青海华电诺木洪风电场一期495MW工程可行性研究报告.docx
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青海华电诺木洪风电场一期495MW工程可行性研究报告
青海华电诺木洪风电场一期49.5MW工程
可行性研究报告
目录
第一章总论1
一、项目概况1
二、编制依据、研究范围及编制原则1
三、研究结论与建议2
四、业主简介4
第二章项目建设背景、必要性及可行性5
一、项目建设背景5
二、项目建设的必要性5
三、项目建设的可行性性6
第三章市场分析9
一、中国休闲食品行业市场竞争趋势分析9
二、产品市场分析11
三、市场营销12
四、市场风险分析13
第四章项目选址分析14
一、项目所在城市基本情况14
二、津市市嘉山工业新区食品工业园基础设施与已进园项目情况17
第五章生产规模、产品方案和工艺19
一、生产规模19
二、产品方案19
三、产品工艺20
第六章工程建设方案24
一、总图平面布置24
二、土建工程24
三、公用工程26
第七章环境保护29
一、设计依据29
二、主要污染源及污染物29
三、污染物控制措施30
第八章安全生产、劳动保护与消防33
一、劳动安全与卫生保护33
二、消防34
第九章节能36
一、编制依据36
二、能耗分析36
三、节能措施37
第十章企业组织和劳动定员39
一、组织管理机构39
二、劳动定员与人员培训39
第十一章项目实施规划41
一、项目实施进度41
二、工程招标41
第十二章投资估算与资金筹措45
一、估算范围及依据45
二、建设投资估算45
三、资金筹措方案46
第十三章项目财务分析47
一、成本及利润分析47
二、盈利能力分析48
三、财务生存能力分析49
第十四章综合效益分析50
一、环境效益分析50
二、社会效益分析50
第十五章结论和建议51
一、项目综合评价结论51
二、存在问题及建议51
8土建工程
8.1工程等别及工程地质条件
8.1.1工程等别及主要建筑物级别
青海华电诺木洪风电场一期49.5MW工程位于青海省海西州都兰县诺木洪乡境内，地理坐标为东经96°12'27.04"～96°13'52.40"，北纬36°19'41.03"~36°22'23.24"，场址区海拔约为2810m~2865m。
本工程安装24台单机容量2000kW的风力发电机组和1台单机容量1500kW的风力发电机组，总装机容量49.5MW，风机所发电量以35kV架空线路送入新建110kV升压站，新建1座监控中心，施工工期1年。
诺木洪风电场一期工程风场主要建筑物，由24台单机容量2000kW的风力发电机组、1台单机容量1500kW的风力发电机组和一座升压变电所组成。
根据FD002-2007《风电场工程等级划分及设计安全标准》（试行），该工程等别为Ⅲ等中型工程；2000kW机组塔架地基基础建筑物设计级别为1级，1500kW机组塔架地基基础建筑物设计级别为2级，建筑物结构安全等级均为二级；风场升压变电所建筑物设计级别为2级，建筑物结构安全等级为二级；机组塔架基础洪水设计标准及风场升压变电所洪水设计标准重现期均为30年。
根据《风电场工程等级划分及设计安全标准》（试行）FD002-2007，发电机组塔架基础的抗震设防类别为丙类，变电所主要建筑物抗震设防类别为丙类，次要建筑物抗震设防类别为丁类。
本工程抗震设防烈度为7度。
8.1.2工程地质条件
诺木洪风电场一期工程场址位于青海省海西州都兰县诺木洪乡境内。
风电场场址地貌为布尔汗布达山山前倾斜冲洪积平原的戈壁荒滩，总体地势上南高北低，高程由北向南自2810m升高至2990m。
场区内地势开阔，南北向地形起伏不大，坡度约2°，较为平坦。
风电场场址区地基共分两层，①层砾砂层结构松散~密实，地面以下1.0m位于季节性冻土带内，力学性质差，不宜作为基础持力层；②层角砾层分布连续，属低压缩性土，力学性质较好，是较好的基础持力层。
各地层土的物理力学参数取值见表8.1。
表8.1地基土体物理力学参数取值
岩土
名称
层厚
（m）
压缩系数
（MPa-1）
压缩模量
（MPa）
内聚力
（kPa）
摩擦角
（o）
承载力特征值
fak
（kPa）
①砾砂层
0.8~2.4
0.05～0.12
30
0
25～28
280～320
②角砾层
>15
0.05～0.07
45
0
25～30
350～400
根据1：
