【正文】 W、WNW，％％，全年最大風能密度方向為W，％，次大風能密度方向為WNW，％。風速、風功率密度表現(xiàn)為冬春季較大、夏秋季較小。風速、風功率密度在8：00～18：00 時段較大，19：00～7：00 時段較小。（3）從地理位置上分析，該地區(qū)地勢平緩，海拔1230m～1250m，屬于東亞大陸性季風氣候中溫帶亞干旱區(qū)，風能資源豐富，風的品質(zhì)較好，風能分布集中，對風機布置較為有利。60華北電力大學工程碩士專業(yè)學位論文第三章 風力機組選型 風力發(fā)電機組選型 風電機組單機容量范圍的選擇根據(jù)國內(nèi)外風電建設(shè)的經(jīng)驗以及近年來單機制造容量不斷增大的趨勢，目前國內(nèi)風電機組制造市場及應(yīng)用比較成型的機組情況，根據(jù)風電場的建設(shè)條件、風機技術(shù)條件、風電場整體技術(shù)經(jīng)濟條件、以及場址極端風速條件的分析和國家發(fā)改委要求選擇國產(chǎn)化風機設(shè)備率不低于70%,在條件允許的情況下，盡可能采用較大容量的風電機組，能夠更好的利用當?shù)仫L能資源，取得更大的經(jīng)濟效益。 風力發(fā)電機的機型選擇根據(jù)風電市場中近年來不同產(chǎn)品的運行情況、生產(chǎn)歷史，并考慮國產(chǎn)機組的實際情況，初步選擇750kW 、850kW、1500kW 三種機型進行對比分析，其具體參數(shù)見表31。表31 三種風力發(fā)電機組基本技術(shù)參數(shù)一覽表產(chǎn)品型號技術(shù)參數(shù)75085015001直徑(m)52掃風面積(m2)188621243902轉(zhuǎn)速(r/min)～～額定風速(m/s)151618容量(kW)7508501500電壓(V)690690690頻率(Hz)5050502轉(zhuǎn)速(r/min) 1520868/19441062/1800長度(m)形式圓錐筒形圓錐筒形圓錐筒形高度(m)505565風輪(t)14（葉片、輪轂）機艙(t)222351塔架(t)535780750kW 為定漿距、失速調(diào)節(jié)型風力發(fā)電機，是大約20 年前由國外引進的制造技術(shù)，目前，國產(chǎn)化率已達90％左右。該型風電機組采用普通異步發(fā)電機，在正常運行中發(fā)出有功功率的同時，需要從電力系統(tǒng)吸收一定的無功功率才能正常運行，現(xiàn)在這種機型已經(jīng)屬于淘汰產(chǎn)品；850kW和1500kW 為近年來開發(fā)的并且迅速在國內(nèi)投入生產(chǎn)的雙饋感應(yīng)型風力發(fā)電機（又稱變速恒頻風力發(fā)電機、交流勵磁風力發(fā)電機），這種風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子由于采用了交流勵磁，可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流的頻率、幅值等參數(shù)調(diào)整有功、無功出力，風機轉(zhuǎn)速隨風速的變化而變化，使發(fā)電機始終處于最佳工況下運行，其功率因數(shù)（COSΦ）可以在＋ 之間變化，也就是說可以根據(jù)電網(wǎng)的需要發(fā)出或者吸收無功功率，以改善當?shù)仉娋W(wǎng)的電壓質(zhì)量。 確定單機容量初步方案初擬正鑲白旗風電場工程的建設(shè)規(guī)模為50MW，考慮風力發(fā)電機組的制造水平、實際運行情況及發(fā)電效率等因素，結(jié)合風電場地理情況，上述兩種機型進行機位優(yōu)化排布。850 機型，共布置58 臺風機。1500機型，共布置33 臺風機。功率曲線的對比經(jīng)計算。年凈發(fā)電量的對比表32 各機組同一安裝高度單機年凈發(fā)電量估算表機型8501500安裝高度（m）5565單機年凈發(fā)電量（萬kWh）238450機組單位kW容量年凈發(fā)電量（萬kWh）表32 的測算結(jié)果說明，在相同的輪轂高度情況下，該風電場1500 機型比850 機型年單位kW %左右。1500機型安全等級為S型，,生存環(huán)境溫度為45+45，滿足本風場的環(huán)境狀況要求，具有較好的性能價格比。