【正文】 一期風(fēng)場內(nèi)的 8測風(fēng)塔經(jīng)分析處理后的 2020 年 9 月 10 日～ 2020 年 9 月 9 日連續(xù)完整一年的逐時風(fēng)速風(fēng)向系列計算得到不同高度風(fēng)向頻率見表 318， 8與 7測風(fēng)塔同時段同高度風(fēng)向?qū)Ρ葓D見 312，由圖表可見，該風(fēng)場區(qū)域風(fēng)向穩(wěn)定，較為集中?！?315176?！?315176。 代表年的 16 個方位扇區(qū)不同高度出現(xiàn)風(fēng)向頻率分布見表 317。 代表年不同高度全年同一鐘點平均風(fēng)功率密度計算結(jié)果見表 316 和圖311。表現(xiàn)為每日晚間直至日出風(fēng)速較低，凌晨前后風(fēng)速變化比較平緩；日出后，隨著地表溫度的逐漸上升，風(fēng)速迅速加大，到14 時達到最高峰；午后，隨著太陽輻射程度的減弱，風(fēng)速又開始下降。 代表年不同高度全年同一鐘點平均風(fēng)速見表 315 和圖 310。 表 314 不同高度代表年逐月平均風(fēng)功率密度 W/m2 圖 39 不同高度代表年逐月平均風(fēng)功率密度變化圖 由表 314 和圖 39 可知，風(fēng)電場 80m 高度代表年內(nèi)各月平均風(fēng)功率密度變幅較大。 6～ 9 月風(fēng)速相對較小，平均風(fēng)速變幅為 ～ ，其它各月平均風(fēng)速變幅為 ～ ，全年平均風(fēng)速為 ；風(fēng)電場 10m 高度代表年內(nèi)各月平均風(fēng)速變幅均較平緩，變化趨勢與 80m 高度相同，全年平均風(fēng) 速為 。 代表年不同高度月平均風(fēng)速見表 313 和圖 38。夏季的 6～ 9 月風(fēng)功率密度相對較小，平均風(fēng)功率密度變幅為 ～，其它各月平均風(fēng)功率密度變幅為 ～ ，全年平均風(fēng)功率密度為 ；風(fēng)電場 65m、 60m、 50m、 30m 和 10m 各高度測風(fēng)年內(nèi)各月平均風(fēng)功率密度變幅均較大，變化趨勢與 80m 高度相同且接近。夏季的 6～ 9 月風(fēng)速相對較小，平均風(fēng)速變幅為 ～ ，其它各月平均風(fēng)速變幅為 ～ ，全年平均風(fēng)速為 ；風(fēng)電場 65m、 60m、 50m、 30m 和10m 各高度測風(fēng)年內(nèi)各月平均風(fēng)速變化趨勢與 80m 高度相同。各高度平均風(fēng)速見表 311。 以上兩種計算方法的結(jié)果相接近，因氣象站海拔高度比風(fēng)電場的平均海拔低約 40m 左右，所以最終取 。 計算得風(fēng)場地區(qū)平均空氣密度為 。所以本課題選用 7測風(fēng)塔 ～ 的測風(fēng)數(shù)據(jù)進行風(fēng)資源分析。 有效 數(shù)據(jù)完整率是（ 525601922441/52560） 100% 95% 通過對 7測風(fēng)塔缺測數(shù)據(jù)和不合理數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，計算得出 7測風(fēng)塔測量數(shù)據(jù)的有 效數(shù)據(jù) 完整率 為 95%。 測風(fēng)塔原始數(shù)據(jù)合理性分析 原始有效數(shù)據(jù)的完整率 將 7測風(fēng)塔實測資料按照以上方法，使用可供參考的傳感器同期記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析、處理、替換，整理出測風(fēng)塔連續(xù)一年的實測風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)，其有效數(shù)據(jù)完整率按下式計算，即： 31 式中：應(yīng)測數(shù)目―測量期間小時數(shù)； 缺測數(shù)目―沒有記錄到的小時平均值數(shù)目； 無效數(shù)據(jù)數(shù)目―確認為不合理的小時平均值數(shù)目。 