其单机容量从上世纪 80 年代的 50-100 千瓦机型，逐步发展到 2.0-3.0MW，欧洲 3.6MW 机组也在安装调试。我国风电装机以1.5 兆瓦的风电机组为主，根据近期我国工业和信息化部组织起草的风电设备制造行业准入标准规定：风电机组生产企业必须掌握风电机组整机设计开发技术，具备生产单机容量 2.5 兆瓦以上的生产条件和全部生产配套设施才能够建立风电设备生产企业；并且规定严格限制风电机组生产企业引进国外单机容量 2.5 兆瓦以下风电机组整机技术或购买生产许可证。因此，我国风力发电行业将面临淘汰落后产能，重新洗牌的局面。国家将大力支持风电企业向风电技术国产

25、化、单机容量大型化以及低成本高效率的方向发展。随着风电机组大型化的发展，水平轴三叶片式的风电设备逐渐受到设计结构和技术瓶颈的制约：一是偏航及叶片变距技术存在瓶颈，风机易受损；二是整体结构设计存在缺陷，难以提高单机发电容量；三是年运转时间短，效率低，运营效益差；四是运输安装不便，维修保养困难。15我国风力发电技术更是存在单机容量小、制造成本高、运营商亏损、安装和维修不便、依赖国外技术等问题。我公司自主研制成功的垂直轴风电设备攻克了当前风力发电机组存在的技术瓶颈。该机组单机容量 10-100 兆瓦，年发电时间 5000 小时以上，发电成本在 0.3 元/kWh 以下。该项技术有多项专利分别获得国家

26、授权或进入实质性审查阶段，并已申报国际专利。本期工程根据该风力发电场的风资源条件、地形特点并结合我公司的技术条件，拟安装单机容量较大的风力发电机组。该机组与其他机型的比较结果见表 5.1。5.1 风电场风机选型比较结果表型序项目单位号水平轴水平轴我公司1.5MW3MW50MW 机型1风场总装机容量MW49.548502台数台331613购机费用万元7222210631004.风场总投资亿元4.557.686年等效满负荷利用小时2500250050004小时数5年上网电量亿 KWh1237512000250006电价元/KWh0.61（内蒙古乌兰察布市标杆上网电价）7年收入万元6311.2561

27、20127508经营期度电成本元/KWh0.300.350.1759投资回收期年1219716为了便于比较，按风电场总装机容量设计为 50MW 进行计算，水平轴设备的购机费用参照华锐风电首次公开发行 A 股股票说明书（申报稿）中产品销售价格情况。根据业主的意向和对风资源利用率考虑，安装 50MW 机型的风力发电机组对风资源利用率最高，另外，从用地面积上来看，当前主流机型1.5MW 的水平轴风力发电设备安装 33 台机组用地面积约为 37 平方公里，而在同等面积的土地上，可完成 15 台 50MW 机型的安装，总装机容量可达 750MW。表 5.250MW 机组的主要特性及参数表序号内容单位规格

28、1制造厂家山东中泰新能源集团有限公司2机组类型特大型垂直轴阻力型3额定功率MW504切入风速m/s35额定风速m/s86泄风风速m/s257发电机半直驱式永磁同步风力发电机8额定电压V6909电网频率Hz5010逆变器IGBT 逆变器11风轮高度m12012总高度m1605.2 风力发电机组安装位置兴和县五股泉风电场为起伏加大的丘陵场地，为了获得较大的发电17量，风机主要根据场地处的实际地形选择安装位置，拐点坐标为 A：E1133948”, N411430” ; B：E 1133949”, N411428” ;C：E1133950”,N411431” ; D：E1133951”, N41142

29、9”。5.3 发电量估算本工程拟安装 1 台 50MW 的风力发电机组，年等效满负荷利用小时数为 6000 小时，年发电量为 3 亿 kwh。18第六章 电气部分6.1 供电设备配置根据预选的 50MW 风力发电机组的特性，选择使用半直驱式永磁同步风力发电机组，其最大发电功率不超过额定容量的 10%，功率因数为-0.95-+0.95。系统的整流和逆变过程使用国内生产的 PowerWinvert TM 系列产品，该产品已实现了功率从 600KW 到 5MW 的定型，已是成熟技术。当半直驱式永磁同步发电机组全部或部分投入运行状态时，发出频率为3050Hz、电压为690V 的三相交流电输入PWM-A