輪轂高度的選擇及不同輪轂高度時年發(fā)電量的計算根據(jù)推算，風力發(fā)電機組輪轂高度的增大，有利于風能資源的充分利用，提高風電場的發(fā)電效益。本工程推薦1500kW機型輪轂安裝高度為65m。各機型經(jīng)濟比較對風電場風機同一高度發(fā)電效益與投資變化進行經(jīng)濟比較分析，同一機型不同安裝高度投資變化的主要影響因素為塔架費用、基礎(chǔ)樁基費用和吊裝費用；不同機型同一高度的發(fā)電效益主要受風機價格、發(fā)電量、施工安裝費及運輸?shù)纫蛩赜绊?。各機型技術(shù)經(jīng)濟比較成果見表34。表33 兩種機型各安裝高度技術(shù)經(jīng)濟比較成果表機型8501500安裝高度（m）5565靜態(tài)投資(萬元)4535047322年平均上網(wǎng)發(fā)電量（萬kWh）238450電價（含稅）元/kWh全部投資內(nèi)部收益率10%10%度電成本（元/kWh含稅）通過表33 中對850 和1500D 兩種機型在55m、 65 m 高度的投資比較可見：1500kW 機型比850kW機型投資高，發(fā)電量多；在投資內(nèi)部收益率相同時，電價低、度電成本低。所以推薦在65 m 高度1500kW 機型。單機容量的確定綜上所述，結(jié)合正鑲白旗風電場的具體情況，通過對比不同機型在發(fā)電量、技術(shù)經(jīng)濟等方面的比較，本期風電場推薦安裝機型為1500kW。 風力發(fā)電機組布置風力發(fā)電機組的布置按充分利用風電場場區(qū)的風能資源，并結(jié)合場區(qū)地形地貌、植被及土地利用規(guī)劃進行擬選機型的布置。 風電場風能資源條件正鑲白旗風電場內(nèi)70m 測風塔位于本期風電場中央?yún)^(qū)域，其實測風能見表35。表34 測風塔實測風能表測風塔高度測風塔位置高度(m)年平均風速(m/s)年風能密度最大方向年最大方向風能密度比例(%)70E115176。29′34″N42176。28′15″10WNW40WNW50WNW70NW表中數(shù)據(jù)表明，本期風電場內(nèi)主導風能方向范圍在270176?！?15176。之間。 風電場地形條件本工程一期場址位于正鑲白旗東北的塔拉一帶，海拔高度為1230m～1250m。風電場內(nèi)地勢平坦，地面植被稀少。 風電場年上網(wǎng)電量測算根據(jù)三種機型的功率曲線并結(jié)合風資源分析所確定風電場一年的逐時風速、風向數(shù)據(jù)和風機排布方案，進行風電場年上網(wǎng)發(fā)電量估算。 年凈發(fā)電量估算表35各機型年凈發(fā)電量及運行小時數(shù)風機型號安裝高度（m）平均單機凈發(fā)電量（萬kWh/y）臺數(shù)年凈發(fā)電量（萬kWh）年凈等效滿負荷運行小時數(shù)(h)850552385813804280015006545033148503000 能量損失估算根據(jù)正鑲白旗風電場各種機型風機理論年發(fā)電量，并考慮風機利用率等因素對風電場發(fā)電量的影響，測算風電場的年上網(wǎng)發(fā)電量。對各種影響因素分析如下：(1)風機利用率根據(jù)擬選機型的性能特點和運行情況估算風力發(fā)電機組的可利用率 1500kW機型的平均可利用可達95%。(2)風電場能量損耗根據(jù)初步擬定的風電場電氣設(shè)備的型號和電氣布置方案，進行估算，該風電場電能損耗約為7%。(3)控制及湍流強度的影響本風電場控制和湍流強度折減系數(shù)取4%。(4)風沙及葉片污染的影響本風電場風沙及葉片污染造成的電能損耗按5%計。(5)氣候影響系數(shù)本風電場氣候寒冷，多處于低溫條件，考慮溫度低于30℃時風機停機，根據(jù)實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計，取氣候影響修正系數(shù)為97%。(6)功率曲線偏差系數(shù)為5%。(7)尾流影響系數(shù)考慮正鑲白旗風電場終期規(guī)劃容量，%。綜上所述，%。 年上網(wǎng)電量測算年凈發(fā)電量1500機型年上網(wǎng)發(fā)電量見表37?！?，年等效滿負荷運行小時數(shù)范圍為2800～3200h。