单机50mw风力发电项目可行研究报告.docx

乌兰察布市兴和县大库连（五道沟）单机50MW风力发电项目可行性研究报告山东中泰新能源集团有限公司2011年9月参加本工程设计的主要人员姓名出生年月职称/职务专业/分工研究员系统设计高级工程师系统设计高级工程师机械工程师土建工程师电气工程工程师机电工程国际注册会计师经济预测与分析工程师机械工程工程师机械设计制造及自动化助理经济师造价、经济效益工程师环保助理工程师编制、整理第一章总论11.1 项目建设的可行性与必要性11.2 项目背景11.3 工程概况21.4 主要结论21.5 结论7第二章场址选择82.1 风资源状况82.2 场址状况8第三章风资源分析113.1 风电场场址、地形及风力资源概述113.2 风电场所在地区气象站基本信息113.3 风电场气候概况113.4 风电场风能资源分析11第四章工程地质134.1 地质勘查依据134.2 场地条件134.3 场地的稳定性和适宜性134.4 岩土参数的分析与统计134.5 地震效应14第五章风力发电机组选型和布置155.1 风力发电机组选型155.2 风力发电机组安装位置175.3 发电量估算18第六章电气部分196.1 供电设备配置196.2 控制及多机发电系统196.3 防雷保护及接地206.4 风机监控系统206.5 电力系统部分20第七章土建部分227.1 风机基础227.2 场区建筑22第八章消防设计248.1 设计依据248.2 消防设计原则248.3 建筑物及场区消防设计248.4 风力发电机组灭火设计24第九章环境影响、水土保持设计259.1 环境现状259.2 环境影响及保护措施279.3 水土保持设计30第十章节能篇3210.1 工程遵循的节能标准及节能规范3210.2 风电场节能减排效应分析3210.3 节能措施3210.4 结论34第十一章工程管理设计3511.1 机构编制及人员培训3511.2 主要生产和生活设施35第十二章施工组织设计3712.1 工程条件及特点3712.2 工程施工运输3712.3 主体工程施工3812.4 施工总进度3812.5 施工能力供应4012.6 道路交通4012.7 施工机械设备4012.8 施工总布置41第十三章劳动安全卫生4213.1 设计依据4213.2 劳动安全卫生措施42第十四章工程投资概算4514.1 编制依据4514.2 工程量4514.3 定额4514.4 工资4514.5 设备价格4514.6 材料价格4614.7 投资概算46第十五章财务评价及社会效益评价4815.1 编制原则及依据4815.2 财务评价主要参数表4815.3 资金筹措4815.4 财务评价4915.5 社会效益评价55第十六章风险分析5716.1 政策风险及对策5716.2 技术风险及对策5816.3 风资源风险及对策5816.4 管理风险及对策5916.5 人才风险及对策60第十七章结论61第一章总论1.1 项目建设的可行性与必要性风力发电是一种不消耗矿物质能源、不污染环境、建设周期短、建设规模灵活，具有良好的社会效益和经济效益的新能源项目。近年来，风力发电行业在各国政府的大力支持下，经过七十多年的发展，技术日趋成熟，成为当前最具大规模开发利用和商业化发展前景的可再生能源之一。内蒙古是我国风能资源最为丰富的地区之一，是国家规划中的七个千万千瓦级风电基地之一，该地区风速大，风向稳定，而且大部分地区地势开阔，适合于大规模开发、安装风力发电机组。风力发电在乌兰察布市兴和县五股泉风场具有较好的发展前景。该地区风能资源丰富，且风能大多集中在春冬两季，此时也恰为年用电高峰期，因此，风力发电可以与火电、水电互补起到年调峰的作用。同时，开发、利用当地丰富的风能资源，不仅有利于改善电网的能源结构，带动地区经济发展。并且将给发电场带来显著的经济和社会效益。1.2 项目背景风力发电近年来在我国的发展十分迅速，总装机规模迅速扩大、单机容量不断提高。单机容量大型化、风电核心技术国产化、以及低成本高效率是我国风力发电行业发展的主要方向。本工程拟安装的风力发电机组由山东中泰新能源集团有限公司自主研发，具有完全的自主知识产权，其单机容量为50MW。其子公司内蒙古中泰风电设备有限公司于2011年5月成立，注册资金1000万，负责该项工程的建设。1.3 工程概况131设计依据a）风电场风能资源评估方法b）风电场工程可行性研究报告编制办法c）风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准1.3.2建设规模该风电场工程位于内蒙古乌兰察布市兴和县五股泉乡，根据当地风场场区地形条件，设计安装1台50MW的风力发电机组，总投资7.5亿元，风场占地面积约4亩。计划建设工期为1年。1.4 主要结论1.4.1 风能资源兴和县属中温带大陆性季风半干旱气候，冬季、夏季分别受蒙古高原和大陆低压控制，气候呈明显的大陆性，具有寒暑剧变的特点。地区风速较大，大风日数较多。据1971年至2000年30年有气象资料分析，该风电场平均风速3.7米/秒，最大风速23.7（NW）>10MS,大风日数91-00年均64.6天，71-00年均98.6天。另据测算，五股泉风电场区域内风资源良好，年80米高度年平均风速11.5ms°从季节看，春季、冬季都是风电场发电的好季节，尤其是下午时段风能量更大。