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风电场开发全流程简析

2018-03-14 12:26:00   

风电场开发全流程简析

 

2018-02-24
       国家能源局印发《关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知》,提出加快推动分散式风电开发,也降低了风电项目开发的门槛。继内蒙古、河南等省(区)公布“十三五”分散式风电开发方案后,近日河北省发改委也印发《河北省2018-2020年分散式接入风电发展规划》的通知,分散式风电即将成为下一片开发的热土。很多从事光伏项目开发和投资的企业也投向了分散式风电项目,最近也有很多朋友问我,分散式风电如何开发和操作流程?笔者搜集了一些相关信息,整理出了如下开发流程,因笔者也是一个新兵,不当之处,还望大家多多指教!

  分散式风电项目与以往的集中式风电有所不同,在资源普查和获取、技术方案的制定、容量选择、开发模式等方面提出更高要求,随着风电技术不断创新和对风电出力特性和电网运行特点的全面理解,风能资源技术经济可开发范围不断拓展,如何因地制宜、积极稳妥地探索分散式接入风电的开发模式,提高分散式风电项目前期工作可靠性、准确性,配合投资、开发企业科学合理地开展前期工作,为分散式风电规划开拓思路。

在开展项目可行性研究工作中,对分散式与集中式风电开发的不同点罗列如下:

1、产权分界点

风电机组与电网的产权分界点为风电机组集电线路所接入变电站主变低压侧或所连接线路的连接点。也就是说分散式送出线路应由开发企业投资建设。

2、风功率预测预报系统

对分散的小型项目企业不要求建立风电功率预测预报系统,电网企业可根据当地电网运行需要,统一建立覆盖本地区的功率预测预报体系。

3、项目开发规模

分散式接入风电项目不受年度指导规模的限制。各省级能源主管部门应结合实际情况及时对规划进行滚动修编

   从政策层面看,目前分散式风电相关国家能源局文件主要有:国家能源局关于分散式接入风电开发的通知(国能新能【2011】226号)、国家能源局关于印发分散式接入风电项目开发建设指导意见的通知(国能新能【2011】374号)、国家能源局关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知(国能新能【2017】3号),以上政策文件主要内容对分散式风电的规划、开发、建设,进行了相应的引导和指导。

首先,分散式风电开发需分析当地网架结构、电力负荷特点、110kV及以下电压等级的配电设施数目、分布及运行情况。

如近日河北省发改委也印发《河北省2018-2020年分散式接入风电发展规划》的通知,明确罗列了河北省各县市区相关开发条件和规模布局等。

通过进行实际现场考察,确定风电场规划建设范围,根据风机布点间距要求,场区实际可利用情况确定风电场规划开发范围,利用GPS确定风电场范围拐点坐标。

       通过实地调研,了解周边地区当前配电网系统现阶段负荷情况,以及未来三年内的发展预测,按照“先规划、后开发”的原则,确定分散式接入风电场当前和未来的建设容量,形成整体开发规划。

      1、10MW及以下,采用10kV电压等级接入,10MW-50MW,采用35kV等级接入;

     2、避免倒送上级电网,分散式装机容量不宜超过上一级变压器容量的20%或最大负荷的25%;

     3、采用T接,开发总容量宜控制在所接的公用电网线路最大输送容量的30%。

    项目投资开发企业在选定项目场址后,应向当地县级政府的能源、土地、环保、规划等相关部门确认场址,能源主管部门负责协调落实有关建设条件,并确认相关开发方案。开发方案包括项目场址位置、范围、建设规模和拟接入电网的变电站。

相关技术要求:

 1、确定风电装机容量

在一个电网接入点接入的风电容量上限以不影响电网安全运行为前提。

 2、接入电压等级

接入电压等级应为35kV及以下电压等级,如接入35kV以上电压等级的变电站时,应接入35kV及以下电压等级的低压侧。

3、鼓励打捆开发

鼓励开发企业将位于同一县城内的多个电网接入点的风电机组打捆成一个项目统一开展前期工作,办理相关支持性文件,进行项目核准和开发建设,单个打捆项目的规模不超过5万kW。

其次、在做完相关基础工作后,与政府相关部门签订项目开发协议

  一般情况,与政府相关部门确定项目开展前期工作函 (根据省份要求办理)

 需相关地区发展和改革委员会盖章批复同意此风电场开展前期工作(将拟选风电场范围坐标进行盖章确认),通常本文有效期为1年,同时文件抄送省国土厅、环保厅、国网电力公司。

第三、设立测风塔与服务,委托相关单位进行该风电场测风塔设立并进行测风服务,委托相关单位对测风数据进行收集,测风数据应连续且不少于1个完整年。

四、风资源评估,委托相关单位进行风资源评估分析,编制风资源评估报告,如:

1、协助相关单位收集临近气象站资料(气象站同期测风数据、累年平均风速、多年平均风速、盛行风向及风能情况);

2、委托单位对收集的风数据进行分析(数据完整性、合理性、缺测及不合理数据处理、代表年分析、湍流强度分析、风切变分析、威布尔分布情况等);

3、风资源条件判断(分析测风塔代表年风资源判断,盛行风向及盛行风能方向,可利用小时数,发电量初步估算);

4、根据风资源评估情况,判定拟选风电场风机类型,判定该风电场是否具有开发使用价值,给出合理化风资源建议;

  五、项目总体规划及可研

 (一)项目地形图购买

  业主向项目所在地相关测绘单位购买所需地形图(可研阶段:1:10000);

 (二)收集资料

1、向项目所在地气象站、气象局收集气象资料:

①距离风电场现场最近气象站的基本描述,包括建站时间、仪器情况、测风仪器变更及安装高度变更记录、站址变迁记录、气象站所在地的经纬度及海拔高度;

②气象站基本气象参数,包括累年平均气温,月平均最高、最低气温,极端最高、最低气温及持续小时数,累年平均气压、相对湿度、水汽压,累年平均降水量、蒸发量、日照小时数,累年平均冰雹、雷电次数、结冰期、积雪、沙尘、温度低于-20℃、-25℃、-30℃的天数统计等,气象站累年的各个风向百分比统计;

③气象站近30年各年及各月平均风速资料;

④气象站测风仪器变更后对比观测年份人工站和自动站的月平均风速各为多少;

⑤气象站建站至今历年最低气温和大风(最大风速与风向)统计;

⑥气象站关于该地区灾害性天气记录;

⑦与风电场现场实测测风数据同期的气象站逐小时风速、风向资料;

⑧风电场现场测风塔的基本描述,包括经纬度、安装时间、高度、所用仪器型号和仪器标定书等;

⑨风电场现场测风塔一年完整逐小时测风数据与逐10分钟测风数据;

2、向电气主管部门收集资料:

①项目当地电网状况、区域电力系统概况及发展规划;

(三)现场踏勘

业主协助可研单位完成对项目的现场踏勘:

①确定现场地形地貌条件,项目升压站位置,进站道路条件、场区内道路条件,施工临水临电问题解决;

②了解当地工人工资情况、各种建筑材料进货初步位置;

③拟接入变电站位置确定,明确拟建升压站容量,是否为后续工程考虑等;

④沟通业主有无意向风机机型或风机厂家;

⑤现场踏勘实际情况照片留存;

(四)项目规划开发

根据具体开发情况,制定项目是否分期开发,开发流程及开发顺序确定;

(五)委托相关可研单位编写项目可行性研究报告

  委托相关单位进行初勘地质勘查(也可一并委托可研单位完成)

  业主需委托具有相关资质的可研单位编写项目可行性研究报告(主要包括):

①资源:风能资源评估(更新收集数据在分析)、风力发电机组选型和布置、发电量计算;

②土建:项目所在地工程地质分析,风机、箱变基础设计、升压站选址及道路设计,施工组织设计、项目交通条件、征地用地情况分析、施工进度分析;

③电气:电气一次设计、电气二次设计,集电线路设计;

④技经:工程概算表、财务评价(总成本费用分析、发电量效益分析、清偿能力及盈亏分析);

⑤其他:环保保护与水土保持分析、劳动卫生与工业卫生设计、节能减排、工程建设招标分析等等;

六、支持性文件的取得

(一) 核准前需要

①规划选址意见书:省住房城乡建设厅办理

②项目用地预审批复函:省国土资源厅办理

③环境影响评价批复函:10万千瓦以上项目省环保厅办理,10万千瓦以下项目市环保局办理

④节能评估批复函:10万千瓦以上项目需委托相关单位出具节能评估报告,10万千瓦以下项目需出具节能评估登记表

(二)开工前需要

①接入系统批复函:以电力主管部门最终批复意见为准

②压覆矿藏批复函:项目所在地国土资源局办理

③地质灾害评估批复函:有相关专家批复意见

④银行贷款承诺函:相关银行出具证明

⑤林业系统批复:相关林业局出具证明

⑥无军事设施证明批复:中国人民解放军相关部门办理

⑦无文物批复函:项目所在地文物保护局办理

⑧水土保持方案批复函:10万千瓦以上项目省水利厅办理(含10万千瓦)

⑨其他:根据各省要求

七、编制项目申请报告、项目核准

(一)委托具有相关资质的单位编写项目申请报告

  对拟建项目从规划布局、产业政策、资源利用、征地移民、生态环境、工程技术、经济和社会效益等方面综合论证,为项目核准提供依据(重点审查其支持性文件的符合性)。

(二)核准

由县、市、区级投资主管部门核准,取得核准批复文件后,方可开工建设。

八、微观选址、详勘、初步设计、施工图设计

(一)委托具有相关资质的单位完成微观选址

为风电场风力发电机组进行排布,影响因素主要有排布效率、地形、设备运输和施工、环境影响及土地类别等,使其风电场发电量最大化、荷载最小化。

(二)委托具有相关资质单位完成详细地质勘查

详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基作出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议,需满足施工图要求。

(三)委托具有相关资质的单位完成初步设计、施工图设计

风电场施工图设计(含初设):(风机基础施工图、箱变基础施工图、杆/铁塔基础施工图、升压站内建筑物建结水暖电、升压站总平面图、电气主接线图、电气总平图、电气主接线图等)。

九、施工阶段

 委托相关单位进行风电场项目施工

需委托:施工单位、工程监理单位、电气设备监理单位、地勘单位(桩基检测单位)、风机厂家及吊装单位、土方单位、沉降观测单位、护坡单位、门窗单位、消防单位、弱电及其智能化单位、外保温涂料单位、通信单位、具有相应资质的升压站电气设备供货单位等等。

十、竣工并网发电

 甲方、设计、监理、施工参与工程竣工验收,项目并网发电

设计单位依据项目周期内发生的设计变更及工程洽商,出具项目竣工图,并到政府相关档案馆进行备案登记,沟通协调项目所在地电网公司,并网送电。

分散式风电政策从简化审批流程、加强规划管理、加强并网管理等方面加快推动分散式风电的开发,随着风能勘查工作的不断深入和低风速技术的持续进步,分散式风电在相关政策的支持下,势必迎来分散式发展的春天。

参考:计鹏新能源