风电方面合理化建议

风电方面合理化建议,第1张

   风能是一种干净的、储量极为丰富的可再生能源,它不会随着其本身的转化和利用而减少。自20世纪70年代末以来,随着世界各国对环境保护、能源短缺及节能等问题的关注,大规模利用风力发电来减少空气污染、减少有害气体的排放量。中国西北、华北北部、东北及东南沿海地区有丰富的风能资源。根据中国对能源及环境保护可持续发展计划的实施,随着中国风力发电技术的更新及风电场的不断扩大,到'2015年,全国总装机规模将达到1 107 kW。

   风力发电电气施工的特点是:风电施工环境比较恶劣,相邻风机间距较大。作业范围广,隐蔽工程较多。在整个项目工程的使用功能、竣工后的运行安全可靠程度、投资效益,电气工程有着举足轻重的作用,因此电气工程施工的好坏直接影响工程项目的质量、进度、安全乃至经济效益,尤其是施工中的关键问题,电气工程管理人员应加强管理的各项基础工作及过程控制。 风力发电现场电气安装应注意的事项:

1 设计图纸的审核

   要全面熟悉设计图纸,努力并善于发现图纸中的问题,把施工图中出现的错误、遗漏问题尽量在图纸阶段消除。把不能施工或难以施工的问题提出或提出处理意见,要求设计部门修改图纸,要同土建、风机设备安装等专业沟通,全面了解设计图纸,以便发现预埋与实际设备是否相符或冲突,设计所提供材料是否与实际一致,设计是否满足施工规范要求。要有预见意识,把问题发现在施工实施前面,便于保证施工质量。

   施工方案是保证施工质量的措施,是做好施工前控制的最有效、最基本的方法。要全面了解风电电气专业的总的设计说明,认真编制施工组织设计,施工组织设计要有针对性、可操作性、先进性。要有可靠的组织与技术措施,编制措施时要满足施工的实际需要、完整的质量保证体系,质量保证措施要落实到人、确实可行施工方法及程序。在施工方案中针对重要的分项工程、关键步骤及关键部位要有具体详细的施工措施。施工前针对工程工作程序及施工中存在的危险点进行技术及安全交底,提出对施工的质量要求及预防的质量通病。

2 电气施工中的电缆工程

   在风电工程中电缆是连接就地变电站的主线,起着汇流和传输电能的作用。每一趟出线单元一般都连接着几台或者十几台风力发电机。由于每台风机间距较远,设计一般采用电缆直埋方式。

   因此不能忽视高压电缆的施工质量,施工工艺的处理不当不仅返工而且影响工程的施工进度及经济效益。例如在冬季敷设电缆时,塑料电缆在低温下将变硬,因此在低温下敷设电缆时电缆的塑料绝缘容易受到损伤,所以尽可能避免在低温下施工。如果在冬季施工,电缆存放地点在敷设前24h内的平均温度以及敷设现场的温度低于0℃时,应采取措施将电缆预热才能敷设。

   电缆能否安全运行是风电安全运行不可忽视的组成部分,高压电缆头施工工艺要求意识淡薄,使新做电缆头在交接试验和运行一段时间后存在绝缘故障,因此高压电缆头的制作也是不可忽视的问题。

   电缆的电压等级越高对电缆头施工质量越高。风电电缆之间的连接一般为2~3个电缆头,如果电缆制作、安装出现交叉,在气候的变化影响下,在交叉处引起放电或爬电现象,最终击穿绝缘,造成接头爆炸。因此高压缆头制作要选用制作时间长的技术熟练的技术工,同时严格按照工艺施工。

3 电气施工中的涡流问题

   风电工程中发电机引出线设计一般为多根单芯电缆。经预埋于风机基础的电缆管引接至就地变电站。三相或单相的单芯电缆会在电缆周围产生交变的磁场,变化的磁场作用在外保护钢管上,因钢管是一个闭合的载体,会生成感应电流即涡流。涡流会造成大量的电能损耗,引起钢管发热,严重时造成电缆的烧毁。因此敷设电缆时,同一交流回路电缆应穿于同一金属保护管内,电缆敷设时应采用品字形方式,固定电缆时采用非磁性材料,因此在电气施工中涡流危害的预防尤为重要。

