东港市风力发电场项目总体规划书.docx
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东港市风力发电场项目总体规划书
东港市风力发电场项目
总体规划书
二00三年十一月
东港市风力发电场项目总体规划书
1.发展风力发电的必要性和重要意义
风能是一种洁净的可再生的一次能源。
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。
随着人们对环境保护意识的增强,以及国家有关部门对风力发电工程项目在政策方面的扶持,风力发电在我国得到了迅猛发展。
截止到2002年底,我国风力发电已发展到装机容量46.8万千瓦,今后一个时期风力发电将在我国快速发展,到2020年计划装机2000万千瓦,占电网装机总量的2%。
辽宁省是我国的重工业基地,也是能源消耗大省,长期以来,由于能源短缺制约了工农业的发展。
东北电网是以火力发电为主电源的电网。
大量的火力发电不仅受到燃料短缺的制约,而且也受运输条件的限制。
开发利用风能资源,发展风力发电事业有着十分积极的意义。
几十年来特别是“九五”以来,风力发电在辽宁省得到了快速发展,到2002年底已装机25万千瓦,占全国总量的50%以上,今后我省将大力发展风力发电事业。
东港地区是我省风能资源最为丰富的地区之一,风速大,风向稳定,适合于大规模开发、安装风力发电机组。
风力发电在该地区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。
辽宁省内有多个以机械加工、制造为主的城市,具有很强的机械加工、制造、和消化吸收能力,在建设风力发电场的同时,可以充分发挥技术密集,制造技术先进,消化吸收能力强等优势,在购买国外风机设备的同时,引进国外风机制造生产厂家的制造技术,采取合资、独资等不同方式消化吸收风机的生产制造技术,逐步形成组装和制造风力发电设备制造产业。
这样,不仅能够降低风力发电场的工程建设成本,而且对调整企业的产业结构,搞好国有大中型企业,带动地区经济发展都具有十分重要意义,因此,建设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。
今年9月29日,中共中央政治局召开会议,重点研究了振兴东北地区等老工业基地问题,我们要抢抓机遇,乘势而上,为实现辽宁老工业基地振兴而努力,支持东北地区工业基地加快调整改造并实现振兴,是党的“十六”大作出的一项重大决策,因此我们要借助这个东风,大力发展风电事业,为振兴老工业基地做出贡献。
2.规划的指导思想
以党的“十六”大精神为指导,以“三个代表”的重要思想为动力,充分利用东港市风力资源,抢抓机遇,乘势而上,为全面实现小康社会和发展风电新能源事业而奋斗。
3.东港市风力资源状况
东港市,地处中国海岸线最北端的起点,位于辽东半岛东部,东经123°22′30″至124°22′30″,北纬39°45′至40°15′,南临黄海,东依鸭绿江,与朝鲜半岛隔江相望,与日本一衣带水,具有沿海、沿江、沿边的特点,总面积为2478平方公里。
东港市属于海洋性季风气候,其风力资源十分丰富,是我省风电发展规划中重点开发的风电场之一。
特别是该市的沿江、沿海地带和西部的丘陵地区,风力资源尤为突出。
以下是东港市气象局所提供的风电场及东港市的风力资源情况。
兴隆、小岛、大洋河风能资源
3各月及年平均风速
根据东港市气象局对大鹿岛风力资源情况统计,分析、推算得到该三个风电场,两个高度的各月及年平均风速如下表。
各月及年平均风速(米/秒)
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
年
塔高40米
塔高10米
其中塔高40米和10米处其月平均风速大小特性可分为两个时段。
10月至第二年4月风速偏大(其中2月风速偏小除外),5-9月风速偏小,在季节性交换的3-4月、10-11月风速明显偏大,在40米高度处最大月份为10月,平均风速达8.1米/秒;在10米高度处最大月份为1月,平均风速达7.3米/秒。
最小月份两个高度均在8月,40米高度处月平均风速为5.0米/秒,10米高度处为4.5米/秒。
风速频率分布
统计得到两个高度各等级风速频率分布如下表。
两个高度风速频率(%)
风速(m/s)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
》16
塔高40米
塔高10米
在塔高40米处,5米/秒风速出现频率最大,占11.8%,其中4-7米/秒风速频率出现均占11.0%以上。
8米/秒及以上风速出现3077小时,10米/秒及以上风速出现1677小时。
塔高10米处,4米/秒风速出现频率最大,占13.1%,3-7米/秒风速出现频率均占10.0%以上。
8米/秒及以上风速出现2388小时,10米/秒及以上风速出现1046小时。
风向频率分布
统计得到两个高度的风向频率分布如表3.3。
图2.3是对应的风向频率分布图。
风电场两个高度风向频率(%)
风向
N
NHE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
C
塔高40米
塔高10米
从上表可以看出,两个高度的风向频率基本一致,以N风为主导风向,出现频率为31.0%左右。
