甘肃瓜州安北第四风电场ABC区600MW工程可行性研究报告15 建设项目节能分析Word文档格式.docx

甘肃瓜州安北第四风电场ABC区600MW工程可行性研究报告15 建设项目节能分析Word文档格式.docx

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15.2.1设计原则

（1）贯彻“安全可靠、先进适用，符合国情”的电力建设方针。

本工程设计按照建设节约型社会要求，降低能源消耗和满足环保要求，以经济实用、系统简单、减少备用、安全可靠、高效环保、以人为本为原则。

（2）通过经济技术比较，采用新工艺、新结构、新材料。

拟定合理的工艺系统，优化设备选型和配置，满足合理备用的要求。

优先采用先进的且在国内外成熟的新工艺、新布置、新方案、新材料、新结构的技术方案。

（3）运用先进的设计手段，优化布置，使设备布置紧凑，建筑体积小，检修维护方便，施工周期短，工程造价低。

（4）严格控制风场用地指标、节约土地资源。

（5）风场水耗、污染物排放、风场定员、发电成本等各项技术经济指标，尽可能达到先进水平。

（6）贯彻节约用水的原则，积极采取节水措施，一水多用。

（7）提高风场综合自动化水平，实现全场监控和信息系统网络化，提高风场运行的安全性、经济性、减员增效、节约投资为实现现代化企业管理创造条件。

（8）满足国家环保政策和可持续发展的战略：

高效、节水、节能，控制各种污染物排放，珍惜有限资源。

设计应满足各项环保要求，确保将该风电场建成环保绿色发电企业。

15.2.2编制依据

《中华人民共和国节约能源法》第三章规定：

用能单位应当按照合理用能的原则，加强节能管理，制定并组织实施本单位的节能技术措施，降低能耗。

用能单位应当开展节能教育，组织有关人员参加节能培训；

加强能源计量管理，健全能源消费统计和能源利用状况分析制度。

本项目在建设和营运中，将遵循如下主要的国家和地方的合理用能标准和节能设计规范：

（1）《关于加强节能工作的决定》（国发〔2006〕28号）

（2）《中华人民共和国节约能源法》（中华人民共和国主席令第77号）

（3）《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》（国家发展和改革委员会令第6号）

（4）《中华人民共和国可再生能源法》

（5）《中华人民共和国清洁生产促进法》

（6）《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2011]26号）

（7）《国家发展改革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[2006]2787号）

（8）《产业结构调整指导目录》（国家发展改革委2005年第40号令）

（9）《中国节能技术政策大纲》（2005，国家发展改革委，科学技术部）

（10）《节能项目节能量审核指南》（发改环资[2008]704号，2005，国家发展改革委，财政部）

（11）《建设工程质量管理条例》（国务院令第279号）

（12）《建设工程勘察设计管理条例》（国务院令第293号）

（13）《民用建筑节能管理规定》（建设部令第76号）

（14）《实施工程建设强制性标准监督规定》（建设部令第81号）

（15）《国家发展改革委员会关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指南（2006）的通知》

（16）《甘肃省人民政府关于印发节能减排综合实施方案的通知》甘政发[2007]70号

（17）《甘肃省民用建筑节能管理规定》甘肃省人民政府令第49号

（18）《甘肃省人民政府关于进一步加强节油节电工作的意见》（甘政发（2009）76号

（19）《甘肃省固定资产投资项目节能评估和审查实施办法》甘政办发[2010]211号

（20）《公共建筑节能设计标准》GB50189—2005

（21）《民用建筑节能设计标准》JGJ26—95采暖居住建筑部分

（22）《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134—2010

（23）《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019—2003