   4 电气施工中的光缆工程

   风机的控制、信号的传输都通过光缆予以实现,敷设及制做质量的好坏直接影响施工的进度和投产后风机的正常及长期的运行和以后的维护。敷设前应先进行光缆性能测试以确定光纤特性是否满足要求及在运输过称中是否损坏。在敷设光缆时,光缆的弯曲半径不小于光缆外径的30倍。在牵引时,张力应加在光缆的加强件上,同时敷设时应防止光缆外护层后脱。在敷设过程中和敷设后,要及时检查光缆外皮,如果有破损要及时进行修复,敷设后要检查光缆护层对地绝缘电阻。由于鲁能白云鄂博风场光缆采用直埋方式,因此光缆沟底部应铺10 cm厚的细土或沙土,并且平整无碎石。敷设时,光缆应平放于沟底部,不得腾空和拱起。敷设完毕后,光缆端部必须做严格的密封防潮处理,防止进水或人为损伤。光缆熔接时应剪去一段长度,确保光缆没有受到机械损伤。光缆成端后,软光纤应在醒目部位标明方向和序号,末连接软光纤的接口端部应盖上塑料防尘帽。

   防雷及强电措施:光缆线路与强电线路之间保持一定距离,使光缆金属构件的短期和长期危险纵电动势分别不大于12 000 v和60 V,采用厚度为20 mm的PE外护套,提高光缆护套的绝缘和耐压强度。采用站内接地方式,在塔架内将光缆中的金属体包括铠装层、加强件及防潮层与地网可靠相接,接地电阻小于5 。

5 接地降阻问题

  兆瓦级的风力发电机一般距地面60 m~100 m,而且地广人稀,无高大建筑。特别要注意防止雷电危害,风机装有避雷装置,为保证安全运行,风机电气设备及旋转部分都采用接地设计。为保证雷击和各种故障电流能够顺利的泄于大地,风机接地电阻是至关重要的。接地体的流散电阻与土壤电阻率有直接的关系,在风电设计中对风机接地的接地电阻值有明确的规定。

   风电场如果土壤电阻率较大,必须采取降低土壤电阻率的措施,使电阻值满足设计要求。设计选用石墨降阻剂。可将金属紧密地接触,形成足够大的电流导通面减少了接地电阻,同时在接地体周围形成变化平缓的低电阻区域。接地极及接地干线质量的好坏也影响接地电阻,在制作时要严格安装设计图纸和电气装置安装工程施工及验收规范,经验收后方可进行F步工序。