30、/D，由PWM-A/D实现发电机侧的 AC/DC 稳压及升压变换，PWM-A/D 整流系统由各自的PWM 变流单元组成，采用多重化 PWM 技术，实现多台 PWM 的并联，优化了波形。再由 PWM-D/A 逆变变流器变换成稳定电压和频率（f=50Hz）的三相交流电经变压器升压后输送到电网。6.2 控制及多机发电系统控制系统从风力机所配置的所有传感器提取信息，这些信息包括发电机主轴的转速信号（由旋转编码器获得）、整机的运行平稳程度（由机身上的震动传感器获得）、各主要运动和承力部件的温度信号（由温度传感器获得）、各发电机组的运行时间（通过监视控制该发电机运行部件的标志位的运行时间获得）；控制系统应

31、能检测像超负荷、超转速、过热等失常现象，并能随即采取相应措施。随风速变化控制多台发电机的运行是较为关键的控制过程之一。在19这一控制过程中，完成的控制目标有两个：一是在转速增大时逐台增加发电机的运行数量；二是控制系统中发电机组运行时间，防止某台机组单独运行时间过长。为达到这一目标，PLC 将首先根据从编码器获得的转速信号（此信号对应中心齿轮的转速）判断投入运行的发电机台数或是否有发电机投入运行。当某台发电机组运行的时间到达系统的设定值时，机组投入运行的逻辑顺序将发生改变。运行时间最长的机组将其逻辑顺序排位最后，如此循环。如果中心齿轮的速度高于系统（设定）的上限速度，制动系统将工作，将中心齿轮的

32、转速钳制在系统要求的速度以内。6.3 防雷保护及接地特大型垂直轴风力发电机组风轮主轴的顶部轴承组上面设置避雷针，并通过钢质外壳。在风力发电机组周围应设置以垂直接地极为主的环型接地网。风力发电机组接地网的接地电阻不大于 4。6.4 风机监控系统风电场整个机组配置一套监控系统，系统分为中央监控和机组就地监控单元，中央监控可在风电场控制室对各台发电机进行集中控制，也可远方（风电公司）等地方通过电话网络对风电场风力发电机组进行遥测、遥信。6.5 电力系统部分6.5.1 地区电网现状乌兰察布电网位于内蒙古西部地区电网中段，是蒙西电网的重要组20成部分。其供电区域包括乌兰察布市及锡林郭勒盟西部地区。地区现

33、有火力发电厂 7 座，总装机容量达 5330MW( 其中 6 座发电厂已并人蒙西电网，总装机容量为 4130MW)：500k v 变电站 3 座，即汗海变、丰泉变和旗下营变，变电总容量为 3750 MVA 形成永圣域丰泉一汗海一旗下营一永圣域的 500kV 环网：已投入运行的 220KV 变电站 12 座，变电总容量为 3156 MVA：220 k V 线路 32 条，总长度 1481.079 k m。乌兰察布地区自然地理条件特殊，风力资源丰富，截至 2009 年，风电装机容量达 l439 MW。预计 2011 年风电装机容量将达 2233 MW。作为风能资源最为丰富的县区之一的兴和县目前有

34、220 千伏变电站1 座，110 千伏变电站 2 座，35 千伏变电站 9 座，装机总容量 73250 千伏安。按照十二五规划的总体目标，兴和县政府我县将全力打造六大产业基地，其中清洁能源生产基地是其中之一。目前，兴和县已经建成风电产业园，并且已有兴和县大唐航天风电场首批机组大开始联网发电，因此，该项目具备大型风力发电场的联网条件。6.5.2 风电场接入系统方案机组通过半直驱式同步发电机组发出的 3050Hz、电压为 690v 的三相交流电输入 PWM-A/D 整流系统，实现 AC/DC 稳压及升压变换，再由PWM-D/A 逆变变流单元变换成稳定电压和频率的三相交流电，输送入电网。所选场址具备

