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1、风电场工程施工设计方案1.1 概述XXX风电场二期工程位于XXX境内。XXX地势较高地区有一些较平坦的高地，而这些地方的风速往往较大，具有一定的风能开发潜力和价值。XXX风电场二期工程场址总体呈不规则多边形，东西宽约XXXkm、南北长约XXXkm，面积约XXXkm2；场区大部分地区海拔高程在XXXm，地貌形态总体为XXX。风电场距XXX约35km，距XXX约50km；从风电场西面XXX公路可进入风电场区域，地理位置见图XXX。1.2 风能资源为了解和开发XXX风电场区域的风能资源，XXX于XXX到XXX先后在风电场区域设立了XXX座XXXm高的测风塔进行测风观测。通过对风电场的风能资源评估分析
2、后，得到以下几点结论：（1）XXX测风塔XXXm高度的年平均风速分别为XXXm/s、XXXm/s、XXXm/s，相应风功率密度分别为XXXW/m2、XXXW/m2、XXXW/m2。XXXm高度风功率密度等级为XXX级。（2）风电场场址内风向稳定，风能分布较集中。风电场风向主要集中在XXX，风速主要分布在XXXm/sXXXm/s，约占XXX%，风能主要分布在XXXm/sXXXm/s风速段，约占总风能的XXX%。（3）风电场有效风速小时数高。各测风塔XXXm高度测风数据XXXm/sXXXm/s有效风速小时数均占XXX%以上。（4）通过推算，本风电场标准空气密度下XXX年一遇最大风速小于XXXm/s
3、，平均湍流强度为中等，该风电场适宜的风机应为XXX类及以上风机。（5）根据计算分析，本风电场的空气密度为XXXkg/m3，约为标准空气密度的XXX%左右，空气密度较低。（6）从各测风塔平均风速、风功率密度年变化看，风电场风速和风功率密度以XXX月较大，XXX月较小。从该风电场平均风速、风功率密度日变化看，风速和风功率密度以夜晚较大，白天较小。综上所述，XXX风电场风向稳定，风能分布集中，有效风速时数高，风速和风功率密度年变化以XXX月较大、XXX月较小，日变化以夜晚较大、白天较小，XXXm高度风功率密度等级为XXX级，风能资源总体属一般，但场区地势较高处的风能资源较为丰富。1.3 工程地质XX
4、X风电场二期场址区总体属中XXX地貌，场址范围内XXX，地层层次XXX，岩土性质变化XXX，岩体风化差异XXX，基岩面XXX，覆盖层XXX，综合考虑场区基本地质条件，XXX风电场属XXX场地，相应的地基等级为XXX地基；风电场为XXX工程，场地等级为XXX，地基等级为XXX，工程勘察等级为XXX。根据区域地质构造资料，工程区挽近以来新构造运动总体表现为XXX；根据中国地震动参数区划图（GB183062001），场址地震动峰值加速度为XXX，相应地震基本烈度为XXX，对应动反应谱特征周期为XXX，区域构造XXX。拟建场址范围内属XXX地貌，自然边坡XXX，未见XXX存在，不良地质现象主要为XXX
5、；该建设场地为XXX，场地自身XXX。该建设场地地基为XXX，地基附近XXX存在，地基整体XXX；选择XXX作为XXX，采用XXX形式能够满足设计要求。XXX地层中XXX对混凝土结构存在XXX；XXX对混凝土结构存在XXX；其余XXX对混凝土结构具XXX，所有XXX对钢筋混凝土结构中的钢筋具XXX。场区XXX地层中环境土对混凝土结构具XXX；XXX第一段地层中环境土对混凝土结构具XXX；所有地层中环境土对钢筋混凝土结构中钢筋具XXX，对钢结构具XXX。场区未见流量XXX，XXX可以考虑从XXX抽取。XXX的储量及质量能够满足XXX所需。1.4 项目任务和规模1.4.1 项目任务XXX风电场二期
6、工程主要任务是发电。风电场建成后，供电XXX电网。1.4.2 工程建设规模XXX电场规划总装机容量约XXXMW，拟分两期期建设。二期工程装机容量约为XXXMW，计划于XXXX年投产发电。根据有关资料预测，到XXX年XXX水、火电装机总规模将达到XXXXXXMW以上，本风电场工程装机容量只占XXX电网总装机规模的约XXX%，其电力完全可以被XXX电网吸纳，不会对XXX电力系统产生不利影响。本风电场工程现阶段拟推荐采用XXX台单机容量为XXXkW的风力发电机组，总装机容量为XXXMW。1.5 风电机组选型和发电量估算风电场范围内的XXX测风塔XXXm高度平均风速为XXXm/s，平均风功率密度为XX
