【正文】 W、WNW，％％，全年最大風(fēng)能密度方向?yàn)閃，％，次大風(fēng)能密度方向?yàn)閃NW，％。風(fēng)速、風(fēng)功率密度表現(xiàn)為冬春季較大、夏秋季較小。風(fēng)速、風(fēng)功率密度在8：00～18：00 時(shí)段較大，19：00～7：00 時(shí)段較小。（3）從地理位置上分析，該地區(qū)地勢(shì)平緩，海拔1230m～1250m，屬于東亞大陸性季風(fēng)氣候中溫帶亞干旱區(qū)，風(fēng)能資源豐富，風(fēng)的品質(zhì)較好，風(fēng)能分布集中，對(duì)風(fēng)機(jī)布置較為有利。60華北電力大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文第三章 風(fēng)力機(jī)組選型 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型 風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量范圍的選擇根據(jù)國(guó)內(nèi)外風(fēng)電建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)以及近年來(lái)單機(jī)制造容量不斷增大的趨勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組制造市場(chǎng)及應(yīng)用比較成型的機(jī)組情況，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)條件、風(fēng)機(jī)技術(shù)條件、風(fēng)電場(chǎng)整體技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件、以及場(chǎng)址極端風(fēng)速條件的分析和國(guó)家發(fā)改委要求選擇國(guó)產(chǎn)化風(fēng)機(jī)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(fēng)電機(jī)組，能夠更好的利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)能資源，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)型選擇根據(jù)風(fēng)電市場(chǎng)中近年來(lái)不同產(chǎn)品的運(yùn)行情況、生產(chǎn)歷史，并考慮國(guó)產(chǎn)機(jī)組的實(shí)際情況，初步選擇750kW 、850kW、1500kW 三種機(jī)型進(jìn)行對(duì)比分析，其具體參數(shù)見(jiàn)表31。表31 三種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基本技術(shù)參數(shù)一覽表產(chǎn)品型號(hào)技術(shù)參數(shù)75085015001直徑(m)52掃風(fēng)面積(m2)188621243902轉(zhuǎn)速(r/min)～～額定風(fēng)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(zhǎng)度(m)形式圓錐筒形圓錐筒形圓錐筒形高度(m)505565風(fēng)輪(t)14（葉片、輪轂）機(jī)艙(t)222351塔架(t)535780750kW 為定漿距、失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是大約20 年前由國(guó)外引進(jìn)的制造技術(shù)，目前，國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)90％左右。該型風(fēng)電機(jī)組采用普通異步發(fā)電機(jī)，在正常運(yùn)行中發(fā)出有功功率的同時(shí)，需要從電力系統(tǒng)吸收一定的無(wú)功功率才能正常運(yùn)行，現(xiàn)在這種機(jī)型已經(jīng)屬于淘汰產(chǎn)品；850kW和1500kW 為近年來(lái)開(kāi)發(fā)的并且迅速在國(guó)內(nèi)投入生產(chǎn)的雙饋感應(yīng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)（又稱變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)、交流勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)），這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由于采用了交流勵(lì)磁，可以通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的頻率、幅值等參數(shù)調(diào)整有功、無(wú)功出力，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速的變化而變化，使發(fā)電機(jī)始終處于最佳工況下運(yùn)行，其功率因數(shù)（COSΦ）可以在＋ 之間變化，也就是說(shuō)可以根據(jù)電網(wǎng)的需要發(fā)出或者吸收無(wú)功功率，以改善當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電壓質(zhì)量。 確定單機(jī)容量初步方案初擬正鑲白旗風(fēng)電場(chǎng)工程的建設(shè)規(guī)模為50MW，考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制造水平、實(shí)際運(yùn)行情況及發(fā)電效率等因素，結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)地理情況，上述兩種機(jī)型進(jìn)行機(jī)位優(yōu)化排布。850 機(jī)型，共布置58 臺(tái)風(fēng)機(jī)。1500機(jī)型，共布置33 臺(tái)風(fēng)機(jī)。功率曲線的對(duì)比經(jīng)計(jì)算。年凈發(fā)電量的對(duì)比表32 各機(jī)組同一安裝高度單機(jī)年凈發(fā)電量估算表機(jī)型8501500安裝高度（m）5565單機(jī)年凈發(fā)電量（萬(wàn)kWh）238450機(jī)組單位kW容量年凈發(fā)電量（萬(wàn)kWh）表32 的測(cè)算結(jié)果說(shuō)明，在相同的輪轂高度情況下，該風(fēng)電場(chǎng)1500 機(jī)型比850 機(jī)型年單位kW %左右。