35、电网接入条件。风电场接入系统方案需另外拟定“兴和县五股泉风力发电场接网可研报告”。21第七章 土建部分7.1 风机基础7.1.1 塔架基础50MW 特大型垂直轴风力发电机组为垂直轴阻力型，塔架为柱网式全钢结构形式，分为主柱网和辅助柱网两部分。塔架基础的基本尺寸等设计参数的计算严格按 GB50135-2006高耸结构设计规范有关规定，并参照中泰集团提供的基础参考图经设计校验后进行施工。7.1.2 斜拉钢缆基础为保证塔架在极端天气下的强度，塔架塔顶主柱网组衔接部和塔高2/3 处设置斜拉钢缆。斜拉钢缆的拉力设计值按风轮塔架承载极限风速的模拟条件计算。7.2 场区建筑7.2.1 地面控制室每台机组均配

36、套建设的地面控制室一座，由于风轮系统位于地面30m 以上的部分，因此控制室设置地面以上，整个风轮系统下方，50MW机组地面控制室共分 3 层。主要包含发电机组车间、变电所（包含变流及升压车间）、中心控制室（监控及智能控制系统）等。中心控制室的主要的房间有：监控室、控制室、通信机房、休息室、厨房、餐厅、仓库、电缆夹层等，用于风电场运行人员的生产和生活使用。控制室设计要求由生产厂家提供产品及安装节点技术，由施工单位按要求实施。施工时建筑专业图纸应密切配合其它个专业图纸进行，做22到预留、预埋位置大小尺寸无误。7.2.2 场区道路风场道路沿各风机位置布置，用于各风机设备安装、检修及巡视。施工期间临时

37、道路宽度为 10m，运行后道路宽度为 5m，为四级碎石土道路新建、加宽道路全部动用机械设备进行土方平整、碾压，挖土方弃土全部用于修建场区道路。23第八章 消防设计8.1 设计依据1）建筑设计防火规范（GB500162006）2）火力发电厂与变电所设计防火规范（GB502292006）3）35110KV 变电所设计技术规程（GB50059-92）4）建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）5）电力设备典型消防规程（DL502796）8.2 消防设计原则依照国家及各部门有关消防规范规定，遵照以防为主，防消结合的原则，做到以自主灭火为主，外援为辅。8.3 建筑物及场区消防设计发电机及变流设

38、计安装车间的火灾危险分类为丁类。依据建筑设计防火规范GB50016-2006，地面控制室共分 3 层，安装发电机及变配电设备并设中心控制室，耐火等级为二级，划分为 6 个防火分区，其中1 个位塔顶的观光平台。下部五层均设电梯间和人员紧急疏散通道。塔顶观光平台除设电梯间外，在平台中心位置设有人员疏散通道，由风轮中心轴上端人孔进入，沿螺旋梯避火通达地面。该车间顶部及墙面均为阻燃材质，能满足防火要求。8.4 风力发电机组灭火设计每台风力发电机组设置 2 台手提式磷酸氨盐灭火器。24第九章 环境影响、水土保持设计9.1 环境现状9.1.1 自然环境简况a）地理位置兴和县风电场总体冠名为“兴和县大西坡风

39、电场”，地理坐标为东经11320-1147，北纬 4026-4126。拟建场址拐点坐标为：A：E1133948”,N411430” ; B：E 1133949”, N411428” ;C：E1133950”, N411431”;D：E1133951”, N411429”。拟建场址位于兴和县风电场范围内。b）地形地貌拟建风场地处欧亚大陆中纬度，乌兰察布高原的南端。总地势是西北向东南逐渐降地，呈现则缓坡形，为浅山五陵地区。c）地质根拟建场址地形地貌较为简单，地层层次较少，且较有规律，无特殊性岩土层；地质构造简单，地层产状稳定，不良地质作用不发育；无地下水对本工程的影响；地震动峰值加速度为 0.05