（24）《建筑照明设计标准》GB50034—2004

（25）《电力网电能损耗计算导则》（DL/T686-1999）

（26）《能源管理体系要求》（GB/T23331）

（27）《工业企业能源管理导则》（GB/T15587）

（28）《用能单位能源计量器配具配备与管理通则》（GB17167）

（29）《综合能耗计算通则》（GB/T2589-2008）

（30）《企业能量平衡通则》（GB/T3484）

（31）《企业节能量计算方法》（GB/T13234-2009）

（32）《节能监测技术通则》（GB/T15316-2009）

（33）《固定资产投资项目节能评估指南》（2011年版）

15.3施工期能耗种类、数量分析和能耗指标

本工程施工期消耗能源主要为电力、水资源、油料、临时施工用地和建筑用材料。

15.3.1施工用电

风场施工电源：

施工电源瓜州县统一架设线路，从自双塔电站沿风场共用道路架设35kV干线进入安北第四风电场的监控中心附近，也可利用两台柴油发电机作为施工电源。

经初步计算，本工程高峰期施工用电负荷为350kW，年耗电量据估算约18万kW·

h。

另需备用两台10kW柴油发电机和一台150kW柴油发电机作为施工备用电源，能有效满足风场施工要求且耗能指标相对合理。

15.3.2施工用水

施工用水包括生产用水和生活用水两部分，生产用水包括建筑施工用水、施工机械用水、环境保护用水。

高峰日施工用水量约600m3/d，年用水量据估算约6.0万m3。

附近无市政供水管网，计划在升压变电站附近打深井取水。

水源井具备供水条件前，可用水车到桥湾拉水，运距约30km。

因施工期用水量较大，故施工期考虑在混凝土加工厂附近设置一个400m3临时储水池。

15.3.3施工用油

施工期车辆和备用柴油发电机主要消耗柴油，工程用车约40辆（含吊车），消耗量约为0.03t/辆·

d，总消耗量约为1.2t/d；

另有部分管理用车消耗汽油，但耗用量较少。

年消耗总量据估算约294t油料。

耗油总量相对较少，对当地油料供应市场影响较小。

15.3.4施工临时用地

本期工程临时性占地包括施工中电缆埋设路径占地、临时堆放建筑材料占地、施工人员临时居住占地、设备临时储存所占场地、拌合系统占地、风力发电机组吊装时的临时占地、施工道路和其它施工过程中所需临时性占地等。

经计算本工程推荐方案临时性占地约2512.2亩。

风场地表经施工机械等人为扰动，易形成扬尘，影响环境。

因此，施工总布置设计中，对场地利用、功能分区、以及工艺流程进行了优化布置，并采取了一定的防护措施，以期达到合理布局、减少用地、保护环境的目的。

临时用地对当地土地资源和环境资源无不利长期影响。

15.3.5建筑用材料

主要建筑物材料来源充足，工程所需水泥和钢材可从约230km～250km外的嘉峪关市或酒泉市购买，通过连霍高速运至施工现场。

生活及小型生产物资、其它建筑材料（木材、油料）等可在玉门市购买。

15.3.6能耗状况和能耗指标分析

风场临时电源就近接引，变电站容量在满足当地用户用电的情况下，基本能满足本风场施工期最大日负荷350kW风场施工要求。

风电场高峰日施工用水量为600m3/d，计划在升压变电站附近打深井取水。

施工现场设置临时蓄水池。

施工期燃油就近购买，消耗量约为1.2t/d。

本风场临时性占地约2512.2亩，施工期结束后，所有临时用地均要求做好善后恢复工作。

故临时用地对当地土地资源和环境资源无不利长期影响。

本次计算按统一的热值标准进行能耗分析：

本工程施工期36个月，消耗的一次能源油料约882t，折算成标准煤为1287.7t；

二次能源电力约54万kW·

h，折算成标准煤为172.8t。

施工期总能源消耗折算成标准煤为1460.5t。

综上所述，本风场施工期各项能耗指标相对较低，当地能源供应容量和供应总量满足施工要求，且对当地能源供应不构成大的影响。

15.4运行期能耗种类、数量分析和能耗指标

本工程运行期能源消耗主要为电力、水资源、油料、工程永久用地等。

15.4.1电气损耗

本风场拟安装单机容量1500kW的风机134台，单机容量3000kW的风机134台，风力发电机出口电压为690V，经箱式变压器升压至35kV依次并联接入风电场场内集电线路，风电场场内集电线路采用32回35kV电缆集电线路，集电线路电气损耗每年约为939万kW·

