xxxx48MW風電場工程可行性研究報告（審定稿） 參加本工程設計的主要人員目錄TOC\o"1-2"\h\z第1章綜合說明 圖2-46。廣西暴雨洪澇災害風險區劃圖根據氣象站統計資料，xx縣多年平均暴雨日為72.4d，xx暴雨多，強度大，尤其在汛期暴雨經常發生，對山地風電場的建設和運營會產生較大的影響：由于風電場建在山區，地形起伏不平，道路易被雨水沖垮變成溝溝坎坎的狀態，或被積水長期浸泡損壞，會影響正常的生產運行；由于暴雨多，雨量大會導致風電場場坪、升壓站等引發漬澇、山體泥石流等地質災害。工程地質概述北京優普歐能投資管理有限公司擬于xx縣西北部的桿洞鄉、同練鄉、滾貝鄉境內建設廣西xx風電項目，項目主要建（構）筑物包括24座風力發電機塔架、24個箱式變電站和臨時施工道路組成。項目距xx縣城約60km，道路距離約100km。風電場地理位置見圖3-1。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s11：風電場位置示意圖遵循的技術標準⑴《巖土工程勘察規范》GB50021-2001（2009版）；⑵《建筑抗震設計規范》GB50011-2010；⑶《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011；⑷《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）；⑸《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001）；⑹《土工試驗方法標準》GB/T50123-1999；⑺《土工試驗規程》（SL237-1999）。勘察目的和任務根據巖土工程勘察規范及相關規程，本次巖土工程勘察主要任務是：⑴初步查明勘察場地地層，構造，巖土性質，地下水情況；⑵初步查明滑坡、巖溶、土洞、塌陷、泥石流、采空等不良地質現象；⑶提供滿足可行性研究階段所需的各種巖土技術參數；⑷初步判定場地土類型、場地類別、地震液化；⑸對場地的穩定性和適宜性作出初步評價；⑹進行巖土工程分析和評價，提出可行性研究階段地基基礎設計方案和地基處理措施等建議。收集的資料1、業主提供的《xx廣西xx摩天嶺48MW風電場工程可行性研究階段勘測報告》。2、區域地質構造圖。勘察方法本次勘察方法采用了工程地質測繪，挖探、鉆探等勘探手段。工程地質測繪：利用地質羅盤、地質錘、手持GPS等，采取追索法和穿插法，在區域工程地質圖的基礎上開展，對風電場范圍內的地形地貌、地質構造、不良地質作用、巖土類別及分布特征進行調繪分析；鉆探：采用XY-100型地質鉆機1臺，對無出露地段進行鉆探，以查明場地地層巖性及分布特征；挖探：采用洛陽鏟進行淺層挖探，初步查明第四系覆蓋層分布特征。勘察工作量本次勘察共布設鉆孔共6個，孔深10.1～12.3m，勘探點位置詳見《附圖1-勘探點平面布置圖》，完成的勘察工作量詳見“表3-1勘探點一覽表”及“表3-2工作量匯總表”。表3-1勘探點一覽表序號鉆孔編號勘探點類型勘探深度(m)地面標高(m)坐標(m)工作日期備注YX開始日期終止日期1K1鑒別孔12.001547.4036569241.3112813473.9592014.07.152014.07.16/2K2鑒別孔11.801789.2036571181.9762812532.7982014.07.192014.07.20/3K3鑒別孔10.101235.3036570294.3562804714.8012014.07.212014.07.22/4K4鑒別孔12.301192.9036572444.3202802786.9842014.07.162014.07.17/5K5鑒別孔10.001184.2036574440.1722801725.6502014.07.172014.07.18/6K6鑒別孔12.001419.2036575691.0332804593.2992014.07.202014.07.21/表3-2工作量匯總表勘察項目類型單位數量備注工程地質測繪調繪Km231.8調繪場地及周圍100m范圍機械鉆探鉆探個6總進尺68.2m挖探洛陽鏟挖探個8總進尺22m本次勘察外業作業時間2014年9月25日～9月30日，資料整理于2014年10月5日～10月16日進行。區域穩定性區域構造概況從場區斷裂構造分析，擬選場址區附近的斷裂構造主要有四堡斷裂、平洞嶺斷裂、三江～融安斷裂、壽城斷裂、宜山～柳城斷裂，分述如下。四堡斷裂：為殼斷裂，斷裂性質為正斷裂，長度大于135km，強烈活動時期為中元古～印支期，為非全新活動斷裂，距離項目區20km以上。平洞嶺斷裂：屬該層斷裂，斷裂性質為逆沖斷層～正斷層，長度大于170km，為非全新活動斷裂，距離項目區大于20km。三江～融安斷裂：該斷裂屬巖石圈斷裂，斷裂性質為逆沖斷層，長度大于160km，為非全新活動斷裂，距離項目區大于20km。壽城斷裂：該斷裂屬巖石圈斷裂，斷裂性質為逆沖斷層，長度大于180km，為非全新活動斷裂，距離項目區大于20km。宜山～柳城斷裂：屬該層斷裂，斷裂性質為逆沖斷層，長度約230km，寬度5～20km，強烈活動時期為華力西－印支期，為全新活動斷裂，距離項目區大于20km。綜上所述，擬建場址位于無重大活動斷裂帶分布，最近的活動斷裂帶距離場地大于20.0km，擬選場址區域構造相對穩定。擬建風電場區域地構造圖見圖3-2、擬建風電場工程地質平面圖見圖3-3。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s12：擬建風電場區域構造圖圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s13：擬建風電場工程地質平面圖地震規劃區在廣西構造分區圖上處于1區（桂北斷塊強隆起區），新構造運動特征以間歇式強烈上升運動兼有斷塊差異運動和掀斜運為主，內部差異不顯著，形成中山山區，一般海拔1000m以上，夷平面高達1500~1600m，活動構造以北北東向晚第三紀活動斷裂為主地震運動繼承了第三紀以來的構造，在活動的區域上、強度上與新構造分區是一致的，主要發生在桂西和桂東南，而以桂中最少，如“廣西地區地震分區圖”所示圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s14：廣西地區地震分區圖另據史料記載，1695年2月15日xx縣發生過5.5級地震，近代地震活動微弱，無破壞性地震記錄，區域構造穩定性較好根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001)(1:400萬)，場區50年超越概率10%的地震動峰值加速度小于0.05g，相應的地震基本烈度6度。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s15：場區地震動峰值加速度區劃分布示意圖工程地質條件地形、地貌概述場址區屬中高山地貌，山體連綿起伏，地勢相對較平緩，山體自然坡度一般為10°～25°，局部較陡為30°～40°，山頂高程一般為1400m～1900m，山間相對低洼地段為1100m～1200m，高差為300m～800m。地表現狀多位樹木，低矮灌木及雜草為主。場地山體高差較大，邊坡陡峭，交通條件很差，需要專門修建運輸道路。