40、g，本地区抗震设防烈度 6 度，地质环境基本未受破坏。由此可见，该区域地质结构适合建立风力发电场。d）气候及气象该风场电场地区处北温带，属中温带大陆性季风半干旱气候，季、夏季分别受蒙古高原和大陆低压控制，气候呈明显的大陆性，具有寒暑剧变的特点。地区风速较大，大风日数较多，大风日数年平均 45 天，多发生在冬春季。年平均气温 4.2，最冷月为一月，平均气温零下 13.8，极25端最低气温零下 33.8；最热月为 7 月，平均气温 19.9，极端最高气温36。通常 11 月上旬或中旬开始封冻，次年 3 月下旬或 4 月上旬解冻。e）水文兴和县年均降水量为 397 毫米左右，极端最高降水量 630

41、毫米，极端最低降水量 237 毫米，地表水资源经流量 10373.9 万立方米。年平均蒸发量为 2036.8 毫米，是年降雨量的 5 倍。年均日照 2872 小时，积温 23002400，无霜期 95130 天左右。兴和县境内共有 7 条河流，多属季节性间歇河。外流河有二道河、银子河、苏木山河，均属永定河水系。其中二道河是境内最长的河流，全长 87.5 公里。境内有中小湖泊 23 个，总面积4.28 平方公里，多属季节性时令湖。较大的湖泊有涝利海等。f）动植物兴和县境内野生动物资源主要有野兔、狍子、石鸡、环颈雉（山鸡、野鸡）等。野生植物主要有野果树，如山丁子、山犁子、山樱桃、酸刺、野山楂、山杏

42、等。粮食作物主要有马铃薯、玉米、蔬菜、油料（葫麻）、甘蓝、元葱、红胡萝卜、西芹、白菜、莜麦、荞麦、蚕豆、芸豆等。家畜、家禽主要品种有奶牛、寒羊、当地绵羊、绒山羊、生猪、獭兔、柴鸡、肉鸡等。其中奶牛饲养量达 2.7 万头，寒羊饲养量达 110 万只。2003 年底，全县实有林草面积 198 万亩，全县林草覆盖率达 40%，经济林面积 2.6 万亩，主要品种有“123”、黄太平、山杏、葡萄等。9.1.2 社会环境简况兴和县南北长 109 公里，东西宽 67 公里，总面积 3518 平方公里，其中耕地面积 104 万亩，可利用土地资源丰富，现有 5 镇 2 乡，即城关镇、26张皋镇、店子镇、赛乌素镇

43、、鄂尔栋镇、大库联乡、团结乡。辖 161 个村（居）委会，867 个村民小组。全县总人口 31.48 万人，其中乡村人口 25.3万人。人口密度 89 人平方公里。有汉族、蒙古族、回族、满族、苗族、高山族等 10 个民族，是一个以蒙古族为主体，以汉族为多数的民族居住地区。兴和县交通运输以公路为主，110 国道和丹拉高速公路横贯东西。全县公路总里程 1144 公里，密度达到 37.8 公里百平方公里。京兰光缆通讯干线穿境而过，乡镇全部开通程控电话和有线电视，移动通讯网覆盖全境。全县有 220 千伏变电站 1 座，110 千伏变电站 2 座，35 千伏变电站 9座，装机总容量 73250 千伏安。

44、境内矿产资源丰富，已探明的矿藏有石墨、膨润土、墨玉石、硅线石、石灰石、蓝宝石、大理石、玄武岩、水晶石、磷矿石、白云母、钨砂、铁矿石等 30 多种。其中石墨矿藏为全国三大石墨基地之一，为天然磷片状石墨，地质储量 3733 万吨，品位 2.55%。现有 10 家石墨矿山企业，年生产中碳石墨 1.5 万吨。膨润土矿是华北地区首次发现的大型矿，也是国家一级大型膨润土矿，总储藏量达 1.7 亿吨，其中钙基土 0.5 亿吨，钠基1.2 亿吨。风电场区域现状经调查，风电场区域内没有矿产资源，无国家或省级重点保护历史文化遗物及珍贵景观。9.2 环境影响及保护措施9.2.1 施工期影响分析27a）施工扬尘的影响