h/a，箱式变压器电气损耗每年约为3339万kW·

h/a，场用变压器电气损耗每年约为4.5万kW·

h/a。

330kV升压变电站内主要电气设备损耗为35kV母线、330kV主变、330kV配电装置的损耗。

35kV开关柜采用户内布置，330kV电气设备采用户外中式布置，各设备间布置紧凑。

35kV母线采用单母线分段接线方式，设备损耗较小。

厂用电由变电所35kV母线及35kV外部电源供给。

风电场主变压器电气损耗每年约为1200万kW·

h/a，变电所内电气设备、水泵等设备厂用电损耗约为201万kW·

风场电气设备损耗总量约为5683万kW·

15.4.2建筑耗能

甘肃瓜州安北第四风电场工程分A、B、C三个区域，每个区域装机200MW，总装机容量600MW，配套建设一座330kV升压变电站，升压站总占地面积22208m2。

35kV设备室

（1）长57.16m，宽13.6m，建筑面积约777m2，共一层，35kV设备室

（2）长28.6m，宽13.6m建筑面积约389㎡，共一层，钢筋混凝土框架结构。

地面为瓷砖地面，外墙保温采用岩棉板外保温。

厂用电设备室长13.2m，宽10.6m，建筑面积约141m2，共一层，钢筋混凝土框架结构。

二次继保室及蓄电池室长17.8m，宽11.6m，建筑面积约206m2，共一层，钢筋混凝土框架结构。

本工程监控中心主要建筑物有综合楼、车库、油品库等，总占地面积14940m2，综合楼长114.6m，宽39.1m，建筑面积约7195m2，共三层，钢筋混凝土框架结构。

一层布置有400V盘室、备品备件库、办公室、宿舍、厨房、餐厅等；

二层布置有办公室、会议室、活动室、资料室、宿舍等房间。

三层布置有集控室、办公室、活动室、会议室、资料室、宿舍等房间。

本工程各采暖房间采用中温辐射式电加热器或发热电缆进行采暖。

建筑耗能主要是330kV升压变电站及监控中心办公、生活、生产性建筑物采暖、采冷、通风、给排水、照明的能源消耗。

本工程所在地属严寒地区，主要是冬天采暖的能源消耗。

这部分能耗全部折算成电能损耗，并在电气损耗中包含。

15.4.3水资源消耗

风电场运行期水资源消耗主要为生产管理运行人员生活、绿化、消防用水，风电场本期工程管理、运行人员共计需80人，风电场日最大用水量约为51.46m3/d。

15.4.4油料消耗

本风场运行期机组和电气设备需耗用润滑油、绝缘油等，年耗油量约150t；

另需购置生产生活用车约6辆～8辆，主要消耗汽油，年耗油量约22t。

共计年耗油量172t。

15.4.5工程永久用地

工程永久占地包括风电机组基础占地、箱变基础占地、监控中心占地、330kV升压变电站占地、架空线路杆塔基础占地、进场永久道路占地、公用道路占地、场内检修永久道路占地等。