7、XW/m2，风能主要集中在XXXXXX方向。XXXm/s风速的湍流强度小于XXX， XXX年一遇最大风速小于XXXm/s。可见本风电场适宜选择XXX类及以上风力发电机组。根据本风电场的风能资源、地形地质、施工安装和交通运输等条件，结合当前国内外风电机组技术、市场现状和项目的经济性，本风电场工程风电机组单机容量选择范围拟定为XXXXXXXXkW。从各比选机型方案的项目发电效益、工程投资和项目经济性等方面综合分析，本阶段推荐采用XXX型机型作为本风电场工程的备选机型。根据XXX机型在风场实际空气密度下的功率曲线和推力曲线，采用WASP软件对本风电场工程的理论年发电量和尾流影响进行计算，在考虑各种损
8、耗与风电机组利用率等参数的修正计算后，得到各风电机组的平均年上网电量，综合折减系数取XXX。经计算，XXX风电场二期工程平均年上网电量为XXXWh，等效满负荷年利用小时数为XXXh。1.6 电气1.6.1 电气一次XXX风电场规划装机容量约为80MW，拟分两期开发，一期工程已开发了49.5MW，本期为第二期工程，本期工程拟安装20台单机容量为1500kW风电机组，总装机容量为30MW。一期工程已新建了1座110kV升压变电站，该升压站按250MVA规模设计，为本期工程预留了1台50MVA主变压器的安装位置，本期工程不再另行新建升压站。根据现场情况，若下阶段微观选址经过优化，二期工程存在扩容的可
9、能，因此，本期工程仅需在一期工程已建升压站基础上新增一台50MVA的升压变压器以及相关配电设备。根据接入系统专题设计，升压站以1回110kV出线就近接入XXX变电站，线路长度约10km。风电场每台风电机组附近均设置1台箱式升压变电站作为机组变压器，将发电机电压由0.62kV升高至35kV后接入风电场内110kV变电站主变低压侧母线。风电机组和箱式变电站之间采用一机一变单元接线方式。根据一期工程的设计情况，110kV配电装置采用户内SF6全封闭组合电器。110kV侧采用单母线接线，35kV侧采用单母线分段接线方式，35kV配电装置采用手车式高压开关柜。本工程集电线路共2回，每回集电线路连接10台
10、风电机组。由于本工程位于XXX区，因此，风电场内35kV集电线路尽可能采用直埋电缆的方式，仅在跨越大的冲沟时采用架空线方式。为补偿110kV主变压器和35kV箱变等消耗的无功，在110kV升压站35kV母线上配置1组容量为10MVar的无功补偿装置，以保证110kV线路出线侧功率因数维持在0.951.0之间。35kV系统采用接地变经低电阻接地方式。1.6.2 电气二次本风电场由XXX进行调度管理。因此，本风电场的风电机组及相关110kV升压变电站电气设备，系统所要求的遥测/遥信/遥控远动信息、电能计量信息、继电保护装置故障信息都应经XXX升压站送入XXX中调。本风电场自动化系统按照“无人值班”
11、（少人值守）的运行管理方式设计，全场的机电设备分风力发电机组和XXX升压变电站两个局域网进行监控。两个局域网结构上相对独立，均采用全计算机监控系统、分层分布式结构，必要时两局域网之间可通过以太网交换机进行信息交换，组成全场计算机监控系统。本风电场风力发电机应配置如下保护和监测装置：温度升高保护、过负荷保护、电网故障保护、振动超限保护和传感器故障信号等。每台风力发电机的35/0.62kV箱式变内装升压油浸全密封变压器和SF6负荷开关限流熔断器组合电器等，配置变压器重瓦斯、轻瓦斯、压力释放、油温等非电量保护，作用于跳闸和信号。110kV升压站内电气设备，35kV进线、站用及接地变、分段配置微机型保
12、护测控一体化装置安装在相应35kV开关柜上。110kV线路、变压器的保护装置、测控装置和操作箱等辅助装置分别组屏安装在继保室。另外在升压站配置有220V直流电源系统两套、火灾报警系统1套、工业电视系统1套和其他相关的控制保护设备。1.6.3 通信风电场通信设计包括系统通信、风电场内通信两部分。本风电场所有机组均接入一期工程110kV升压变电站，不再新建升压变电站。由于一期工程110kV升压变电站已有完整的系统通信设计，因此本次工程不再考虑系统通信，只需考虑风电场内的通信。风电场通信主要包括数据通信和话音通信。数据通信：风机、箱式变电站至控制中心的数据通信采用光纤传送。话音通信：话音通信：鉴于风
