项目可行性研报告.docx
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项目可行性研报告
卷册检索号
DY561K2
锦州金厦新能源有限公司
锦州大兴隆山风力发电场一期工程
可行性研究报告
电力工程设计甲级证书证书编号：
060021-sj
辽宁电力勘测设计院
2006年1月沈阳
锦州金厦新能源有限公司
锦州大兴隆山风力发电场一期工程
可行性研究报告
批准：
孙铁军
审核：
窦青春
编制：
钱自力袁国恩
窦青春张世光
目录
1总的部分………………………………………….1
2场址选择………………………………………….8风资源分析……………………………………….10
4工程地质………………………………………….19
5风力发电机组选型和布置……………………….19
6电气部分………………………………………….42
7土建部分………………………………………….47
8环境保护和水土保持设计49
9施工组织设计…………………………………….54
10工程投资估算……….…………………………..57
11财务评价……….…………………………..67
12附图：
……………………………………………...92
1．总的部分
1.1发展风力发电的可行性与必要性
辽宁省是我们的重要的工业基地,东北电网是以火电为主的系统,大量的常规燃煤电厂不但受到煤源和运输条件的限制,还造成大气等环境污染需要治理,调整能源结构是迫切又长期的任务。
本项目所处的地点是在锦州市八角台地区大兴庄北面的大兴隆后山,约2.2平方公里的丘陵,适合较大规模开发安装风力发电机组,在该场址以南约3公里的大峪沟山岭上1999~2000年已由锦州发电厂实施了第一期风电工程,装机规模为（5X750kw）3750kw,是采用丹麦micon公司的NM48/750型风机,在2002年凌海市气象台当年平均风速3.9m/s为偏低风年,取得了年发电利用小时平均1910h/a的良好效益,树立了榜样。
1.2项目背景
多年来,随着风电建设的发展,国家采取的政策引导,以及风电机组的国产化率的迅速提高,设备价格较进口价格明显下降,促使我国风电投资者多元化的趋势产生。
锦州金厦新能源有限公司应运而生。
该项目本期工程规模为10500KW左右，为降低工程造价减少运行成本、提高经济效、拟用招标、议标形式采购风力发电机组，并通过对设备运行的可靠性、稳定性、安全性以及技术参数和设备价格、售后服务等因素综合比较后确定。
本期工程拟采用国产化金风750型风力发电机组共14台。
投资估标均按最新询价计列。
本期工程除由锦州金厦新能源有限公司自筹20%外，其余资金采用国内贷款。
1．3工程概况
1.3.1设计依据
我院与锦州金厦新能源有限公司签定的“锦州大兴隆山风力发电场一期工程可行性研究”合同。
1.3.2工程编号：
DY561K
1.3.3建设单位：
锦州金厦新能源有限公司
1.3.4建设规模：
本期工程装机10500千瓦
1.3.5主要技术经济指标
采用国产化金风750型风电机组14X750kw
1.年上网电量:
2184.3万度
2.发电成本:
0.319元/千瓦时
3.总投资:
8788万元
4.单位造价:
8370元/千瓦
1.4主要设计原则
本风电场位于锦州北郊八角台地区大兴庄大兴隆后山的丘陵的山岭上,分布于2.2平方公里范围左右。
岭顶海拔高度在150.00~184.30m,地面海拔高度为55.00m左右。
地处东经121°12ˊ北纬41°16ˊ。
这个场址曾于1999年7月~2000年6月，由沈阳区域气象研究所分别在大兴庄南山（现1#机位，海拔150.00m）及大兴庄北山（现6#机位，海拔168.00m），分别同时设置了10米高测风杆测风，取得了10米高度年平均风速5.8m/s及6.0m/s的数据,而当时南面相距3公里已运行的大峪沟风场的相当风速为5.7m/s，由于大兴隆山丘陵高峻，当时没有再立高塔测风而弃置。
2005年10月3日锦州金厦新能源有限公司在取得锦州地方各级政府的支持下在场址的10#~11#机位旁安装了高度为70m的测风塔测得10米、30米、50米、70米各高度的风速比值为：
1：
1.17:
1.23:
1.29
经综合权衡计算50米高度年平均风速为6.95m/s，年平均风能密度498瓦/米2。
场址处在修建上山的道路后,具备大件设备的安装条件,设备可通过海运至锦州港或直接通过沈大-锦阜高速公路-锦义公路将设备运抵现场。
该场址与锦州发电厂相邻，交通便利，第一期工程装机10500kw。
今后视现实情况可向周围扩展，规模可达3万kw。
第一期工程仅需以10千伏线路与八角台变电所连接,该变电所距场址处约3公里。
升压为66千伏向地区电网供电。
因此本期工程有较好的外部条件。
本期工程的建设得到了地方各级政府和有关部门及单位的支持，为加快建设的步伐，锦州金厦新能源有限公司已全面启动该风电场的建设和管理工作。
本期工程计划安装单机容量为750~850千瓦级的国产化风机，装机容量为10500千瓦，建设资金全部为自有资金和国内贷款。
风力发电机安装位置详见“装机位置图”。
附表1.1:
风力发电工程特性表.
