關(guān)于風(fēng)電場建設(shè)中有關(guān)問題的探討

韓曉東

中鋁寧夏能源集團(tuán)有限公司太陽山風(fēng)力發(fā)電廠，寧夏銀川 750021

風(fēng)電是一種可再生、清潔的能源，它的維護(hù)費(fèi)用低下，風(fēng)電的生產(chǎn)清潔無污染，以及不需要消耗能源，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為一種的能源之一，因此，風(fēng)電場的建設(shè)在場址選擇具有重要的作用，需要仔細(xì)的考慮，它對風(fēng)機(jī)并網(wǎng)方案認(rèn)證等方面的建設(shè)對風(fēng)電場的運(yùn)行和發(fā)展具有重要的影響。由于風(fēng)電場的功率輸出受風(fēng)速的影響是很大的，大型風(fēng)機(jī)需并網(wǎng)運(yùn)行、對電網(wǎng)的依附性較強(qiáng)、技術(shù)限制高及風(fēng)場建設(shè)需考慮環(huán)境等因素，需要對相關(guān)的問題進(jìn)行詳細(xì)的思考。

1 風(fēng)電場的場址選擇

風(fēng)電場選擇需要對多種因素進(jìn)行具體的考慮，主要包括風(fēng)電場地址的風(fēng)力資源的類型，區(qū)域的環(huán)境氣候、風(fēng)力環(huán)境、地方的交通情況和具體建筑物以及其他的電網(wǎng)構(gòu)成情況。

1）風(fēng)力資源類別分析。依據(jù)我國的風(fēng)力資源的基本情況，各地風(fēng)力資源可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行分析，大體可劃分為風(fēng)資源豐富區(qū)、風(fēng)資源較豐富區(qū)、風(fēng)資源可利用區(qū)和風(fēng)資源不可利用區(qū)4 大類別。目前，可以將風(fēng)電場選址在風(fēng)力資源比較豐富和風(fēng)資源豐富的地區(qū)，這些地區(qū)的風(fēng)速較高，風(fēng)密度較大，對風(fēng)力發(fā)電具有很好的促進(jìn)作用，也能取得很好的經(jīng)濟(jì)效果，這樣，由于風(fēng)機(jī)的發(fā)電量比較多，能夠有效的并入電網(wǎng)進(jìn)行輸送，在短時(shí)間內(nèi)收回投資，項(xiàng)目的建設(shè)效益比較好，這樣風(fēng)電場的選擇能夠向風(fēng)資源比較豐富的地區(qū)延伸，提高風(fēng)資源的利用效率；

2）風(fēng)電場的交通路況分析。風(fēng)電場的建設(shè)需要很多體積龐大的設(shè)備，而且設(shè)備的重量很大，在進(jìn)行風(fēng)電場的建設(shè)時(shí)需要考慮能否有效的將風(fēng)電設(shè)備運(yùn)進(jìn)場地，同時(shí)考慮道路的實(shí)際情況，確保交通能夠保證風(fēng)電設(shè)備準(zhǔn)確的運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)電場的建設(shè)場地，同時(shí)能夠保證風(fēng)電設(shè)施在運(yùn)輸?shù)倪^程中，不能受到損害，如果山路地區(qū)坡度較大地區(qū)建設(shè)風(fēng)電場時(shí)，需要考慮，運(yùn)輸?shù)缆返钠露炔荒苓^于傾斜，以免在設(shè)備運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)問題；