2 對不合理數(shù)據(jù)再次進行判別，挑出符合實際情況的有效數(shù)據(jù)，回歸原始數(shù)組。 332 80m/10m 高度小時平均風(fēng)向差值 60176。 表 310 測風(fēng)塔不合理數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 測風(fēng)塔 主要參數(shù)合理參考值 不合理次數(shù) 比例（ %） 7 0≤小時平均風(fēng)速＜ 40m/s 0 0 0≤小時平均風(fēng)向＜ 360176。由表 239 的統(tǒng)計結(jié)果可知， 7測風(fēng)塔實測資料缺測率為 ，測量數(shù)據(jù)完整率達 %，滿足 GB/T187092020 風(fēng)電場風(fēng)能資源測量方法中現(xiàn)場采集的測量數(shù)據(jù)完整率在 98%以上的要求。 表 36 主要參數(shù)的合理范圍參考值 主要參數(shù) 合理范圍 平均風(fēng)速 0≤小時平均風(fēng)速＜ 40m/s 風(fēng)向 0≤小時平均值＜ 360176。 測風(fēng)塔原始數(shù)據(jù)驗證 為了有效評估風(fēng)電場的風(fēng)能資源，應(yīng)對原始的測風(fēng)數(shù)據(jù)進行驗證，對其完整性和合理性進行判斷，檢驗出缺測數(shù)據(jù)和不合理數(shù)據(jù)，并對其進行適當(dāng)處理，整理出一套連續(xù)完整的風(fēng)電場逐個小時測風(fēng)數(shù)據(jù)。 ’， E112176。 7測風(fēng)塔的配置詳見表 35。 ′， E112176。 測風(fēng)塔的情況 測風(fēng)塔與風(fēng)電場地理位置關(guān)系及現(xiàn)狀 本風(fēng)電場采用賽汗風(fēng)電廠提供的 7測風(fēng)塔進行風(fēng)資源分析， 7測風(fēng)塔位于本期風(fēng)電場的西側(cè)約 處，測風(fēng)塔與本期風(fēng)電場相對位置示意圖見圖 32。根據(jù)該統(tǒng)計結(jié)果，氣象站近 17 年的主導(dǎo)風(fēng)向集中于 S～ WNW 方向，測風(fēng)年主導(dǎo)風(fēng)向與其基本一致。氣象站多年平均風(fēng)速為 m/s，測風(fēng)年平均風(fēng)速為 m/s，所以測風(fēng)年為小風(fēng)年。 表 33 氣象站多年逐月平均風(fēng)速（ m/s） 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 1979 年～ 2020 年 5 5 圖 34 氣象站多年（ 1979 年 2020 年）與測風(fēng)年風(fēng)速變化直方圖 通過對朱日和氣象站近 40 年平均風(fēng)速的分析可知： 近 40 年 19702020 年 年平均風(fēng)速為 ； 近 35 年 19742020 年 年平均風(fēng)速為 m/s； 近 30 年 19792020 年 年平均風(fēng)速為 ； 近 25 年 19842020 年 年平均風(fēng)速為 ； 近 20 年 19892020 年 年平均風(fēng)速為 ； 近 15 年 1995 2020 年 年平均風(fēng)速為 ； 近 10 年 19992020 年 年平均風(fēng)速為 ； 近 5 年 20202020 年 年平均風(fēng)速為 ； 由以上分析可知，近 30 年來，氣象站風(fēng)速逐漸趨于穩(wěn)定。 歷年與測風(fēng)年逐月平均風(fēng)速對比，氣象站多年 1979 年～ 2020 年 和測風(fēng)年逐月平均風(fēng)速變化見表 33 和圖 34。 考慮與測風(fēng)塔的測風(fēng)年系列同期比較，以下各年的統(tǒng)計系列為 1970～ 2020年前一年 9 月 1 日至當(dāng)年 8 月 31日，測風(fēng)年為 2020 年 9 月 1 日～ 2020 年 8 月31 日。