风电场选址要考虑的基本要素

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：风资源是风电场选址时要考虑的主要因素。这也是要把具有最丰富的风资源的地方作为候选风电场的主要原因。从目前来看，风电场对环境的影响主要表现在三个方面：噪声、电磁干扰及对当地气候和生态的影响。

一个好的风电场首先应该满足业主和相关部门的各项要求，同时还要符合环境要求，使整个风场具有较好的经济效益。风能资源和其他相关气候条件、地形和交通运输、工程地质、接入系统、风力发电机组和该场址风况匹配情况、风力发电机组对接入电网的动态影响以及其他社会政治和经济技术也是要考虑的因素。

1.经济效益

风力发电项目需要运作十五到二十年时间，其能源成本至关重要，即出售电力的成本，该发电成本和售电的差价就是利润。风电场的度电（kW·h）成本是评价其经济性的主要指标。度电成本可表示为

式中，E_C为年发电量；M为年运行维护费用；A为项目投资每年等额折旧，可由下式计算：

式中，P为总投资；i为贷款利率；n为折旧年限。

风资源是风电场选址时要考虑的主要因素。选择一个风能资源丰富的场址，安装与该场址风能特性相匹配的风力发电机组，可以提高机组的年发电量，从而减少度电成本。这也是要把具有最丰富的风资源的地方作为候选风电场的主要原因。

风电场投资也是影响风电场的经济性的主要因素，包括风电场选址评估费、设备造价、设备运输和施工费、征地费、土建工程费、道路的修建费、施工费、风电场升压变电所接入电力系统的方式等。

2.环境的影响

与其他发电类型（如火电、核电）比较，风力发电对环境的影响很小，但在某些特殊的地方，对环境的影响也是风电场选址必须考虑的因素。从目前来看，风电场对环境的影响主要表现在三个方面：噪声、电磁干扰及对当地气候和生态的影响。

（1）噪声

风力发电机组在运行时产生噪声，主要来自于机舱内部产生的机械噪声，以及叶片和空气之间作用产生的空气动力噪声。机械噪声主要是在叶轮旋转产生的动力传给发电机时通过齿轮啮合产生，空气动力噪声是伴随着叶轮旋转而发生，其强度依赖于叶尖的线速度和叶片间所通过的气流性质（风速和湍流强度等）。另外有一附带的脉冲噪声源的低频噪声，它与风力发电机机型及塔架设计有关。因此，在设计风电机时，要考虑噪声对周围环境的影响。

（2）电磁干扰

电磁波干扰是风力发电机组可能产生的一个潜在环境问题，旋转的风电机叶片可能反射电磁波，主要对电视信号、无线电导航系统、微波传输等产生影响，风电机组的塔架还能产生屏蔽干扰，但目前国内外对这方面的研究很少。

（3）对微气候和生态系统的影响

生态系统影响是指对该区域生长的植物、植物中的小动物，以及捕食这些小动物的猛禽等生长环境的改变。风电场可能对当地的微气候和生态造成一定程度的影响，主要表现在以下两个方面：风力发电机组会对当地的风能特性产生影响；风力发电机组在安装时对土地和植物造成暂时破坏。

一般来说，风电场对微气候的影响很小，与正常的大气变化相比，可以忽略不计。但是据内蒙古辉腾锡勒地区风电场附近的农牧民反映，风电场对高山草甸草原植物种群有一定影响，有些植物近年来濒临灭绝，还有一些鸟类与旋转的叶片撞击致死，但是这一说法缺少详细的现场调查和理论研究。

3.景观影响

随着风电装机容量的扩大，在特定区域（如山脊、海岸线）大规模的安装风力发电机，会对地区景观产生消极影响，此时风力发电机组选址应该优先考虑与当地景观规划建设协调发展，错开包括重要风景在内的视野，远离重要眺望景点。

4.对接入电网的动态影响

风力发电机组输出功率波动大，波动时间从数秒到数分钟级的波动应特别注意，因为这种波动可能在短时间内影响常规发电设备的暂态稳定、系统频率和负荷潮流。

风电场选址要考虑的基本要素

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