400万《中国地震动峰值加速度区划图》及《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001），场区50年超越概率10%地面地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，相对应的地震基本烈度为7度。
风电场工程场址区为中等复杂场地，地基等级为中等复杂地基。
场地内以中硬土为主，场地类别为Ⅱ类。
场址区不具有砂土液化的条件；场址区泥石流、滑坡等不良物理地质现象不发育；地基土对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性，需考虑腐蚀对基础的影响。
场址区季节性冻土最大冻土深度为1.0m。
8.2风电机组及箱式变电站基础
诺木洪风电场一期工程总装机容量49.5MW，安装24台单机容量2.0MW风电机组和1台单机容量1.5MW风电机组，采用一机一变。
8.2.1风电机组基础设计
8.2.1.1设计依据
（1）设计采用的主要规程规范
a.《风电场工程等级划分及设计安全标准》（试行）FD002-2007；
b.《风电场机组地基基础设计规定》（试行）FD003-2007；
c.《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）；
d.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
e.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
f.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
g.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）；
h.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）。
（2）设计基本资料
1）风机荷载及相关参数
本工程拟采用上海电气W105/2000-80m和南车时代WT88/1500-70m机型，厂家提供的作用于基础环顶面荷载及主要风机参数见表8.2。
表8.2基础设计用柱脚载荷及主要风机参数（不含安全系数）
项目
单位
上海电气
W105/2000-80m
南车时代
WT88/1500-70m
正常运行荷载工况
Frk（kN）
439
291
Fzk（kN）
2950
2067.6
Mrk（kNm）
35300
18795
Mzk（kNm）
963
388.7
极端荷载工况
Frk（kN）
687
525.6
Fzk（kN）
2770
2061.8
Mrk（kNm）
48400
38040
Mzk（kNm）
298
651.3
轮毂高度
m
80
70
塔筒重量
t
164
118
机舱重量
t
85
60.5
叶轮重量（包括叶片和轮毂）
t
48
35.2
2）工程地质资料
见表8.1地基土物理力学参数取值。
3）设计主要控制指标；
风机基础设计主要控制指标见下表8.3。
表8.3设计主要控制指标表
序号
项目
控制指标
正常运行荷载工况
极端荷载工况
多遇地震工况
罕遇地震工况
1
承载力复核
（1）压应力pk（轴心荷载）（kPa）
（2）压应力pkmax（偏心荷载）（kPa）
（3）偏心距e/基础底面半径R
（控制脱空面积）
0.25
0.43
0.25
2
变形验算
（1）地基沉降量值s（mm）
＜100
＜100
＜100
（2）地基倾斜率
（tgθ）轮毂80m
＜0.005
＜0.005
＜0.005
3
稳定验算
（1）抗滑稳定（kF）
≥1.3
≥1.3
≥1.3
≥1.0
（2）抗倾覆稳定（kM´）
≥1.6
≥1.6
≥1.6
≥1.0
式中：
—地基承载力特征值（kPa）
注：
偏心距e/基础底面半径R为0.25、0.43时，对应基础底面脱空面积比例分别为0％、25％。
8.2.1.2基础结构型式和计算内容
（1）结构型式
根据风电场工程地质条件和风机荷载资料，确定本期工程风电机组基础为钢筋混凝土扩展基础，以角砾层为持力层，基本体型为圆形，拟定基础尺寸见表8.4，风机基础体型见附图20和附图21。
表8.4基础体型尺寸表
项目
单位
上海电气
W105/2000-80m
南车时代
WT88/1500-70m
机组台数
台
24
1
圆形基础底面直径D
m
19.4
16.6
基础圆台顶面半径为R1
m
3.4
3.3
台柱半径为R2（m）
m
3.2
3.1
基础底板外缘高度H1（m）
