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1、. . .1 综合说明1.1 概述X地区位于X省西部X走廊西端，南部为祁连山脉，北部为北山山系，中部为平坦的戈壁荒滩，地势开阔，地形平坦，适合成片开发，风能资源丰富，具备建设大型风电基地的条件。国家能源局及X省省委、省政府2007年提出“建设X风电走廊，再造西部陆上三峡”的战略目标，提出在X地区建设千万千瓦级风电基地的设想。根据2008年4月审定的XX千万千瓦级风电基地规划报告，X风电基地规划总装机容量1271万kW，其中，到2010年底，规划装机容量516万kW，到2015年底，规划装机容量1271万kW。2009年8月8日，X风电基地一期380万kW项目在玉门市举行了开工仪式，经过近两年的
2、紧张施工与配套项目建设，2010年11月3日，X省人民政府和国家电网公司在瓜州县举行X750千伏联网工程投运暨X千万千瓦级风电基地一期竣工仪式，目前一期工程运行正常。2010年10月，由中国水电顾问集团西北勘测设计研究院（以下简称“我院”）编制的X风电基地二期800万kW项目预可研报告通过了水电水利规划设计总院的审查。根据预可研报告，二期项目分七墩滩（麻黄滩）、北大桥、安北和马鬃山四个区域13个风电场（1260万kW+180万kW）。其中瓜州安北区域位于瓜州县城东北约95km、兰新铁路以北的戈壁滩上，由6个风电场组成，装机容量360万kW（660万kW），并分别配套建设一座330kV升压变电所
3、。X瓜州安北第四风电场工程分A、B、C三个区域，每个区域装机201MW，总装机容量603MW，配套建设1座330kV升压变电所。根据国家能源局关于X千万千瓦级风电基地二期300万千瓦风电场工程安排的复函（国能新能2011225号），同意X风电基地二期前期300万kW风电场开发方案，并安排国电X电力有限公司开发安北第四风电场ABC区600MW工程。X瓜州安北第四风电场ABC区600MW工程(以下简称“安北第四风电场ABC区工程”)场址位于X地区瓜州县城东北约67km、玉门镇西北约73 km处的戈壁荒滩，东经962231.6963259.7，北纬40432.7405259.2之间其中A、B、C三个
4、区域分别占地49.5km2、44km2、49.5km2。场址区海拔高度在1455m1680m之间，地势开阔，地形平坦。风电场场址南部边缘紧邻兰新铁路，东部边缘紧邻安北第五、第六风电场，西部边缘紧邻安北第三、第二风电场。安北第四电场地理位置见附图1，X风电基地二期风场地理位置示意图见附图2。本工程设计安装134台单机容量1500kW和134台单机容量3000kW风力发电机组，总装机容量603MW，年上网电量为141118.5万kW.h，年利用小时数为2340h。本工程建设期36个月，工程静态投资为467708.58万元，工程动态投资为489870.99万元。受国电X电力有限公司的委托，我院承担了
5、X瓜州安北第四风电场ABC区600MW工程可行性研究报告设计工作。设计的内容包括风能资源，工程地质，项目任务和规模，风电机组选型、布置及风电场发电量估算，电气，消防，土建工程，施工组织设计，工程管理设计，环境保护和水土保持设计，劳动安全与工业卫生，工程设计概算，财务评价与社会效果分析、建设项目节能分析。本项目按照发改能源2005899号发布的风电场工程可行性研究报告编制办法规定编制。受国家能源局委托，2011年1月1213日，水电水利规划设计总院在北京主持召开了X瓜州安北第四风电场ABC区600MW工程可行性研究报告审查会议，会后我院根据审查意见，对可研报告进行了认真的修改，此稿为审定稿。1.
