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风电场工程规划报告编制规程(NB/T 31098-2016)

前言

根据《国家能源局关于下达 2013 年第二批能源领域行业标准制(修)订计划的通知》(国能科技〔2013〕526 号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结近年来风电场工程规划设计的实践经验,并在广泛征求意见的基础上,制定本规程。

本规程的主要技术内容是:基础资料、区域风能资源、场址选择及装机规模估算、建设条件和建设方案、电力系统、外部影响评价、投资匡算及效益初步分析、规划目标和建设布局、实施管理和保障措施。

本规程由国家能源局负责管理,由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理,由能源行业风电标准化技术委员会风电场规划设计分技术委员会负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送水电水利规划设计总院(地址:北京市西城区六铺炕北小街 2 号,邮编:100120)。

本规程主编单位:

  • 水电水利规划设计总院
  • 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司

本规程参编单位:

  • 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司

本规程主要起草人员:杨建设、陈俏梅、郭伟钊、张佳丽、马雪韵、马江涛、于海莲、黎发贵。

本规程主要审查人员:谢宏文、王东、张云杰、张文忠、张树森、赵生校、秦初升、董德兰、廉又晚、孔德安、郭雁珩、丁伟、李良县、刘全顺、李仕胜。

目录

  • 1 总则
  • 2 术语
  • 3 基本规定
  • 4 基础资料
  • 5 区域风能资源
  • 6 场址选择及装机规模估算
    • 6.1 场址选择
    • 6.2 风能资源分析
    • 6.3 装机规模及上网电量估算
  • 7 建设条件和建设方案
  • 8 电力系统
    • 8.1 电力系统概况
    • 8.2 出力特性和电力消纳
    • 8.3 接入系统方案建议
  • 9 外部影响评价
    • 9.1 环境影响初步评价
    • 9.2 其他合规性评价
  • 10 投资匡算及效益初步分析
  • 11 规划目标和建设布局
  • 12 实施管理和保障措施
  • 13 结论
  • 附录 A 规划报告目录
  • 本规程用词说明
  • 条文说明

1 总则

1.0.1 为明确陆上风电场工程规划报告编制的原则、工作内容、工作深度以及技术要求,制定本规程。

1.0.2 本规程适用于省(自治区、直辖市)级以上,或与之开发规模相当的行政区域,以及大型风电基地的陆上风电场工程规划报告编制。本规程不适用于海上风电场工程规划报告编制。

1.0.3 陆上风电场工程规划应贯彻资源保护、统一规划、综合利用、科学开发的原则,且与国民经济发展规划、能源发展规划及可再生能源发展规划衔接一致,与环境保护、土地利用、水土保持、林业、军事以及工程安全等工作要求相协调。

1.0.4 陆上风电场工程规划报告编制,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语

2.0.1 风电基地 wind power base

由多个风电场组成,按照统一组织、统一开发、统一电力送出的原则,规划建设的风力发电场群。

2.0.2 风能资源理论储量 theoretical reserve of wind energy resources

指定区域内某一高度风能资源总量。

2.0.3 风能资源潜在开发量 exploitable reserve of wind energy resources

扣除由于显著自然地理因素,以及由于资源综合利用、环境保护等人文社会因素使开发受限的区域后的风能资源理论储量。

2.0.4 技术可装机规模 technical installment capacity

扣除由于技术限制而难以实现经济开发的年平均风功率密度过低的区域,同时,也折减掉由于现有风电机组设备技术限制而减少的装机容量后的潜在开发量。

2.0.5 风能恢复区 wind energy restoring zone

为减少邻近风电场之间风能利用影响,而以划设间隔的方法预留出的风电场之间分离地带。

3 基本规定

3.0.1 应明确规划目标,包括规划任务的来源以及预期达到的工作目标。

3.0.2 应提出规划工作的指导思想和原则。

3.0.3 应确定规划区域涉及范围,所涉及范围可借助地理信息、行政区划等界定。

3.0.4 应合理确定规划水平年,制订规划目标的实现年期。

3.0.5 应体现科学发展理念,并使用有助于提高规划的效率、准确性及全面性的新型应用技术。

3.0.6 风电场工程规划阶段的主要任务应包括下列内容:

  1. 基于实地观测资料的分析,可结合中尺度数值模拟的成果,提出规划区域风能资源分布状况的分析结论。

  2. 依据有关场址选择条件与要求,初步选择风电场开发场址,估算规划装机容量。

  3. 综合分析实地及其他相关资料,提出规划区域的工程地质、交通运输及施工条件的评价结论。

  4. 初步分析电网消纳能力及受电市场,提出规划场址的接入系统初步方案,必要时提出配套电网规划建设建议。

  5. 进行规划项目的环境影响初步评价及其他合规性评价。

  6. 匡算规划项目的建设投资,并进行初步财务评价。

  7. 提出规划目标和建设实施方案。

  8. 提出规划实施的管理思路和保障措施。

  9. 完成规划报告的编制。

3.0.7 规划报告目录宜采用本规程附录 A 提供的式样。

4 基础资料

4.0.1 应收集规划区域所在地区的社会经济概况及发展规划、能源现状及发展规划等资料。

4.0.2 应收集规划区域所在地区的电力系统概况及发展规划、土地利用现状及发展规划,以及环境保护、水土保持、林地分布、矿产资源分布、军事涉地、文物保护等专项资料。

4.0.3 应收集下列各类专业资料:

  1. 规划区域的地形图资料。当规划区域面积为 10 000km² 以上时,地形图比例尺不宜小于 1:50 000;当规划区域面积为 100 000km² 以上时,地形图比例尺不宜小于 1:100 000。

  2. 规划区域范围内的长期测站资料。长期测站资料应包括测站基础数据、气象特征参数、灾害评估数据,以及近 30 年历年各月平均风速、风向数据等。测站基础数据宜包括测站位置、高程、周围地形地貌、周边建筑物状况、观测项目及仪器、数据记录方式以及站址变迁情况。

  3. 涉及规划区域的已有风能资源宏观评估资料。宏观评估资料可包括风能资源普查、详查、风电开发规划等资料。

  4. 涉及规划区域的实地风能资源观测数据及其分析资料。实地测风时间不宜少于一年。

  5. 涉及规划区域的工程地质资料。

  6. 潜在电力消纳市场的电力系统现状与发展规划资料。

  7. 涉及规划区域的交通运输条件资料。

  8. 现行财税政策资料。

5 区域风能资源

5.0.1 应根据收集到的风能资源宏观评估资料和实地观测数据资料,说明有关规划涉及区域风能资源所采用的评估工具与方法。

5.0.2 应根据实地观测数据,必要时结合中尺度数值模拟分析,说明规划涉及区域的风能资源特点及分布状况。

5.0.3 有关风能资源分布状况,宜采用风能资源理论储量、风能资源潜在开发量、技术可装机规模等评估参数,以及能量密度或风速色斑图描述。

6 场址选择及装机规模估算

6.1 场址选择

6.1.1 应根据规划工作目标和要求,以及规划区域的风能资源分布状况和特点,初拟具备开发潜力的风电场场址,并综合下列因素推荐风电场规划场址:

  1. 风电场场址的选择应符合既有管理政策,且与相关发展规划相协调,包括区域开发规划、土地利用规划等,并满足环境保护、资源综合利用、军事涉地、文物保护等专项规定与要求。

  2. 风电场场址的选择应充分考虑工程安全要求,注意避让敏感对象,主要包括居民区、厂矿设施、机场、铁路等。

  3. 风电场场址的选择应考虑工程建设成本因素,宜避免不良地质区域、运输或施工困难地域。

6.1.2 应拟定各规划风电场场址范围,并绘制场址范围图和地理位置示意图。

6.2 风能资源分析

6.2.1 应根据规划风电场附近长期测站资料及其风能资源评价成果,分析当地风况年变化及季节变化规律,评价风能资源,绘制长期测站的近 30 年风速年际变化直方图和风速年内变化直方图。

6.2.2 应根据规划风电场场址区域的现场实测测风资料,分析并评价规划风电场场址的风能资源,推算预装风电机组轮毂高度的风能资源,绘制风电场场址区域测站的测风年风速和风功率密度日变化曲线图,以及风向和风能玫瑰图。

6.2.3 规划风电场位于凝冻、台风活动等灾害性天气影响区域时,应根据长期气象资料,初步分析并评价灾害性天气影响。

6.3 装机规模及上网电量估算

6.3.1 应依据地形或场地条件,按下列方法估算各规划区域风电场场址的可装机规模:

  1. 对于地形平坦、地势简单的风电场场址,可按 5MW/km² 的参考指标估算风电场工程的装机容量。

  2. 对于地形起伏剧烈的风电场场址,宜根据风能资源分布特点、运输及施工安装条件、风电机组适宜机型及单机容量、可布机场地等因素,或根据典型场址的试算成果,估算风电场工程的装机容量。

