中国能源建设集团西北电力建设工程有限公司 陕西西安 710032
摘要：风力发电场场址合理性将直接决定风力发电机组的发电量，进而影响到整个风电场的经济效益。因此，规划和选址合理的风电场，能够在有效利用风能资源的同时，提高风场运行的安全性、经济型和可靠性。本文结合陕北某风电场的规划选址实践过程，对发电场选址进行了分析总结。
关键词：风力发电；风电场；宏观选址
前言
陕西省北部黄土高原地区地貌属黄土高原梁状丘陵沟壑区，可利用的风能资源丰富，但是其地理特性也限制了风力发电开发规划及风机布置。
同时我们在陕北吴起项目规划时初选的风场为低风速风场，因此在项目场址确定及随后的微观选址，需要综合考虑多方面因素，准确分析评价所有影响选址的因素对投资收益的影响程度。
1.风电场选址（即宏观选址）的基本原则
1.1风电场的开发
风电场的开发首先由当地政府与投资开发的企业签订合作协议，企业根据协议明确的范围开展前期的测风工作。在取得测风资料后，开展项目的论证工作，论证能满足开发的要求，便可启动相应的报批程序，开展预可研的编制工作和相关的前期工作。预可研审查通过后，开展可研报告的编制及其它专题报告的编制工作，完成后向省级发改委申报项目核准申请。在得到项目核准后，向住建部门申请工程开工许可后，开展项目工程的建设。
1.2风场选址工作
风力发电场场址选址即风场宏观选址，是从一个较大的地区对风能资源及气象条件、并网条件、交通运输、地质条件、地形地貌环境影响和社会经济等多方面进行综合分析比较后确定一个风能资源丰富而且最有开发利用价值的小区域的过程，是确定风电场的建设地点、开发价值、开发策略和开发步骤的过程，是企业能否通过开发建设风电场获得经济效益的关键。
1.3风场选址的基本原则
1.3.1风能资源丰富，风能质量好
建设风电场最基本的条件是要有高质量的风能资源，场址区年平均风速较大，且风能质量相对良好，一般拟建风机轮毂高度处年平均风速一般大于5m/s，海拔超过2000m的高原地区，应大于6m/s；对于风电电价较高的地区（高于0.6元/ kW·h），可适当放宽，但不应低于5m/s；风速的日变化和季节变化不大，降低对电网的冲击；具有稳定的主导风向，以利于风机布置；垂直风剪切较小，利于机组运行，减少机组故障。
通过借助卫星数据或拟选场区周边风电场的测风情况，筛选风能资源较好的场址。在项目开发过程中，可用雷达测风、激光测风等设备对风电场进行现场测风，以便掌握规划场区的风能资源情况。
1.3.2风电场并网条件良好，符合电网规划
并网条件是风电场实现营业收入的必要条件，风电场要尽量靠近电网，减少线损和送出成本。
通过实地调研，了解周边地区当前配电网系统现阶段负荷情况，根据电网的容量和结构以及未来的发展预测，按照“先规划、后开发”的原则，确定风电场当前和未来的建设容量，形成整体开发规划。
1.3.3具备施工安装和设备运输条件
风能资源丰富的地区一般都在比较偏远的地区，如戈壁滩、高山、草原、海滩等，大多场区需要新建道路或拓宽加固原有道路才能满足设备运输。因此，在项目选址时要收集、分析拟选场址的周边地形情况及交通运输情况，场址选择应根据风电机机舱重量、叶片长度等充分考虑大件运输的可行性及对投资的影响。一般对尽量选择距离已有公路较近，对外交通便利的场址，以减少道路投资。
风场内施工安装场地应满足设备和材料的存放、风机设备吊装要求，如果地形复杂，则不利于设备倒运、安装和工程管理，装机规模也会受到限制，难以实现规模开发，同时对场内交通道路的投资也会增大。
1.3.4气象条件影响小