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s16：場地典型地貌的照片場區地層結構根據同類工程經驗及設計意圖，風機位等建構筑物一般位于地勢較高的山頂或坡上，根據收集資料及現場調查，該類地段的地層分布如下：1、粉質粘土，黃色，稍濕，硬塑狀，均質，粘性較好。局部含碎石、礫石，次棱角狀，粒徑一般為0.3m～5cm，成分多位花崗巖風化殘留礦物顆粒。該層大部分場地均有分布。山坡及山頂上厚度一般0.3m～1.0m。2、全風化花崗巖：灰黃色～淺肉紅色，粒狀結構，塊狀構造，組織結構基本被破壞，殘余結構強度較低，基本呈土狀。受構造影響，常伴有球狀風化、槽狀風化和夾層風化等現現象。該層局部分布，厚度一般為5.0m～20.0m。3、強風化花崗巖：褐黃色～淺肉紅色，粒狀結構，塊狀構造，組織結構基本破壞，風華裂隙很發育，巖體破碎，多由半疏松～半堅硬的巖塊組成，巖體基本質量等級為Ｖ級，屬軟巖。該層大部分山頂及山坡分布，層厚一般為5.0m～20.0m。4、中等風化花崗巖：肉紅色～褐黃色，粒狀結構，塊狀構造，組織結構部分破壞，風華裂隙一般發育，巖土較破碎，局部較完整。巖體基本質量等級為Ⅳ級，屬較軟巖，該巖體有一定硬度。該層局部分布，層厚大于10.0m。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s17：場地出露基巖典型照片水文地質條件場地有部分溪溝從山間洼地穿插而過，根據同類工程經驗及設計意圖，風機位等建構筑物一般位于地勢較高的山頂或坡上，就建構筑物而言，其微場地地表水排泄條件良好，不會受洪水淹沒。根據區域水文地質資料，項目區的地下水主要為圖層孔隙水和基巖裂隙水。土層孔隙水賦存于第四系覆蓋層中，性質為潛水。以大氣降水為補給來源，已蒸發或補給鄰近含水層方式排泄。主要分布在山間洼地有一定覆蓋層的地段，埋深1.0m～5.0m。在山頂及山坡地段一般無該含水層分布。基巖裂隙水主要賦存于場區下伏的花崗巖風華裂隙中，受鄰近含水層補給，向鄰近含水層排泄。在山間洼地地段，一般與土層空隙潛水相通，表現為同一水位。在山頂及山坡地段，埋深一般為10m～20m以上。綜上所述，并根據同類工程經驗及設計意圖，風機位等建構筑物一般位于地勢較高的山頂或坡上，就建構筑物而言，地下水對基礎及基礎施工無影響。不良地質作用本風電場場區范圍較大，局部有小規模淺層崩塌現象，多分布于人工開挖的機耕路附近。除此之外，未發現大規模崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷、地面沉降等不良地質作用。根據同類工程經驗及設計意圖，風機位等建構筑物一般位于地勢較高的山頂或坡上，就建構筑物而言，可選擇的范圍大，完全可以避開局部不良地質作用發育地段，選擇較好的地段進行建設。場址工程地質條件初步評價區域穩定性及場地適宜性評價場地無區域性重大活動斷裂通過，區域構造相對穩定區。場地范圍較大，局部有小規模不良地質作用。就建構筑物而言，可選擇的范圍大，完全可以避開局部不良地質作用發育地段，選擇較好的地段進行建設。綜合來說，場地適宜進行風電工程建設。場地類別根據同類工程經驗及設計意圖，風機位等建構筑物一般位于地勢較高的山頂或坡上，就建構筑物而言，初步評判各風機位位于抗震一般地段。根據同類工程經驗及設計意圖，風機位等建構筑物一般位于地勢較高的山頂或坡上。就建構筑物而言，其覆蓋層一般較薄，部分地段直接出露，基巖直接出露的地段，初步評判為I0類場地、有少量土層覆蓋的風機位初步評判為I1類場地。巖土特性評價a）粉質粘土：工程性質良好，但其厚度較薄，一般在基礎開挖深度內會被直接挖除，不具備作為基礎持力層的條件。b）全風化花崗巖：工程性質良好，局部分布。當其厚度較大，分布廣泛時，可作為建構筑物的淺基礎的天然地基持力層。當風機對變形要求較高時，應對該層的地基變形量進行驗算。c）強風化花崗巖：工程性質良好，變形強度好，分布廣泛，厚度穩定，可作為風機位淺基礎的天然地基持力層。d）中等風化花崗巖：工程性質良好，變形強度好，分布廣泛，厚度穩定，可作為風機位淺基礎的天然地基持力層。水文地質條件評價根據同類工程經驗及設計意圖，風機位等建構筑物一般位于地勢較高的山頂或坡上，風機位處地表水排泄條件良好，風機位不受其影響。根據同類工程經驗及設計意圖，風機位等建構筑物一般位于地勢較高的山頂或坡上，風機位處地下水埋深較大，對風機基礎及基礎施工無影響。根據附近其他工程的資料，場址區土對混凝土結構、混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性，土對鋼結構具有微腐蝕性。場地與地基的地震效應根據前面論述，場區50年超越概率10%的地震動峰值加速度小于0.05g，相應的地震基本烈度6度。根據同類工程經驗及設計意圖，風機位等建構筑物一般位于地勢較高的山頂或坡上。該類地段不存在飽和粉土或砂土分布。綜上所述，初步判定場地不存在地震液化的條件。場地工程地質災害評價擬建場區未發現大規模崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷、地面沉降等不良地質作用，地質災害發育不明顯。擬建風機位均位于山頂地段，山體自然坡度一般為10°～25°，局部較陡為30°～40°，植被茂密，在未經人為擾動情況下，坡體穩定。風場建設時，修建運輸通道需要挖填方，但修筑的道路級別相對較低，道路開挖的邊坡坡高一般小于5m，道路沿線的地層為粉質粘土及全～中風化花崗巖，巖體開挖后在外部環境的作用下易發生崩解進而導致塌方及滑坡。因此修建道路產生的邊坡需要采取必要的處理措施，挖方形成的人工邊坡放坡值可參照表3-3處理，填方地段的邊坡可參照表3-4處理；可采用重力式擋墻或毛石骨架進行邊坡支護，毛石骨架骨架內掛三維網，噴混植生綠化。當土坡高度較大，建議每5m設置一個平臺，平臺寬度1～2m。表3-3邊坡開挖建議值地層巖性坡比（坡高≤5m）坡比（5m<坡高≤10m）備注粉質粘土1:1.0～1:1.501:1.50～1:2.00對于大規模的邊坡需要在分析計算的基礎上增加必要的加固措施。全風化花崗巖1:1.25～1:1.50強風化花崗巖1:0.75～1:1.25中等風化花崗巖1:0.5～1:0.75表3-4土質填方邊坡建議值地層巖性坡比（坡高≤5m）備注粉質粘土1:1.75～1:2.00建議下階段對填土進行擊實實驗，在試驗填土壓實系數大于0.94時采用本參數。混礫石粉質粘土1:1.50～1:1.75混碎石粉質粘土1:1.25～1:1.50碎石土1:1.00～1:1.25地基與基礎方案選擇風機位多位于山頂或山坡，基巖直接出露或淺埋，可選擇采用天然地基，以全風化、強風化或中等風化基巖為地基持力層。當風機對變形要求較高時，應全風化花崗巖的地基變形量進行驗算。根據野外鑒別成果，結合當地工程經驗，擬建建構筑物處主要巖土層的物理力學指標初步建議值如下表。表STYLEREF1\s35：風機位處土層的物理力學指標初步建議值土層名稱天然重度凝聚力內摩擦角壓縮模量承載力特征值γCφEsfakkN/m3kPa“°”MPakPa硬塑狀粉質粘土15.0～16.018～2814～187～10190～220表STYLEREF1\s36：場地內主要巖體的物理力學指標初步建議值巖石名稱天然重度（γ）壓縮模量（Es）泊松比（μ）承載力特征值（fak）kN/m3MPa—kPa全風化花崗巖19.0～21.07～10—200～250強風化花崗巖21.0～23.010～15—280～350中等風化花崗巖23.0～24.0—0.35500～800礦產資源與文物古跡調查根據現場調查，場址區內未發現有開采價值的礦產資源，亦未見風景名勝及壓埋文物現象。