朱日和氣象站 于 1956 年 10 月 31 日遷至現(xiàn)址后未再經(jīng)歷搬遷，用于本次分析的氣象資料均為 1956 年后數(shù)據(jù)，因此氣象站遷站不用考慮。 朱日和氣象站 1987 年 1 月 1 日更名為內(nèi)蒙古朱日和國家氣候站，該站設(shè)立于 1952 年，至今已 50 多年的觀測記錄。 圖 31 風(fēng)電場在內(nèi)蒙古的地理位置示意 圖 32 本期風(fēng)電場與已建風(fēng)場及測風(fēng)塔相對位置 表 31 風(fēng)電場拐點坐標 1980 年西安坐標系 拐點 Y（ m） X（ m） A 19649023 4723100 B 19650300 4723100 C 19650300 4720200 D 19650000 4720200 E 19650000 4717000 F 19647785 4717000 G 19647685 4721709 H 19649052 4721738 氣象站的情況 氣象站與風(fēng)電場地理位置關(guān)系及現(xiàn)狀 朱日和氣象站距離風(fēng)電場 22km，位于朱日和鎮(zhèn)，周圍均為低矮的建筑 ,周邊環(huán)境多年變化小，且觀測場海拔高度 與風(fēng)電場平均海拔高度 1140m 最接近，與風(fēng)電場具有相似的地形條件。本期風(fēng)電場有效占地面積約為 10k m2 風(fēng)電場在內(nèi)蒙古地區(qū)的地理位置見圖 31。 蘇尼特右旗屬古湖盆地上升而形成剝蝕高原，平均海拔高度為 11201150 米，整個地形南高北低，中北部為坦蕩的高平原和丘陵 ，南部多山、東部為渾善達克沙地延伸部分。 47′。 16′，北緯 41176。地理位置為東經(jīng) 111176。夏季因受東南山地阻擋，季風(fēng)只能達到南部山丘地帶即消失，夏季干燥少雨。 風(fēng)電場所在地區(qū)蘇尼特右旗屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，受西風(fēng)環(huán)流、西伯利亞氣團、蒙古高壓、貝加爾湖氣旋，及東北低壓等綜合影響，該地區(qū)春季風(fēng)力最大，秋冬季次之，風(fēng)能資源較好。從風(fēng)力發(fā)電的形式看，既有人口分散、電網(wǎng)難以通達的適于搞微小型及 中型風(fēng)力發(fā)電的廣大草原牧區(qū)，又有靠近電網(wǎng)、交通便利、易于聯(lián)網(wǎng)運行和維護的適于建設(shè)大型風(fēng)電場的風(fēng)能豐富地區(qū)。全區(qū)年平均風(fēng)速為，年平均有效風(fēng)能功率密度為 100～ 400W/m2，年可利用小時數(shù)約 4000～7800h，年平均風(fēng)速穩(wěn)定度 94～ 86%，風(fēng)能資源年最長連續(xù)無有效風(fēng)速小時數(shù)小于 100h。通過對全區(qū)風(fēng)能資源的全面普查和評估，全區(qū)風(fēng)能總儲量為 108kW，技術(shù)可開發(fā)量為 108kW，占全國風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量的 50%，居全國首位。 風(fēng)電場建成投產(chǎn)后，可以增強地區(qū)供電的穩(wěn)定性，增加當(dāng)?shù)囟愂?，提高本地區(qū)的人民生活水平，而且風(fēng)電場的建設(shè)可為當(dāng)?shù)氐穆糜钨Y源增添一道亮麗的景觀，促進當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展，經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益十分顯著。地下水較深，不會對施工及運行造成影響。 