次多风向为NNW风,出现频率在9.8%,再次为S风,出现频率在8.6-8.7%之间,NNE风和SSW风出现频率都在6.0%以上。
两个高度均以ENE、ESE、WSW、W、WNW风出现频率偏小,在3.0%以下,冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风,呈现明显季风气候特点。
风速的日变化
风电场两个高度逐时平均风速(米/秒)
21
22
23
24
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
塔高
40米
6.6
塔高
10米
从表可以看出,两个高度均以16-21时和04-06时风速偏大,17-19时最大。
40米高度处10-13时风速最小,10米高度处09-12时风速最小,呈现傍晚与清晨风速大,中午前后风速小的特点。
风速随高度的变化
根据近地面层风速随高度变化的指数规律,由测风资料计算得到风电场风速随高度变化的指数n=0.093。
塔高40米处的年平均风速是塔高10米处的1.14倍。
风电场风速随高度增加的幅度小于省内大陆其它各地风电场,这是因为海岛周围是海面造成的结果。
风功率密度、有效风力小时数
计算得到风电场两个高度的年平均风功率密度、4-24米/秒有效风力小时数,有效风功率密度和年有效风能在表3.5中给出。
风电场两个高度风能资源参数
年平均风功率
密度(瓦/米2)
年有效风功率
密度(瓦/米2)
年有效风力
小时数
年有效风能
(千瓦时/米2)
塔高40米
311
372
7167
2669
塔高10米
222
294
6541
1928
各风向风能分布
计算得到风电场两个高度的各风向风能分布如下表。
风电场两个高度各风向能分布(%)
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
塔高
40米
37
3
2
1
2
2
5
5
5
4
5
2
2
1
6
18
塔高
10米
39
4
1
0
1
1
4
5
6
5
3
1
1
1
5
21
3.2大孤山、响哨风能资源情况
大孤山、响哨地区属于东港市西部丘陵地带,海拔高度在200-400米左右,其风力资源与以上风电场情况基本相同,可以做为参照。
4.规划的范围及规模
4.1东港市风力发电的现状
东港市为了充分利用风力资源,于一九九九年在海洋红建起了一个风电场,共28台机组,每个机组750千瓦,年发电能力为3200万度;2003年在大鹿岛拟建第二个风电场预计2004年完工,共30台机组,每个机组1000千瓦,年发电能力为6000万度。
另外德国弗兰德公司已同丹东重安电气设备,合资经营的“丹东中德风能发展”制造FL30-1000千瓦风力发电机。
该工程使用FL-1000千瓦风力发电机,实现国产化设备在风电场使用,该项目正在筹建中。
这次规划预计建设5个风电场,具体地址在东港市的沿海、沿江地带和西部地区,准备在沿海、沿江地带建3个风电场,在西部大孤山以北丘陵地带建2个风电场。
兴隆风电场
从大东港西桃源养殖场至兴隆山修建东兴海防路长30公里,沿公路西侧每200米为一个风机组,可安装150台风机。
大洋河风电场
从黄土坎农场至海洋红农场以及大洋河东、西两岸共27.5公里,可安装136台风机。
.3小岛风电场
小岛至园山岛围海大堤6公里,可安装30台风机。
响哨风电场
在大洋河上游,黑沟镇唐家围至曲家店一带10平方公里面积,可安装100台风机。
大孤山风电场
在大孤山西侧辛甸一带为5平方公里面积,可安装50台风机。
4.3风电建设规模
兴隆风电场150台;
大洋河风电场136台;
小岛风电场30台;
响哨风电场100台;
大孤山风电场50台;
合计466台。
方案一:
按每台安装1000千瓦风机计算装机容量为46.6万千瓦,年工作2100个小时,年发电量为亿千瓦时(度)
方案二:
按每台安装1500千瓦风机计算装机容量为万千瓦,年工作2100个小时,年发电量为亿千瓦时(度)。
在规划中主要是考虑第一方案,因为,德国弗兰德公司在东港市成立的合资企业“丹东中德风力发电”生产的是1000千瓦的风力发电机,所以我们的方案采取的机组一台为1000千瓦的发电机,因此年发电规模为亿度(千瓦时)电。
具体实施方案为从2003年开始进行风速测试和前期的准备工作,2005年至2010年在第“十一五”计划期间完工。
安装风电机组
从东港市桃源养殖场至兴隆山,就是正在规划中东兴海防路为30公里,在两侧安装1000千瓦风机150台。
配电设施
该电场装机容量为15万千瓦,由三个计量站,一扩建改造东港市农电局所属长山变电所,增加5万KVA的变压器;二扩建改造北井变电所,增加5万KVA变压器;三扩建改造兴隆变电所,增加5万KVA变压器。
安装风电机组
从黄土坎农场乱泥头到海洋红农场在海上建公里的拦水坝;利用大洋河东西原有的海防堤,加宽、加固,西侧从海洋红农场至大孤山码头为10公里,东侧从黄土坎乱泥头至大孤山码头为8公里,合计为公里,安装1000千瓦风机136台。
配电设施
该电场装机容量为万千瓦,在大洋河以东新建66千伏变电所,安装7万KVA变压器;在大洋河以西新建66千伏变电所,安装7万KVA变压器。
安装
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