結論及建議場址區區域構造相對穩定，場地內容易選擇地質條件良好的地段架設風機，場地適宜進行風電場建設。場址區大部分區域地震動峰值加速度值為小于0.05g，對應的地震基本烈度為6度，布設風機位地段不存在飽和粉土或砂土，初步判定不存在地震液化的條件。場址區屬中高山地貌，山體自然坡度一般為10°～25°，局部較陡為30°～40°，山頂高程一般為1400m～1900m，山間相對低洼地段為1100m～1200m，高差為300m～800m。地表現狀多位樹木，低矮灌木及雜草為主。場地山體高差較大，邊坡陡峭，交通條件很差，需要專門修建運輸道路。初步判定各風機位為抗震一般地段；基巖直接出露的地段，初步評判為I0類場地、有少量土層覆蓋的風機位初步評判為I1類場地。風機位處地表水排泄條件良好，風機位不受其影響；地下水埋深較大，對風機基礎施工無影響。根據附近其他工程的資料，場址區土對混凝土結構、混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性，土對鋼結構具有微腐蝕性。建議采用天然地基與整板基礎，風機位處主要巖土層的物理力學指標建議值如表3-5、3-6。根據現場踏勘調查，場址內無可開采礦產資源；亦未見風景名勝及壓埋文物現象。項目任務與規模項目任務地理交通條件xx市位于廣西壯族自治區中北部，地處北緯23°54′～26°03′，東經108°32′～110°28′之間。東與桂林市的龍勝縣、永福縣和荔浦縣為鄰，西接河池市的環江毛南族自治縣、羅城仫佬族自治縣和宜州市，南接來賓市金秀瑤族自治縣、象州縣、興賓區和忻城縣，北部和西北部分別與湖南省通道侗族自治縣和貴州省黎平縣、從江縣相毗鄰。xx是中國西南地區重要的鐵路樞紐，xx位于廣東省、廣西壯族自治區、貴州省、湖南省、云南省五省（區）中心，鐵路交通便利。xx港位于xx市境內，是地方性內河主要港口，為以腹地商品出口為主兼顧貨物中轉、旅游服務的內河綜合性港口。柳江穿城而過，xx口岸是1990年對外開放的國家一類內河口岸，沿著柳江可到梧州、廣州、香港、澳門乃至出海，可常年通航500噸級船只。xx苗族自治縣，隸屬于廣西壯族自治區xx市，位于自治區北部，云貴高原苗嶺山地向東延伸部分。xx縣城xx鎮位于東經109°14′，北緯25度°04′，東臨融安縣，南連柳城縣，西與環江縣、西南與羅城仫佬族自治縣接壤，北靠貴州省從江縣。xx縣地勢中部高四周低，中西部和西南部為中山地區，東南部和東北部為低山地區，南端為丘陵巖溶區。xx縣已建成桿洞至貴州雍里、大年至三江富祿兩條通省、通縣聯網路，求修至紅水等17條182km通村四級路改造工程。完成和睦至古頂等9條85km建制村水泥路，6座渡改橋。公路路網進一步完善，全縣公路通車里程達到1823km，比2009年新增79km，每百平方公里公路密度達到39.4km，公路通村率達99%。社會、經濟情況概述xx市總面積為18617km2，其中市區面積約為1016.75km2。xx市轄4個市轄區（城中區、魚峰區、柳南區、柳北區）、4個縣（柳江縣、柳城縣、鹿寨縣、融安縣）、2個自治縣（xx苗族自治縣、三江侗族自治縣）另外，xx市設立了以下經濟管理區：xx高新技術產業開發區（國家級）、柳東新區（xx汽車城）和陽和新區（陽和工業園）。截至2014年末，xx市人口372.35萬人，其中市區常住人口約200萬人。從第六次人口普查結果顯示，全市常住人口中，漢族人口為183.86萬人，占48.92%；少數民族人口為192.01萬人，占51.08%。xx地區生產總值為2010.05億元，增長10%；其中工業增加值1166.65億元，增長11.0%；財政收入285.06億元，增長9.6%；全社會固定資產投資1566.71億元，增長19.4%；社會消費品零售總額758.42億元，增長14.6%；城鎮居民人均可支配收入24355元，增長9.8%。xx縣面積4665km2，轄4個鎮：xx鎮、和睦鎮、三防鎮、懷寶鎮；16個鄉（含2個民族鄉）：大年鄉、良寨鄉、拱洞鄉、紅水鄉、白云鄉、大浪鄉、永樂鄉、同練瑤族鄉、汪洞鄉、桿洞鄉、滾貝侗族鄉、香粉鄉、四榮鄉、洞頭鄉、安太鄉、安陲鄉，人口47萬，其中有苗、瑤、侗、壯等少數民族人口35.41萬人。2014年xx縣實現地區生產總值70.73億元，同比增長11%；財政收入完成5.45億元，同比增長7%；全社會固定資產投資完成89億元，同比增長23%；農民人均收入6072元，同比增長15%；城鎮居民人均可支配收入23200元，同比增長10%。區域能源資源情況xx縣境內已發現礦種40種，主要有鎢、錫、銅、鉛、鋅、鐵、鉑、銻、高嶺土、蛇紋礦、硅石等。礦產地約190個，礦床主要集中分布在元寶山周邊、摩天嶺西側、xx至洛西三大區塊。xx縣雨量充沛，元寶山一帶為廣西三大暴雨中心之一。除都柳江、融江自北偏東往南流過縣境外，縣境內河流流域面積大于50km2的河流有27條。縣境內流域面積在100km2以上的河流有融江、貝江、英洞河、桿洞河、大年河、泗維河、田寨河等7條河流，年徑流量達65.21億m3，水力資源極豐富。區域電網現狀截至2013年底，廣西境內有500kV變電站17座，變壓器22臺，總變電容量16000MVA（屬廣西產權6座，變壓器9臺，容量6750MVA），500kV交流線路總長度約7965.29km（含跨省線路廣西段，屬廣西產權1221.73km）；220kV公用變電站83座，變壓器148臺，總變電容量21423MVA，此外，還有220kV那雄升壓站一座，容量2×120MVA，220kV線路總長度9899km（其中屬廣西電網公司產權9756.88km）。xx縣電網位于廣西xx市北部，由廣西電網公司和xx苗族自治縣水利電業有限公司兩家供電公司供電。截止2013年底，xx縣還沒有220kV變電站，擁有110千伏變電站2座，變電容量123MVA，其中一座是110kV桃源變電站，容量40+20MVA，屬于廣西電網公司資產，另一座是110kV滾貝變電站，容量63MVA，屬于xx苗族自治縣水利電業有限公司資產。其中110kV桃源變電站通過美亞水電站～桃源、里明220kV變電站～桃源一共2回110kV線路與廣西電網連接。110kV線路有3回，包括美亞水電站～桃源、里明220kV變電站～桃源、滾貝～桃花110kV線路，線路總長度130公里。xx縣有110千伏線路54km；35千伏變電站12座，容量20800千伏安，35千伏線路319.6km(不含用戶專用線路及電站業主投資專用線路)；10千伏線路1894km；低壓線路3484km；配電臺區1646個，容量11900千伏安，形成了一個覆蓋全縣的安全供電網絡，供電量和供電的穩定性、可靠性大大提高。2014年xx縣全社會用電量約461GW.h，最大負荷約117.5MW，用電量比2013年增長20.7％。2014年xx縣地方電源裝機總容量為114.79MW，其中，水電裝機容量為109MW，年發電量260GW.h，火電裝機容量為12MW。