45、施工扬尘主要来自于土方的挖掘、堆放、回填和清运过程造成的扬尘；建筑材料（水泥、白灰、沙子）等运输、装卸、堆放过程造成的扬尘；各种施工车辆行驶往来造成的扬尘；施工垃圾堆放和清运过程以及平整、扩建道路施工造成的扬尘。由于施工现场距离最近的居民区超过500m，扬尘对其影响较小。b）施工噪声影响施工时土石方、打桩、结构和装修等阶段由于车辆、机械、工具的运行和使用将产生噪声影响。对照建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）标准，施工现场、道路平整、土石方阶段距场地 40m 处噪声满足昼间 75dB(A)， 200m 处噪声满足夜间 55dB(A)的标准值。结构阶段 40m 处噪声满足昼间 70dB(

46、A)，200m 处噪声满足夜间 55dB(A)的标准要求。经过现场踏查，施工现场距离最近居民点在 500m 以外，因此对居民产生的影响较小。c）施工废水影响施工期生产用水主要用于搅拌水泥、养生等，基本不产生废水。项目施工人员约50 人左右，生活污水排放量约8t/d，主要污染物为 CODCr、SS。生活污水集中收集清运处理，对施工区局部环境影响较小。e) 生态影响本项目永久性占地约 126 亩，临时性占地 150 亩。永久性占地主要是风力发电机组、新建道路及开闭所、输电线路基础；临时性占地主要是钢筋、水泥等建筑材料以及风力发电机设备堆放等。对于临时性占地，28待项目施工结束后，可以采取措施，进行

47、生态恢复；对于永久性占地，则需要在相邻或附近地方对已破坏的生态环境采取补偿的措施。9.2.2 营运期影响分析（1）根据工业企业厂界噪声标准(GB12348-90)，风力发电场边界距周围村庄的距离应按工业企业厂界噪声标准中类标准执行，即昼间不超过 55dB(A)， 夜间不超过 45dB(A)。50MW 特大型垂直轴风力发电机组的设计能够满足标准要求，居民区不受风力发电机组噪声影响。（2）生活污水影响本项目产生的废水主要是风电场留守人员排放的少量生活污水约0.5t/天，此废水经化粪池处理后，定期由环卫部门清运场外，对环境影响不大。（3）生态影响风力发电机组排列时，尽量避开有树木的地方，减少生态环境

48、影响。在坡地施工时，应注意施工后对挖土及时回填，对坡面进行平整，同时恢复原有植被，防止造成水土流失。在进行道路施工时，应尽量利用原有道路，在原有道路上进行拓宽、平整；减少树木、植被的破坏。挖方时应尽量将表层土（地面以下 30cm 左右）与下层土分开，以便施工结束后，用表层土进行回填，恢复土壤理性，下层土用于平整道路。加强施工人员的环境教育工作，保证在施工期间尽量减少对植被的破坏，在施工后及时恢复原有植被形态。29在场区道路两侧路边沟土挡上栽植紫穗槐和草坪进行绿化。本项目风机所占面积不大，且风轮机构转速较慢，鸟类利用本能就可有效躲避障碍物及危险物体。另外，鸟类迁徙的相对高度一般在 200m以上，

49、而风机总高度为 160m，因此风力发电设施不会对迁徙鸟类造成较大影响。9.3 水土保持设计风电场工程施工建设过程中，造成水土流失的原因包括自然因素和人为因素，自然因素主要是由于该区域风力风速大,导致风蚀严重；人为因素主要表现为电场施工扰动原地貌后，松散地表受水力侵蚀和风力侵蚀作用加速水资源和土壤资源的流失。由于该工程施工的特殊性形成水土流失面分散，造成水土流失的危害面积大，若不采取防治措施，在工程范围内，均有可能产生水土流失危害，同时对工程区附近的居民生活、生产环境、区域景观、土地资源等生态环境有一定的不利影响。依据水土流失防治区情况，措施配置做到因地制宜，因害设防，工程措施与生物措施有机结合