3）風(fēng)電場的周邊建筑物分布。風(fēng)電場址是保證風(fēng)電安全的重要保證，如何有效的考慮風(fēng)電場選擇，還需要考慮風(fēng)電場周邊建筑物的分布因素，以便于有效的對風(fēng)電場的有效建設(shè)。因此，風(fēng)電場的選擇需要總體考慮風(fēng)電場周圍環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，一般的情況下，風(fēng)電場的建設(shè)要能夠遠(yuǎn)離人群、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的區(qū)域和大型的建筑群，防止風(fēng)電場在以后的生產(chǎn)中，對周圍的環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。同時(shí)，還要綜合考慮經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和風(fēng)電場周圍的環(huán)境的變化，不能使風(fēng)電場成為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)污染源，既要保證風(fēng)電場的安全生產(chǎn)，也要考慮風(fēng)電場周圍經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展情況，這樣才是風(fēng)電場發(fā)展的重要途徑，也能到達(dá)保護(hù)地方環(huán)境的目的；

4）風(fēng)電場運(yùn)行時(shí)的噪聲影響。風(fēng)場建設(shè)需要大量的風(fēng)力機(jī)械，這樣在風(fēng)電場進(jìn)行建設(shè)時(shí)，需要考慮一個(gè)重要的因素就是風(fēng)電場在整體運(yùn)行時(shí)的噪聲影響問題。由于風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)運(yùn)行中發(fā)出的噪音較大，需要進(jìn)行有效的控制，一般一臺(tái)600kW風(fēng)機(jī)在發(fā)電時(shí)的滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，其系統(tǒng)噪音可達(dá)1 000db 左右，對周圍的環(huán)境污染還是比較大的，所以距風(fēng)機(jī)1 000m 范圍內(nèi)，其噪聲水平不會(huì)低于25db，對周圍生態(tài)的影響較大。所以，在風(fēng)電場的選址范圍內(nèi)，不能夠有居民區(qū)的存在，否則，會(huì)干擾民眾的生活，同時(shí)還要保證當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

2 風(fēng)電場接入系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮的問題

根據(jù)我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展分析，遠(yuǎn)距離大區(qū)域的線路的輸電線路電壓等級(jí)為500kV，省內(nèi)或地區(qū)內(nèi)樞紐電力的輸電線路的電壓等級(jí)為220kV，中小區(qū)域樞紐輸電線路電壓等級(jí)為110kV，這樣就構(gòu)成了不同網(wǎng)絡(luò)的電力輸電系統(tǒng)。

1）風(fēng)電場并網(wǎng)電壓等級(jí)的選擇與具體的措施。風(fēng)電場的電力在并入輸電網(wǎng)時(shí)不僅要遵循就近并網(wǎng)的基本原則，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況，以及風(fēng)電場的總裝機(jī)容量和風(fēng)電場的具體發(fā)電容量以及對用戶的用電負(fù)荷以及用電企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析和考慮。在一般的情況下，風(fēng)電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際的風(fēng)機(jī)容量如下：在中級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)支線的傳輸網(wǎng)絡(luò)中，單線接入風(fēng)機(jī)容量2MW～5MW，具有變電站的中級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)接入風(fēng)機(jī)容錄10MW ～40MW，110kV 電壓網(wǎng)絡(luò)接入風(fēng)機(jī)的容量為100MW 以上，這是風(fēng)電場發(fā)展的基本要求；

2）風(fēng)機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)最大允許線路壓降。風(fēng)機(jī)發(fā)電在并網(wǎng)時(shí)，需要考慮具體壓降，只有這樣才能滿足實(shí)際并網(wǎng)的要求，在風(fēng)機(jī)發(fā)電的升壓變壓器和傳輸線路內(nèi)所產(chǎn)生的最大電壓降，需要進(jìn)行詳細(xì)的配置，保證電壓的壓降不得超過線路額定電壓的10%，這樣風(fēng)力發(fā)電才能有效的并入電網(wǎng)中進(jìn)行傳輸；

