周博伟
摘要:随着国家大力发展风电项目,风电项目的建设规模日益扩张,目前风资源好、施工便利的地区早已开发利用,风电项目的规划选址的难度也越来越大。现阶段风电项目选址需要更精确分析风资源,避开当地诸多的限制性因素,本文结合工程案例,对风电项目选址方法进行汇总分析,为今后风电项目选址工作提供参考。
关键词:风电项目;选址
1 风场选址
1.1宏观选址
风电场的初期选址需要通过风资源软件进行宏观选址,宏观选址主要为中尺度选址,尺度区域主要为10km-100km的范围。主要查看一个地区的整体风资源情况。通常可以对一个省的风资源情况做一个整体排查。但由于风力发电发展了数十年,受制于用电负荷和送出通道的影响,资源好的区域能够满足开发建设条件的均已大面积开发。宏观选址还应该缩小尺度,能够发现风资源较差区域中资源较好的区域。目前宏观选址的软件有些能够做到200m×200m较小尺度网格的分辨率,能够有效区分出不同山脉之间的风资源差异。但宏观选址的资源软件与实际的风速还有较大的误差,具体的区域还需具体分析。平原地区从资源软件判断较为理想的区域,有可能实际测风要低于资源软件的估值。但偏差相对较小,一般为±0.5m/s。处于开发临界风速区域实测低于软件估值的概率较高。目前开发临界风速平原地区年平均风速5.0m/s以上,山地地区年平均风速5.5m/s以上。山地风电项目较为复杂,风随着山脉变化无常,软件高估山顶风速的可能性很大。当获得开发协议时,平原风电项目尽可能远离城市中心风机点位尽可能集中,山地风电项目则需要选择海拔较高的单一山脉。后期能够有效降低开发成本和不可预知的风险。
1.2微观选址
微观选址即在宏观选定开发区域后进行的精细化选址,微观选址需要去现场进行实地踏勘。首先宏观选址的风电位置需要避开基本农田和生态红线。平原风电现场踏勘较为容易,主要看现场风机附近有无房屋。集中居住房屋需要远离400米以上,最好能保证450米,能够满足风机运行后噪音对居民区的要求。现场附近有无高压线、河道、高速公路,高压线和高速公里需要远离1.5倍的倒塔距离。河道需要避让河道管理范围。有无林地,是否为允许建设的林地性质。山地风电项目现场,大多海拔较高,道路不通,现场踏勘困难。需要确认山上是否有坟墓,高压线。山顶的施工条件,是否有足够大的面积。周边有无军事设施,湖泊附近有无鸟类迁徙通道,地下有无矿产,周边有无机场,附近有无水源保护地等均需要进行保护。均需要进行避让。现场对机位点进行精准定位,确定该位置能够满足后期施工建设。
2技术要求
2.1测风塔选址
竖立测风塔,获取测风塔数据对项目进行分析评估是项目能否继续推进的重要因素,测风塔选址至关重要。平原风电项目测风塔尽量选择在场区内靠近中心的位置,测风塔附近不能有过高的障碍物,测风塔位置需要选择在高处,不能放在低洼地区。测风塔的高度不得低于计划竖立风机机舱的高度,目前需要大于等于140米。山地风电项目测风塔选择在场区最高的山脉顶端,有条件的需要在不同山脉顶端均竖立测风塔。测风塔高度选择90米,如现场条件允许可竖立120米测风塔。
2.2风机排布要求
风机排布需要考虑主风向,风机排布方向如果和主风向平行,风机间距需要保证在8D-10D(D为风轮直径)。风机排布方向如果和主风向垂直,风机间距需要保证在3D-5D。间距的控制主要为了保证风机相互之间的尾流影响,能够有效降低风场尾流损失。山地风电项目由于风机主要排布在山脊上,如排布方向和主风向垂直可适当将间距减小为2D。山地排布最好选择在一条山脉的山脊上,最好避免纵横交错的山脉排布。复杂的地形,会对项目评估带来困难,可能造成实际项目的发电量低于评估的结果。单一山脉的排布也能降低修路成本,集电线路成本。平原风电项目排布尽量集中,能有效降低集电线路的成本。靠近路边,能够降低修路成本。
2.3电网接入情况
电网接入是风电项目前期开发的重要环节,项目选址尽量靠近大型变电站,负荷中心地区。能够有效降低送出线路成本。了解当地的电网规划及消纳情况,能够给选址做出指引。
3选址流程
3.1前提条件
风电项目前期开发选址,需要具备几个必备条件:
(1)通过宏观选址的筛查,该区域能够满足项目开发的最低风速要求;
(2)和政府簽订协议,允许在该区域开发风电项目,并且能够解决占地问题;
(3)了解电网情况,附近有能够接入的变电站,解决电网接入问题。
当着三个条件具备之后风电项目的手续才能全面开展,选址工作也能够继续推进。
3.2选址步骤
(1)在选定的县或者市进行进一步筛查,选出风资源更优的区域,同时需要考虑该区域的红线范围,附近机场情况,选定出以镇为单位大约10km×10km风电场范围。
(2)确定该范围内有无测风塔,如先前没有竖立测风塔需要立即竖立测风塔,测风塔能够提供测风数据来对该风电项目进行评估,一般需要测风满一年。后期可转变为风功率预测用测风塔。
(3)通过国土局获取土地属性图,林业局获取林地分布图,环保局获取生态红线图。通过Google Earth或者奥维地球等能查看卫星图的软件,结合土地属性图,林地分布图,生态红线图,保证所选的点位能够避开基本农田、国家公益林等限制风电建设的林地区域及生态红线范围。
(4)查看卫星图。平原项目查看所选风机点位附件400米有无居民区、高压线、高速公路合理避让合适距离。山地项目通过立体图查看风机点位是否位于山顶,不能坐落在山沟。同时考虑排布间距,不满足间距要求的删除。将该区域能够排布风机的点位全部选出来。
(5)现场踏勘微观选址,保证到达风机机位中心点,现场查看点位附件的施工条件及限制性因素。能调整的需进行调整,不能调整的需要去除。
(6)筛查限制性因素,征求当地各部门意见,满足当地规划要求。去除不满足要求的点位。
(7)根据项目申报容量,结合风机选型确定风机点位数量,优化风机排布,尽量集中缩短集电线路长度。确定最终的风机排布方案并预留备选机位,防止后期风机点位变化。
4总结
风电场选址是风电场设计中的重要环节,风电场选址合理,能有效提高发电小时数,减少集电线路长度,减少施工道路,从而有效降低风电场造价,提高收益。但风电场选址是一个长期的过程,不是短期能够确定的,需要完成大量的收资、比对、落实工作,确保所有的点位能够按照设计最终建成。选址的优劣能够直接影响后期项目的推进,需要考虑全面,以免造成决策性失误,导致项目无法有效进行。
参考文献:
[1]宁洪涛.山地风电项目微观选址方法概述[J].风能,2015(06):68-72.
[2]左英飞.风电场微观选址工作的探讨[J].科技情报开发与经济,2012,22(17):153-154.