6、2 风能资源本工程区域属中温带大陆性干旱气候，根据瓜州气象站19712000年30年气象资料统计，年平均气温8.8，年平均气压884.2hPa，年平均水汽压5.3hPa，年平均降水量53.6mm，沙尘暴日数6.9d，雷暴日数6.6d。为开发X风电基地风能资源，近年在该区域设立了50多座测风塔，其中在安北第四风电场场址内设立了3座测风塔，每个区域各有一个70m测风塔，测风时段均在一年以上。根据瓜州气象站和风场内测风塔资料分析，该风电场以偏东（E）风的风向和风能频率最高，盛行风向稳定。风速冬春季大，夏秋季小。风机轮毂高度的风速频率主要集中在3m/s11m/s，3m/s以下无效风速少，无破坏性风速，
7、风速年内变化小，全年均可发电。用WAsP10.0软件进行威布尔曲线拟合计算，得到：A区8158#测风塔50m年平均风速为7.60m/s，平均风功率密度为396 W/m2； 75m年平均风速为7.90m/s，平均风功率密度为453W/m2；90m年平均风速为8.08m/s，平均风功率密度为487W/m2。B区7411#测风塔50m年平均风速为7.55m/s，平均风功率密度为389W/m2； 75m年平均风速为7.98m/s，平均风功率密度为469W/m2；90m年平均风速为8.16m/s，平均风功率密度为503W/m2。C区8601#测风塔50m年平均风速为7.38m/s，平均风功率密度为374
8、W/m2； 75m年平均风速为7.61m/s，平均风功率密度为422W/m2；90m年平均风速为7.79m/s，平均风功率密度为453W/m2。根据风电场风能资源评估方法判定安北第四风电场风功率密度等级超过3级，风能资源比较丰富，主风向稳定，风能全年分布较均匀，具有较好的开发前景。该风电场75m、90m高度50年一遇最大风速订正到标准空气密度条件下分别为36.4m/s、37.3m/s，小于37.5m/s。50m70m 高度15m/s风速段湍流强度介于0.0590.076,小于0.12，湍流强度较小。根据国际电工协会IEC61400-1(2005)判定该风电场可选用适合IECC及其以上安全标准的
9、风机。综上所述，该风电场风能资源丰富，质量较高，是一个理想的风力发电场。1.3 工程地质场址区地貌上为北山山系山前倾斜冲洪积平原的戈壁滩地，地势北东高南西低。其中A区位于东北侧，地面高程1560m1680m。其北侧为低中山，地形较陡，以南为戈壁滩，局部岩石裸露；B区位于东南侧，地面高程1490m1560m，场址地貌为戈壁滩；C区位于西南侧，地面高程1455m1540m，地貌为戈壁滩。场区内发育冲沟。沟中生长耐旱植被，冲沟中的冲洪积物主要来源于其两侧的戈壁平原，戈壁平原地势平坦，地形变化主要受冲沟的切割控制。场址区50年超越概率10%地面地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱周期为0.45s
10、，对应的地震基本烈度为度，属构造稳定区。场址区本次揭露的地层为第四系全新统洪积（Q4pl）和第四系上更新统洪积（Q3pl）松散堆积物，其中：层（细砂）位于季节性冻土带内，结构松散，力学性质低，建议进行挖除；层（角砾）结构呈密实状，为中低压缩性土，力学性质较好，可作为基础持力层。层（砾砂）呈微胶结状，结构密实，具低压缩性和较高强度，是本区良好的持力层。层全强风化砂岩、泥岩和砾岩，岩芯呈土状，强风化，力学强度较高，是较好的地基持力层。第层ABC区均有分布，但埋深不同。A区岩石出露分布广泛，B区埋深大于0.7m，C区埋深大于1.15.1m。场地地形平坦，地表水排泄通畅，地下水位埋藏很深，岩土体含水量
11、很小。预测场址区地下水埋藏深度大于20m，对场址区建筑物影响较小。场址地基土对混凝土结构具中腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具强腐蚀性。应采取必要的防腐措施。风电场工程场址区为中等复杂场地，地基等级为中等复杂地基。场地内以中硬土为主，场地类别为类。场地地处西北干旱地区，岩土体常年处于干燥状态，地下水埋深很大，不具有砂土液化的条件。泥石流、滑坡等不良地质现象不发育。风电场应考虑丰水年的间歇性洪水影响。场址区存在季节性冻土，其标准冻深线为地面以下1.20m。风电场天然建筑材料缺乏，建议采用人工骨料，人工骨料可采用桥湾人工骨料场、嘉成料场、高铁料场作为料源。桥湾电站、汇友水源地和双塔