表1.1风力发电工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
一.风力发电场场址
海拔高度
米
55~184
经度
东经121°12
纬度
北纬41°16ˊ
二.风资源
1.年平均风速
米/秒
50米高度:
6.95
2.风能密度
瓦/平方米
3.盛行风向
N,SSW,SW,NNE
4.盛行风比率
36%12%8%8%
三.主要设备
1.风力发电机组
台数
台
14
型号
金风750kW
额定功率
千瓦
750
叶片数量
个
3
风轮直径
米
49
扫风面积
平方米
1839.8
风轮轮数
转/分钟
22.55
切入风速
米/秒
4
切除风速
米/秒
25
额定风速
米/秒
15
轮毂高度
米
50
发电机额定容量
千瓦
750
额定电压
伏
690
额定电流
安培
690
额定频率
赫兹
50
极数
额定功率因数
2.组合供电设备
美式箱变
台
14
台
3.输电线路
电压
千伏
10..5
回路数
回
2
输电目的地
八角台变电所
线路长度
公里
4.7
4.配套输变电工程
主变压器
台
2
型号SF-16000/66
高压开关柜
台
2
型号：
KYN10
四.土建工程
1.中央控制建筑
m2
600
2.风力发电机基础
数量
个
14
型式
钢筋砼
体积
立方米
172
3.工程永久占地
风力发电机组
亩
20
荒地
组合供电设备
亩
1
道路
亩
108
五.施工
1.主体工程数量
2.明挖土方
立方米
8775
填筑土方
立方米
6100
混凝土及钢筋砼
.立方米
2600
2.主要建筑材料
木材
立方米
402
水泥
吨
810
钢材
吨
345
3.新建公路
砾石路
公里
8
4.施工期限
总工期
月
7
安装调试
月
3
六.经济指标
1.静态总投资
万元
7996
2.总投资
万元
8788
设备购置费
万元
6214
土建部分
万元
672
安装工程费用
万元
365
其他费用
万元
745
接入系统工程
万元
582
建设期贷款利息
万元
210
3.综合经济指标
风电场单位千瓦投资
元/千瓦
8370
上网电量
千瓦时
2184.3
单位电度投资
元/千瓦时
0.201
发电成本
元/千瓦时
0.319
平均上网电价（不含增值税税）
元/千瓦时
0.53
财务内部收益率（项目投资）
%
8.53
财务内部收益率（资本金）
%
10.27
总投资利润率
%
5.12
总投资利税率
%
6.24
投资回收期
年
9.91
资产负债率
27.18
1.场址选择
本场址位于锦州市八角台大兴庄大兴隆后山的丘陵山岭上,地处东经121°12ˊ北纬41°16ˊ。
规划场区面积约2.2平方公里，海拔在53.00~184.40米之间,场区的东南西北四个方向的地面海拔高度在55~70米左右,场区呈爪字形与主导风向基本垂直相交,四面来风都能有所抬升。
场址的东南侧有公路经过,可接引筑路上山,场址的东侧有锦义公路及锦阜公路通过,可满足设备运输需要.