15.4.6能耗状况和能耗指标分析

本风场为风力发电项目，运行期所需电力基本为自给自足。

运行期年消耗油料就近购买，耗油总量相对较少，对当地油料供应市场基本无影响。

运行期日最大用水量约为39.46m3/d，水源抽自地下井水，用水总量相对较少，对区域内地下水资源影响较小。

本工程永久占地约1571.5亩，各部分用地为点状或带状分布。

风电场建成后仅局部土地使用功能发生变化，不影响其他土地的使用功能。

本工程发电运行期按20年计，消耗的一次能源油料约3440t，折算成标准煤为5022.4t；

二次能源电力自给自足，风场年有效电量已扣除电气设备损耗电量。

施工期和运行期总能源消耗折算成标准煤为6574.7t。

20年累计有效发电量约282.24亿kW·

h，折算成标准煤为903.16万t。

耗能标准选定：

风力发电是国家鼓励的节能建设项目，目前还没有国家标准，本次暂按万元国内生产总值能耗综合指标作为评价标准，即2010年前：

0.98t标准煤/万元GDP，本次在工程经济寿命期取0.78t标准煤/万元GDP（在十一五指标上下降20%）。

本工程经济寿命内其直接经济效益相当于153.5亿元GDP。

根据工程经济寿命期内的能源消耗量和经济产出量，计算出本工程的耗能指标为：

按统一的热值标准计算为0.01t标准煤/万元GDP。

从计算结果分析，本风场耗能指标远低于国家的标准，是一个符合国家能源开发政策的节能型工程。

综上所述，本风场运行期各项能耗指标相对较低，所需电力可自给自足并向当地提供充足的电力，当地水资源、土地、燃料供应容量和供应总量满足运行要求，且对当地能源供应不构成不利影响。

15.5主要节能降耗措施

15.5.1工程设计节能降耗措施

15.5.1.1系统工程

减少电网投资，减少输电损耗。

电力从风电场送至用户过程中，在主干网络和配电网络均引起电能损失即功率损耗，输电功率损耗是输电线路功率损耗和变压器功率损耗。

功率损耗包括有功损耗和无功损耗，有功损耗伴随电能损耗，使能源消费增加，无功损耗不直接引起电能损耗，但通过增大电流而增加有功功率损耗，从而加大电能损耗。

本风电场系统送出工程贯彻了节能、环保的指导思想，工程设计中已考虑风电场建设规模、地区电网规划、风电有效运行小时数较低等情况，并且结合风电场总体规模考虑送出，避免重复建设；

另外，遵循输变电系统无功容量采取就地平衡原则，在风电场升压变电站主变低压侧加装无功补偿装置，提高线路有功输送容量，降低线损，节约运行成本。

总之，风电场系统送出工程的建设，结合了风力发电特点，节省了电网投资，一定程度上增强了区域供电能力，降低电网运行的网损。

在本阶段设计中，通过在主变压器的低压侧安装无功补偿装置，有效解决了无功就地平衡问题，降低了网损。

15.5.1.2机组选型及微观选址

通过对本项目对外交通运输条件和地形、地貌、风资源情况的实地踏勘与分析，考虑国家对风机国产化率的要求，并结合建设方的意见，通过对多种机型的技术经济比较和分析，初步确定本工程风力发电机按1500kW、3000kW机型方案考虑。