此外，xx縣內有廣西電網統調水電站2座，也就是麻石電站和古頂電站，麻石電站容量為100MW，電站通過3回110kV線路（至古宜變、長安變和桂林百壽變各1回）接入電網；古頂電站容量為80MW，電站通過1回220kV線路接入220kV融安變電站。xx縣電網存在的主要問題：110kV網絡比較薄弱，供電能力并不強，不能滿足全縣小水電輸送需求，造成小水電在豐水期大量棄水，隨著小水電的不斷建設開發，情況將更為嚴重，同時隨著xx縣加大縣城城鎮建設力度，工業、加工、商業及旅游等行業不斷發展壯大，xx縣縣城區域經濟發展迅速，供電負荷增長較快，而作為縣城中心變電站的桃源110kV變電站已無擴建余地，無法滿足負荷增長的需求。區域電力負荷預測及電力電量平衡分析xx縣“十二五”期間，把發展地方小水電作為xx工業富縣和可持續發展戰略的重要任務，以水電發展作為工業的支柱產業，積極引資融資，科學規劃和開發小水電資源，加快縣內電網建設，實現資源優勢向經濟優勢轉化，促進縣城工業經濟發展。xx縣擁有xx脫硫廠、飛鷹硅廠、貝江水泥廠、森雷硅廠、廣榮鑄造廠，天寶化工公司等一些用電大客戶，客戶用電較多，2014年用電量達到211GW.h，超過xx縣總的用電量的45%。這些客戶用電在今后幾年略有增加，到2015～2020年用電量為335GW.h。另外，根據xx縣規劃，在xx境內計劃建設xx電鐵牽引站，年用電量約50GW.h，負荷10MW；建設xx縣柳化電石廠，年用電量約1176GW.h，負荷196MW。所有以上大客戶用電量2015年達到1511GW.h，最大負荷256MW，2020年用電量達到1561GW.h，最大負荷266MW。xx縣柳化電石項目是xx縣人民政府與2007年與項目業主xx化學工業集團有限公司洽談引進的。2009年4月，雙方簽訂了《柳化電石項目土地出讓協議》和《柳化電石項目投資建設協議》。2011年2月15日，北京優普歐能投資管理有限公司與xxxx柳化化工有限公司簽訂《柳化電石項目供用電協議》。xx縣柳化電石項目投資總額5億元人民幣，屬廣西自治區重點建設項目，建設分兩期，一期年產電石20萬噸，用電容量2×75MVA，年用電量588GW.h，最大用電負荷98MW，于2012年底建成投產；二期再增加年產電石20萬噸，計劃在一期投產后繼續建設，增加用電容量2×63MVA。一、二期工程建成后，整個電石項目合計年用電量1176GW.h，最大用電負荷196MW。除掉上面的大客戶用電外，2014年xx縣常規用戶的用電量為250GW.h，負荷67.5MW。按照10%的年增長率，2015年xx縣常規用戶用電量達到331GW.h，最大負荷達到89MW，2020年常規用戶用電量達到533GW.h，最大負荷達到144MW。合計大客戶用電和常規用戶用電，得到2014年、2015年和2020年xx縣用電量分別為1812GW.h、1842GW.h和2094GW.h，最大負荷分別為334MW、342MW和410MW。剔除xx縣柳化電石廠用電采用110kV供電后，得到2014年、2015年和2020年xx縣用電量分別為636GW.h、666GW.h和918GW.h，最大負荷分別為138MW、146MW和214MW。xx縣水能資源豐富，全縣河流水能資源蘊藏量約580MW，可開發利用裝機容量約570MW。根據xx縣電源發展規劃，預計2015年和2020年xx縣地方電源裝機容量分別為260MW和419MW，其中水電裝機容量分別為149MW和209MW（不含古頂電站和麻石電站），火電裝機容量分別為12MW和12MW，風電裝機容量分別為99MW和198MW。進行電力平衡時，豐、枯大方式小水電出力分別采用裝機的70%和30%計，其中麻石電站接入融安電網，古頂電站接入220kV電網，不參與xx縣的電力電量平衡，糖廠自備小火電機組按實際開機情況計，發電量參考歷年利用小時數綜合考慮。風電分參與平衡和不參與平衡兩種情況，參與平衡時按裝機容量出力考慮用以校驗網絡。a）風電不參與平衡：經過電力電量平衡后，2013年、2014年、2015年和2020年xx縣缺電力分別為189MW、290MW、296MW、339MW。b）風電參與平衡：經過電力電量平衡后，2013年、2014年、2015年和2020年xx縣缺電力分別為139MW、191MW、197MW、141MW；全年缺電量分別為934GW.h、1167GW.h、1167GW.h和992GW.h。通過上述數據分析，風電場部分規劃容量可以在xx縣消納，總規劃容量不能在當地消納，需要通過當地電網將多余電量外送。 風電現狀及發展規劃根據廣西氣候中心風資源普查及詳查評估成果，廣西總體上具有桂北、桂南山區和北部灣沿岸風能資源較大、西部丘陵地帶和東部河谷平原風能資源偏小的特點。此外，受地形因素影響，廣西區內桂中、桂西等地區局部河谷及風速走廊的風資源亦比較豐富。在初步考慮限制風能資源開發的主要因素并結合模擬分析，廣西70m高度年平均風功率密度達到400W/m2以上的技術開發面積約370km2，技術開發量約1240MW；達到300W/m2以上的技術開發面積約2150km2，技術開發量約6920MW；達到250W/m2以上的技術開發面積約4022km2，技術開發量約13170MW。廣西風能資源潛在開發量較大的區域主要分布在廣西東北風能資源豐富帶、桂中風能資源豐富帶、桂南風能資源豐富帶等三個帶約11個區，三個帶潛在風能資源技術可開發面積約1757km2，技術開發量總計約5680MW。據初步統計，截止2014年底，已通過廣西區發改委核準的項目總容量1573MW，已并網容量為135MW。廣西風電發展的總體目標是：力爭在“十二五”末使風電消費量達到能源消費總量的5%，爭取在“十二五”末，裝機規模達到30萬kW。根據《廣西新能源產業發展規劃》，到2015年，廣西風電裝機規模達到100萬kW左右；到2020年，風電裝機規模達到200萬kW左右。本風電場已列入《廣西陸上風電建設規劃》，有利于項目開展核準、建設工作。工程建設必要性1、開發風電場符合我國能源產業發展戰略和方向我國政府重視可再生能源的發展，風電和光伏的發電總規模多年持續增長，2014年4月18日，李克強總理在新一屆國家能源委員會首次會議上也明確要求推動能源生產和消費方式變革，走出一條清潔、高效、安全、可持續的能源發展之路。6月13日召開的中央財經領導小組會議上，習近平總書記更是將能源生產和消費提高到了“革命”的高度。風能、生物質能、太陽能和潮汐能等將是未來一段時間新能源發展的重點。為限制氣候變化和全球變暖，實現中國在哥本哈根會議上的承諾，要求采取以下措施：減少溫室氣體和其它污染物的排放總量；減少化石燃料的使用，鼓勵開發建設和使用可再生能源；鼓勵可持續發展。風電是新能源領域中技術最成熟、最具規模開發條件以及有商業化發展前景的發電方式之一。風電場的開發建設，符合我國能源發展戰略，有利于調整電網結構，因此，本風電場的建設是必要的。2、風電場工程開發可促進地方經濟的發展建設風電場，會帶動當地相關產業（如建材、交通、設備制造業）的發展，對擴大就業和發展第三產業將起到促進作用，從而帶動和促進當地國民經濟的全面發展和社會進步。隨著風電場的相繼開發，風電將為地方開辟新的經濟增長點，對拉動地方經濟的發展，加快實現小康社會起到積極作用。3、風電場工程開發有利于緩解環境保護壓力隨著化石資源（石油、煤炭）的大量開發，不可再生資源保有儲量越來越少，同時環境問題越發突出。