   在实际施工中,根据现场实际情况,对电气施工项目采取有效施工工艺措施,保证电气施工质量,最终才能达到风力发电机组安全、稳定、高效、经济运行。

7 电气 71 设计依据 列出本部分设计内容的主要依据,包括各类技术规定和标准。 72 接入系统方式 721 工程概况 简述风电场的地理位置、本期及远景装机规模。 722 电网现状 简述风电场所在地区以及周边区域电网的架构,变电站和电源的分布、容量和组成,以及负荷情况。 723 风电场接入电力系统方式 根据本期风电场工程装机及远期规划情况,结合风电场所在地区电网现状及规划和风电场机组分布情况,确定本期工程的配套升压变电所数量、位置、容量。 并依据风电场接入系统设计报告推荐方案,提出本期风电场工程与电力系统的连接方式、输电电压等级、出线回路数及配套输变电工程等。 73 电气一次 731 风电场集电线路方案 7311 风电场电气接线 (1)风力发电机组与箱式变电站的组合方式 根据风力发电机的出口电压、单机容量、风电机组间距,按照降低电能损耗,接线简单、操作运行方便的原则,提出风力发电机-箱式变压器组的接线和布置方式。提出箱式变和风电机组地面控制柜与箱式变电站低压侧连接的低压电缆的型号和连接方式。 (2)箱式变电站电压等级比选 对箱式变电站高压侧电压等级进行不同电压等级多方案比较,确定技术合理,设备投资少,年损耗低的箱式变电站电压等级。 (3)箱式变电站高压侧集电线路接线方式 说明箱变的电压等级、容量、保护配置等。根据风电场装机容量、单机容量及其风机分布的特点,按照增加汇流集电线路的输送容量,减少集电线路电能损耗,减少设备投资的原则,做多方案经济技术比较,提出风电机组的分组方式,确定集电线路中电缆或架空线路的规格和联接方式。 7312 风电场升压变电所电气主接线 (1)主变高压侧接线 按照接线简单, 运行灵活,扩建容易的原则,提出本期及远期工程高压侧进出线设计方案和接线方式;提出风电场工程与电网的计量点的配置方案。 (2)主变低压侧接线方式 综合考虑风场的扩建,提出主变低压侧的接线方式,并说明低压配电设备的规格和数量。 (3)主变中性点接线方式 配置合理的主变压器中性点接线方式。 7.32 主要电气设备选择 7.32.1 短路电流计算 根据风电场接入系统设计资料,叙述短路电流计算基本资料,计算风电场短路电流,包括各短路点的短路电流周期分量起始值(有效值)、全电流最大有效值、短路电流冲击值、起始短路容量等,并列表提出短路电流计算成果。 7322 主要电气设备选择 根据短路电流计算成果,合理选择风电机组配套设备、主变压器、箱式变电站、高、低压配电装置、电力线路、保护装置、无功补偿、消弧消谐等主要电气设备的规格、型号和各主要参数。 7.33过电压保护及接地 7331升压变电所的过电压保护及接地 1)直击雷保护 提出升压变电所建筑物屋顶上的直击雷保护配置方案。 2)配电装置的侵入雷电波保护 提出变电所配电装置的侵入雷电波保护配置方案。 3)接地保护 提出变电所保护接地的范围,并明确高压设备和通讯及计算机系统接地电阻的要求,在变电所内设备基础、建筑物内的钢筋作为自然接地体的基础上,提出其他接地辅助方案,满足变电所接地电阻的要求。 7332风电场过电压保护及接地 提出风电机组、塔架、箱式变电站的直击雷保护配置方案。 提出风电场内配电装置的侵入雷电波保护配置方案。 提出风电场保护接地的范围,并根据风电场短路电流系统和厂家提供的数据,明确场内风电机组及箱变对接地阻值的要求,以各风力发电机组基础内的钢筋作为自然接地体,并辅以其他接地方案,满足接地电阻的要求。 734 所用电及照明 7341 所用电 说明风电场升压变电所所用电的组成及供电方式,电压及容量选择。 7342 照明 简述风电场内的照明系统组成,并说明风电场变电所户外、中央控制室、所内的办公室、标准房间、楼梯通道、主控制楼主要疏散通道等主要部位的照明配置,以及交流不停电电源。 