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怎样设计出河南省发电量第一的风电场

发布时间:
2018/07/26
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  项目概况

  洛阳宜阳樊村风电场(投产后更名为:洛阳宜阳华电福新船城风电场)是洛阳市首个风电项目,项目场址位于河南省洛阳市宜阳县樊村镇境内。风电场海拔高度在240~650m之间,起伏较大,选址位于S323省道路边,宜阳县至樊村镇之间,交通便利。风电场规划总装机容量48MW,安装2.0MW风电机组24台。

  发电指标

  2017年,由聚合电力工程设计(北京)股份有限公司(原北京聚合电力工程设计有限公司)承揽全过程咨询设计的洛阳宜阳樊村风电场(投产后更名为洛阳宜阳华电福新船城风电场)全年满容量运行,在年平均风速5.58m/s情况下,机组可利用小时数2567小时,比河南全省全年满容量运行的所有风电场的平均值1721小时高出846小时,位居全省第一。风电场2017年的实际发电量为1.23亿千瓦时。年上网电量和等效满负荷小时数超出设计的年理论上网电量1.02383亿千瓦时、年等效满负荷小时数2133小时的指标。(数据来源:国家能源局网站等)

  项目咨询、设计、建设时间表:

  聚合电力承担该风电场全部咨询设计工作,包括自宏观选址--风资源观测--可研编制--微观选址--初设、施工图设计

  2012年完成宏观选址,12月实现立塔测风

  2013年12月31日风电场可研报告通过河南省发改委评审

  2014年1月14日项目获得河南省发改委核准批复

  2014年1月聚合电力承接风电场全部勘察设计工作

  2014年6月10日项目升压站初步设计成果通过华电电科院审查

  2014年6月项目开始建设

  2014年8月15日项目升压站初步设计成果通过国网河南省电力公司经济技术研究院审查

  2014年12月26日完成全部施工图设计工作

  2015年1月20日宜阳樊村风电项目一次性倒送电成功

  2015年4月24日首台机组成功并网发电

  2015年9月7日24台风机全部吊装完成

  2015年11月3日24台风机全部并网发电

  2016年7月项目竣工图资料编制完成

  2016年8月22日完成工程移交生产验收。因电网调度命名等原因,项目正式更名为洛阳宜阳华电福新船城风电场

  经过2016年和2017年两年安全生产运行,项目成为河南省风电标杆项目

聚合电力

 

  工程技术特点及创新

  宏观选址,寻找最好的风资源

  微观选址,持续优化,推进机型定制化和发电量提升

  多阶段微观选址,确保机位收益与限制因素的平衡,降低机位调整不确定性,提前消除限制因素影响,不断精细化风电场选址成果

  2014年6月为优化风机布置提高发电量,综合考虑风机发电量和安全性影响,适当调整了风电机组间距。为补充完善风电场测风塔代表性,在原有10286#测风塔之外,选择在海拔较低处补立6035#测风塔,对资源评估进行优化计算。根据测风塔数据计算结果判断本风电场风功率密度等级为2级。风电场最终选定24台风电机组,年理论发电量为142178MW·h,总折减系数27.91%,设计年上网电量102383MW·h,设计年等效满负荷小时数2133h。

  优化设计方案,强化设计服务,降低建设成本

  为使业主全面深入了解本项目投资收益状况,为决策提供充分参考,在可行性研究阶段选址基础上,设计对风电场多种容量组合进行了发电量、年等效利用小时、资本金内部收益率、净资产收益率等经济性指标进行评估及复核。前期选址阶段,由于未确定风机厂家,风机间距裕度较大。设计阶段在确定厂家后,设计院和厂家配合,在满足风力发电机组安全性要求基础上,在风资源较好的区域,优化风机布局,增加布置风机,提高整体发电量。经过优化,年等效满负荷运行小时数由可行性研究阶段的2037h,提高到了2133h。我方通过多模型和软件对比,在微选阶段选定合理机位,业主方补立测风塔测风后与我公司选址结果一致,充分证明我方微选的精确度和准确度。由此,风电场风机微观选址工作得到较好优化,为最终运行发电量取得优异表现提供了基础。

  对于樊村项目这种山地丘陵项目,合理的规划道路路径,能够大幅度降低施工检修道路成本以及征地、水保等费用。我们加强地形测量、地质勘察把控,微观选址开始后,道路专业与资源专业同期进场,对道路路径进行踏勘。为了便于图上作业、方案比选和优化,公司对风电场进行了全场测量,测量精度符合道路优化设计的需要。在初步确定方案后,与现场业主进行充分沟通和征求意见,并再次赴现场对连接线进行现场商议。经过大量优化工作,本工程最终实施道路全长16.4千米,较可研阶段21.57千米减少5.2千米。道路路径的减少,直接降低了工程造价。

  樊村风电场线路设计路径方案确定后,在复测中出现距民爆仓库距离较近、休闲娱乐景区阻断以及大宽度沟壑跨越问题。为尽快解决上述问题,提高沟通效率,设计院派主设人和测量人员进驻现场,进行现场设计、解决技术问题,并配合业主在现场进行沟通协调。经过近一个月的现场工作,顺利协调解决了问题。

  机位发生优化调整之后,线路随之发生变更,为了满足工程发电目标要求,设计在最短时间将人员派往现场,期间投入充裕人员,确保了最短设计工期完成线路改线设计工作。为项目最终全部并网争取了宝贵时间。

 

聚合电力

 

  集约化布置,降低征地成本和施工难度

  为减少用地指标并减少土石方挖填方量,升压站布置进行了全方位细化的设计,变电区设计布局紧凑、工艺合理,既实现了方便运检,又能兼顾后期扩建;生活办公区统筹得当,功能划分明显,既能满足基本办公值班用房需求,又最大程度减小建筑面积和占地;建筑物外立面设计充分考虑了周围环境的影响和业主企业文化,使得建筑物与周围环境有机融合,赢得业主单位高度好评。

  本工程在设计过程中始终坚持因地制宜,从工程自身的适用性和经济性出发,根据特殊情况进行定制化设计,提高土地利用率,在保证工程质量的前提下合理有效的降低了工程造价,同时将工程对环境的影响降到最低,建成投产后所发清洁能源并入电网,实现了经济效益和社会效益双赢。

  统筹项目布局,提升土地利用率

  预留光伏电站位置,实现风光互补,提升土地利用率

聚合电力

 

  结语

  选址阶段:注重资源优势,做好宏观选址和微观选址

  实施阶段:做好成本控制,进行优化设计和统筹布置

  运行阶段:进行后评估,总结工程项目的优缺点

  认真完成项目的每个阶段,才能做出、做好更多的精品项目。

  本工程建设完成后,得到了项目业主单位、生产运行单位、工程监理单位的一致认可,从建设完成投产至今,工程所建设系统一直在网安全稳定运行,为洛阳地区能源结构提供了有力的支撑,促进了宜阳地区的经济发展,具有良好的社会效益。