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》提出了“十二五”期間單位國內生產總值能耗降低16%，單位國內生產總值二氧化碳排放降低17%。主要污染物排放總量顯著減少，化學需氧量、二氧化硫排放分別減少8%，氨氮、氮氧化物排放分別減少10%。風電場工程利用風能發電，可替代并節約化石燃料能源，可減排溫室氣體量和其他污染物。同時，從現有的開發技術和經濟性看，風能開發具有一定的優勢，隨著風電機組國產化進程加快，風電機組的價格將進一步降低，風電的競爭力將大大增強。因此，本風電場工程的建設符合國家和廣西產業政策，有利于實現國家和廣西“十二五”規劃節能減排的目標，同時也符合可持續發展目標。本項目的作用和意義xx地區2014年生產總值為2010.05億元，增長10%；全部工業總產值4014.18億元，增長13.1%。按目前發展趨勢，“十三五”期間xx市經濟將有較大增長值，用電量也相應增加，用電負荷也將出現較快增長，本項目的實施有利于改善xx市的電力平衡，完善xx電網網架結構。本項目屬于清潔發電項目，風能是低能耗、低污染、低排放的可再生能源。風力發電與常規火力發電相比能減少環境污染、節能降耗，有利于xx縣和xx市的環境保護。也是xx縣政府履行中國政府“控制溫室氣體排放的行動目標（到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%）義務的重要體現。項目規模xx廣西xx縣風電場規劃總容量為400MW，分八期建設（名稱分別為摩天嶺、梓山坪、桿洞、慶林山、堯告嶺、阿扣山、幫福、沙坪頂風電場。），風電場地理位置見圖4-1所示。本風電場為桿洞風電場，容量48MW，建設24臺2MW風電機組。風電場內主要是荒地，局部是林地，地形以山地為主，起伏較大，海拔為500~1750m，東經108°40'53"-108°46'47.25"、北緯25°25'38"-25°16'53"，本風電場在規劃中的位置圖見圖。本風電場拐點坐標見表4-1所示。表STYLEREF1\s4SEQ表\*ARABIC\s11：桿洞風電場拐點坐標(WGS84坐標)區域一：區域二： 編號XY編號XY1267463281447412690672811168226744228131612266832280628932700002813070327366227994244270000281447942758442804520圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s11：本風電場在規劃中的位置圖前四期風電場(摩天嶺、梓山坪、桿洞、慶林山風電場)合建一座220kV升壓站，容量200MVA，位于桿洞風電場東南部，坪浪村東北方向約2km。本風電場擴建一臺100MVA主變壓器，前四期風電場全部接入此站，經過升壓后，220kV線路向南接入貝江220kV變電站（規劃站）。后四期(堯告嶺、阿扣山、幫福、沙坪頂風電場)合建一座220kV升壓站，具體位置待定。風電設備可自廣西xx沿G209至xx，而后沿S309省道（廣西）西行至滾貝路口，而后北行走縣道X640至風電場。其中國道、省道及縣道至“滾貝110站”道路的通行條件較好，具備大型設備的運輸條件。第244頁第243頁風力發電機組選型和布置選型依據風能資源根據對0185#、0190#、0194#測風塔數據的統計分析，對本風電場風能資源評價如下：1．風功率密度等級0185#測風塔代表年95m、93m、90m、85m、80m、75m、70m、60m、50m、30m、10m高度年平均風速分別為6.9m/s、6.9m/s、6.9m/s、6.9m/s、6.9m/s、6.9m/s、6.8m/s、6.8m/s、6.6m/s、6.3m/s、5.8m/s，相應的年平均風功率密度分別為357W/m2、356W/m2、356W/m2、354W/m2、352W/m2、349W/m2、347W/m2、335W/m2、298W/m2、267W/m2、225W/m2，其中95m、93m、90m、85m、80m、75m高度風速由70m高度實測風速根據擬合風切變指數推算得出（其他塔同理）；0190#測風塔代表年95m、93m、90m、85m、80m、75m、70m、60m、50m、30m、10m高度年平均風速分別為8.7m/s、8.7m/s、8.7m/s、8.7m/s、8.7m/s、8.7m/s、8.6m/s、8.6m/s、8.5m/s、8.3m/s、7.4m/s，相應的年平均風功率密度分別為602W/m2、601W/m2、599W/m2、595W/m2、592W/m2、588W/m2、584W/m2、562W/m2、541W/m2、494W/m2、362W/m2；0194#測風塔代表年95m、93m、90m、85m、80m、75m、70m、60m、50m、30m、10m高度年平均風速分別為5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、5.0m/s、4.9m/s、4.8m/s、4.6m/s、4.1m/s，相應的年平均風功率密度分別為168W/m2、168W/m2、167W/m2、166W/m2、165W/m2、164W/m2、163W/m2、157W/m2、145W/m2、133W/m2、95W/m2。0185#測風塔代表年在測風塔處風能資源等級為3級；0190#測風塔代表年在測風塔處風能資源等級為6級；0194#測風塔代表年在測風塔處風能資源等級為1級。綜合3個測風塔的風能資源和風電場風能資源圖譜，判斷本風電場風能資源等級為3級。2．風速、風能時間變化統計表明，各測風塔2月份風速、風功率密度達到全年最大值，6、8月份風速、風功率密度達到全年最小值；從9月份到12月風速逐漸增大，從2月份到6月份風速呈減小趨勢。該風電場風速、風功率密度年變化總體上表現為冬、春季較大，夏、秋季較小。各測風塔風速、風功率密度日變化總體上表現為下午較小、夜晚至凌晨較大，各高度日變化基本一致。3．盛行風向和盛行風能方向分析表明，本風電場盛行風向位于S～SW扇區，次盛行風向位于N～NNE扇區，基本表現為以西風、西南風為主。分析表明，本風電場盛行風向位于S～SW扇區，次盛行風向位于N～NNE扇區，基本表現為以西風、西南風為主；盛行風能方向位于S～SW扇區，次盛行風能方向位于N～NNE扇區，風向分布較為一致。0185#測風塔、0190#測風塔、0194#測風的70m高度處盛行風向分布基本一致，盛行風能方向分布也基本一致；10m高度處各測風塔風向和風能分布有一定區別，0185#測風塔盛行風向位于WNW～W扇區，0190#測風塔盛行風向位于SSW～SW扇區，0194#測風塔盛行風向位于NNE～N扇區，各塔盛行風能方向與盛行風向分布基本一致。4．全年有效風速小時數統計表明，測0185#測風塔70m高度3～25m/s全年有效風速小時數為7702h，占總數的87.92%；70m高度3～25m/s全年有效風速小時數為7668h，占總數的87.53%。測風塔低風速所占比率較大，建議采用較大葉片的風電機組，增加風電機組的捕風能力，更好的利用風能。0190#測風塔70m高度3～25m/s全年有效風速小時數為8123h，占總數的92.73%；70m高度3～25m/s全年有效風速小時數為8055h，占總數的91.95%。測風塔高風速所占比率較大，能很好的利用風能。