12、供水线距场址较近，水质满足施工、生活用水标准，可作为生活、施工用水。1.4 工程任务和规模瓜州县位于X省X走廊最西端，东邻石油城玉门市，西接国际旅游名城敦煌市，南北两边与肃北蒙古族自治县毗连，西北与新疆哈密市接壤，是连接甘、新、青、藏四省区的交通枢纽，总面积2.41万km2，辖5镇7乡，2010年末全县常住人口14.88万人。2010年，全县地区生产总值39.53亿元，比上年增长19.6%（可比价增长11.2%）。其中：第一产业增加值6.37亿元，增长11.7%；第二产业增加值20.08亿元，增长25.4%；第三产业增加值13.08亿元，增长15.4%。 X电网处于西北电网的中心位置，是西北电
13、网的主要组成部分，目前最高电压等级为750kV，主网电压等级为330kV。X电网东与陕西电网通过330kV西桃、天雍、秦雍、眉雍共4回线联网；往西通过兰州东官亭750kV线路及330kV杨海1回、海阿3回、官兰西线双回与青海电网联网；往北通过1回750kV线路及5回330kV线路与宁夏电网联网运行。X电网以750kV瓜州武胜输变电工程为标志，750kV网架初步成型，依托750kV建成了坚强的X、中部、东部330kV电网。截至2010年底，X电网共有750kV变电站6座，330kV变电站42座。电力市场消纳初步分析：X千万千瓦风电基地二期第一批3000MW开发方案已获得国家能源局批准，X地区拟通
14、过建设高科技、高附加值的高载能工业项目，提高X风电就地消纳的能力。同时也需加快建设输电网络，积极培育电力市场；加快配合风电运行有调节能力的水电站、抽水蓄能电站的建设，形成多能互补局面，促进X风电的消纳。随着二期3000MW的陆续投产，X电网市场空间和电网调节能力有限，通过加快陕甘青宁电网内调峰电源建设及考虑对具有扩机条件的已建大中型水电站扩机，在陕甘青宁电网内可基本消纳。随着X风电基地后期风电装机规模的不断增大，当网内水电与风电配合运行尚不能满足风电消纳需求时，考虑在陕甘青宁区外电网内消纳。按照国家电网公司总体规划，XX风电送电方向为湖南。X风电外送最终将由X湖南800kV特高压直流输电工程的
15、建设来有效解决。本工程采用134台单机容量1500kW的风力发电机组和134台单机容量3000kW的风力发电机组，总装机容量603MW。正常运行期年上网电量为141118.5万kW.h，等效满负荷年利用小时数2340h。工程任务是发电。 1.5 风电机组选型、布置及风电场发电量估算在考虑风电场地形、交通运输、风况特性等条件和电网对风机并网的要求的基础上，业主对本风电场风机设备进行了公开招标。通过评标，初步确定A区、C区各采用67台联合动力UP120/3000kW型风机，叶轮直径120m，轮毂高度90m；B区采用134台联合动力UP82/1500kW型风机，叶轮直径82m，轮毂高度75m。安北第
16、四风电场ABC区总装机容量603MW。根据本风电场的风向玫瑰图和风能玫瑰图，本阶段选取不同的风机布置方案通过WAsP10.0进行优化布置，最终得到推荐风机布置方案为：A、C区分5列各布置67台UP120/3000kW风机，各列风机南北间距均为5Dm，自西向东1-2列、2-3列、4-5列东西间距为9D，3-4列东西间距拉大至18.3D；B区分6列布置134台UP82/1500kW风机，各列风机南北间距均为4.5D，自西向东1-2列、3-4列、5-6列东西间距为10D，2-3列、4-5列东西间距拉大至17.8D。根据优化后的布置方案计算出每台风电机组的理论发电量，并考虑机组之间尾流的影响、风电机组可利用率影响、风机控制和湍流的影响、叶片表层污染的影响、气候影响停机、电气设备（场用电和线损）和其它等的