13、电场巡检人员与升压站值班人员间话音通信信息量少，风电场本期工程无线公网覆盖较好，巡检人员与升压站值班人员间话音通信，可直接采用手机实现。无需花较大投资，建立专用话音通道。1.7 暖通及消防设计本风电场一期工程已完成了升压站的采暖、通风设计，本工程不需另外设置。根据一期的设计情况，在35kV配电装置室、SVG控制室、水泵房设置通风风机，自然进风机械排风，排除室内余热。在中控室、会议室、通讯机室、继电保护室、办公室、值班室设置柜式空调。本工程消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的原则，在建（构）筑物的设计、配电装置的设计以及设备的选型上满足防火等级的要求，其次对可能发生火灾的场所，布置、安装相应消防
14、器材，采用有效的灭火措施。根据火灾自动报警系统设计规范（GB 50116-2008）的要求进行设计，风电场设置一套火灾自动探测报警及消防控制系统。风电场火灾自动探测报警及消防控制系统采用集中报警工作方式。在控制中心设置壁挂式火灾报警控制器（联动型）一台，主要监测设置在各火灾探测器场所的火警信号，并可对相关部位风机、防火风口、防火阀等实施自动联动控制。火灾报警控制器上设有被控设备的运行状态指示和手动操作按钮。1.8 土建工程1.8.1 工程等级本风电场总规划装机容量约80MW，拟分两期建设。二期工程拟安装20台1500kW的风电机组，总装机容量30MW，轮毂高度为70m；升压变电站出线电压等级为
15、110kV。本风电场工程等别为等，工程规模中型；机组塔架地基基础设计级别为2级，结构安全等级取二级，抗震设防类别为丙类，结构设计使用年限为50年。风电场升压变电站主要建筑物级别为2级，结构安全等级取二级，抗震设防类别为丙类，结构设计使用年限为50年。1.8.2 风力发电机及箱式变基础根据厂家提供的有关资料，结合本风电场具体情况，初拟风机基础为圆形钢筋混凝土扩展基础，风机基础为一次整体浇成型的大块体混凝土。基础底板直径16.8m，翼缘高度1.35m，基础埋深2.85m，开挖边坡1:0.3。基底铺150mm厚C20素混凝土垫层，垫层上浇筑主体基础钢筋混凝土，强度等级C40。箱式变压器基础按天然地基
16、上的浅基础进行设计，采用现浇钢筋混凝土箱型基础。为使箱式变压器不受地表水的影响，工作平台面高于地面0.20m。1.8.3 升压变电站本工程与一期工程共用一座110kV升压变电站，本期工程与一期工程的全部机组均接入该升压站。110kV升压站长145m，宽80m，占地面积11600m2，房屋总建筑面积3038m2，一期已设置1台50MVA的升压变压器，并预留了1台50MVA升压变压器的位置。本期工程新增一台50MVA升压变压器基础及一套SVG无功补偿装置基础。1.9 施工组织设计(1) 对外交通本二期工程位于XXX。风电场距XXX约35km，距XXX约50km，距XXX距离约13km.(2) 场内
17、交通风电场场内道路全部为新建道路，约XXXkm，从XXX县道及XXX县道上引接；场内施工检修道路根据风机布置及地形条件设计，路面宽5.0m，路基宽6.0m，碎石路面。按道路设计规范XXX四级厂外道路设计，道路采用低级路面，桥涵按汽-20级设计，挂-100校核；道路极限最小弯曲半径35m；最大坡度不超过10%。(3) 主要建筑材料供应工程所需砂石骨料拟在附近砂石料场购买，工程其他主要建设物资（水泥、钢材、木材、油料、火工产品等）可分别从XXXX地购买。(4) 施工供水施工用水可从场区XXX水库取水。(5) 施工用电施工用电可从XXX10kV线路引接，到达本风电场用电点线路长度约XXXkm左右，可
18、满足施工期营地的用电要求。此外，配置若干台柴油发电机组，作为风机基础浇筑及工程的备用电源。(6) 施工总布置按工程总进度安排，本风电场工程施工期的平均人数为XXX人，高峰人数为XXX人。本工程场址呈不规则多边形，东西宽约XXXkm、南北长约XXXkm，场址范围不大，施工营地、设备堆存场及施工生产设施，都集中布置于风电场西部县道附近，该处场地开阔，交通便利。(7) 建设用地本风电场工程永久性征地面积为XXXm2（XXX亩），临时性用地面积XXXm2（XXX亩）。本地区土地等别为九等，风电场区域以荒地和草地为主，有少量灌木林，不涉及林地与基本农田。(8) 施工总进度本二期工程包括筹建及准备期，总工