0194#測風塔70m高度3～25m/s全年有效風速小時數為6633h，占總數的75.72%；70m高度3～25m/s全年有效風速小時數為6616h，占總數的75.53%。測風塔低風速所占比率較大，建議采用較大葉片的風電機組，增加風電機組的捕風能力，更好的利用風能。5．風速、風能頻率分布統計表明，0185#測風塔代表年70m高度有效風速（3.0～25.0m/s）眾值集中于2～9m/s風速區間，占全部風速的72.23%；出現頻率最高的風速均為5m/s，占全部風速的10.79%；風能眾值集中于8～15m/s風速區間，占全部風能的61.55%；風能分布最集中的風速區間均為12m/s，占全部風能的8.83%。0190#測風塔代表年70m高度有效風速（3.0～25.0m/s）眾值集中于4～11m/s風速區間，占全部風速的62.63%；出現頻率最高的風速均為5m/s，占全部風速的8.81%；風能眾值集中于10～17m/s風速區間，占全部風能的63.72%；風能分布最集中的風速區間均為14m/s，占全部風能的10.02%。0194#測風塔代表年70m高度有效風速（3.0～25.0m/s）眾值集中于1～8m/s風速區間，占全部風速的83.76%；出現頻率最高的風速均為3m/s，占全部風速的12.97%；風能眾值集中于6～13m/s風速區間，占全部風能的67.23%；風能分布最集中的風速區間均為9m/s，占全部風能的11.32%。以上分析表明，0185#、0190#測風塔風速頻率分布以高、中風速為主，有效風速出現頻率較高，風速與風能頻率最大風速較為接近，有利于風能的利用。0194#測風塔風速頻率分布以低風速為主，有效風速出現頻率較低，不利于風能的利用。6．風電機組等級目前推算0185#測風塔位置處95m、93m、90m、85m、80m、75m、70m高度50年一遇最大風速均小于37.5/s，根據國際電工協會IEC61400-1(2005)標準，測風塔70m高度以上15m/s風速區間的湍流強度不大于0.16，初步確認本風電場可以選用IIIB類及以上風電機組。地形地貌xx縣位于廣西壯族自治區北部，屬xx市管轄。東臨融安縣，南連柳城縣，西與環江毛南族自治縣，西南與羅城仫佬族自治縣接壤，北與貴州省從江縣，東北與三江侗族自治縣毗鄰，行政區域面積4624km2。縣境地勢為中部高四周低，中西部和西南部為中山地區，海拔1500m以上的山峰有57座，其中摩天嶺海拔1938m，元寶山海拔2081m。東南部和東北部為低山地區。南端為丘陵巖溶區，該地區較為平緩，被稱之為縣內平原。在氣候分區上，屬典型的中亞熱帶季風氣候，氣候溫和雨量充沛，多年年均氣溫為19.0℃，歷年平均氣溫值介于18.6℃~19.8℃之間。xx廣西xx縣風電場規劃總容量為400MW，分八期建設（名稱分別為摩天嶺、梓山坪、桿洞、慶林山、堯告嶺、阿扣山、幫福、沙坪頂風電場。），本風電場為桿洞風電場，容量48MW，建設24臺2MW風電機組。風電場內主要是荒地，局部是林地，地形以山地為主，起伏較大，海拔為500~1750m。地圖數字化本項目選用挪威軟件Windsim6.2進行發電量計算。應用此軟件時，必須要對風電場所在地區地形、地貌進行數字化處理，其工作主要包括：地圖標定、等高線繪制、粗糙度描述、山體模型的建立、風電場工程定位等。地圖標定在ASTERGDEMV2數字化生成地形圖的基礎上，對地形圖進行坐標賦值。經過與1:1萬國家測繪地形圖進行核實后，地圖標定精度能夠滿足技術要求。等高線繪制根據ASTERGDEMV2數字化生成地形圖，得到了風電場內部詳細等高線。為了充分考慮風電場外圍地形地貌對發電量的影響，又繪制了風電場外圍5km區域的等高線。粗糙度描述根據對現場植被、障礙物的了解定義了風電場的內部粗糙度，風電場內主要植被為野草和部分地區有矮小灌木零星分布，為了充分考慮風電場外圍地形地貌對發電量的影響，又繪制了風電場外圍5km區域的粗糙度情況。山體模型的建立根據繪制好的等高線，描述準確的粗糙度文件利用挪威軟件Windsim輔助建立山體地形模型。效果圖如下圖所示：圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s11：Windsim輔助建立山體地形模型圖隔離帶的設置由于風電場規模較大，為減小周圍風電場對本風電場的影響，減小風電場之間的尾流影響，考慮在場內結合地形情況在本風電場與附近風電場間沿溝壑地帶設置一條自然隔離帶，在充分利用風能資源的前提下減小風電場間尾流相互影響。風力發電機組選型初步方案根據國內外風電場建設的經驗以及近年來單機容量不斷增大的趨勢，在條件允許的情況下，盡可能采用較大容量的風力發電機組，以便更好地利用當地風能資源，獲取更大的經濟效益。目前市場上的各大風力發電機組生產廠商有華銳、金風、東汽、明陽、湘電、上電、重慶海裝、Vestas、Nordex等。對以上風力發電機組生產廠商所生產的幾十種不同機型進行了全面整理分析，從機型的技術成熟度、批量生產能力以及市場占有率等因素，進行比選。對桿洞風電場風能資源的特點、場址的地形地貌特征、交通運輸條件以及國內外各種風力發電機組的實際運行情況等因素綜合分析，并結合目前國際上成熟的商品化風力發電機組技術規格以及以往工程項目的分析結果，初步選擇單機容量為2000kW及以上的風力發電機組。桿洞風電場場區海拔比較高，地勢比較陡峭，對外交通較為便利。根據IEC61400-1標準，本風電場宜選機型為IIIB類。根據目前國內外風力發電機組的發展趨勢及當前國內裝機的類型、制造水平、技術成熟度，并結合場區的風資源情況、地形地貌、安裝條件，本工程初步選擇兩種不同功率等級的5種風力發電機組進行比較。等級一：單機容量為1500kW，共布置33臺風力發電機組，總裝機容量為49.5MW。等級二：單機容量為2000kW，共布置24臺風力發電機組，總裝機容量為48MW。風力發電機組的技術描述同種類型相同額定功率的兩種風力發電機組相比，風輪直徑越大，則掃風面積越大，風力發電機組獲得的風能越多，發電量也越多。因此，在相同額定功率的情況下，根據風電場的資源情況，盡可能采用技術成熟、風輪直徑大、機組可靠性高的機型以便提高發電量。所選風力發電機組須滿足《南方電網風電場接入電網技術規范》（Q/CSG110008-2011）、《風電場接入電力系統技術規范》（GB/T19963-2011）、《大型風電場并網設計技術規范》（NB/T31003-2011）中的要求：

1）無功電源：風電場安裝的風電機組應滿足功率因數在超前0.95~滯后0.95的范圍內動態可調。

2）無功容量配置：對于直接接入公共電網的風電場，其配置的容性無功容量能夠補償風電場滿發時匯集線路、主變壓器的感性無功及風電場送出線路的一半感性無功之和，其配置的感性無功容量能夠補償風電場送出線路的一半充電無功功率及風電場自身的容性無功功率，其中動態無功補償裝置的容量應不小于總補償容量的50%。

3)電能質量：風電場接入電力系統后，并網點的電壓正、負偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10%，一般應為額定電壓的-3%～+7%。

