风电场可行性研究报告5风电机组选型布置及风电场发电量估算.docx

1、风电场可行性研究报告5风电机组选型布置及风电场发电量估算风电机组选型、布置及风电场发电量估算可行性研究报告2012年6月目 录第一章 总 论 1一、项目概况 1二、编制依据 2三、编制内容 2四、初步结论 3五、项目用地指标及主要技术经济指标 3第二章 项目建设背景及必要性 8一、项目建设背景 8二、项目建设的必要性 11第三章 市场预测及产品方案 14一、市场预测 14二、产品方案 15第四章 项目选址及建设条件 16一、项目建设地址 16二、自然条件 16三、交通条件 17四、基础设施条件 17第五章 技术、设备及工程方案 18一、设计指导思想 18二、技术方案 19三、设备方案 22四、

2、工程方案 23五、公用工程方案 26第六章 节 能 30一、设计依据 30二、设计原则 30三、节能措施 30四、节水措施 31五、节能效果评价 31第七章 环境保护 32一、设计依据 32二、设计原则 32三、环境现状 32四、环境保护 33五、项目环境影响及治理措施 33六、环境绿化 34七、环保评价 34第九章 劳动安全卫生 35一、设计依据 35二、劳动保护 35三、劳动安全卫生设计中的主要防范措施 36四、工业卫生 37五、安全急救及卫生保健 37六、职业安全卫生教育 37七、预期效果及评价 37第十章 消 防 39一、设计依据 39二、总图消防 39三、消防设计 39第十一章 组织

3、机构与人力资源配置 42一、组织机构 42二、生产组织计划 42三、劳动定员及培训计划 42四、工作制度 43第十二章 项目实施进度及招投标 44一、建设工期 44二、项目招投标 44第十三章 投资估算与资金筹措 46一、投资估算范围 46二、投资估算依据 46三、项目投资 47四、资金筹措 48第十四章 财务评价 51一、评价原则、依据及参数 51二、销售收入、销售税金及附加和增值税估算 51三、成本费用估算 52四、利润估算及分配 54五、盈利能力分析 54六、不确定性分析 55七、财务评价结论 57第十五章 风险分析 63一、项目主要风险因素识别 63二、风险评估 64三、风险防范对策

4、65第十六章 社会效益评价 66第十七章 结论及建议 67一、结论 67二、建议 685 风电机组选型、布置及风电场发电量估算 5.1 风力发电机组选型在风电场的建设中，风力发电机组的选择受到风电场自然环境、交通运输、吊装等条件制约。在技术先进、运行可靠、满足国产化的前提下，应根据风电场风况特征和风电机组的参数，计算风电场的年发电量，选择综合指标最佳的风力发电机组。5.1.1 建设条件北大桥第三风电场位于河西走廊的西段，风力资源十分丰富，以东风的风向和风能频率最高，盛行风向稳定；场址位于疏勒河右岸（北岸），属北山山系山前倾斜冲洪积平原的戈壁滩地貌，地势开阔，地形平缓，便于风机安装。根据本风电场

5、测风资料分析，4738-1304#测风塔 2007.6.132008.6.13 测风数据计算得到风电场场址70m高度风功率密度分布如图5.1所示，4738-3597#测风塔 2007.6.132008.6.13 测风数据计算得到风电场场址70m高度风功率密度分布如图5.2所示。图中用颜色深浅表示风能指标高低，颜色越深风能指标越好，颜色越浅风能指标越差。由图5.1、图5.2可见，该风电场场址地势开阔，地形平坦，风能指标基本一致。根据4738-1304#测风数据统计，用WASP9.0软件计算预装风电机组轮毂高度得到：70m年平均风速为7.27m/s，平均风功率密度为439W/m2，威布尔参数A=8

6、.2， k=1.84；根据4738-3597#测风数据统计，用WASP9.0软件计算预装风电机组轮毂高度得到：70m年平均风速为7.68m/s，平均风功率密度为519W/m2，威布尔参数A=8.6， k=1.83。4738-1304#测风塔70m高度风速主要集中在3.0 m/s11.0m/s，占全年的69.87，12.0m/s20m/s风速段占全年的20.0%，而小于3.0m/s和大于21.0m/s的风速约占全年的12.54；4738-1304#测风塔70m高度风速主要集中在3.0 m/s11.0m/s，占全年的66.14%, 12.0m/s20.0m/s风速段占全年的20.79%，而小于3.