19、期共XXX个月。场内道路及吊装平台施工从第3个月初开始，至第6个月底结束。升压站内预留的电气设备安装调试从第5个月底开始，至第8个月底结束，安装调试工期为3个月。第8个月底110kV升压变电站电气设备具备送电条件。风电机组及箱变基础施工从第3个月底开始，至第8个月底结束；其中第一批风机基础在第6个月底完成，具备风机吊装条件。集电线路、电力电缆、通信电缆的敷设从第6个月初开始施工，至第9个月底结束。风力发电机组安装从第6个月底开始，至第10个月底结束。1.10 工程管理设计根据生产和经营需要，结合现代风电场运行特点和各类电厂长期运行管理经验，遵照“精简、高效、统一”的原则，对运营机构的设置实施企
20、业管理。在风电场工程（包括110kV变电站）机械、电气设备进入平稳运行时期之后，按无人值班（少人值守）方式管理。本风电场和一期工程共用一个变电站，因此风电场机构设置和人员编制按两个风电场统一考虑，参照我国同类工程运行管理经验结合本风电场实际情况，确定本风电场和一期工程运行、维护管理人员总数为20人。风电场主要管理设施包括：风力发电机组、箱式变电站、电力电缆、110kV升压变电站，生产、生活电源及备用电源，生产、生活供水设施，生产生活建筑物等。1.11 环境保护和水土保持设计本工程所在区域基本为荒草地，有少量灌木林，不涉及林地与基本农田，风电场的建设对环境的不利影响主要产生在施工期，如施工粉尘、
21、噪声对施工人员的影响以及施工对原生植被的破坏等，通过采取适当的措施，可将不利影响减小至最低程度。环境保护主要从大气环境、水环境、声环境、固体废物处理等几方面采取保护措施，经测算，本风电场工程环境保护总投资为XXX万元。水土保持设计主要针对工程建设对地表的影响，对施工场地清理平整、覆土绿化和防水土流失设计等，尽量恢复被扰动的地表。经测算，本风电场工程水土保持总投资为XXX万元，其中水土保持设施补偿费为XXX万元。风电是清洁、可再生能源。本风电场工程装机容量30MW，风电场项目建成后，每年可为电网提供清洁电能XXXWh，与燃煤电厂相比，按照火电煤耗(标准煤)每度电耗煤XXX克，每年可节约标煤XXX
22、万t，减少二氧化硫(SO2)排放量约XXXt，二氧化碳(CO2)约XXX万t。此外，每年还可节约用水，并减少相应的废水排放和温排水，节能减排效益显著。总体评价，本风电场工程的建设不仅符合国家产业政策要求，也不存在制约工程建设的重大环境因素，不会制约当地环境资源的永续利用和生态环境的良性循环，只要采取防、治、管相结合的环保措施，工程建设对环境的不利影响将得到有效控制，而且风电场本身就是一个清洁能源项目，从环境角度分析，不存在制约工程开发的环境因素，本工程建设是可行的。1.12 劳动安全与工业卫生遵循国家已经颁布的政策，贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，在工程设计中，结合工程实际情况，采用先进
23、的技术措施和可靠的防范手段，确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求，保障劳动者在生产过程中的安全与健康。 通过对工程施工期存在的高空作业、基坑开挖、防雷防电等工作可能存在的危害因素，对工程运行期可能存在的防火防爆、电气伤害、机械伤害、电磁辐射等可能存在的危害因素进行分析，提出相应对策，并成立相应的机构和应急预案。对风电场的施工和安全运行提供了良好的生产条件，有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大，降低了经济损失，保障了生产的安全运行。1.13 节能与降耗节能降耗是缓解能源约束，减轻环境压力，保障经济安全，实现全面建设小康社会目
24、标和可持续发展的必然选择，体现了科学发展观的本质要求，是一项长期的战略任务，必须摆在更加突出的战略位置。目前，国家已将新能源的开发提到了战略高度，风能、太阳能等再生能源将是未来一段时间新能源发展的重点。从现有的开发技术和经济性看，风能开发具有一定的优势，随着风电机组国产化进程加快，风电机组的价格将进一步降低，风电的竞争力将大大增强。开发风电是降低国家化石资源消耗比重的重要措施，有利于调整电网的能源结构，促进地方经济和社会的可持续发展。本风电场项目主体工程施工机械设备主要以油耗设备和电耗设备为主。施工组织设计时首先立足于国内现有的施工水平，同时还采用了国内外先进的施工技术和施工机械，以机械化作业