根據依據《電能質量電壓波動和閃變》（GB/T12326-2008），PCC點在系統正常運行的較小方式下，以一周（168h）為測量周期，所有長時間閃變限值都應該滿足閃變限值的要求。并網的機組必須通過《風電機組并網檢測管理暫行辦法》規定檢測，并網檢測內容包括風電機組電能質量、有功功率、無功功率調節能力、低電壓穿越能力、電網適應性（包括頻率/電壓適應性和抗干擾能力）、電氣模型驗證。其中低電壓穿越能力要求具體如下：風電場并網點電壓在下圖中電壓輪廓線及以上的區域內時，場內風電機組必須保證不間斷并網運行；并網點電壓在圖中電壓輪廓線以下時，場內風電機組組允許從電網切出。其中：(1)風電場內的風電機組具有在并網點電壓跌至20%額定電壓時能夠保證不脫網連續運行625ms的能力；(2)風電場并網點電壓在發生跌落后2s內能夠恢復到額定電壓的90%時，風電場內的風電機組能夠保證不脫網連續運行。該曲線滿足目前南方電網公司風電場接入電網技術規定。所選機組的低電壓穿越特性參照如下圖所示。圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s12：風電機組對低電壓穿越要求示意圖風電場項目公司依據《風電信息管理暫行辦法》（國能新能【2011】136號）文件，按照國家風電信息管理中心信息系統要求，通過專有設備和網絡連接自動提交各風電機組運行的SCADA（數據采集與監控系統）有關實時數據，同時風電場項目公司應確定專門信息員負責信息工作，并報國家風電信息管理中心備案。結合本風電場的風資源情況、現場的交通安裝條件及當前風力發電機組的制造水平、技術成熟程度的要求，本風電場選用5種機型做方案比較。5種風力發電機組具體參數見表5-1。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s11：5種風力發電機組基本技術參數一覽表產品型號WTG1WTG2WTG3WTG4WTG5廠家金風GamesaVestas海裝南車容量（kW）15002000200020002000風輪93114110111110110673310207950396779519951975/8580/9380808080/859~2013.07179.5~20.512~1412~14功率調節變槳變速變槳變速變槳變速變槳變速變槳變速切入風速（m/s）2.53333額定風速（m/s）9.513切出風速（m/s）1925202520安全風速（m/s）52.552.552.552.552.5宜選機型IECIIIBIECIIIAIECIIIAIECIIIBIECIIIA溫度生存溫度-40℃~+50℃-45℃~+45℃-30℃~+40℃-45℃~+50℃-45℃~+50℃運行溫度-30℃~+40℃-20℃~+30℃-20℃~+40℃-30℃~+40℃-30℃~+40℃發電機型式永磁同步雙饋異步雙饋異步雙饋異步雙饋異步容量（kW）15002000200021502000電壓（V）690660690690690頻率（Hz）5050505050齒輪箱變比無無無1:127.971:91重量塔架（t）125/173145.7/230183183.8196.121圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s13：各風力發電機組功率曲線圖對5種型號風力發電機組技術性能分析：從技術來看，比選的機型均為技術先進，應用成熟的變槳變速風力發電機組，這種機組的風輪葉片槳距角可以調節，同時發電機可以變速，并輸出恒頻恒功率電能。在低于額定風速時，通過改變風輪轉速和葉片槳距角使風力發電機在最佳尖速下運行，輸出最大的功率；在高于額定風速時，通過改變葉片槳距角使風力發電機組功率輸出穩定在額定功率。WTG2、WTG3、WTG4、WTG5為雙饋感應型風力發電機組，這種風力發電機組的轉子采用了交流勵磁，可以通過調節勵磁電流的頻率、幅值等參數調節發電機的有功和無功出力，可以根據電網的需要發出或者吸收無功功率，以改善當地電網的電能質量。由于可以隨著風速的變化實現變槳運行，使機組始終接近于最佳運行工況，捕獲最多的風能，從而提高風力發電機組的發電能力，是目前的主流機型。WTG1采用直接驅動、永磁同步發電機并網的設計方案，其優點如下：1、由于傳動系統部件的減少，提高了風力發電機組的可靠性和可利用率。2、永磁發電技術及變速恒頻技術的采用提高了風力發電機組的效率。3、風力發電機組可靠性的提高降低了風力發電機組的運行維護成本。不同機型的布置方案桿洞風電場位于地勢起伏較大、地形較復雜的山區。規劃區域風速分布圖見圖5-4。由于風電場地形較復雜，海拔高度差異較大，在計算發電量時充分考慮了地形的復雜性，采用充分利用多個測風塔分析的結果，使用適合復雜地形的Windsim軟件進行多測風塔綜合進行計算。圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s14：桿洞風電場工程風速分布圖桿洞風電場風力發電機組布置原則：1、充分考慮利用風電場的地形條件，恰當選擇機組之間的距離，初步布置風機機組時，在盛行風能方向上機組間距大于6倍的葉輪直徑，垂直于盛行風能方向上機組間距大于4倍的葉輪直徑，然后進行優化，盡量減少風力發電機組之間尾流影響。由于本風電場風能較好的區域主要分布在海拔較高的山脊上，在具體布機過程中盡量沿山脊走向布置。2、避開輸電線路，礦區規劃。3、結合土地利用規劃圖，避開居民村莊所在位置。5、考慮場內送變電方案的最佳配置、運輸條件及安裝條件的許可。6、考慮風電場未來的運行、管理和維修的方便。7、運用ASTERGDEMV2數字化地形圖、Windfarmer、Windsim軟件進行風力發電機組優化布置和發電量計算。根據風力發電機組布置原則，結合風電場現場的盛行風能方向并結合場區的地形情況，綜合考慮各影響因素，進行風電場風力發電機組排布。根據1:1萬測繪圖和ASTERGDEMV2數字化地形圖、業主提供的范圍對風力發電機組進行布置，用Windfarmer軟件，在限定的區域內對風力發電機組的布置進行優化，并結合Windsim軟件對尾流較大的機組進行調整，優選連續的山脊，有利于節省線路和道路，形成最后的風機布點圖。1500kW風力發電機組布置方案WTG1采用1500kW風力發電機組，具體布機情況如圖5-5所示。圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s15：1500kW布置方案圖2000kW風力發電機組布置方案WTG2-WTG5采用2000kW風力發電機組，具體布機情況如圖5-6所示。圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s16：2000kW布置方案圖排布方案根據風能資源章節的結論，并且根據50年一遇最大風速、平均風速和湍流強度綜合判斷本風電場宜選機型IIIB類，因此本風電場的機組布置采用IIIB類及以上機組；根據計算結果上述5種機型不同葉片和輪轂高度的排布方案如下：表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s12：不同葉片和輪轂高度排布方案項目機型WTG1WTG2WTG3WT4WTG5風電場情況總容量49.548484848排布方式93m葉片，85m輪轂高度33臺114m葉片，80m輪轂高度24臺110m葉片，80m輪轂高度24臺111m葉片，80m輪轂高度24臺110m葉片，80m輪轂高度24臺風電機組的最終排布方案在后續確定中標機型、經現場實地微觀選址、風機廠商載荷驗算后最終確定。