  3. 对于单一线状布置的风电场场址,可类比当地同时期的风电场工程估算风电场工程的装机容量。

  4. 对于大型风电基地,应结合电力系统接入条件、尾流影响等因素,在合理划分风电场场址基础上估算装机容量。宜根据相关研究工作提出风能恢复区的设立方案。

6.3.2 应针对所选风电场场址的风能资源分析数据和装机规模估算情况,估算各规划风电场的年均上网电量和年均等效满负荷利用小时数。

7 建设条件和建设方案

7.0.1 应根据工程地质资料,说明规划风电场的工程地质条件及主要工程问题,包括地质概况、岩土物理力学性质,以及风电机组基础可能涉及的问题。

7.0.2 应根据交通运输和施工安装资料,说明规划风电场可能存在的大件运输及吊装问题。

7.0.3 应提出规划风电场的基本建设方案。可结合工程场地条件和运输吊装条件,初拟工程布置方案、大件运输方案及施工安装方案。

7.0.4 对于山地风电场,宜初步规划风电场场内外道路方案。

8 电力系统

8.1 电力系统概况

应说明规划风电场所属电力系统的用电要求、负荷特性、网架结构及电源组成等电网现状和发展规划情况,并说明电力系统中风电等可再生能源消纳情况。若规划风电场拟以外送方式送出电力,还应说明外送受端电力系统的电网现状和发展规划情况,以及受端电力系统中风电等可再生能源消纳情况。

8.2 出力特性和电力消纳

8.2.1 对于风电基地规划,应开展所规划区域风电场的出力特性分析。依据所收集的现场实地测风资料、长期测站资料,以及规划区域内典型风电机组适宜机型的出力特性数据,在考虑各规划风电场占比权重的基础上,计算并绘制规划风电场总体的年内逐月出力特性曲线、典型日逐时出力特性曲线,以及出力保证率曲线和出力电量累积曲线。当规划范围面积较大时,可分区域计算以上出力特性并绘制相应曲线。

8.2.2 应说明有无规划风电场与火电机组、水电机组、太阳能电站等其他电源配合运用的专门要求和计划。如有,应论述配合运用的专门要求和计划。

8.2.3 应按照规划风电场规模,结合出力特性分析成果,评价风电等可再生能源消纳能力,必要时进行供电范围电力系统的电力电量平衡、调峰容量平衡计算等。若与其他电源配合运用,还宜进行送端频率稳定分析。

8.3 接入系统方案建议

接入系统方案建议应包括以下内容:

  1. 初拟的各规划风电场与电力系统的连接方式及输电电压等级。

  2. 初拟的配套风电场升压变电站规模。

  3. 各规划风电场接入电力系统的地理位置接线示意图。

9 外部影响评价

9.1 环境影响初步评价

9.1.1 应根据环境现状资料和现场调查情况,分析、识别、筛选规划风电场场址区域的主要环境影响要素,说明可能涉及的环境敏感目标。

9.1.2 应进行各规划风电场主要环境影响的初步预测评价,并对主要不利影响提出初步对策措施。

9.1.3 应进行环境影响总体评价,并从环境影响角度,对工程的可行性做出初步评价。

9.2 其他合规性评价

9.2.1 应从总体发展规划、土地使用、矿产、交通、水利、城镇、军事及文物保护等方面,说明规划风电场场址可能受限的敏感点及其问题。

9.2.2 对风电场场址可能受限的敏感点及其问题,应分类列述有关法规与要求。

9.2.3 应分析并说明规划风电场场址利用的合规性,提出有关结论及建议。

10 投资匡算及效益初步分析

10.0.1 应根据各规划风电场的建设条件,匡算工程静态投资及分年度投资,并提出投资匡算表。

10.0.2 应根据各规划风电场的上网电量、工程投资及现行财税政策,进行初步财务评价,提出主要财务指标。宜根据电力消纳能力进行财务敏感性分析。

10.0.3 应初步分析社会效益和环境效益。

11 规划目标和建设布局

11.0.1 应根据社会经济及能源发展规划,结合风电场建设条件,提出不同阶段的规划目标和建设布局。

11.0.2 应根据规划目标和建设布局,综合分析下列因素,提出规划风电场工程的开发建设时序:

  1. 风能资源条件。

  2. 接入电力系统条件及消纳能力。

  3. 工程地质、交通运输及施工安装条件。

  4. 工程投资及财务效益指标。

  5. 各规划风电场的前期工作进展情况。

11.0.3 应根据规划目标要求和规划区域社会经济条件,考虑规划风电场建设特点,初拟规划实施方案。

12 实施管理和保障措施

12.0.1 应根据规划要求和实施方案,提出规划实施的指导思想、管理模式及政策措施等建议。

12.0.2 应根据规划实施需要,提出有关建设工程质量监督、检查、信息化管理以及整体评估的工作建议。

13 结论

应简要总结规划过程、规划成果及关键问题,提出主要结论意见。

附录 A 规划报告目录

1 概述

2 规划总则

  • 2.1 规划目的
  • 2.2 规划原则
  • 2.3 编制依据
  • 2.4 规划范围
  • 2.5 规划水平年

3 风电开发现状及规划必要性分析

  • 3.1 开发现状
  • 3.2 规划必要性分析

4 区域风能资源

  • 4.1 分析与评估方法
  • 4.2 评估结论

5 风电场场址选择及装机规模估算

  • 5.1 选址原则
  • 5.2 风电场选址
  • 5.3 场址风能资源分析
  • 5.4 规划装机容量
  • 5.5 上网电量估算

6 建设条件和建设方案

  • 6.1 工程地质条件
  • 6.2 交通运输条件
  • 6.3 施工安装条件
  • 6.4 主要建设方案

7 电力系统

  • 7.1 电力系统概况
  • 7.2 出力特性和电力消纳
  • 7.3 接入系统方案建议

8 外部影响评价

  • 8.1 环境影响初步评价
  • 8.2 其他合规性评价

9 投资匡算及效益初步分析

  • 9.1 投资匡算
  • 9.2 初步财务评价
  • 9.3 社会效益和环境效益初步分析

10 规划目标和建设布局

  • 10.1 规划目标和建设布局
  • 10.2 开发时序
  • 10.3 实施方案

11 实施管理和保障措施

  • 11.1 政策与措施
  • 11.2 监督管理

12 结论

附录

本规程用词说明

  1. 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

    1. 表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。

    2. 表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。

    3. 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。

    4. 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

  2. 条文中指明应按其他标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

条文说明

制定说明

《风电场工程规划报告编制规程》NB/T 31098-2016,经国家能源局 2016 年 1 月 7 日以第 1 号公告批准发布。

本规程制定过程中,编制组进行了广泛调查研究,总结了我国风电场工程规划设计的实践经验。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,《风电场工程规划报告编制规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。

1 总则

1.0.2 本条说明了本规程的适用范围,其中,“与之开发规模相当的行政区域”,是指某些行政管理不属于省(自治区、直辖市)级以上,但其风电可开发规模或开发面积足够大的行政规划区域;“大型风电基地”一般可理解为开发规模超过 1GW 的风电基地。

2 术语

2.0.3 本条描述的风能资源潜在开发量,数量上等于扣除显著地理因素和人文社会因素两个层面开发受限区域后的理论储量。显著自然地理因素可包括 4000m 以上高海拔山区、湖泊水系,以及陡坡地貌限制等因素,其中,高海拔山区建议以 4000m 海拔高程划分,亦可依照实际需要设定。人文社会因素可包括自然保护区、国家公园、基本农田,以及限制开发的林地、矿产、交通、水利、城镇设施等涉及自然保护与资源综合利用的区域。其中,国家公园是指国家森林公园、国家地质公园、国家矿山公园、国家湿地公园、国家城市湿地公园、国家级风景名胜区及国家遗址公园等。

2.0.4 本条规定的技术可装机规模,数量上等于潜在开发量扣除如下数额:难以实现经济开发的年平均风功率密度过低的区域储量,以及由于现有风电机组设备技术限制而相应减少的装机容量。其中,前者相应的离地高度 50m 的年平均风功率密度 150W/m² 为建议数值,实际亦可根据需要设定。

3 基本规定

3.0.6 本条第 1 款提及的“中尺度数值模拟”,是指一种可用于风能资源评估的有关大气研究的数值分析方法。该方法借助计算机系统,求解描述水平尺度几十千米至几百千米、时间尺度几小时到几十小时的中尺度大气运动过程的大气动力学方程,从而实现对实际大气运动过程的再现和预测。

5 区域风能资源

5.0.2 本条述及的中尺度数值模拟分析所采用的模式水平分辨率不宜低于 5km。

6 场址选择及装机规模估算

6.3 装机规模及上网电量估算

6.3.1 本条第 1 款中 5MW/km² 为参考指标,实际可根据情况,并结合经验,选择调整。

10 投资匡算及效益初步分析

10.0.1 本条规定的投资匡算表宜包括施工辅助工程、设备及安装工程、建筑工程、基本预备费等内容。


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