微观选址按照以下原则设计：

尽量集中布置、减小风电机组之间尾流影响、避开障碍物的尾流影响区、满足风电机组的运输条件和安装条件、视觉上要尽量美观。

采取上述原则可提高风电场发电效益，减少占地面积，充分利用土地，充分利用地区风力资源，在同样面积的土地上安装更多的机组；

其次，集中布置还能减少电缆和场内道路长度，降低工程造价，降低场内线损。

15.5.1.3风电场道路规划

风电场占地面积较广，风机机位分散且间距有一定的要求，风场内施工检修道路较长，道路建设若按《厂矿道路设计规范》中的标准进行设计，势必会造成大的资金及材料浪费。

考虑到施工道路仅为施工时的临时道路，故施工道路在规划设计时按租地计费，施工道路路面宽度为10m，采用级配碎石路面。

风电场施工完成后，在施工道路基础上修建宽度为4m的场内永久检修道路，采用泥结碎石路面，其余6m路面恢复为自然地面。

施工道路按《厂矿道路设计规范》中平原重丘四级厂外道路设计；

施工道路的主要技术指标：

一般最小圆曲线半径30m，极限最小圆曲线半径15m。

采取上述措施将极大的节省施工道路造价，达到节能降耗目的。

15.5.1.4变电工程

通用性：

主设备的设计应考虑设备及其备品备件，在一定范围和一定时期的通用互换使用；

不同厂家的同类产品，应考虑通用互换使用；

设计阶段的设备选型要考虑通用互换。

经济性：

按照企业利益最大化原则，不片面追求技术先进性和高可靠性，进行经济技术综合分析，优先采用性能价格比高的技术和设备。

15.5.1.5电气部分

优化设计，减少占地面积，节省材料用量：

通过推广主设备规范，明确统一各级配电装置的间隔宽度及布置尺寸，节省了钢芯铝绞线等材料用量；

优化电缆沟布置，节省了电缆的长度。

主要措施如下：

1）降低子线路导线的表面电位梯度，要求导体光滑、避免棱角，以减少电晕损耗，达到节能目的。

2）风机变压器、所用变压器等设备选用节能产品，降低变压器损耗。

3）有效减少电缆使用量、减少导体的截面，在有效降低电缆使用量的同时，达到降低电能损失的目的。

4）严格控制建筑面积，减少采暖面积，有效降低相应的能耗。

5）采用节能灯具，可节省电能；

实施绿色照明。

合理设计灯具，在满足照度要求的前提下，减少灯具的数量。

15.5.1.6土建部分

站区设计的合理与否关键在规划，在本风电场的规划中着重抓总体规划，规划设计配合电气工艺在设计过程中充分考虑了风电场集电线路、风电场送出线路的分布。

结合站址的环境、地理位置、交通运输等条件，充分比较并优化了电气总平面布置方案，从而做到布局合理、出线顺畅、节约占地、减少土方等。

优化站区的道路、电缆沟及综合管线的布置，做到布局合理，电缆敷设路径最佳。

在结构设计过程中，严格按照国家标准设计，采用了先进的空间结构计算软件，进行结构体系的方案比选，努力做到三材耗量最优。

给水部分：

泵房内生活泵采用变频生活泵，根据用水量大小来调节生活泵转速，尽量做到生活泵在低速区运转，以达到节能的目的。

节水措施。

考虑到我国是一个缺水的国家，在设计中要本着节约用水的原则，必须严格使用节水节能型卫生器具。

根据场地设计，合理布置绿化管线，禁止大水漫灌节约用水。

排水部分：

风电场升压站生活污水排至污水调节池，由潜水排污泵提升后再经一体化污水处理装置处理，满足国家一级污水排放标准。

潜水排污泵由污水调节池液位自动控制，高液位启泵，低液位停泵。

本工程已将生活污水进行了处理，不会对环境造成危害，尽可能在不增加投资，不增加占地的情况下，将处理后的生活污水充分利用，在夏季时作为绿化浇洒等使用，尽量做到生活污水零排放。

本工程所在地区为北方地区，干旱少雨，夏季时部分雨水可收集起来作为绿化用水，做到既节水又环保。

建筑物维护材料避免使用实心粘土砖，积极推广新型建筑材料，采用能耗低的空心砌块、粉煤灰砌体。

在设计过程中，重视建筑节能设计，降低建筑能耗，减少采暖负荷，在保证室内热环境及卫生标准的前提下，做好建筑采暖、空调以及照明系统的设计，充分利用自然采光和自然通风，大力推广节能型门窗，提高建筑物的保温、隔热性能，确保单位建筑面积的能耗达标。