單機容量確定根據選定的5種機型進行發電量測算（本表發電量為標準空氣密度1.225kg/m3的情況下測算值）。在機型選擇階段，我們根據5種機型進行發電量測算，在相同的比較平臺上從靜態分析和動態分析兩個角度分別進行技術經濟比較，具體經濟指標見表5-3。.表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s13：桿洞風電場機組選型技術經濟比較表（此表中的各指標采用標準空氣密度對應的功率曲線計算得出，以下投資均不含接入系統投資）項目機型WTG1WTG2WTG3WTG4WTG5風電場情況49.5484848488580808080332424242411172.779012581.758611725.497411687.709311281.39342257.12712621.19972442.81202434.93942350.2903風電場投資400.37400.37400.37400.37400.3732940.9436190.1637751.8230086.4031052.7629913.3733162.5934724.2527058.8328025.194806.724664.684664.684695.154695.154039.274158.784231.163923.303959.82839.52904.06936.74777.88797.9443026.8246318.0447984.7639883.1040906.031119.971205.641249.021038.141064.7644146.7947523.6749233.7740921.2441970.808692.299649.599996.828308.988522.098918.549900.7710257.048525.268743.923.95133.77724.19893.50123.7204經濟指標4351219997.9628692.4321308.5427160.8423295.17“度電成本”是風力發電工程項目領域中經常應用到的靜態經濟指標，具有簡單、快捷、易算、直觀的優點，但是因為該經濟指標沒有考慮在整個運營期間內資金的時間價值，因此不能準確、全面地反映項目在整個運營期間內的經濟效益，在此僅作為參考值。從上表可以看出，5種機型度電成本比較結果為WTG4最優，WTG5次之、WTG2、WTG1居中，WTG3最差。“凈現值比較法”是多方案比較中常用的一種分析方法，充分考慮到工程項目中重要投資要素的變化和運營期間資金的時間價值，能夠較為準確地反映出不同方案在整個運營期間內的經濟效益比較，是目前比較科學、全面的經濟指標。本報告中各方案比較以“凈現值比較法”作為排序選擇依據。從上表可以看出，凈現值比較后的結果為：表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s14：5種機型排布方案技術經濟比較順序表結合風力發電機組廠家供貨時間、山地復雜地形的運行業績、后期維護成本、風機故障率和企業戰略，本報告推薦經濟效益較好、單機容量為2000kW的WTG2風力發電機組，即24臺葉片長度為114m的WTG2機組。選定機型不同輪轂高度比選根據桿洞風電場工程風資源分析得出的風切變指數可知，隨著高度的增加，風速增加較明顯。隨著機組容量的增加，風力發電機組單位千瓦造價會相應升高；增加塔筒高度同時會加大塔筒的制造費用，增加基礎等工程造價及吊裝運輸的難度。根據廠家提供的資料，選定WTG2114m葉片長度輪轂高度為93m和80m的機型進行比選如下表所示：表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s15：WTG2114m葉片長度不同輪轂高度比選由上表可知，選定機型WTG2114m葉片長度80m輪轂高度稍優于93m輪轂高度，故本報告推薦選定機型安裝WTG2114m葉片長度80m輪轂高度機組，招標時根據實際情況與廠家溝通考慮最終選定輪轂高度。因此綜合經濟效益和技術可行性本報告采用單機容量為2000kW的WTG2風力發電機組，即24臺葉片長度為114m，輪轂高度為80m的WTG2機組，并以此風力發電機組作為微觀選址、發電量測算、電氣、土建工程、環境評價等章節的計算依據。具體設備選型需在下一階段根據供貨商對業主提供的報價和服務承諾進行詳細的技術經濟方案綜合比較，按照技術經濟綜合最優的原則，并在項目實施過程中通過招標確定，機組招標時根據實際情況與廠家溝通。機位優化及確定

1、通過軟件計算與人工優化布置出初步可選35臺備選機位，并且經分析各機位發電量，尾流影響等綜合情況后，除去3臺滿發小時數低于2000小時且施工難度較大的山腰處風電機組。

2、經過結合壓覆礦區域范圍限制性條件因素分析并排除2臺位于壓礦區域內的機位。

3、為考慮控制道路，線路規劃成本原因，排除2臺距離風機密集處位置較遠的機位。4、綜上分析考慮，最終選取發電量較高，施工條件較好的24臺為正式機位，剩余4臺為備選機位。Windsim邊界條件Windsim軟件包括求解過程、湍流模型、網格生成、邊界條件、求解器、熱穩定度、綜合過程、湍流校正、多測風塔分析、微觀選址等模塊。Windsim軟件通過三維模型的建立能夠較好的模擬實際的風流，而用三座測風塔的數據與地形進行匹配能提高對實際風流模擬的準確度。Windsim軟件計算主要步驟如下：1、輸入數據：輸入地形、氣象數據、風機參數。2、定向計算：通過輸入地形圖，氣象數據來定義一個工程之后，可以在一系列方向中對強風條件進行模擬。3、綜合計算：獲得定向結果后通過風加速因數以及水平偏差把已經實測的風流統計數據傳遞到計算區域的所有結果點處。4、發電量生成：一旦得到結果點處的風流統計情況，可以通過風機屬性（功率曲線、推力系數）來得到期望的發電量以及計算尾流效應。5、多測風塔綜合計算：對每一個測風塔分別進行不同的綜合計算，然后對每個測風塔的綜合結果進行綜合，以不同測風塔距離風電機的距離平方的倒數為權重，同時考慮每個測風塔數據的可靠性，設置可靠系數，Windsim軟件依據輸入的風電場地形地貌和多個測風塔測風數據模擬風電場的空氣流場，每個測風塔可以看做風電場空氣流場的樣本點，樣本點越具代表性，樣本點越多，對風電場空氣流場的模擬越準確，本風電場采用3個測風塔數據進行綜合計算。6、機位優化：根據計算的結果及風電場現場的地形地貌、植被分布等情況，通過Windfarmer軟件的優化功能進行風機位置的調整。本風電場Windsim軟件計算邊界條件如下：1、地形數據為等高線和粗糙度文件，其中等高線間距為10m，粗糙度范圍為0.3。2、發電量計算采用的氣象數據為0190#、0185#和0194#測風塔的風向風速數據，每個測風塔代表該測風塔周圍的風能資源情況。3、風機參數為標準及風電場空氣密度下的功率曲線、推力系數。4、風機點位為Windfarmer優化及人工圖上微調后的點位。求解方法為CFD技術，即將幾何區域分解為小的立方體空間（網格），并在其中求解復雜的偏微分方程組。運用Navier-Stokes方程，納維爾-斯托克斯方程組是非線性偏微分方程組，以不穩定和難以求解而著稱，其中Monin-Obukhov長度由大氣穩定度計算得到的。理論發電量測算根據風電場優化布置的結