1500機(jī)型安全等級(jí)為S型，,生存環(huán)境溫度為45+45，滿足本風(fēng)場(chǎng)的環(huán)境狀況要求，具有較好的性能價(jià)格比。輪轂高度的選擇及不同輪轂高度時(shí)年發(fā)電量的計(jì)算根據(jù)推算，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂高度的增大，有利于風(fēng)能資源的充分利用，提高風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電效益。本工程推薦1500kW機(jī)型輪轂安裝高度為65m。各機(jī)型經(jīng)濟(jì)比較對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)同一高度發(fā)電效益與投資變化進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較分析，同一機(jī)型不同安裝高度投資變化的主要影響因素為塔架費(fèi)用、基礎(chǔ)樁基費(fèi)用和吊裝費(fèi)用；不同機(jī)型同一高度的發(fā)電效益主要受風(fēng)機(jī)價(jià)格、發(fā)電量、施工安裝費(fèi)及運(yùn)輸?shù)纫蛩赜绊憽８鳈C(jī)型技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較成果見(jiàn)表34。表33 兩種機(jī)型各安裝高度技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較成果表機(jī)型8501500安裝高度（m）5565靜態(tài)投資(萬(wàn)元)4535047322年平均上網(wǎng)發(fā)電量（萬(wàn)kWh）238450電價(jià)（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(guò)表33 中對(duì)850 和1500D 兩種機(jī)型在55m、 65 m 高度的投資比較可見(jiàn)：1500kW 機(jī)型比850kW機(jī)型投資高，發(fā)電量多；在投資內(nèi)部收益率相同時(shí)，電價(jià)低、度電成本低。所以推薦在65 m 高度1500kW 機(jī)型。單機(jī)容量的確定綜上所述，結(jié)合正鑲白旗風(fēng)電場(chǎng)的具體情況，通過(guò)對(duì)比不同機(jī)型在發(fā)電量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的比較，本期風(fēng)電場(chǎng)推薦安裝機(jī)型為1500kW。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組布置風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的布置按充分利用風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的風(fēng)能資源，并結(jié)合場(chǎng)區(qū)地形地貌、植被及土地利用規(guī)劃進(jìn)行擬選機(jī)型的布置。 風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源條件正鑲白旗風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)70m 測(cè)風(fēng)塔位于本期風(fēng)電場(chǎng)中央?yún)^(qū)域，其實(shí)測(cè)風(fēng)能見(jiàn)表35。表34 測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)風(fēng)能表測(cè)風(fēng)塔高度測(cè)風(fēng)塔位置高度(m)年平均風(fēng)速(m/s)年風(fēng)能密度最大方向年最大方向風(fēng)能密度比例(%)70E115176。29′34″N42176。28′15″10WNW40WNW50WNW70NW表中數(shù)據(jù)表明，本期風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)主導(dǎo)風(fēng)能方向范圍在270176?！?15176。之間。 風(fēng)電場(chǎng)地形條件本工程一期場(chǎng)址位于正鑲白旗東北的塔拉一帶，海拔高度為1230m～1250m。風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)地勢(shì)平坦，地面植被稀少。 風(fēng)電場(chǎng)年上網(wǎng)電量測(cè)算根據(jù)三種機(jī)型的功率曲線并結(jié)合風(fēng)資源分析所確定風(fēng)電場(chǎng)一年的逐時(shí)風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)和風(fēng)機(jī)排布方案，進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)年上網(wǎng)發(fā)電量估算。 年凈發(fā)電量估算表35各機(jī)型年凈發(fā)電量及運(yùn)行小時(shí)數(shù)風(fēng)機(jī)型號(hào)安裝高度（m）平均單機(jī)凈發(fā)電量（萬(wàn)kWh/y）臺(tái)數(shù)年凈發(fā)電量（萬(wàn)kWh）年凈等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)(h)850552385813804280015006545033148503000 能量損失估算根據(jù)正鑲白旗風(fēng)電場(chǎng)各種機(jī)型風(fēng)機(jī)理論年發(fā)電量，并考慮風(fēng)機(jī)利用率等因素對(duì)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量的影響，測(cè)算風(fēng)電場(chǎng)的年上網(wǎng)發(fā)電量。對(duì)各種影響因素分析如下：(1)風(fēng)機(jī)利用率根據(jù)擬選機(jī)型的性能特點(diǎn)和運(yùn)行情況估算風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可利用率 1500kW機(jī)型的平均可利用可達(dá)95%。