735 电气设备布置 7351 风电场升压变电所所址选择 根据风电机组优化后的坐标,综合考虑集电线路的路径、所址的标高要求、适宜的地质、地形和地貌条件以及风电场的规划等要求,提出升压变电所的所址。 7352 升压变电所电气设备布置 按照节约占地、安全运行、操作巡视方便、便于检修和安装、节约三材和降低工程造价等设计原则,对变电所围墙内按远期规模进行征地和布置,提出高低压配电装置的布置、主变压器场地和开关站的型式、布置和出(进)线方式。 74 电气二次 简要叙述风电场电气二次部分的主要功能。 741 风电机组的控制方式 简述风电机组控制系统的组成以及控制方式。 742 控制中心 742.1 计算机监控系统 (1)主控级配置 提出通讯服务器、操作员工作站、操作员兼工程师工作站、打印机、UPS 电源装置以及相应的配套软件等主控级的配置。 (2)风电机组现地监控系统 说明风电机组的现地监控系统组成,各组成模块的功能及主要设备配置。 7422 继电保护 (1)风电机组的保护 按照相关技术规程和标准对风电机组配置电气保护。对风电机组配置关于温度、振动、转速、电缆等机械保护。并说明信号动作操作。 (2)箱式变电站的保护 对箱式变电站高压侧、低压侧配置过电流、过载、低电压和短路保护。 7423 通信系统 提出控制中心的通信系统配置方案,监控设备的接入方式。 743 升压变电站 7431 继电保护室布置 确定主变微机保护柜、故障录波柜、自动电压无功补偿装置微机保护柜、线路微机 保护柜、直流电源柜、计量柜、测控屏等二次设备屏的布置方案。 7432 直流系统 提出蓄电池组、微机高频开关电源等直流系统的配置方案以及直流馈线屏、蓄电池屏和充电设备的布置方式。 按照相关技术规程选择本工程采用的蓄电池的型式,容量。 提出直流系统采用的接线方式、电压等级以及供电方式。 提出变电所内的UPS电源数量、输出容量等配置方案。 7433 计算机监控系统 简述计算机监控系统型式以及结构组成。并说明系统不同结构的设备配置、自动化测控功能。说明计算机监控系统的软件系统组成及功能和特点。 简述计算机监控系统数据采集和处理,以及远动功能和与其它设备接口等功能。说明计算机监控系统的主要控制方式和操作方式。 7434 元件保护 按照相关技术规程,提出本工程升压变电所主变压器的保护配置;设置主变压器的故障录波系统。 提出变电所低压侧电容器、电抗器、所用变等配电设备的保护配置。 7435 系统继电保护及安全自动装置 简述现电网内不同电压等级线路的主保护以及后备保护方式以及配置。明确系统保护的主要配置原则。提出系统保护配置方案。 7436 系统远动(调度自动化) 简述系统调度的组织关系。根据有关调度管理要求,提出远动系统和升压站计算机监控系统配置方案,并说明依据。 说明本风电场升压变电站调度自动化信息与调度的传输方式 提出电能计量装置及电能量远方终端配置、设备配置、组屏方式与安装地点。 7437 站内通信 提出升压站内数字程控调度交换机、通信电源、市话通信、通信机房及通信设备的配置方案。 7438 电缆设施 明确站内电缆的敷设方式。 75 附图、附表 7.5.1 附图 1) 风电场工程接入电力系统地理位置接线图; 2) 升压变电所电气主接线图; 3) 风电场集电线路图; 4) 所用电接线图; 5) 升压变电所高压(户外或户内)电气设备布置图(包括平面图和纵剖面图); 6) 升压站高低压开关柜各级电压配电装置布置及平面图; 7) 主控制楼电气设备各层布置图; 8) 风电场、变电所继电保护、电气测量等二次设备配置图; 9) 风电场计算机监控系统结构设备配置图; 10) 升压变电所计算机监控系统结构设备配置图; 11) 通信网络结构单线图。 7.5.2 附表 1)升压变电所电气主接线方案技术经济比较表(对100MW以上的大型风电场); 2)电气一次主要设备表(包括风电机组等主要电气设备的名称、规格、数量汇总); 3)电气二次主要设备表; 4)通信系统主要设备表。 