m
1
1
基础底板圆台高度H2
m
1.6
1
台柱高度H3
m
1.2
1.1
基础埋深
m
3.8
3.1
（2）计算内容
根据《风电场机组地基基础设计规定》（试行）FD003-2007，本阶段主要对基础进行地基承载力复核、沉降变形验算、倾斜变形验算、抗倾覆稳定验算和基础抗滑稳定验算。
8.2.1.3基础计算
（1）地基抗压计算
a.圆形扩展基础承受轴心荷载时：
（8.2.1）
式中：
pk——荷载效应标准组合下，扩展基础底面处平均压力；
Nk——荷载效应标准组合下，上部结构传至扩展基础顶面竖向力修正标准值；Nk=k0Fzk；
k0——荷载修正安全系数，取1.35；
Gk——荷载效应标准组合下，扩展基础自重和扩展基础上覆土重标准值；
A——扩展基础底面积，A=πr2；
r——基底面半径；
b.圆形扩展基础在核心区（e≤b/6）内，承受偏心荷载作用时：
（8.2.2）
（8.2.3）
（8.2.4）
式中：
pkmax—荷载效应标准组合下，扩展基础底面边缘最大压力值。
pkmin—荷载效应标准组合下，扩展基础底面边缘最小压力值。
Mk—荷载效应标准组合下，上部结构传至扩展基础顶面力矩合力修正标准值，Mk=k0Mrk；
Hk—荷载效应标准组合下，上部结构传至扩展基础顶面水平合力修正标准值，Hk=k0Frk；
e—合力作用点的偏心距；
—基础底面的抵抗矩；
hd——基础环顶标高至基础底面的高度。
c、当扩展基础在核心区（e＞b/6）以外承受偏心荷载，且基底脱开基土面积不大于全部面积的1/4时，圆形扩展基础单独承受偏心荷载（图8.1）时，扩展基础底面压力可按下列公式计算：
图8.1圆形基底面部分脱开地基的基底压力示意
（8.2.5）
（8.2.6）
式中：
、为与e/R有关的系数，ac为基底与土的接触长度。
表8.5基底最大压力计算系数、表
e/R
e/R
0.25
2.000
1.571
0.35
1.661
1.279
0.26
1.960
1.539
0.36
1.630
1.252
0.27
1.924
1.509
0.37
1.601
1.224
0.28
1.889
1.480
0.38
1.571
1.197
0.29
1.854
1.450
0.39
1.541
1.170
0.30
1.820
1.421
0.40
1.513
1.143
0.31
1.787
1.392
0.41
1.484
1.116
0.32
1.755
1.364
0.42
1.455
1.090
0.33
1.723
1.335
0.43
1.427
1.063
0.34
1.692
1.307
（2）地基沉降变形计算
计算地基沉降时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论假定。
其最终沉降值可按下式计算：
（8.2.7）
（8.2.8）
式中：
s——地基最终沉降值；
s´——按分层总和法计算出的地基沉降值；
ψs——沉降计算经验系数；
n——地基沉降计算深度范围内所划分的土层数；
p0k——荷载效应标准组合下，扩展基础底面处的附加压力，根据基底实际受压面积（As=bsl）计算；
Esi——扩展基础底面下第i层土的压缩模量，应取土自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算；
zi、zi-1——扩展基础底面至第i、i-1层土底面的距离）；
、
——扩展基础底面计算点至第i、i-1层土底面范围内平均附加应力系数。
（3）地基稳定计算
a.抗滑稳定最危险滑动面上的抗滑力与滑动力应满足下式要求：
（8.2.9-1）
（8.2.9-2）
式中：
FR——荷载效应基本组合下，抗滑力；
FS——荷载效应基本组合下，滑动力修正值；
其中8.2.9-1公式适用于正常荷载工况、极端荷载工况、多遇地震工况，8.2.9-2公式仅适用于罕遇地震工况。
b.沿基础底面的抗倾覆稳定计算，其最危险计算工况应满足下式要求：
（8.2.10-1）
（8.2.10-2）
式中：
MR——荷载效应基本组合下，抗倾力矩；
MS——荷载效应基本组合下，倾覆力矩修正值；
其中8.2.10-1公式适用于正常荷载工况、极端荷载工况、多遇地震工况，8.2.10-2公式仅适用于罕遇地震工况。
（4）计算成果
通过计算，所选机型基础计算成果见表8.6和表8.7。
表8.6上海电气W105/2000-80m的基础设计计算成果表
项目
单位
正常运行
荷载工况