綜上所述，工程所選風(fēng)電場，風(fēng)能資源豐富對風(fēng)電機的布置較為有利， 具有經(jīng)濟開發(fā)利用價值。同時京能賽汗風(fēng)電場三期 機組還可提高位于內(nèi)蒙古電網(wǎng)末端溫都爾變的電壓水平、供電能力以及溫都爾變的供電可靠性。從宏觀角度來看，風(fēng)力發(fā)電作為無污染清潔可再生能源的綠色能源，可替代部分一次能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，更重要 的是不排放任何有害氣體，能夠減少二氧化碳和其它有害氣體的排放，有助于保護生態(tài)環(huán)境。從節(jié)約煤炭資源和保護環(huán)境方面來考慮，風(fēng)電場的建設(shè)具有較為明顯的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。工程工藝流程見圖 21。 為了減少風(fēng)力發(fā)電機的頻繁啟停機，在風(fēng)速低于風(fēng)力發(fā)電機額定啟動風(fēng)速時，設(shè)置一段時間（ 20～ 40s）使風(fēng)機從電網(wǎng)吸收無功，帶動風(fēng)力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，如果此段時間內(nèi)風(fēng)速達到風(fēng)力發(fā)電機額定啟動風(fēng)速，風(fēng)力發(fā)電機啟動再次并入電網(wǎng)，否則設(shè)置 風(fēng)力發(fā)電機完全停機。 風(fēng)力機的基本功能是利用風(fēng)輪接收風(fēng)能，并將其轉(zhuǎn)換成機械能，再由風(fēng)輪軸將它輸送出去。根據(jù)本期實際建筑物，站區(qū)新增建筑物占地面積為 800m2。 動態(tài)無功補償裝置室建筑面積 170 m2，建筑體積 918m3，層高為 ，由動態(tài)無功補償裝置室、控制室和 備用間組成。 35kV 配電室建筑面積 196m2，建筑體積 1095m3，層高為 ，成“一”字形布置。站區(qū)大門采用電動大門。 站前區(qū)采用廣場式布局，主變壓器南側(cè)道路和綜合樓四周道路為站區(qū)主要運輸?shù)缆贰? 主要生活、生產(chǎn)建筑在站區(qū)西側(cè)，由南向北依次為綜合樓、生活消防水泵房。 站區(qū)呈矩形布置， 220kV 屋外配電裝置布置在站區(qū)東南側(cè)，間隔寬度為 14m。 總體方案布置 全站的總平面布置結(jié)合站區(qū)的總體規(guī)劃及電氣工藝要求進行布置。其余②層粗礫砂或③層粉質(zhì)粘土力學(xué)性質(zhì)較好，可作為良好的基礎(chǔ)持力層或下臥層。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及走訪了解，該地區(qū)水資源相對貧乏，因此風(fēng)電場需要有資質(zhì)的水勘部門進行進一步勘察，以解決施工及生產(chǎn)用水的需要。 對風(fēng)電場的勘測報告進行分析，分析如下： 該風(fēng)電場區(qū)域內(nèi)地基土類型為中硬土，建筑的場地類 別為Ⅱ類，為抗震有利地段。場地內(nèi)和周邊沒有活動斷裂通過。新建道路： 21km；改建道路： 4km。施工完畢后除保留 風(fēng)機檢修道路外，其余道路均恢復(fù)為草坪。 根據(jù)風(fēng)電場風(fēng)機的布置，場內(nèi)施工道路為壓實路面，道路長 25km，路面寬10m。本期臨時施工道路的修建原則盡量在原有道路上改擴建，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。 表 2 2 錫西電網(wǎng)的供電平衡 單位： MW 序 號 項目 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 1 163 200 250 300 340 370 400 2 電網(wǎng)實際裝機 220 3 其 中 ： 當(dāng) 年 投