50、。充分利用水土保持工程措施与植物措施的速效性和明显性，在最短时间内达到防治工程区水土流失的目的，以及工程建设结束后对退化生态系统迅速恢复和重建，形成一个稳定良好的生态系统。在防治措施上以挡土及松散土体的表面防护工程为主，同时配以复垦工程和植物措施工程，做到项目建设与水土流失防治相结合，点线面相结合，形成完整的水土流失防护体系。30在施工过程中必须严格按设计要求进行施工，采取防护措施，将会使因施工造成得局部水土流失降至最低程度，具体措施如下：在施工、安装过程中，各类车辆须在场内运输道路上行驶避免随意开道和停车，碾压草场，破坏植被。在各项基础得施工中，要严格按设计施工，减少基础得超挖量，使施工中得

51、弃土量减少，并将挖出得土方集中堆放，以减少对附近植被得覆盖，保护局部植被得生长。在场内运输道路及永久道路得修筑中，应尽量利用风力发电机及建筑物基础施工中的弃土，避免弃土随意堆放，造成局部水土流失。合理安排施工时间及工序，基础及缆沟开挖应尽量避开大风天气和雨季，并尽快进行土方回填，及时处置弃土，将土壤得风蚀、水蚀影响降至最低程度。风机基础施工以及电缆敷设时，应将 0-30cm 的表层土单独堆存，回填时仍恢复地表土质，减小植被损失，缩短演替进程。总之，只要在施工中强化管理，提高施工队伍的水土保持意识和作业水平，严格按工程设计与施工方案进行施工，则不会对水土流失造成大的影响。31第十章 节能篇10.

52、1 工程遵循的节能标准及节能规范a） 国家发改委发改投资（2006）2787 号文关于加强固定资产投资项目节能评估审查工作的通知；b） 国家发改委令第 40 号产业结构调整指导目录（2005 年本）；c） 其它国家、行业有关的设计规程、规范、规定和节能设计标准及控制指标。10.2 风电场节能减排效应分析风能是一种可再生的、清洁的能源。风力发电是利用当地自然风能转变为机械能，再将机械能转变为电能的过程。生产过程中不排放任何有害气体，不污染环境。兴和县五股泉风力发电场工程安装 1 台 50MW 的风力发电机，年发电量为 3 亿 KWh，与燃煤的火电相比，按单位度电标煤煤耗 350g/kWh计，每年

53、可为国家节约标煤 10.5 万吨。相应年可减排二氧化碳 27.6 万吨，年可减排二氧化硫 896 吨按燃煤火电厂的设计用水量约 32.3 万吨/亿 kWh， 可推算出风电场每年能为国家节约水资源 96.9 万吨。10.3 节能措施10.3.1 合理选择风机升压变压器的容量、选择低损耗变压器。根据风力发电的特点以及风力发电机机组容量，考虑到风机安装位置情况，以及发电机组单台容量大， 出口电压低， 输出电流大，为减32少电能损耗，单台风力发电机组均采用一机一变的方式升压。发电机使用为半直驱永磁同步发电机组，其最大发电功率不超过额定容量的 10%，功率因数正常运行时设置为 1。按照风力发电机组的输出

54、特性并综合考虑变压器的过载能力，以及正常运行状态时升压变压器大多工况条件下不能满载运行。为节省不必要的能源浪费，变压器的选择上，我们也是尽可能的降低空载损耗（铁损），适当降低主变压器的负载损耗（铜损）。10.3.2建筑物节能 合理设置建筑物朝向，充分利用天然能源，改善建筑物室内热环境的设计。外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗占建筑总能耗的比例较大，其中传热损失为 1/3，冷风渗透为 1/3。所以，在保证日照、采光、通风、了望要求的条件下，尽量减小建筑物的外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗的保温性能。 加强屋面保温隔热，选用密度较小，导热系数较高的保温材料，既避

55、免屋面重量、厚度过大，又易于保温节能。 为保证中心控制室控制仪表的正常运行及运行人员的工作需要，控制室、附属建筑均设置采暖设备，采暖设备采用高效、节能电暖器，每台电暖器设置 1 套温控开关，并可根据工作场所的实际需要，控制室内温度。房间内安装的分体柜式空调机和挂壁式空调机，夏季运行时，温度控制在不低于 26 度。3310.4 结论通过上述节能降耗措施，能够达到依靠科学技术、降低消耗，合理利用资源，提高资源利用效率，切实保护生态环境的目标。推广采用节能、降耗、节水、环保的先进技术设备和产品，强制淘汰消耗高、污染大、质量差的落后生产能力、工艺和产品，有利于资源节约和综合利用，从源头上杜绝了能源的浪