表37 各機型年上網(wǎng)發(fā)電量及運行小時數(shù)風機容量輪轂高度(m)平均單機凈發(fā)電量（萬kWh）年上網(wǎng)發(fā)電量（萬kWh）年單機等效負荷運行小時數(shù)(h)150065450148503000 初步結(jié)論與建議通過以上對850kW和1500kW兩種機型在機組基本參數(shù)、年上網(wǎng)發(fā)電量、等效滿負荷運行小時數(shù)、技術(shù)經(jīng)濟等方面的比較，本期工程中推薦安裝1500kW 型機組，建議安裝高度為65m，其年平均上網(wǎng)發(fā)電量14850萬kWh，年單機等效滿負荷運行小時數(shù)3000h，華北電力大學工程碩士專業(yè)學位論文第四章 環(huán)境影響評價及節(jié)能分析 環(huán)境保護 環(huán)境現(xiàn)狀內(nèi)蒙古正鑲白旗風電場位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟正鑲白旗境內(nèi)，明安圖鎮(zhèn)的東北方向30km，風電場占地范圍約15 km2，場址中心位置坐標約為東經(jīng)115176。29′34″，北緯42176。28′15″，,安裝單機容量為1500kW 的風力發(fā)電機組33 臺。正鑲白旗大陸性氣候顯著，屬中溫帶半干旱大陸性氣候，地勢為南高北低，中部微隆起，構(gòu)成風能資源的內(nèi)在因素。根據(jù)風能分類區(qū)劃指標，全旗均為風能資源豐富地區(qū)，適宜采用大中型風機。其主要氣候特點是：春季多風干旱，夏季溫熱干燥，秋季涼爽濕潤，冬季漫長寒冷?！?，℃，月平均最高氣溫19℃，極端最高氣溫34．9℃（1961 年），℃（1971年），平均無霜期112 天。擬建風電場周圍無大氣污染源，環(huán)境空氣質(zhì)量好，風電場區(qū)域及四周沒有噪聲敏感點，聲環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀良好。由于風電場區(qū)域位于北方干旱缺水地區(qū)，當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境較為脆弱。施工期間環(huán)境影響分析（1） 對生態(tài)環(huán)境的影響本工程生態(tài)環(huán)境影響主要表現(xiàn)在風力發(fā)電機組基礎(chǔ)施工、工程臨時占地、施工區(qū)及生活區(qū)臨時占地等對地表植被和水土流失等產(chǎn)生的影響。a. 施工揚塵對周圍植物生態(tài)的影響施工過程中產(chǎn)生的揚塵易于覆蓋在附近植物體上，影響其光合作用，對植物生長產(chǎn)生不良影響。因施工量較小，工期較短，且采取路面硬化措施后，施工期揚塵產(chǎn)生量不大，影響范圍較小，在影響范圍內(nèi)完全被地表植被吸收和接納，不會對其生長產(chǎn)生較大影響。b. 施工對植被破壞影響施工期對植被破壞主要表現(xiàn)在場區(qū)開挖基礎(chǔ)時將原有草皮鏟除，挖土石施工和棄土臨時堆放場地對植被造成挖占和埋壓，車輛和施工機械及施工人員在施工期碾壓、踐踏植被，風力發(fā)電機組基礎(chǔ)等永久型占地鏟除植被等。在受影響的植被中，由于發(fā)電機組等基礎(chǔ)開挖造成的草坪鏟除，采取異地補償種草綠化措施。車輛和施工機械的碾壓以及棄土等臨時壓埋的草地，可在雨季通過人工強化恢復(fù)；對于排入周圍棄渣場的棄土渣石，在施工完畢后經(jīng)過平整、履土，及時種草進行恢復(fù)。（2）施工對大氣環(huán)境的影響施工期大氣污染源以燃油為動力的施工機械和運輸車輛排放廢氣；施工過程中的土方開挖、回填施工作業(yè)引起的揚塵；砂、石灰料、水泥等裝卸過程中產(chǎn)生揚塵；車輛運輸中沿途撒落建筑材料引起的二次揚塵等。由于施工區(qū)域布置分散，污染源源強小，且是間歇性和流動性的，加之施工區(qū)地形開闊，當?shù)仫L速較大，地形及氣象條件有利于污染物的擴散，因此，施工對該地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量不會產(chǎn)生質(zhì)的不良影響。在施工過程中要實行合理化管理，水泥、砂石料等應(yīng)統(tǒng)一堆放，盡量減少搬運環(huán)節(jié)，搬運時做到輕舉輕放。施工場地應(yīng)進行硬化，施工便道采用碎石路面，運輸車輛不得超載并應(yīng)配備專用遮蓋裝置或其他防塵措施。