场址上都是山丘荒地，不占良田。
这里常年多风,没有树木,冬季盛行北风,夏季盛行南风,是明显的季风气候区。
场址处风机位置有三层标高,分别为海拔155.00、170.00、180.00米，其50米高度的年平均风速为6.6、6.8、7.6m/s,综合平均全风场50米高度的年平均风速为6.95m/s.
本期风电场场址处的工程地质条件较好,埋藏的风化岩层较浅,有利于风电机组基础工程.
现有66千伏的八角台变电所在场址中心以东仅3公里。
场址内自西向东沿山沟里发育推测断层F1有泉水露头,可提供少量水源及防雷接地的条件。
场址内可修筑道路至各风机场址,施工的电源可利用送电线路或临时电源.
本场址扩展后最终装机容量为3.0万千瓦,本期工程可直接以10千伏线路与八角台变电所相连,升压到66千伏与地区系统相连,该变电所已更换为2台16000千伏安变压器.按其容量本期工程可以利用,综上所述，本场址具备建设大型风电场的条件.风力发电机安装位置详见装机位置图.
2.风能资源的分析
大兴隆庄后山风场位于大兴庄北侧,该场址的地形特点及道路、电网连接等条件有利于建设风电场；1999年5月~2000年6月在1#（海拔150.00米）及6#机位（海拔168.00米）安装了10米高测风杆,测风使用的感应部分为上海气象仪器厂生产的EL型电接风向风速仪记录部分是山东生产的IFJ型风力记录仪,获得了一个整年的逐时测风数据。
2005年10月3日在10~11#机位间（海拔178.40米）安装了70米高的测风塔在该塔约10米、30米、50米及70米高度装了美国产NRG测风系统，都采集每日正点前10分钟的平均风向风速代表每日逐时平均风向风速，测风点具体位置参见附图。
3.1各月及年平均风速
大兴隆庄后山1#机位（南山测风点）、6#机位（北山测风点）10米高度年平均风速为5.8米/秒及6.0米/秒,两处3-6月与9-10月风速偏大,4月风速最大,南山达7.9米/秒,北山达8.0米/秒.11-3月与6-8月风速偏小,最小月份为7月,只有4.6米/秒.
大兴隆庄后山风场两侧风点与大峪沟风场测风点及凌海市气象站.各月及年平均风速对照表见表3.1
表3.1各月及年平均风速对照表
表3.1各月及年平均风速对照表
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
年
南山测风点（1#机位10米）
4.7
5.7
6.3
6.1
5.2
5
5.2
4.8
6.3
7.6
7.1
5.2
5.8
北山测风点（6#机位10米）
4.6
5.7
6.4
6.2
5.2
5.5
5.4
5.1
6.7
8
7.3
5.2
6
大峪沟测风点10米
7.3
5.7
4.7
5.5
6.2
6.4
5.8
4.8
4.5
4.4
6.2
7.2
5.7
大峪沟测风点30米
7.5
5.9
4.9
5.8
6.3
6.6
6
5.1
4.7
4.6
6.4
7.4
5.9
大峪沟测风点50米
7.6
6
5
5.8
6.3
6.7
6.2
5.3
5
4.8
6.5
7.6
6.1
凌海市气象站
5.2
3.5
2.9
3.3
3.5
3.8
3.6
3.1
2.8
2.2
4.1
5.1
4.7
3.5
3.6
3.2风速频率的分布
大兴南山、大兴北山两测风点的风速频率分布列入表，大兴南山2-5米/秒风速出现都在10%以上，其中4米/秒出现频率最大，占13.1%,10米/秒以上风速出现1335小时,其出现频率为15%.大兴北山3-6米/秒风速出现频率都在10%以上,4米/秒风速出现的频率最大,占13.8%.10米/秒以上风速出现1407小时,出现频率为16%左右.