(2)風(fēng)電場(chǎng)能量損耗根據(jù)初步擬定的風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備的型號(hào)和電氣布置方案，進(jìn)行估算，該風(fēng)電場(chǎng)電能損耗約為7%。(3)控制及湍流強(qiáng)度的影響本風(fēng)電場(chǎng)控制和湍流強(qiáng)度折減系數(shù)取4%。(4)風(fēng)沙及葉片污染的影響本風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)沙及葉片污染造成的電能損耗按5%計(jì)。(5)氣候影響系數(shù)本風(fēng)電場(chǎng)氣候寒冷，多處于低溫條件，考慮溫度低于30℃時(shí)風(fēng)機(jī)停機(jī)，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(fēng)電場(chǎng)終期規(guī)劃容量，%。綜上所述，%。 年上網(wǎng)電量測(cè)算年凈發(fā)電量1500機(jī)型年上網(wǎng)發(fā)電量見(jiàn)表37?！?，年等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)范圍為2800～3200h。表37 各機(jī)型年上網(wǎng)發(fā)電量及運(yùn)行小時(shí)數(shù)風(fēng)機(jī)容量輪轂高度(m)平均單機(jī)凈發(fā)電量（萬(wàn)kWh）年上網(wǎng)發(fā)電量（萬(wàn)kWh）年單機(jī)等效負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)(h)150065450148503000 初步結(jié)論與建議通過(guò)以上對(duì)850kW和1500kW兩種機(jī)型在機(jī)組基本參數(shù)、年上網(wǎng)發(fā)電量、等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的比較，本期工程中推薦安裝1500kW 型機(jī)組，建議安裝高度為65m，其年平均上網(wǎng)發(fā)電量14850萬(wàn)kWh，年單機(jī)等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)3000h，華北電力大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文第四章 環(huán)境影響評(píng)價(jià)及節(jié)能分析 環(huán)境保護(hù) 環(huán)境現(xiàn)狀內(nèi)蒙古正鑲白旗風(fēng)電場(chǎng)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(fēng)電場(chǎng)占地范圍約15 km2，場(chǎng)址中心位置坐標(biāo)約為東經(jīng)115176。29′34″，北緯42176。28′15″，,安裝單機(jī)容量為1500kW 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組33 臺(tái)。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(shì)為南高北低，中部微隆起，構(gòu)成風(fēng)能資源的內(nèi)在因素。根據(jù)風(fēng)能分類區(qū)劃指標(biāo)，全旗均為風(fēng)能資源豐富地區(qū)，適宜采用大中型風(fēng)機(jī)。其主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是：春季多風(fēng)干旱，夏季溫?zé)岣稍铮锛緵鏊瑵駶?rùn)，冬季漫長(zhǎng)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(wú)霜期112 天。擬建風(fēng)電場(chǎng)周圍無(wú)大氣污染源，環(huán)境空氣質(zhì)量好，風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域及四周沒(méi)有噪聲敏感點(diǎn)，聲環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀良好。由于風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域位于北方干旱缺水地區(qū)，當(dāng)?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(duì)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)施工、工程臨時(shí)占地、施工區(qū)及生活區(qū)臨時(shí)占地等對(duì)地表植被和水土流失等產(chǎn)生的影響。a. 施工揚(yáng)塵對(duì)周圍植物生態(tài)的影響施工過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵易于覆蓋在附近植物體上，影響其光合作用，對(duì)植物生長(zhǎng)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(yáng)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(huì)對(duì)其生長(zhǎng)產(chǎn)生較大影響。b. 施工對(duì)植被破壞影響施工期對(duì)植被破壞主要表現(xiàn)在場(chǎng)區(qū)開(kāi)挖基礎(chǔ)時(shí)將原有草皮鏟除，挖土石施工和棄土臨時(shí)堆放場(chǎng)地對(duì)植被造成挖占和埋壓，車輛和施工機(jī)械及施工人員在施工期碾壓、踐踏植被，風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jī)組等基礎(chǔ)開(kāi)挖造成的草坪鏟除，采取異地補(bǔ)償種草綠化措施。車輛和施工機(jī)械的碾壓以及棄土等臨時(shí)壓埋的草地，可在雨季通過(guò)人工強(qiáng)化恢復(fù)；對(duì)于排入周圍棄渣場(chǎng)的棄土渣石，在施工完畢后經(jīng)過(guò)平整、履土，及時(shí)種草進(jìn)行恢復(fù)。（2）施工對(duì)大氣環(huán)境的影響施工期大氣污染源以燃油為動(dòng)力的施工機(jī)械和運(yùn)輸車輛排放廢氣；施工過(guò)程中的土方開(kāi)挖、回填施工作業(yè)引起的揚(yáng)塵；砂、石灰料、水泥等裝卸過(guò)程中產(chǎn)生揚(yáng)塵；車輛運(yùn)輸中沿途撒落建筑材料引起的二次揚(yáng)塵等。