56、费。符合国家产业政策，满足节能评估要求。34第十一章 工程管理设计11.1 机构编制及人员培训为加强风电成建设管理工作，应成立工程指挥部，负责风电场工程的建设和管理工作。风电场的风力发电机组采用少人值班的运行方式由风电场的运行值班人员，负责风力发电机组及联网送、变电设备的正常运行和维护。完善远程监控系统，实现远程监控。兴和县五股泉风电场管理人员共设 7 人，其中，场长 1 人，运行、检修维护、后勤人员 6 人。为保证风力发电场建成后的安全，可靠运行，在风机投入运行前应组织风场的运行、检修人员进行专门的培训，并适时安排风机制造厂家对运行、检修人员进行技术交流和培训。培养一批风力发电方面的专门人材

57、，为风力发电事业的发展贮备技术力量。11.2 主要生产和生活设施生产区主要设施本期工程安装 50MW 的风力发电机组 1 台及变流、升压设备，预计年发电量为 3 亿 KWh。每台风力发电机组设置一座地面控制楼，包含发电机组车间、变电所、中心控制室（监控及智能控制系统）等。其中，中心控制室的主要房间有：监控室、控制室、通信机房、休息室、厨房、餐厅、仓库、电缆夹层、通信机房等，用于风电场运行人员的生产和生活使用。生活区主要设施由于风电场处生活条件相对较差，风电场公司行政管理、办公的总部35及生活区均设在乡镇。风电场现场运行、检修可采用多班轮换的方式运行。11.2.3 生产、生活供水设施给水水源为在

58、站内打深井一眼，设备选用深井潜水泵，以供站内生活及消防用水。供给站内的生活用水，经全自动量子净化器过滤处理后，使其达到国家生活饮用水卫生标准，再供给所内人员使用。风电场公司总部及生活区的供水、供电，可通过城市供水、供电系统解决。运行与维护必备的维修设备和工具风电场需配备必要的维修设备和工具，专用维修设备和工具由风力发电机组生产厂家提供；风电场应配备一些常用的小型维修设备和工具以及生产、生活所需要的车辆。大型的维修设备和工具（如：起重设备和运输车辆）由风电场选择固定的、具有设备供应能力b) 运行和维护设备运行和维护应按照电力系统调度、 通信和设备的运行规程和检修规程执行。 风电场运行中应以风电场

59、运行规程和风力发电机组生产厂家提供的运行操作说明书为依据，编制便于操作的运行规定，风电场的运行、检修人员应能熟练地进行风力发电机组的运行和维护，并能准确地判断、处理风力发电机组一般事故。对风力发电机组运行过程中出现的特殊情况具有相应的分析和处理能力。 对于风力发电机组的大修可委托风力发电机组生产家确定的专业队伍完成。经培训，当风电场的维修人员具备机组大修能力时，也可由风电场的维修人员在厂方技术人员的指导下共同完成。36第十二章 施工组织设计12.1 工程条件及特点（1）拟选场址范围内山路纵横，有乡路、市级公路及 102 国道在场区附近通过，交通运输方便。（2）施工用水可以就近打井，或用水车运水

60、，施工用电可从场址附近的农电线路引接 10kV 线路至风电场，工程所需的建筑材料可直接在附近购买。（3）工程场地地区地势起伏较大，但地层工程性质较好，无不良地质情况。（4）施工地点较为分散，施工检修道路线路长，工程量大，吊装时需频繁移动施工机具特别是大型吊装设备（5）吊装高度高，组件数量多。（6）根据中国地震动参数区划图、自治区地震局、建设厅（关于执行中华人民共和国国家标准）中国地震动参数区划图的通知(内震发2001149 号)，该地区抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05 g。12.2 工程施工运输大型设备可通过国道及市级公路将设备运抵现场，即可满足运输大型机组及电气设备的