表3.2大兴庄两测风点风速频率分布（%）
风速（m/s）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
>>16
南山测风点
0.5
5.4
10.4
12.8
13.1
11.9
9.8
7.9
7.0
6.1
5.4
3.2
2.3
1.4
1.3
0.6
0.3
0.5
北山测风点
0.4
4.2
9.4
12.6
13.8
11.8
10.2
8.0
7.5
6.1
5.2
3.1
2.3
1.8
1.4
0.9
0.4
0.7
3.3风向频率分布
统计得到大兴庄两测风点的风向频率分布列于表3.3中。
两处都以N风为主导风向,出现的频率都在36%左右。
次多风向为SSW风,大兴南山出现12.5%,大兴北山出现10.9%.其他较多风向有SW风、NNE风、S风出现频率7-9%左右。
E、ENE、ESE、W、WNW、WSW等偏东风、偏西风出现频率较小，在2%以下。
表3.3大兴庄两测风点风向频率分布（%）
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
南山测风点
35.8
8.0
3.6
0.8
1.4
1.1
2.2
2.7
9.2
12.5
7.4
1.5
1.5
1.5
4.0
6.3
北山测风点
36.3
8.9
3.7
0.8
1.5
1.1
2.3
2.5
7.3
10.9
8.8
1.9
1.8
1.8
3.9
6.0
3.4风能资源参数
计算得到的大兴庄两测风点的有关风能资源参数在表中给出.
表3.4大兴庄两测风点风能资源参数
年平均风功率密度
（瓦/米2）
年有效风功率
密度（瓦/米2）
年有效风力
小时数
年有效风能
（千瓦时/米2）
南山测风点
268
374
6239
2332
北山测风点
293
395
6455
2548
3.5各风向风能分布
计算得到的大兴庄两测风点的各风向风能分布列于表3.5中。
N风为主导能量风向,大兴南山占各风向总能量的46%,大兴北山占35%.次多能量风向大兴南山为SSW风,占14%,大兴北山为SW风,占11%.除上述3个风向外,NNE、S两个风向能量也相对较多一些,偏东、偏西风能量很小。
表3.5大兴庄两测风点各风向风能分布（%）
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
南山测风点
46
11
2
0
0
0
0
1
7
14
10
0
0
1
2
5
北山测风点
35
9
4
1
1
1
2
4
7
10
11
2
1
2
4
7
以上各有全年测风记录的2个测风点的各月平均风速图、风向玫瑰图、风能能玫瑰图及相对应的测风综合统计表都在文后的附图和附表中给出。
1.6风速的日变化
表3.6大兴庄风电场1999.7.1—2000.6.30日年度逐时平均风速（m/s）
时间
21
22
23
24
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
杆10米高度
5.7
5.5
5.3
5.3
5.3
5.3
5.1
5.1
5.1
5.1
5.2
5.3
5.7
6.3
6.6
6.9
7.2
7.2
7.2
7.1
6.8
6.5
6.1
6.0
通过表3.6可知：
13—16时风速最大，3-7时风速偏小，白天风速大于夜间。
3.7测风背景分析与资源评价
凌海气象站位于锦州发电厂南侧偏东,距风电场20公里左右。
观测场与93年移到城南的一个丘陵上的新址。
表3.7是凌海市气象站多年平均各月及年平均风速。
其3-6月风速较大,12-1月,8-9月风速偏小.