15.5.1.7线路工程

风电场线路工程主要包括风电场送出线路和风电场集电线路。

线路设计有其固有的特点，不同工程其外部自然条件、障碍物等不可能完全相同，千差万变，造成线路设计的多变性。

结合本工程的实际情况，在线路设计节能降耗的原则指导下，从路径方案、导线选型、绝缘配合及金具设计、交叉跨越、基础设计、杆塔规划、设计等几个方面采取措施。

1）路径方案

送电线路路径的选择是线路设计的关键，其优与劣、合理与否，直接关系着工程造价的高低，关系到工程质量、方便施工、运行安全等综合效益，因此设计对此项工作高度重视，利用卫片、航片、GPS等高科技手段，进行路径选择，并尽可能减少或避免对地方规划和建设的影响，以期达到最优的目标。

2）导线选型

结合风电场有效运行小时数较低、风电场建设规模，并考虑当地气候特点选择合适的导线型号。

风电场集电线路电压等级的选择，通过集电线路负荷距，以及经济输送容量的计算，求得线路造价最低并且线路损耗以最低，推荐采用35kV电压等级。

3）绝缘配合及金具设计

结合现场污源调查，确定工程各段的污秽等级。

绝缘子金具串采取均压、屏蔽等措施，加强制造工艺，减少泄漏，减少电晕，降低损耗。

4）交叉跨越

本工程按尽可能避免交叉跨越设计。

5）杆塔规划、设计

当路径、气象区和导地线确定后，合理的杆塔规划、设计是控制线路本体造价最为重要的因素，是否能够根据实际地形地貌和交叉跨越情况确定出适应于本工程的杆塔，是设计单位在可研工作中的另一个工作重点。

根据工程实际情况，结合绝缘配置要求，选定的路径方案及沿线地形地貌特征，综合分析比较各类杆塔的技术条件、经济指标后，对本工程杆塔系列进行规划、设计。

6）基础设计

结合风电场场址工程地质条件，在保障安全要求的前提下，尽量减少混凝土耗量。

15.5.2建筑节能

15.5.2.1建筑节能设计原则

（1）贯彻国家有关法律法规，改善公共建筑室内环境，提高居民生活质量，并提高能源利用效率，创造节约型社会。

（2）采用节能设计后，与未采用节能设计的建筑物相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗减少约50%。

（3）根据本工程所处气候分区，建筑必须充分满足冬季保温要求。

15.5.2.2建筑节能措施

监控中心建筑设计采取节能措施，减少土方量，减少对原生态环境的破坏。

选用绝热性能好的保温材料，对保温结构进行优化设计，减少散热损失。

（1）建筑总平面的布置和设计，利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用夏季自然通风。

厂房的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。

（2）应控制厂房的体形系数，酒泉地区属寒冷地区，地面厂房的体形系数小于或等于0.4。

（3）根据本风场所处的建筑气候分区，围护结构的热工性能应达到国家节能标准的规定。

围护结构的保温隔热材料宜选用高效环保型。

（4）为减少热量损失，每个朝向的窗墙面积比均不应大于0.7并且符合国家节能标准的规定。

外窗可开启的面积不小于窗面积的30%。

（5）外门窗应采用节能门窗。

屋面保温材料采用50厚聚苯板保温。

（6）外墙与屋面的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。

15.5.3水资源节约

本工程生活水源采用打井方式。

运营期水消耗较少，主要为站内生产生活用水，生产用水主要为消防用水，生活用水主要为运行人员生活用水、场区绿化用水，本工程最大日总用水量约39.46m3。

15.5.4电气节能

本项目集电线路采用35kV架空线路方案；

330kV主变压器选用低损耗型变压器，它具有体积小、重量轻、效率高的优点；

照明灯具选用节能型灯具，以降低电气设备损耗及生活生产用电损耗；

并且风电机组均带有电容补偿装置，补偿后功率因数最高可达到1.0，以减少无功消耗。

15.5.5油料节约

施工期和运营期所需柴油均可由市场采购解决，对项目所在地区的能耗负荷影响很小。

15.5.6建设管理的节能措施建议

本工程主要是以发电为主。

能源消耗主要为施工建设期的能源消耗和运行期的能源损耗。

从节能的角度看，本工程已经在工程设计中选择符合节能标准的电气设备，同时