极端荷载
工况
多遇地震
荷载工况
罕遇地震荷载工况
计算值
允许值
计算值
允许值
计算值
允许值
计算值
允许值
1地基承载力复核
（1）基础底面平均压力
kPa
95.3
350
94.5
350
94.9
350
（2）基础底边最大压力
kPa
165.4
350×1.2
191.4
350×1.2
188.7
350×1.2
（3）偏心距e/基础底面半径R（控制脱空面积）
0.184
0.25
0.256
0.43
0.247
0.25
2地基变形验算
（1）沉降变形验算
mm
1.24
100
1.21
100
1.22
100
（2）倾斜变形验算
mm
0.0001
0.005
0.0001
0.005
0.0001
0.005
3地基稳定验算
（1）抗倾覆验算
5.23
1.6
3.77
1.6
3.89
1.6
1.63
1
（2）抗滑验算
21.66
1.3
21.50
1.3
20.62
1.3
9.83
1
表8.7WT88-1500/70m的基础设计计算成果表
项目
单位
正常运行
荷载工况
极端荷载
工况
多遇地震
荷载工况
罕遇地震荷载工况
计算值
允许值
计算值
允许值
计算值
允许值
计算值
允许值
1地基承载力复核
（1）基础底面平均压力
kPa
82.87
400
82.83
400
82.48
400
（2）基础底边最大压力
kPa
143.7
400×1.2
212.33
400×1.2
163.20
400×1.2
（3）偏心距e/基础底面半径R（控制脱空面积）
0.18
0.25
0.37
0.43
0.245
0.25
2地基变形验算
（1）沉降变形验算
mm
7.79
100
7.86
100
7.75
100
（2）倾斜变形验算
mm
0.0001
0.005
0.0003
0.005
0.0002
0.005
3地基稳定验算
（1）抗倾覆验算
5.23
1.6
2.60
1.6
3.92
1.6
1.67
1
（2）抗滑验算
13.77
1.3
9.42
1.3
12.01
1.3
5.36
1
8.2.1.4结论
由表8.6和表8.7可知，塔架基础承载力、变形和稳定均满足设计要求，基础主要工程量见表8.8。
下阶段应根据有关规范进行工程地质的详勘工作，为基础设计提供必要的依据，结合确定的风机机型和荷载资料，对风机基础进行优化设计。
表8.8风机基础单台工程量表
单台基础工程量
单位
上海电气W105/2000-80m
南车时代
WT88/1500-70m
（1）土方开挖
m3
1602
1049
（2）回填
m3
990
682
（3）混凝土（C40，加入抗裂纤维0.9kg/m3）
m3
566
366.3
（4）垫层混凝土（C20）
m3
45
33.3
（5）钢筋（Ⅱ、Ⅲ级）
t
50.9
33
（6）防腐
m2
388.6
261
8.2.2箱式变电站地基基础设计
根椐风电场电气设计，风电机组与箱式变电站组合方式为一机一变方案，即每台风机设一座箱式变电站。
推荐方案箱式变电站容量为2350kVA/1600kVA，根据地质条件和箱式变容量，确定箱式变电站基础为混凝土基础，2350kVA箱变的基础体型为5m×2.6m×1.80m（长×宽×高），1600kVA箱变的基础体型为4.65m×2.15m×1.8m（长×宽×高）,其中地上均为0.3m，箱式变直接搁置在C25钢筋混凝土基础上，箱式变电站基础与电力电缆沟相连。
经计算，每台2350kVA箱式变电站基础开挖量约20m3、混凝土量约9.0m3，回填土约8.0m3；每台1600kVA箱式变电站基础开挖量约15m3、混凝土量约6.5m3，回填土约6m3。
箱式变电站基础图见附图22和附图23。
8.3接地网和集电线路
8.3.1接地网
在每台风力发电机组基础与箱式变基础周围铺设人工接地网，一台风机与一台箱式变共同组成一个独立接地网。
接地装置采用接地扁钢和钢管，接地扁钢长约300m，根据地质资料，本风场电阻率较高，需进行接地换土。
接地总开挖量约9400m3，回填量等于开挖量。
8.3.2集电线路
8.3.2.1架空线路
本工程35kV架空线路共3回，总长17km。
本风场地形较为平坦，杆型以带拉线混凝土门型杆为主，线杆总高度为15m（18m），底盘埋深1.5m。
8.3.2.2直埋电缆
本风场直埋电缆共由两部分组成。
第一部分为风机至箱式变电站，直埋电缆长度约730m，总开挖量约1017m3，回填量等于开挖量；第二部分为35kV架空线终端杆至进入110kV升压变电站之前，直埋电缆长度约100m，总开挖量约228m3，回填量等于开挖量。
