摘要 风能作为一种储量丰富、清洁无污染的新能源,在加快可持续发展,加快能源 结构转型的今天,已经得到了世界各国的重视。建设风电场是现如今最主要的风电 利用方式,由于风电场建设项目投资大、回报周期长的特点,项目的可行性研究十 分必要,决定了项目的建设方案。 本文以王起营风电场项目为研究对象,首先对项目所处环境、接入电网、规模 及消纳进行简述,然后通过对测站资料整理并通过多方面因素对风能资源进行全面 的评价,接着根据当地风能特点及环境设计风机的选型与布置,对项目电气部分、 工程消防、土建工程等方面给出设计方案,最后对项目的整体投资收益概算,并分 析了财务和社会效益,从社会效益和环保角度得出以下结论: (1)该期项目风电资源丰富,入网条件较好,交通较为便捷,交通运输符合相 关推荐单位要求,地质条件稳定,风电场综合建设条件良好。风电场发电等效满负 荷2569小时,每年可向电网提供770700MW.h的绿色电能,优化了电网电源结构。 (2)建设完成风电场,相比于采取环保措施后的火电站,每年可以节约大量的 煤炭资源并减少了相应的污染排放。 (3)风电场的建设使得当地的风能资源得到开发,为当地经济注入新的活力, 也将促进就业及相关产业的发展。 关键词:风电场;可行性研宄;环境保护;收益评估;风能资源 IABSTRACT Abstract Asakindofnewenergywithabundantreserveswhichiscleanandpollution-free, windpowerhasattractedworldwideattentioninacceleratingsustainabledevelopmentand acceleratingthetransformationofenergystructure.Theconstructionofwindfarmisthe mostimportantwayofwindpowerutilizationnowadays.Becauseofthelargeinvestment andlongreturnperiodofwindfarmconstructionproject,thefeasibilitystudyoftheproject playsanimportantroleinthewholeprojectconstruction.WangQiyingWindFarmProject istheobjectofstudyinthispaper.Firstly,theenvironment,accesstopowergrid,scaleand absorptionoftheprojectarebrieflydescribed.Then,thewindenergyresourcesare comprehensivelyevaluatedbysortingoutthedataofthestationsandthroughvarious factors.Accordingtothelocalwindenergycharacteristicsandtheenvironment,the selectionandlayoutoffansaredesigned,andthedesignschemesofelectricalpart,fire protectionandcivilengineeringoftheprojectaregiven.Finally,theoverallinvestment incomebudgetoftheprojectisestimated,andthefinancialandsocialbenefitsareanalyzed. Fromtheperspectiveofsocialbenefitsandenvironmentalprotection,theconclusionsare drawn: (1)Thisphaseofwindfarmprojecthasabundantwindenergyresourcesandgood accesstotheInternet.Transportationmeetstherequirementsofrecommendedunits. Geologicalconditionsarestable.Ithasgoodconditionsforcomprehensiveconstructionof windfarms.Theequivalentfullloadofwindfarmpowergenerationis2569hours,which canprovide770700MWhgreenpowertothegrideveryyear.Powersupplystructureof powergridwillbeoptimized. (2)Afterthewindfarmisbuilt,comparedwiththecoal-firedpowerstation,itcan saveconsiderablecoalresourcesandreduceavarietyofharmfulgasesandwasteresidue emissionseachyear. (3)Theconstructionofwindfarmspromotesthedevelopmentoflocalwindenergy resources,injectsnewvitalityintothelocaleconomy,andalsopromotesemploymentand relatedindustries. Keywords:windfarm;feasibilitystudy;environinentalprotection;benefitratios;wind energy I目录 目录 mwi AbstractI 第i章绪论i i.i研宄背景及意义 1 l.i.i研宄背景 1 1.1.2研究意义 1 1.2风电发展国内外现状 2 1.2.1国外风电发展现状 2 1.2.2国内风电发展现状 3 1.3可行性研究的发展及意义 4 1.4本文的研究内容 4 第2章项目概况5 2.1项目区域环境概况 5 2.1.1地理位置 5 2.1.2气候特征 5 2.1.3工程地质 5 2.1.4经济状况 6 2.2电力系统概况及风电发展规划 6 2.2.1承德电网现状 6 2.2.2承德风电规划 6 2.3项目建设规模 7 2.4风电消纳方向 7 第3章风能资源情况分析 8 3.1长期测站资料整理分析 8 3.1.1长期测站概况 8 3.1.2常规气象条件 8 I目录 3.1.3多年年平均风速统计 9 3.1.4多年月平均风速统计 12 3.L5气象站风向统计 12 3.1.6气象站空气密度 13 3.2风电场资料分析整理 13 3.2.1风资源测量情况 13 3.2.2测风数据验证及数据处理 13 3.3测风年代表性分析及订正 16 3.4风电场风能要素评价 16 3.4.1空气密度 16 3.4.2湍流强度 17 3.4.3风切变指数 18 3.4.4平均风速和风功率密度 20 3.4.5风速和风能频率分布 20 3.4.6风向和风能密度方向频率分布 23 3.4.7风速和风功率密度的年变化和日变化 23 3.4.8风频曲线及威布尔分布 28 3.5风电机组安全等级 29 3.6风能资源综合评价 31 第4章风电机组选型与布置 33 4.1风力发电机组选型 33 4.2风电场总体布置 34 4.3风电场年上网电量计算 35 4.3.1发电量折减系数取值 35 4.3.2机型上网电量比较 35 4.3.3推荐机型及上网电量 36 第5章电气部分设计方案 37 5.1并网方案 37 5.2风电场场内集电线路 37 II目录 5.2.1输送型式的确定 37 5.2.2集电线路方案 37 5.3电气一次 38 5.3.1电气主接线 38 5.3.2短路电流计算及主要电气设备选择 38 5.3.3电气设备布置 41 5.3.4风电场用电系统 42 5.3.5其他一次设备 42 5.4电气二次 42 5.4.1系统继电保护及调度自动化 43 5.4.2风电场控制、保护、测量和信号 45 第6章非电气部分设计方案 47 6.1工程消防 47 6.1.1工程概况 47 6.1.2消防设计整体方案 47 6.2土建工程 47 6.2.1工程等级及工程地质条件 47 6.2.2风电机组基础设计 47 6.2.3箱式变基础设计 48 6.2.4升压站建筑物设计 48 6.2.5风电场建筑采暖通风 48 6.3II程管理十 48 6.3.1工程管理机构 48 6.3.2工程管理范围 49 6.4环境保护设计 50 6.4.1环境保护及措施 50 6.4.2环保效益 51 第7章投资收益估算 52 7.1工程设计投资概算 52 III目录 7.1.1工程概况 52 7.1.2主要系统特征 52 7.1.3编制原则及依据 52 7丄4工程概算表 54 7.2财务评价与社会效果分析 58 7.2.1财务评价 58 7.2.2环保效益 59 7.2.3社会效果分析 60 7.2.4财务指标汇总表 60 第8章结论62