7、0m/s和大于21.0m/s的风速约占全年的12.83%，3.0m/s以下无效风速少, 无破坏性风速，年内变化小，全年均可发电。风电场61.5m70m高度50年一遇极大风速50.7m/s51.4m/s,湍流强度介于0.050.07。根据国际电工协会IEC61400-1（2005）标准判定该风电场在风机选型上可选用适合安全等级IEC及其以上的风机。图5.1 北大桥第三风电场4738-1304#测风塔70m风功率密度分布图图5.2 北大桥第三风电场4738-3597#测风塔70m风功率密度分布图5.1.2 机组招标为了开发利用酒泉地区丰富的风能资源，加快甘肃省酒泉地区千万千瓦级风电基地建设，增加能

8、源供应、优化能源结构、保护环境、实现可持续发展具有重要作用。同时，为培育和促进风电设备的国产化能力，本风电场所需风电机组按照国家关于促进风电设备国产化的要求统一进行集中招标采购。即在国家发改委和甘肃省发展和改革委员会的统一指导和监督下，由项目业主作为招标人，中设国际招标有限责任公司作为招标代理，采用公开招标的方式择优选择风电机组制造商。本项目于2008年5月20日正式对外发标，2008年6月20日在北京国宏宾馆公开开标，共有金风、华锐、东汽、运达等十几家投标人按时递交了投标文件。本次评标采用综合评价法。即通过评标委员会打分的形式对投标人的投标方案从评标价格、经验业绩、设备性能、技术服务和交货进

9、度等五个方面进行综合评审。具体实施包括以下几个步骤：（1）初步评审；（2）详细评审；（3）澄清；（4）汇总排序并推荐中标人。 （1）初评情况审查所有投标文件的投标函、投标有效期、投标保证金、法定代表人授权书等，检查所有投标文件的完整性，并对投标人的供货范围、资格/资信证明文件、风电机组本地化率、风电机组本地化方案、风电机组总装方案、风电机组重点部件制造商同意供货的有效证明等内容进行了审核。（2）详评情况根据评标原则，评标委员会分别从评标价格、经验业绩、设备性能、技术服务和交货进度等五个方面对进入详评的各投标方案进行了综合评审和打分。（3）澄清情况为有助于投标文件的审查、评价和比较，在评标过程中

10、，就部分商务和技术问题分别向投标人进行了澄清。（4）评标结果汇总通过初评，推荐本次投标的金风、华锐、东汽三家投标人进行下阶段谈判。详细评标内容详见评标报告。 （5）确定中标人通过谈判，本次招标中标人为华锐科技公司，即134台华锐SL1500/82风机。 5.1.3 机组选型根据本次风机招标推荐厂家，本阶段对东汽的FD77B，华锐科技公司的SL1500/77和SL1500/82，新疆金风公司的GW77/1500和GW82/1500 kW进行分析比较。机型特征参数如下：叶片数： 3片额定功率： 1500 kW风轮直径： 7782 m切入风速： 3 m/s切出风速： 2022 m/s额定风速： 10

11、.312.5 m/s安全风速： 52.559.5m/s轮毂高度： 61.5m70 m根据北大桥4738-1304#测风塔测风数据，按照行距9D、列距4.5D（D为风机叶轮直径）的原则分别布置不同类型的风电机组，按风机厂提供的当地空气密度1.093 kg/m3状况下功率曲线采用WASP9.0软件分别计算各风电机组理论发电量，并按综合折减系数24%(GW82/1500、SL1500/82综合折减系数26%)计算年上网电量，参照本次招标各风电机组的报价情况，对推荐的5种机型分别进行了技术经济比较，结果见表5.1。表5.1 北大桥第三风电场各方案技术经济比较表序号项 目单位方案1方案2方案3方案4方案

12、5华锐SL1500/77华锐SL1500/82东汽FD77B/1500金风GW77/1500金风GW82/15001装机容量MW2012012012012012单机容量kW150015001500150015003台数台1341341341341344叶片直径m77827777825轮毂高度m657061.565706年利用小时数h223323902239235724267理论发电量万kW.h64411.670882.864732.368075.571611.48尾流影响后发电量万kW.h59062.864921.459217.862327.465896.89年上网电量万kW.h44887.7