表3.7凌海市气象站各月平均风速（米/秒）
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
风速
3.5
4.1
4.9
5.8
5.6
4.9
3.8
3.0
3.3
3.8
3.9
3.4
4.2
表3.8是凌海市气象站多年平均风向频率分布,SSW风为主导风向，占16%,NNW次多，占14%，再次多位N风，占12%，偏东风、偏西风的频率也明显偏小。
上述风向分布，风速的年变化特点于锦州发电厂各风电场场址特征基本一致。
表3.8凌海市气象站风向频率分布（%）
风向
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
C
频率
12
4
3
2
1
1
1
3
9
16
8
2
1
1
5
14
17
表3.9给出了凌海市气象站自93年以来历年平均风速，可以看出99年是近7年来最小风速年。
表3.9凌海市气象站近年平均风速
年份
93
94
95
96
97
98
99
风速
4.1
3.9
4.0
4.0
4.0
4.0
3.8
为进一步了解各测风点测风期间年平均风速值，现将凌海市气象站1998.1-2000.6期间各月平均风速列入表3.10中。
简单计算可以得到。
1999.5-2000.4间年平均风速3.6米/秒，1997.7-2000.6间年平均风速也是3.6米/秒。
也就是说锦州发电厂周围各风电场测风都是在当地年平均风速极小的气候背景下进行的，该期间的年平均风速比多年平均小0.6米/秒，比近7年平均小0.4米/秒。
如将0.4米/秒的年平均风速差值加上各测风点的年平均风速上，那各测风点除电厂北山山包外，其余各点均达6.0米/秒以上。
表3.10凌海市气象站近年各月及年平均风速（米/秒）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
1998年
3.4
3.9
4.4
5.4
4.5
4.9
3.1
3.1
3.7
3.9
4.1
3.3
4.0
1999年
3.4
4.2
4.7
4.8
5.2
3.5
2.9
3.3
3.5
3.8
3.6
3.1
3.8
2000年
2.8
2.2
4.1
5.1
4.7
3.5
通过以上各种计算分析可以看出，锦州发电厂周围的三个风电场址其10米高度上的实测年平均风速一般在5.6米/秒以上，经订正后可达6.0米/秒以上。
塔高50米处的实测风6.1米/秒，订正后可达6.5米/秒。
4-24米/秒有效风力时数在10米高度达6000小时以上，塔高50米处达6500小时以上，年平均风速密度250瓦/米2左右，N风为主导风向，SW为次多风向，SW风为主导能量风向，N风为次多能量风向，这种风向频率与各风向能量分布方式有利于风电机排列布局，达到了大型风电场建设要求的风力资源条件，适宜建设大型风电场。
对大兴隆后山风场总体风资源的评价
该风场适宜布机的位置是山岭之上即分水岭上，其中1#，2#，7#，12#，13#的标高在海拔155.0±5m；3#，4#，6#，9#，11#的标高在海拔170.0±5m；5#，8#，10#，14#的标高在海拔180.0±5m处。
机位
V10实测值
V10改正值
V50/V10
V50计算值
1#，2#，7#，12#，13#
5.8
6.2
1.07
6.6
3#，4#，6#，9#，11#
6.0
6.4
1.07
6.8
5#，8#，10#，14#
取值6.2
1.23
7.6
1999年5月1日~2000年6月曾对1#及6#机位实测得10米高度的风速，及风向频率资料，由于地形的相似V50/V10的此值可移用大峪沟的实测资料为1.07。
2005年10月3日在10#~11#机位间海拔178.40米设立了70米高测风塔，实测平均值V50/V10=1.23。
故权衡计算全风场V50平均值=6.95米/秒，并以1#机位（南山测风点）的风频，风速分布作为背景值并以6.95/5.8=1.198的比值修正1#机位（南山测风点）的V50计算，作为5#，8#，10#，14#四台风机的数据。
3．8气候条件
现将风场附近的凌海市气象站有关气候要素值提供如下参数：
1.年平均气压1013.4百帕
2.年平均空气密度1.25公升/米3
3.气温年平均气温8.5℃
历年各月极端最高气温39.7℃
历年各月极端最低气温-25.67℃
4.降水
年平均降水620.8毫米
历年各月一次最大降水345.7毫米
历年各月最大积雪深度170毫米
5.湿度
年平均相对湿度62%
年平均绝对湿度9.8百帕
6.雷暴日数
年平均雷暴日数26.3天
7.大风日数和最大风速
年平均8级以上大风日数37天
极端最大风速23.3米/秒
8．最低气温在-20℃以
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