由于施工區(qū)域布置分散，污染源源強(qiáng)小，且是間歇性和流動(dòng)性的，加之施工區(qū)地形開(kāi)闊，當(dāng)?shù)仫L(fēng)速較大，地形及氣象條件有利于污染物的擴(kuò)散，因此，施工對(duì)該地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量不會(huì)產(chǎn)生質(zhì)的不良影響。在施工過(guò)程中要實(shí)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(yùn)環(huán)節(jié)，搬運(yùn)時(shí)做到輕舉輕放。施工場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行硬化，施工便道采用碎石路面，運(yùn)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(chǎng)必須設(shè)立垃圾暫存點(diǎn)，對(duì)臨時(shí)堆土場(chǎng)、散裝建筑材料堆放場(chǎng)地采取壓實(shí)、覆蓋等預(yù)防措施，并及時(shí)清運(yùn)工程垃圾與棄渣。施工現(xiàn)場(chǎng)圍擋必須齊全完好，以達(dá)到縮小施工揚(yáng)塵影響范圍的目的。（3）施工對(duì)聲環(huán)境的影響本工程施工作業(yè)安排在晝間。施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生施工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行噪聲，主要噪聲源是手風(fēng)鉆和混凝土攪拌機(jī)。風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址周圍沒(méi)有工業(yè)企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、居民點(diǎn)等聲環(huán)境敏感點(diǎn)，因此，施工噪聲主要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員產(chǎn)生影響。（4）施工廢水對(duì)環(huán)境的影響施工期產(chǎn)生的廢水主要是清洗攪拌機(jī)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(jī)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(guò)程中在臨時(shí)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(chǎng)地綠化，故對(duì)環(huán)境無(wú)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(chǎng)地噴灑、周邊植被澆水，蒸發(fā)入滲，不會(huì)對(duì)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(guó)家建設(shè)兩型社會(huì)“資源節(jié)約型社會(huì)，環(huán)境友好型社會(huì)”節(jié)能減排提升到日程上來(lái)。內(nèi)蒙古自治區(qū)是一次能源大省，是中國(guó)重要的能源基地之一，尤其是煤炭資源相當(dāng)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(yán)重制約，內(nèi)蒙古自治區(qū)北部地區(qū)風(fēng)能資源豐富，本項(xiàng)目就是利用風(fēng)能資源產(chǎn)生的電能來(lái)減少一次能源火電所消耗的煤炭，從而實(shí)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(fēng)力發(fā)電工程，可再生能源得到充分合理的開(kāi)發(fā)利用，積極利用風(fēng)電代替煤電不但改善了當(dāng)?shù)氐碾娫唇Y(jié)構(gòu)，還為節(jié)能減排做出很大的貢獻(xiàn)。因此風(fēng)電作為可再生資源中最具有經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)價(jià)值的清潔能源，屬于國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的新能源發(fā)電和節(jié)能項(xiàng)目。b節(jié)能措施:合理選擇場(chǎng)用變壓器容量和低損耗場(chǎng)用變壓器，嚴(yán)格按照風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際用電負(fù)荷及相關(guān)同時(shí)計(jì)算用電負(fù)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(fēng)電是一種清潔能源，既不通過(guò)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(huì)有廢渣的堆放問(wèn)題，有利于保護(hù)周圍環(huán)境。與其它傳統(tǒng)發(fā)電方式相比，風(fēng)電可節(jié)省一定的發(fā)電用煤和減少環(huán)境污染治理費(fèi)用，有更高的空氣質(zhì)量和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，使得風(fēng)能更具競(jìng)爭(zhēng)力。，年上網(wǎng)電量14850萬(wàn)KWh，與相同發(fā)電量的火電相比，每年可節(jié)約標(biāo)煤約51975t（火電煤耗按350g/kWh計(jì)）。相應(yīng)每年可減少多種有害氣體的排放， 萬(wàn)噸， 萬(wàn)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(duì)環(huán)境的污染，具有明顯的節(jié)能減排和環(huán)境效益。風(fēng)電場(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程是將當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程，在整個(gè)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(huì)產(chǎn)生大的噪聲污染。從節(jié)約煤炭資源和環(huán)境保護(hù)角度來(lái)分析，本風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及環(huán)境效益。