13、48041.945005.547368.848763.610工程静态投资万元188484.67190635.5190225.32195516.85200845.4011工程动态投资万元195232.44198209.7197029.89202496.11208009.3512主机综合造价元/kW5899605161796398639813单位千瓦投资（静态/动态）元/kW9377/97139484/98619464/98029727/100749992/1034914单位电度投资（静态）元/kW.h4.1993.9684.2274.1284.11915经济性排序41532备注：表中投资概算采用

14、2008年二季度价格水平，只作为风机选型方案比较。由表5.1可看出，各方案的单位电度投资均在3.9684.227元/kW.h之间，相差不大，此三家风机厂家均为目前国内知名厂家，在招标过程中已充分考虑了业绩和供货能力等因素。因此，本次以招标确定的方案2（SL1500/82）为本报告的设计依据，即134台华锐SL1500/82风机。5.1.4 风力发电机组的技术指标比较推荐机型风力发电机机组主要技术参数见表5.2，初选机型风力发电机标准空气密度（1.225kg/m3）的功率曲线及推力系数曲线表见表5.3，初选机型风力发电机当地空气密度（1.093kg/m3）的功率曲线及推力系数曲线表见表5.4。初

15、选机型风力发电机功率曲线见图5.3，初选机型风力发电机推力系数曲线见图5.4。表5.2 推荐机型主要技术参数比较表项 目华锐SL1500/821. 机组数据额定功率(kW)1500功率调节方式变浆变速调节直 径 (m)82.9切入风速 (m/s)3.0额定风速 (m/s)10.5切出风速 (m/s)20.0极限风速 (m/s)59.5运行温度（C）-30+45 C对 风 方 向上风向2. 叶片制造厂家/型号中材科技40.25叶 片 数3叶轮转速（rpm）9.719扫风面积(m2)53983. 发电机制造厂家/型号双馈异步发电机额定功率(kW)1520输出电压(V)690额定转速(rpm)180

16、0/10002000功率因素容性0.95感性0.9防护等级IP544. 机舱和塔架机舱(t)（不包括叶轮）55.614叶片(t)36.3轮毂(t) 16.642塔架类型锥型钢筒塔架高度（m）70塔架重量 (t)121.5表5.3 初选型标准空气密度（1.225kg/m3）下功率曲线及推力系数曲线表风速华锐SL1500/77华锐SL1500/82东汽FD77B/1500金风GW77/1500金风GW82/1500(m/s)推力系数功率(kW)推力系数功率(kW)推力系数功率(kW)推力系数功率(kW)推力系数功率(kW)31.010423.7931.106364.4661.1011.066861

17、9.641.0006226.8640.86748758.970.91458172.160.93490.8649974.500.8260990.0650.760131136.130.789601164.670.821340.80723153.950.79249183.2960.723584243.3750.792174300.020.812630.80727272.050.79255323.0670.725561398.9950.79468489.30.814330.80725437.330.79258518.7880.727903611.9950.796901749.90.776550.807

18、26658.070.79258779.3690.729344888.4850.7360031064.30.709130.76413932.210.731051086.98100.6929271206.380.6706871395.90.6411580.688201215.710.664571415.55110.6151500.610.4804181500.60.5713670.611901492.350.464431500.00120.4196041500.610.3496991500.60.4414930.408781500.00.339281500.00130.316121500.610.

19、2681061500.60.3315000.307941500.00.260531500.00140.2482771500.610.2121031500.60.2615000.241701500.00.206301500.00150.2002231500.610.171651500.60.2115000.194761500.00.167051500.00160.1648161500.610.1415061500.60.1715000.160061500.00.137791500.00170.13791500.610.118531500.60.1415000.133611500.00.11549

20、1500.00180.1169981500.610.1006231500.60.1215000.113051500.00.098081500.00190.1004771500.610.0864351500.60.1015000.096721500.00.084281500.00200.0871741500.610.0749771500.60.0915000.083611500.00.073141500.00210.072931500.00.064021500.00220.064141500.00.056481500.00备注：以上资料为相应机型厂家提供的资料。表5.3 推荐机型当地密度（1.0