8 消防 81 工程概况和消防总体设计 811 工程概况 叙述工程自然条件和工程总体布置。 812 消防设计依据和原则 叙述消防设计应遵循的法律法规及技术规范与标准。 叙述贯彻“预防为主,防消结合”的消防工作方针,简述建筑物布置、设备选型(包括电缆选型)、通道等设计中的设计原则。重点叙述机电方面的消防设计原则。 813 消防总体设计方案 简述本工程消防总体设计方案。 82 工程消防设计 821 建筑物火灾危险性分类及耐火等级 述说风电场和升压变电所各建筑物火灾危险性类别、耐火等级及消防措施。 822 主要场所及主要机电设备消防设计 叙述主控楼、高低压配电装置室,主变压器、所用变、户外电气设备、电缆和深井泵房(如有)等的消防设计。 823 消防给水设计 叙述消防水源、供水设施、供水对象、消防给水量和压力、主要设备及其布置。 824 消防电气 叙述消防配电、电源、火灾事故照明、疏散标志指示的设计。 叙述工程消防监控系统的设计方案 825 消防工程主要设备 列表叙述消防工程主要设备的配置。 83 施工消防 831 工程施工场地规划 叙述本工程施工场地规划。 832 施工消防规划 叙述施工消防规划方案。 833 易燃易爆仓库消防 叙述大型风电场建设施工中,对易燃易爆仓库消防方案。 9 土建工程 91 设计安全标准 1) 工程等别和各建筑物级别、结构安全等级 2) 各建筑物(风电机组基础和变电站等)洪(潮)水标准 3) 各建筑物抗震设计烈度 92 基本资料和设计依据 921 基本资料 1) 预可研设计报告的主要审查意见 2) 工程地质概况和岩土体物理力学参数采用值 3) 风电机组厂家提供的上部结构传至基础顶面标高处的主要工况、荷载资料 4) 所采用的洪(潮)水标准对应的洪(潮)水水位值,或历史最高内涝水位 922 设计依据 设计所依据的规程规范等 93 风电场所处的河流水系情况、各建筑物的防洪(潮水)设计 1) 风电场所处的河流水系情况或最高内涝水位情况 2) 海滨风电场潮水情况分析 3) 风电机组基础和箱变基础防洪(潮)设计(相应标高的确定) 4) 变电站防洪(潮)设计(站址标高的确定) 5) 其他建筑物防洪(潮)设计 94 风电机组基础和箱变基础设计 941 风电机组基础设计 1) 风电机组基础持力层选择 2) 风电机组基础形式比选 3) 风电机组基础底面积脱开基底土指标复核、承载力和变形计算(应给出包括荷载、荷载工况、分项系数、计算公式、计算成果等主要计算过程) 4) 桩基础桩长桩数的确定,承载力和变形计算(应给出包括荷载、荷载工况、分项系数、计算公式、计算成果等主要计算过程) 942 箱变基础设计 943 其它设计(如防腐设计) 944 风电机组基础和箱变等土建工程量计算 95 变电站建筑物设计 951 变电站站址选择 952 变电站布置方案比选 953 推荐方案结构设计 1) 各建筑物基础持力层选择 2) 各建筑物主体结构和基础设计 3) 屋外构架结构设计 954 推荐方案建筑装修设计 955 推荐方案给排水设计 1) 生活、消防用水系统设计 2) 生活污水系统设计 3) 地面雨水排水系统设计 956 其他建筑物设计 957 变电站土建工程量 96 其他建筑物设计(如防洪建筑物结构设计) 97 土建工程各建筑物详细的工程量汇总表 98 附图和附件 981 附图 1) 风电机组基础平、剖面图(含地质符号、开挖回填等) 2) 箱变基础平、剖面图(含地质符号、开挖回填等) 3) 变电站总平面布置图 4) 主控楼、生活楼、配电室、屋外构架、主变压器等主要建筑物平、剖面图(含地质符号、开挖回填等) 4) 防洪建筑物平、剖面图(含地质符号、开挖回填等) 5) 其他建筑物平、剖面图 982 附件 1) 当地有关部门提供的洪水水位资料 2) 风电机组厂家提供的上部结构传至基础顶面标高处的主要工况、荷载资料 3) 业主或其他单位提供的有关设计输入资料