通信光缆与电力电缆同沟埋设。
8.4道路布置
本风电场考虑进升压变电所新建0.3km道路与109国道衔接，该道路按四级道路标准设计，新建道路为6m宽沥青碎石路面。
根据风电场风电机组的总体布局，场内交通道路在充分利用现有道路的情况下，经布置需修建简易道路约17.7km，路面宽度为10m，采用碎石路面。
风电场施工完成后，在简易施工道路的基础上修建宽度为4m的场内永久检修道路，路面为级配碎石路面。
其余6m路面恢复为原地貌。
8.5防洪
风电场场址区地形较平坦，场址区冲沟较为发育。
因此在监控中心选址和风机微观选址时，应尽量避开较大冲沟。
根据工程建设的实际情况和环境的特殊性，坚持“因地制宜，疏导为主”的原则进行防洪设计。
根据风场内冲沟情况，在冲切较深的主要过流路段修建过水路面；监控中心应抬高地坪高程（约100cm），并在其四周设置排水沟以收集洪水和排除洪水；如无法避开较小冲沟，风机基础和箱式变电站基础应适当抬高，并在回填土四周采用混凝土进行防护，防止冲刷。
8.6风电机组基础的监测设计
本工程风电机组基础共25台，选择25组风电机组布置基础沉降观测点，每个基础上布置4个观测点，共100个。
沉降观测基准墩布置的基本原则为：
①每个风机设置三个观测基准墩；②距塔基边缘30m，两基准墩与基础中心成直线布置，另一点通过机组中心与该两点连线垂直；③基准墩埋设：
埋深2.7m，出地面0.3m，基准墩高共3m。
墩周围用炉渣填充（避免冻涨影响）。
基础沉降观测：
基础施工结束后观测一次；每安装一段塔筒观测一次，荷载全部施加完毕观测一次；运行期间至少观测二次。
观测设备采用水准仪。
8.7升压变电所
本升压变电所包含110kV升压站和监控中心两部分，其中110kV升压站部分占地面积10400m2，主要建筑物有35kV设备室、厂用电设备室、二次盘室。
监控中心部分占地面积10900m2，主要建筑物有综合楼、车库、油品库、地下水泵房等。
升压变电所、监控中心综合楼和110kV升压站控制楼平面布置见附图。
8.7.1升压变电所建筑设计
8.7.1.1设计依据
设计采用如下主要规程规范：
（1）《民用建筑设计通则》GB50352-2005；
（2）《建筑设计防火规范》GB50016-2006；
（3）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）；
（4）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；
（5）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
（6）《砌体结构设计规范》GB50003-2001；
（7）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；
（8）《变电所总布置设计技术规程》DL/T5056-2007；
（9）《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）；
（10）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）；
（11）《变电所建筑结构设计技术规定》（修编送审稿）。
8.7.1.2综合楼、生产楼
综合楼长52.9m，宽34.9m，建筑面积约1968m2，共两层（局部一层），钢筋混凝土框架结构。
一层布置有办公室、仪器仪表室、配电室、备品备件库等生产辅助用房，厨房、餐厅等生活用房以及宿舍、多功能室、活动室等；二层布置有中控室、通讯室、资料室、办公室、会议室、接待会客室及宿舍。
建筑物的地面除部分生产辅助用房采用水泥地面、中控室和通信室采用抗静电架空地板外，其余为瓷砖地面，外墙保温采用岩棉板外保温，面层喷彩色涂料，内墙面除卫生间、厨房采用面砖外，其余均采用乳胶漆内墙面，顶棚除局部采用吊顶外，其余均采用涂料顶棚。
综合楼一层、二层布置图分别见附图21、22。
110kV升压变电所（生产楼）长79.4m，宽8.5m，建筑面积约674.9m2，共一层，混凝土框架结构，一层布置有厂用电设备室、二次盘室、35kv设备室等。
建筑物的地面为水泥地面，外墙保温采用岩棉板外保温，面层喷彩色涂料。
内
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