风电场尽可能选在不利气象和环境条件影响小的地区，综合考虑飓风、低温、冰冻、雷暴、高湿度等恶劣气象条件会对机组运行产生的不利影响，如高寒高湿度地区风机测风仪的风杯结成冰球，导致测风数据不准，传感器输送信号失误，控制系统则发出错误指令，将严重影响机组运行；近海区域的飓风、龙卷风、盐雾的强腐蚀性对机组破坏和的侵蚀以及高湿度对电气设备绝缘产生的不利影响等；雷电活动剧烈地区雷击会对风场运行的造成破坏；而陕北地区已经我国北方地区，气温低于零下30℃，风机需切出运行，低于零下40℃，对风电机组就形成破坏。
1.3.5地质条件满足工程建设要求
风电场选址是要考虑拟选场地的地质情况，需要收集该地区的水文地质条件资料，并根据工程建设标准进行分析评定，例如土质情况是否适合深度开挖（塌方、渗水等影响因素），陕北黄土高原地区湿陷性黄土层较深，开挖难度相对较大，是否能够满足建设施工要求等。风机基础的位置持力层的岩土厚度较大、变化较小、土质均匀、承载力能满足风机的要求，一般选择承载力较强的密实性土层、基岩、并且要地震烈度小、地下水位低等。
良好的地质条件可有效减少基础工程投资。
1.3.6要满足投资收益的要求
在风电场规划选址时，应根据风电场地形条件及风况特征，初步拟定风电场规划装机规模，布置拟安装的风电机组位置。风电场选址时应尽量选择那些具有较大装机规模的场址，形成规模效益。
以较低的投资和运营成本，获得最大的利润。为了降低风电场造价，风电场工程投资中，对外交通以及送出工程等配套工程投资所占比例不宜太大。
1.3.7其它条件
除上述条件外，选址时还应考虑国家政策、地区规划、地理位置、地形地貌、环境保护、土地性质、社会经济等因素。
风电场开发选址一定要符合国家产业政策和地区产业发展规划的要求。
场址的地理位置必须远离居民生活区（500m以上），减少对居民生活的影响（居民区的噪声要小于45dB）；场址不压覆已查明的重要矿产资源，不涉及采矿权、探矿权设置单元；不涉及自然保护区和风景名胜区、军事用地和设施等。
风电场选址时要考虑地形因素时，一般选择地形单一，对风能干扰低的相对平坦场区，同时考虑附近较高建筑物以及林带等地面障碍物对附近气流的扰动影响。
虽然风电总体上对环境保护有利，但是在风场选址时也要考虑对局部环境的影响，例如风场的噪声污染、电磁辐射等对周边环境的影响；要尽量减少破坏和占用植被，新修山地道路要注意挖填平衡，防止水土流失。
风电场工程建设用地应本着节约和集约利用土地的原则，尽量使用未利用土地，少占或不占耕地，坚决不能占用基本农田。
2.发电场选址的基本方法
风电场选址的基本方法主要有：资料分析法，现场查勘法、应用软件模拟法等，在实际的选址工作中，通常是三种方法应互相结合，以求对拟建风电场的选址给出最恰当的建议。
3 总结语
无论是陆上风场还是海上风场，无论平地还是山区风场，往往受到诸多因素的限制而不能开发或不能完全开发利用，在风场选址影响因素综合分析过程复杂多变，如果在实施过程中考虑分析不准确而造成决策性失误，不但造成风资源的浪费，还浪费大量的财力、物力。本文基于陕北某风场中开发过程中，对风电场宏观选址需要考虑的诸多因素进行了一定的描述和总结，希望能为风力发电项目建设作出一点贡献。
参考文献
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[2]宋海辉.风力发电技术及工程[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
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[4]国家发展改革委员会.风电场场址选择技术规定[Z].2003.
论文作者:张闫勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/28
标签：风电场论文; 风能论文; 地区论文; 条件论文; 陕北论文; 风机论文; 地形论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;