(1)电缆沟为有盖板的沟道,敷设和维修电缆时都必须揭开盖板,很繁琐、不方便,沟内还容易淤积赃物、积水。但因土建施工简单、造价低,常在变电站和中小型电厂中采用。

(2)室外配电装置区一般都设有巡视道路,以便工作人员巡视电气设备。许多厂站通常将电缆沟盖板兼作部分巡视及操作小道。

(3)电缆沟内安装有电缆支架,电缆支架通常由金属材料做成,通过焊接或用螺丝固定在沟壁上。电缆由支架托住,与沟底保持着一定的距离。

(4)电缆沟中的电缆通常会采取防火措施,包括涂刷防火涂料、封堵隔离等。

(5)电缆沟在进入建筑物(包括控制室和开关室)处,设有封堵隔墙,以防止电缆着火时烟火向室内蔓延扩散。此外,还可防止小动物进入室内。

扩展资料

电缆敷设方式一般为沿道路或较缓地带敷设,沿较缓地带敷设施工较为方便,沿道路敷设通用做法有两种:一种是沿道路内侧施工,但道路山地风电场道路内侧多为岩石,且考虑道路内侧排水沟,开挖电缆沟深1m以上,电缆沟开挖施工难度大;

另一种是沿道路外侧施工,需要设置护坡,以防雨水冲刷电缆沟,导致电缆外露。上述两种敷设方式,工期长,成本高,施工不便且检修较难。

为解决现有电缆敷设方式,有学者一种防风沙电缆沟,其包括由混凝土制成的底板和侧壁,所述侧壁的上端外侧设有向外的凹槽,凹槽上装配有上盖式电缆沟盖板;

所述上盖式电缆沟盖板由企口式盖板组与平口式盖板组合插接而成,企口式盖板组由若干个企口式盖板插接在一起,企口式盖板组与企口式盖板组之间由平口式盖板相连接,可直接拆卸,便于检修。该风沙电缆沟能够有效阻止风沙进入电缆沟,并且采用预制电缆沟盖板,可以加快施工速度,节省设备投资。

-电缆沟

-风电场电缆沟

选址时,首先要从宏观上确定区域,然后再进行区域风能资源测试评估。在选址和评估时要注意台风的影响,强台风不仅损害叶片、机舱、结构部件,对发电机设备也造成一定的影响。如以下几种因素:

一、海床的地质结构、海底深度和最高波浪级别

1、海风是造成海上风电成本的重要因素之一,选择地质条件好的海域建设风电场不仅利于施工,而且还能减少成本,并防治地质灾害。

2、水深也是影响项目总成本的重要因素之一,例如风机基础的施工、电缆的敷设等都受到水深的影响,过深的水给施工带来了难度。

3、波浪包含大量的动能和压力,对结构产生较大的重复荷载,对结构的寿命和动态行为有严重的影响。

二、地震及构造风险

在中国沿海存在一些轻微的构造断层,沿断层板块运动引起的地震会对海上风电场的生存造成很大的危害,选址中应详细了解地质断层适当的间隔距离,海域的地震活动风险信息等。海域利用上的冲突问题

选址过程中不能忽略海域使用上的限制和制约,有时会和其他行业、其他的用途等情况产生冲突。

三、环境制约

湿地和浅水区是涉水、近水鸟类的主要活动区域,这些区域开发会对动植物的生态圈产生不良影响。

四、港口

风电场的零部件、配套设备都会放在港口,由港口送出海,因此,港口在海上风电开发的初期阶段扮演者重要的角色。

第五、电网

考虑到搭建输电设备的经济和技术等因素,选择离电网接入点近的区域并网是首选方案。

电工知识:线路和设备不同,对其绝缘电阻的要求也不同。一般来说,高压较低压要求高,新设备较 老设备要求高,移动设备较固定设备要求高。以下几种主要线路和设备的绝缘电阻如果不低于所列值,则可判定它们的绝缘电阻符合标准:

(1) 新装或大修后的低压线路和设备其绝缘电阻不低于05兆欧。

(2) 携带式电气设备的绝缘电阻不低于2兆欧。

(3) 配电盘二次线路的绝缘电阻不低于1兆欧(在潮湿环境允许降低为05兆欧)。

(4) 10千伏高压架空线路每个绝缘子的绝缘电阻不低于300兆欧;35千伏及以上者不低于500 兆欧。

(5) 运行中的6~10千伏和35千伏电力电缆的绝缘电阻分别不低于400~1000兆欧和600~1500兆欧(干燥季节取较大值,潮湿季节取较小值)。

(6) 高压电气设备的吸收比大于13(从开始测量绝缘电阻算起,第60秒的绝缘电阻与第15秒的绝缘电阻之比,称为吸收比,吸收比越大, 设备的绝缘性能越好)。

(7) 电力变压器的绝缘电阻不低于出厂时的绝缘电阻的70%。

(8)运行中的线路和设备,平均每伏工作电压的绝缘电阻不低于1000欧(对于潮湿场所的线路和设备,允许降低为500 欧)。

咱不是做你那工作,具体的不太清楚。

报告可写如下内容:

姓名,工作岗位。

时间,地点,详细描述目击发现的问题,比如:故障发生后观察到的现象,电缆、周围环境、损坏程度、初步判断、如果有应急处理应写明如何进行的处理。有同行的人员应注明。

潮间带位于高低潮水位线之间,在我国,潮间带资源集中于长江口以北各省,主要在江苏、上海和山东沿海地区。根据初步估算,潮间带年平均风速可达6—7米/秒。我国进行的样机试验和即将开展海上风电示范项目按严格的定义均为潮间带风电场。 明确潮间带风电开发目的

潮间带风电场在世界上尚无先例,我国无法借鉴国际先进的经验,属于“摸着石头过河”。

我国进行潮间带风电场的示范和建设的原因与欧洲进行海上风电场建设有所不同。在欧洲,虽然海上风电建设的成本同样是陆上风电成本的两倍以上,但欧洲的海上风能资源要比陆上好得多,增加的风能资源在很大程度上抵消了增加的成本;而我国的风能资源主要集中于三北地区,潮间带的风能资源是否明显高于三北地区,由于测风资料的短缺,如今还不是特别清楚。我国发展潮间带风电场的主要原因是,东部沿海地区临近电力负荷中心,电网容量比较大、结构相对合理,能够节省电力传输成本,我国开展潮间带风电场的建设不是目的,更重要的是为了与陆上、中深海上风电的开发成本进行比较,选择一条适合中国的风电利用形式(陆上、潮间带还是中深海上风电)。

与陆上风电相比,潮间带风电工程的经济性取决于安装成本和风资源。因为从风机角度来看,潮间带风机是在陆上风机增加一些冗余设计来实现的,并且风机所受载荷与陆上风机几乎没有差异(没有波浪载荷);从电网角度看,我国东部沿海电网的连接相对容易;从海底电缆看,潮间带风电场距离海岸较近,电缆成本的比例不会显著地升高。

潮间带风电工程的安装涉及地基的建造和如何安装风机。上海东海大桥风电场采用的是单桩地基和风机整体安装,积累了宝贵的经验,但由于此风电场临近东海大桥这条高速运输通道,其他潮间带风电场在借鉴其经验时应把安装成本适当调高。

目前来看对于单桩安装,比较好的选择是用小型的自升式驳船,桩式基础也是可以考虑的路径,两者各有优缺点。单桩需要专门制造和安装,如果要安装多台风机,实践证明是可行的。桩式基础只有在场地、通道和工作平台在水位上方建造时才能使用。单桩采用的是传统的已经成熟的技术,但是桩帽和打桩比较贵。两者孰优孰劣无法明晰。

潮间带风能资源资料十分有限,这是风电场效益的隐患,风速是最重要的指标,无论怎样强调其重要性也不为过。据测算,同样一台风机,安装在年平均风速为9米/秒的风电场比安装在风速为6米/秒的风电场发电量高出一倍。一个38吉瓦的风电场,如果有10%的发电量损失,则每年的损失可以用来建造1900座测风塔。测风工作如果做得不够,会给投资带来无可挽回的损失。我国潮间带地区测风工作开展得不够,应重点加强测风的准确性和测风时间。

集电线路是风电场设计的重要组成部分之一,山地风电场由于地形地势复杂,可利用的地方少,高低落差大,山地风电场集电线路的设计相对平原风电场更加困难。

1杆塔设计

平原风电场中,由于地形平坦,在杆塔的选择中更多的考虑的杆塔的水平拉力。而在山地风电场中,由于山地的地形地势特点,常常导致线路有较大的高差,这时,在设计中考虑水平拉力的同时需要着重考虑纵向拉力,以免在高差较大的地区出现杆塔由于纵向拉力被“拔”出地面。

2远距离跨越

在平原中,远距离跨越一般很少出现,原因是弧垂不满足要求。而在山地风电场中,由于风机位于一个个山头,距离也相对较远,若果采用常规的杆塔,在远距离跨越的时候“绕路”,会造成很大的浪费,这时就体现了远距离跨越在山地风电场设计中的优势了。利用山峰之前的峡谷的空隙,可采用远距离跨越来完成线路的连接,由于山谷与山峰间的高差非常大,因此可以满足导线在远距离跨越时弧垂的要求。相比“绕路”方案,工程量会大大减少。

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