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石化企业海边建设风电场调研探析

放大字体 缩小字体 发布日期:2018-09-04 18:33:46   来源:新能源网  编辑:全球新能源网  浏览次数:435


  从上海石化海堤工程建设公司水文站从1981年以来统计的资料来看,海岸测风点平均风速4.0m/s(按基准高度10m),10分钟平均最大风速26m/s(东南偏东,2005年8月6日测)。以平均风速推算,平均风压为215Pa(按基准高度10m)。

  4.2 风向对风机排列的影响

  风向及其变化范围决定了风力发电机风电场的排列方式,从而决定风电场的发电效率。风电场应具有较稳定的盛行风向,风向稳定不仅可以增大风能利用率,而且可以提高风力发电机的寿命。根据对奉贤海湾风电场调查的结果,沿海岸线一字形排列的3台风力发电机的输出功率相近;而距海岸线近100m内陆的另一台同类型同高度的风力发电机输出功率却减少30%-70%,这也验证了风力等值线与海岸线平行的结论。

  4.3 地面粗糙度对风速的影响

  一般来说,对场址平坦、地形简单的风电场,规划装机容量按5MW/km2计算。以离海岸500m内范围计,上海石化海边风电场场址范围面积约为2km2。

  该区域主导风向面朝海域,滩地开阔平坦,海面无屏障,影响风速稳定的地面粗糙度小;海堤内陆为公司厂区,林立着塔罐和建筑物,由占全年发生频率45%的风向面,影响风速稳定性地面粗糙度大。当风吹过其粗糙的表面或绕过建筑物时,风速的大小和方向会发生快速变化,形成湍流。湍流不仅会减少风力发电机的功率输出,而且会使整个风力发电机发生机械振动。当湍流严重时,机械振动能导致风力发电机破坏。因此在设立风力发电机组时,应与粗糙的地表面及高大的建筑障碍物保持一定距离,或提高风力发电机的高度,以减小湍流强度的影响。

  4.4 风电场对“金山深槽”的影响

  若单机按多排列方式规划风电场,则可能会对“金山深槽”产生影响。

  金山深槽位于大、小金山岛东西两侧,上海石化前沿海域。深槽总长约12km,平均宽度近2km,为一个由涨潮流为主冲刷而成的深度大于15m的冲刷槽。冲刷槽底部还存在数个相连的深度大于40m的圆形冲刷潭。其西潭与东潭距上海石化海堤最近处500-800m,冲刷潭北岸深线坡度陡峭。根据力学知识,风力发电机将一部分风能转化为电能之外,其余能量通过机组塔杆传递至基础承力层,并随距离增长扩散而减弱。绵绵不断的转化风能注入到仍处于发展阶段“金山深槽”动力场内,是否会引起动力条件发生变化,破坏海岸已有的动态平衡,继而引起滑坡等,尚需做进一步的研究,以确保风力发电机组在安全距离之内,而不致于引起金山深槽、海岸环境发生变化。

  4.5 风电项目的单位建设成本

  从我国目前风电场的造价看,其总趋势在不断下降之中。例如,20世纪90年代中期,我国风电场的单位千瓦造价超过1万元,到了21世纪初,新建风电场单位千瓦投资一般在8000元左右。但与煤电的单位千瓦5000元(不含脱硫环保装置)左右的投资相比,仍高出了60%。

  按统计资料,风电机组加上配套设备和接入系统费用,整机进口机组单位千瓦投资额约1万元,国产机组约8000元。

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关键词: 风能 风力发电机

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