21、93kg/m3）下功率曲线及推力系数曲线表风速华锐SL1500/77华锐SL1500/82东汽FD77B/1500金风GW77/1500金风GW82/1500(m/s)推力系数功率(kW)推力系数功率(kW)推力系数功率(kW)推力系数功率(kW)推力系数功率(kW)31.01046.61.106363.861.1011.0668616.461.0006222.8840.867532.20.91458163.040.93410.8649965.310.8260979.3850.7601100.40.78193145.870.821150.78119135.580.76697161.2960.6

22、958199.10.766525263.50.812280.78130240.230.76699284.7870.6979334.70.768849430.70.813790.78133386.80.76697457.6280.7005515.80.771439661.110.775740.78133582.440.76698688.3590.7025747.20.736003943.920.708070.76413829.220.73105967.74100.692910240.6706871245.90.6410460.688201084.050.664571261.11110.63613

23、11.70.5739611500.610.5712620.611901329.440.551341500120.49861497.80.3996941500.610.4414240.4827215000.388531500130.36571500.20.3030311500.610.3314960.3532615000.295151500140.2841500.20.238481500.610.2615000.2740015000.232511500150.22771500.20.1923191500.610.2115000.2195015000.187631500160.18661500.2

24、0.1580871500.610.1715000.1796715000.154331500170.15561500.20.1320421500.610.1415000.1496015000.128961500180.13171500.20.1118541500.610.1215000.1262615000.109281500190.11281500.20.0958791500.610.1015000.1078315000.093701500200.09761500.20.0830181500.610.0915000.0930515000.081161500210.0810215000.0709

25、21500220.0711215000.062461500备注：以上资料为相应机型厂家提供的资料。图5.3 初选机型（空气密度1.093kg/m3）功率曲线图5.4 初选机型（空气密度1.093kg/m3）推力系数 5.2 风电机组布置5.2.1 风电机组布置原则（1） 根据风向和风能玫瑰图，使风机间距满足发电量较大，尾流影响较小为原则。从本风电场风能玫瑰图分析，主风向为E，风能最大的方向是E，风电机组排列应垂直于主风能方向E。（2）本风电场属戈壁滩地，地势平坦。风电机的布置应根据地形条件，充分利用风电场的土地和地形，经多方案比较，恰当选择机组之间的行距和列距，尽量减少尾流影响，集中布置，并结

26、合当地的交通运输和安装条件选择机位。（3）考虑风电场的送变电方案、运输和安装条件，力求电力电缆长度较短，运输和安装方便。（4）不宜过分分散，便于管理，节省土地，充分利用风力资源。5.2.2 风电场内风电机组布置 风电场场址为戈壁荒滩，地势平坦，主风向和最大风能密度的方向一致，盛行风向稳定且为一个方向（E），所以，本风电场风机排列方式采用矩阵式分布。即风力发电机组群排列方向与盛行风向垂直，前后两排错位，后排风机位于前排2台风机之间。根据国外进行的试验，风机之间的距离为其风轮直径的20倍时，风机之间无影响，但考虑到风机运行管理、场内道路、输电电缆和节约土地等投资成本合理的前提下，垂直主风向方向风机

27、之间间距一般约为35倍风轮直径，平行主风向方向风机之间间距一般约为59倍风轮直径。根据本风场主风向和主风能方向，本次以华锐SL1500/82风机为例进行风机间距布置分析（轮毂高度取70m，功率曲线为1.093kg/m3下），分别按4D（南北间距）8D（东西间距）、4D（南北间距）9D（东西间距）、4D（南北间距）10D（东西间距）、5D（南北间距）8D（东西间距）、5D（南北间距）9D（东西间距）、5D（南北间距）10D（东西间距）、6D（南北间距）8D（东西间距）、6D（南北间距）9D（东西间距）、6D（南北间距）10D（东西间距）布置进行比较。华锐SL1500/82风机（轮毂高度取70m）各布置方案的尾流影响比较见表5.5。表5.5 华锐SL1500/82风机各布置方案的尾流影响比较见表布置方案4D8D4D9D4D10D5D8D5D9D5D10D