施工現(xiàn)場必須設(shè)立垃圾暫存點，對臨時堆土場、散裝建筑材料堆放場地采取壓實、覆蓋等預(yù)防措施，并及時清運工程垃圾與棄渣。施工現(xiàn)場圍擋必須齊全完好，以達到縮小施工揚塵影響范圍的目的。（3）施工對聲環(huán)境的影響本工程施工作業(yè)安排在晝間。施工過程中會產(chǎn)生施工機械設(shè)備運行噪聲，主要噪聲源是手風鉆和混凝土攪拌機。風電場場址周圍沒有工業(yè)企業(yè)、學校、醫(yī)院、居民點等聲環(huán)境敏感點，因此，施工噪聲主要對現(xiàn)場施工人員產(chǎn)生影響。（4）施工廢水對環(huán)境的影響施工期產(chǎn)生的廢水主要是清洗攪拌機和砼罐產(chǎn)生的廢水以及施工人員產(chǎn)生的少量生活污水。由于清洗攪拌機和砼罐產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水水量較小，且主要污染物為泥沙，施工過程中在臨時施工區(qū)設(shè)置沉淀池，生產(chǎn)廢水沉淀池沉淀后，回用于砼攪拌或用于周圍場地綠化，故對環(huán)境無明顯影響。施工人員產(chǎn)生的生活污水，主要為施工人員洗漱用水，產(chǎn)生量較小，用于周圍場地噴灑、周邊植被澆水，蒸發(fā)入滲，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生明顯影響。 節(jié)能減排效益分析a節(jié)能分析:根據(jù)國家建設(shè)兩型社會“資源節(jié)約型社會，環(huán)境友好型社會”節(jié)能減排提升到日程上來。內(nèi)蒙古自治區(qū)是一次能源大省，是中國重要的能源基地之一，尤其是煤炭資源相當豐富。但內(nèi)蒙古電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)單一，基本依靠火力發(fā)電為主，而火電發(fā)展受到煤炭、交通、環(huán)保等因素的嚴重制約，內(nèi)蒙古自治區(qū)北部地區(qū)風能資源豐富，本項目就是利用風能資源產(chǎn)生的電能來減少一次能源火電所消耗的煤炭，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。內(nèi)蒙古自治區(qū)已經(jīng)建成多座大型風力發(fā)電工程，可再生能源得到充分合理的開發(fā)利用，積極利用風電代替煤電不但改善了當?shù)氐碾娫唇Y(jié)構(gòu)，還為節(jié)能減排做出很大的貢獻。因此風電作為可再生資源中最具有經(jīng)濟開發(fā)價值的清潔能源，屬于國家鼓勵發(fā)展的新能源發(fā)電和節(jié)能項目。b節(jié)能措施:合理選擇場用變壓器容量和低損耗場用變壓器，嚴格按照風電場實際用電負荷及相關(guān)同時計算用電負荷，依此選取適合容量的最新節(jié)能型低損耗變壓器。節(jié)能減排效果:風電是一種清潔能源，既不通過消耗資源是防污染物、廢料，也不生產(chǎn)溫室氣體破壞大氣環(huán)境，也不會有廢渣的堆放問題，有利于保護周圍環(huán)境。與其它傳統(tǒng)發(fā)電方式相比，風電可節(jié)省一定的發(fā)電用煤和減少環(huán)境污染治理費用，有更高的空氣質(zhì)量和環(huán)保標準，使得風能更具競爭力。，年上網(wǎng)電量14850萬KWh，與相同發(fā)電量的火電相比，每年可節(jié)約標煤約51975t（火電煤耗按350g/kWh計）。相應(yīng)每年可減少多種有害氣體的排放， 萬噸， 萬噸，減少大量煤渣堆放。并且大量的火電用水，并能減少相應(yīng)的水利排灰和溫排水等對環(huán)境的污染，具有明顯的節(jié)能減排和環(huán)境效益。風電場的生產(chǎn)過程是將當?shù)氐娘L能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能、再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程，在整個工藝流程中，不產(chǎn)生大氣、水體、固體廢棄物等方面的污染物，也不會產(chǎn)生大的噪聲污染。從節(jié)約煤炭資源和環(huán)境保護角度來分析，本風電場建設(shè)具有明顯的經(jīng)濟效益、社會效益及環(huán)境效益。