3）風(fēng)機(jī)在發(fā)電時(shí)對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)波動(dòng)的影響分析。風(fēng)機(jī)在發(fā)電時(shí)對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)波動(dòng)的影響具有很大的影響，在一般的情況下，主要有下面幾種情況：風(fēng)力發(fā)電的電壓波動(dòng)、電壓諧波的產(chǎn)生，以及使網(wǎng)絡(luò)電壓升高及網(wǎng)絡(luò)的頻閃效應(yīng)都會(huì)對相應(yīng)的電力產(chǎn)生音響。在這種情況下，這些影響主要取決于以下幾個(gè)因素的影響：風(fēng)機(jī)發(fā)電在并網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路功率值的大小和具體相位，風(fēng)力發(fā)電時(shí)的風(fēng)機(jī)的額定輸出功率與輸電網(wǎng)之間的關(guān)系，相同類型風(fēng)機(jī)并網(wǎng)后的綜合效應(yīng)，以及與電網(wǎng)輸電時(shí)帶來的具體影響和其他因素對并網(wǎng)所產(chǎn)生的影響。風(fēng)力發(fā)電在輸電網(wǎng)絡(luò)電壓波動(dòng)在極端的天氣條件下是能夠產(chǎn)生的，當(dāng)天氣無風(fēng)但用戶荷最大的時(shí)候，如何有效的控制用戶的用電和供電，這樣也會(huì)產(chǎn)生電壓的波動(dòng)；風(fēng)力最大，但用戶負(fù)荷量最少，也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。在一般的情況下，低壓供電系統(tǒng)，允許電壓波動(dòng)值不超過實(shí)際供電電壓的6%～10%的范圍內(nèi)；

4）用戶與變電站間的最大距離分析。當(dāng)風(fēng)電場輸送電路與用戶共用1 條供電線路時(shí)，需要準(zhǔn)確的分析風(fēng)電場的實(shí)際運(yùn)行情況，由于風(fēng)場的存在，而且風(fēng)電受自然條件的影響，會(huì)對整個(gè)輸電網(wǎng)絡(luò)造成一定的影響，也會(huì)給用戶帶來影響。在這種情況下，為保證用戶供電質(zhì)量，就需要對用戶的用電要求進(jìn)行詳細(xì)的分析，必須保證用戶與變電站之間的距離能夠保證用戶的安全需求。如果該距離得不到有效滿足，將會(huì)對用戶的安全產(chǎn)生影響，如果用戶電壓質(zhì)量得不到保證，風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)行，就會(huì)對用戶的用電產(chǎn)生影響。此外，風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)在進(jìn)行并網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的問題還是比較多的，還應(yīng)考慮電網(wǎng)參數(shù)波動(dòng)對風(fēng)機(jī)的影響，以及周圍環(huán)境對并網(wǎng)產(chǎn)生的影響等重要問題。通常情況下，風(fēng)電場在采取并網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，采用高一級(jí)風(fēng)電場的電壓并網(wǎng)較之采用低一級(jí)輸電網(wǎng)的電壓并網(wǎng)將更有效，能夠有效減少傳輸線路上的電壓損耗。風(fēng)力發(fā)電的電壓等級(jí)越高，網(wǎng)上功率因數(shù)越高，并網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾妷壕捅容^穩(wěn)定，電網(wǎng)的性能就比較好，電壓的傳輸就比較可靠，同時(shí)電壓等級(jí)越高。有效傳輸?shù)男阅芫驮胶茫旊娋€路損耗越低，對提高風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)效益就越明顯，也能夠提高風(fēng)力發(fā)電的效率和性能。

3 結(jié)論

風(fēng)電是一種可再生利用的資源，需要對實(shí)際的情況進(jìn)行詳細(xì)的分析和考慮，要綜合分析在建設(shè)過程中出現(xiàn)的具體問題，在實(shí)際的施工中要考慮風(fēng)力發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展，地方的水土流程和自然環(huán)境的變化對風(fēng)電場選址產(chǎn)生影響，及時(shí)對風(fēng)電場的建設(shè)損壞的地表進(jìn)行恢復(fù)，保證實(shí)際的環(huán)境，促進(jìn)風(fēng)電場的穩(wěn)定發(fā)展。

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