25、为主。在施工机械设备选型和配套设计时，择优选用电动、液压、柴油等能耗低、生产效率高的机械设备。运行期耗能包括生产级辅助生产系统耗能设备和生产生活建筑物耗能。施工中主要耗能种类有：汽柴油、电、水等。经估算工程施工期能耗总量为：汽柴油XXXt，电量XXXkWh。根据本风电场的设计规模、厂用电负荷等情况，所选设备情况分析，采取一定的节能设计和措施后，设备全年总电能损耗不大XXXkWh。1.14 工程概算工程概算的主要依据为水电水利规划设计总院风电标委XXX号文发布的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（XXX年版）和风电场工程概算定额（XXX年版）（以下简称“编制办法”和“定额”），设
26、计概算编制价格水平按XXX年XXX季度。本风电场工程总投资为XXX万元（不含流动资金），静态总投资为XXX万元，其中机电设备及安装工程投资XXX万元，建筑工程投资XXX万元，其它费用XXX万元，基本预备费为XXX万元，建设期贷款利息XXX万元。本工程单位千瓦静态投资XXX元/kW，单位千瓦动态投资为XXX元/kW。1.15 财务评价、经济及社会效果分析按照国家现行财税制度、现行价格、原国家计委和建设部颁布的建设项目经济评价方法与参数（第三版）和风电场可行性研究报告编制办法等，对本风电场工程进行财务评价，以判断建设该工程的财务可行性。本风电场工程静态总投资XXX万元，计入建设期利息后的动态总投资
27、为XXX万元（不含流动资金），其中资本金占总投资的XXX%，为XXX万元，其余由国内银行贷款。本风电场工程财务计算期取XXX年，其中XXX个月为工程建设期。按当地标杆上网电价XXX元/kWh进行财务评价得出：项目全部投资财务内部收益率为XXX%，资本金财务内部收益率为XXX%，投资回收期为XXX年，总投资收益率为XXX%，项目资本金净利润率为XXX%。因此，该项目财务指标可行。本风电场工程项目的开发建设，不仅是对XXXXXX的有效补充，可减少化石资源的消耗，同时也是对XXX能源结构调整的一种有效尝试。风电作为绿色电能，有利于缓解XXX电力工业的环保压力，促进地区经济的持续发展，对于促进当地旅游
28、业，带动地方经济快速发展将起到积极作用；同时，开发建设本风电场是贯彻落实国家的可持续发展战略和落实风电机组本地化政策的具体体现，对于发展和推动我国风电机组的国产化水平具有现实意义，项目社会效益显著。1.16 工程招标本工程招标范围包括勘察设计、施工、监理以及主要设备的采购及安装。招标工作可委托有相应资质的招标代理公司完成，部分项目可自行组织招标。1.17 结论与建议(1) XXX风电场二期工程位于XXX，距XXX约XXXkm，距XXX约XXXkm，距XXX约XXXkm。(2) 风电场场址内风向稳定，风能分布较集中。风电场风向主要集中在XXXXXX，风速主要分布在XXXm/sXXXm/s，约占X
29、XX%，风能主要分布在XXXm/sXXXm/s风速段，约占总风能的XXX%。(3) 风电场工程场址区域构造稳定性好，区域内无活动断裂通过；地震基本烈度为XXX度，地下水埋藏较深，不存在地基土液化的问题；大部分场区覆盖层较薄，可直接选择基岩强风化层中下部作为风机的持力层。(4) 风电场装机容量为XXXMW，拟安装XXX台单机容量为XXXkW的风电机组，年上网电量为XXXWh，等效满负荷年利用小时数为XXXh。(5) 本风电场与一期工程共用一座110kV升压站，新修施工检修道路约XXXkm。工程建设总工期为XXX个月，按XXX年第XXX季度价格水平，工程静态总投资为XXX万元，单位千瓦静态投资XXX元/kW，单位千瓦动态投资为XXX元/kW。按当地标杆上网电价XXX元/kWh进行财务评价得出：项目全部投资财务内部收益率为XXX%，资本金财务内部收益率为XXX%，投资回收期为XXX年，总投资收益率为XXX%，项目资本金净利润率为XXX%。因此，该项目财务指标可行。(6) 开发建设本风电场，对调整XXX电源结构，减少化石资源的消耗，缓解环境保护压力，促进地区经济的可持续发展具有重要意义。综上所述，本风电场工程风能资源较丰富，场址建设条件较好，经济指标较好，因此，建议抓紧对该项目的立项、核准等工作，同时应抓紧进行项目施工前的准备工作，争取早日开工建设。