1.4.2 工程地质兴和县位于内蒙古自治区中南部，地处晋、冀、蒙三省区交界处,整个地形呈南北狭长状，趋向为北高南低，平均海拔1500米。拟建风场内地层分布较稳定，未发现不良地质作用，适宜作为建筑场地的使用。本地区抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度值为0.05g。地下水和岩土均对位无侵蚀性。1.4.3 风力发电机组选型本工程根据兴和县五股泉风场的风资源条件及地形特点，拟安装1台单机容量50MW的风力发电机组。1.4.4 发电量计算经测算，本期工程安装1台风力发电机组，年发电量约为3亿KWh,等效年利用小时数约为6000小时。1.4.5 电气部分机组通过半直驱式同步发电机组发出的3050Hz电压为690v的三相交流电输入PWMA/D整流系统，实现AC/DC稳压及升压变换，再由PWM-D/A逆变变流单元变换成稳定电压和频率的三相交流电，输送入电网。所选场址具备电网接入条件。1.4.6 土建部分a）50MW特大型垂直轴风力发电机组为垂直轴阻力型，塔架为柱网结构，分为主柱网和辅助柱网两部分。风轮系统位于地面30m以上，每台50MW特大型垂直轴风力发电机组均配套建设地面控制室一座（3层），位于地面以上，整个风轮系统下方。塔架基础的基本尺寸等设计参数的计算严格按GB501352006高耸结构设计规范有关规定，并参照中泰集团提供的基础参考图经设计校验后进行施工。b）场区性建筑为便于风力发电机安装检修及运行维护，在风机前修建5m宽砂石路，并分别与进场公路相连，以形成畅通的安装、检修、运输通道。本期工程新建、改建风场碎石道路约10km。1.4.7 消防设计a）依照国家及各部门有关消防规范规定，遵照“以防为主，防消结合”的原则，做到“以自主灭火为主，外援为辅”。b）主变压器灭火装置：在变压器附近配置适量的推车式和手提式磷酸氨盐灭火器，以用于主变压器的外部防火需要。d）风力发电组灭火设计：风力发电机设置2台手提式磷酸氨盐灭火器。1.4.8 环境影响、水土保持设计a）节能及环保效应风能是一种可再生的、清洁的能源。风力发电是利用当地自然风能转变为机械能，再将机械能转变为电能的过程。生产过程中不排放任何有害气体，不污染环境。b）风力发电场污染防治措施风力发电场内的控制室内建筑采暖，热源采用智能型电暖器，无废气和灰渣排放。风力发电场的运行和监控在开闭所内进行控制，正常运行时风力发电场工作人员7人左右，生活污水最大排放量为0.5吨/日，无生产废水排放。风力发电机组布置在距周围村庄500m以外，以降低噪声影响。c）施工期环境影响及保护措施由于场址地处丘陵地区，在施工中尽量从减少原有土地扰动的角度考虑选择施工机械，严格限定施工场地和运输路线，防止施工作业活动破坏生态环境。对施工中可能造成原有土地碎裂的地方，要有相关的技术措施。以减少破碎化的程度。对施工中产生的弃土，全部用于场区道路的路基。施工后在道路两侧及进行绿化，在风机基础周围对坡面进行平整，同时恢复原有植被，防止水土流失。1.4.9 施工组织及进度兴和县五股泉风电场工程附近交通运输方便，本工程涉及到的主要工程量有：道路建设、风力发电机基础、斜拉钢缆基础、机组安装、发电机及变压变流设备的安装调试、高压线路建设等。预计本工程总工期为1年。1.4.10 劳动安全卫生措施a）防火防爆工程设计能够保证变电所的防火防爆措施的有效值。b）防毒防化学伤害本工程对蓄电池室易产生挥发腐蚀物质的工作场所，设计均采用机械送风、机械排风。c）防电伤防机械伤害和其他伤害变电所布置在野外空旷地域，因此变电所设计过程中，采取严格的防雷接地系统，防雷采用了避雷针和避雷器。d）防暑防寒凡所内有人值班、办公、生活的房间及工艺设备需要采暖的房间，均设置了采暖设施。监控室、中心控制室均设置空调。e）防高空作业跌落事故施工时必须做好施工作业指导书和施工组织措施，确保施工作业的安全。1.4.11 工程概算该风力发电场工程建设规模为：安装1台50MW风力发电机组及相应的配套设施，工程总投资为7.5亿元，由第三方投资。1.4.12 效益分析a）盈利能力分析按给定电价0.51元/千瓦时，财务内部收益率（项目投资）大于电力行业基准收益率，财务净现值大于0,从财务评价方面考虑，该项目是可行的。b）社会效益分析兴和县五股泉风力发电场的建设，能够带动当地旅游业的发展；有利于增加当地就业机会，增加税收，带动地区经济的发展；风力发电是新能源项目，符合国家能源产业政策的发展要求。有利于促进风力发电机组及部件的国产化，加快我国风力发电事业的发展。因此，建设兴和县五股泉风力发电场不仅具有较好经济效益，同时也具有显著的社会效益c）环境效益分析项目建成后，年上网电量3亿度，按照度电耗标准煤350g计算，年节约标准煤10.5万吨，年减排二氧化碳约27.6万吨，减排二氧化硫896吨。有利于解决能源紧缺的矛盾，减轻环境污染。1.5 结论综上所述，兴和县五股泉风力发电场，风能资源非常好，外部交通及电网联网条件较好，具备建设大型风力发电场的条件。风力发电工程是一个一次性投资很大，但运行成本很低，无污染,不消耗矿物质能源的洁净的新能源项目，具有很好的社会效益和经济效益，因此，建议抓紧该项目的立项及建设。第二章场址选择1.1.1 源状况按照十二五规划的总体目标，兴和县将全力打造六大产业基地，其中清洁能源生产基地是其中之一。据2006年度乌兰察布市风电场总体规划，兴和县风电场总体冠名为“兴和县大西坡风电场”。地理坐标为东经113o20r-11