张家口风电发展

张家口风电发展 张家口发展风电的环境影响与效益 徐鹏程 1. 引言 众所周知，可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能六大形式。其中，风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计，地球上可开发利用的风能约为2×107 MW，是水能的10倍，只要利用1,的风能即可满足全球能源的需求?。在石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、“酸雨”和“温室效应”加剧的现实面前，风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一已受到广泛重视。文中阐述了风力发电机组的基本结构和工作原理，也详细介绍了我的家乡张家口市作为风电发展领军城市的风电发展状况和一些面临的问题。 2(风能利用的历史 风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面„„。现在，人们感兴趣的，首先是如何利用风来发电。 风是一种潜力很大的新能源，人们也许还记得，十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦;一马力等于0(75千瓦)的功率!有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。 利用风力发电的尝试，早在20世纪初就已经开始了。三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过，当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。 目前，据了解，国外已生产出15，40，45，100，225千瓦的风力发电机了。1978年1月，美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机，其叶片直 径为38米，发电量足够60户居民用电。而1978年初夏，在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置，其发电量则达2000千瓦，风车高57米，所发电量的75%送入电网，其余供给附近的一所学校用。 1979年上半年，美国在北卡罗来纳州的蓝岭山，又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高，风车钢叶片的直径60米;叶片安装在一个塔型建筑物上，因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力;风力时速在38公里以上时，发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里，因此风车不能全部运动。据估计，即使全年只有一半时间运转，它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。 3(风力发电的原理 是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一以大气为工作介质的能量利用机械。风力发电利用的是自然能源。相对火电、核电等发电要更加绿色、环保。 把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。 小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能，叶片的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。此外还有铁塔，铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影 响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13,25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。 4(我国风能发电的发展趋势及企业对策 目前我国风能发电的发展趋势比较好，一是风电电价快速下降，已日趋接近燃煤发电成本，经济效益凸现。二是建设工期短，见效快，火电、水电的建设工期需要用年来计算，而在有风场数据的前提下，风电项目只需要以周、月来计算。三是遏制温室效应发展，大力发展风能可以大幅度削减造成温室效应的二氧化碳，缓解气候变暖的状况，能够有效地遏制沙尘暴灾害，抑制荒漠化的发展。四是边远农村独立供电，开发风力发电这样的分散供电系统，可以较好地满足这些地区发展对能源的要求。五是风场也成旅游项目，风电场还能带动当地经济发展，比如内蒙古风电场虽然不大，但场面很壮观，已发展成为旅游区。在国内，企业要积极跟进世界先进技术，不断推进技术进步，降低成本，建立高效的销售体系，在质量、价格和服务方面形成自己的核心竞争力，在技术、研发、管理及生产效率上达到一流水平。加快研发技术转化和应用，抓住市场的真正需求，快速将适销对路的新技术产品投放市场，才能使公司有更快的发展。不断以创新技术和创新产品来满足日新月异的市场变化需求。建立和完善企业人才引进、使用、报酬等 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，尤其要高度重视研发团队的培养和企业科技能力建设。在各个环节上制定严密有效的事先防范和事后防范 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，建立完善的企业风险管理流程和预警处理机制，及时有效地转移、降低或化解风险。综上所述，随着我国市场经济体制的不断深入、风能发电产业法律法规的不断完善，将面临更加激烈的国际竞争市场，风能发电企业只有制定和实施正确的发展策略及目标，及时调整产品结构、优化资源配置，推动企业的产品创新，提高企业的市场竞争力，才能在未来的风能发电市场竞争中占据主动地位，获得长足发展。 5(张家口风力发电的发展 5.1 张家口的风能资源 我是张家口人，张家口这片黄土地给了我鲜活的骨血，强健的体魄和坚韧的 精神。张家口就是著名的风电城，因此怀着对家乡的热爱，对家乡风电发展的自豪感，我在这里介绍一下家乡风电的发展近况。 张家口地处河北省西北部，位于京、晋、蒙交界处，东临首都北京、西连煤都大同、北靠内蒙古草原、南接华北腹地，面向沿海，背靠内陆，是沟通中原与北疆、连接中西部资源产区与东部经济带的重要纽带，有着优越的地理位置和区位优势。张家口地区拥有丰富而优良的风能资源。张家口地势西北高东南低，阴山山脉横贯中部，将该地区划分为坝上和坝下两个自然地理区域。张家口坝上地区地处内蒙古高原南缘，地形突然凸起，坝上坝下海拔高差达800米以下。坝上地区地貌以高原台地为主，波状起伏，坡度和缓，地面海拔在1300,1700米。由于气流通过凸起地形时的增速效应，该地区多大风天气，素有“一年一场风，从春刮到冬”的说法，平均大风(风速?17米/秒)日数为63天，最多年份达96天，4—5月份大风最多。多风的主要原因是这里地处西风带，春秋两季处于强大的蒙古高气压前缘，是高低气压的过渡带，风力较强。坝上西部地区全年平均有效风能储量大于1000千瓦/平方米，年有效风能时数大于50,000小时。张家口地区的风能资源极具开发利用价值。坝上地区植被以适应湿冷环境的湿中生、冷中生植物混合形成的禾草、薹草、杂草为主，少有高大树木。该地普遍地广人稀，工业基础薄弱，多为国家级贫困县，所以建筑物较少，是理想的大型风电场建设场址;张家口坝上地区地势比较平坦、开阔，布局风电场可以比较集中，利于输电线路的布置;张家口邻近华北地区经济中心、电力负荷中心，交通条件便利，电网接入条件较好。 5.2 张家口风电发展近况 由于这一系列有利条件，2007年国家发改委优先考虑在坝上地区建设中国第一个百万千瓦级风电基地，规划工作已经完成，并通过了相关部门的审查。坝上百万千瓦级风电基地规划范围包括张家口市坝上地区的张北县、尚义县、康保县、沽源县、崇礼县、察北管理区和塞北管理区，规划面积约为16,200 平方千米，规划区域东西宽约190千米，南北宽约180千米。原规划拟建6个100兆瓦及以上风电场，规划总装机规模为1200兆瓦后经过调整，现已增加为7个风电场，共计1300兆瓦。 5.3风电 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 的环境影响 5.3.1工程占地和施工对土地利用和水土流失的影响 张家口坝上是风电资源较丰富的地区，而且普遍地广人稀，多为国家级贫困县，预备风电场区域内多为丘陵、荒山，所以对当地村民的生产、生活影响很小。风电场建设难免开挖、回填、道路修建等施工活动，施工占地范围内大部分原生地貌将会改变，地表植被受到破坏，不可避免地会产生新增水土流失问题。但由于各个风电场 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 时间有错开、施工时间又不长(如国投河北康保风电场项目的总工期为19个月，包含冬季停工的4个月)，且施工场地之间不相连，如果各工程项目适当采取一定的水土保持措施，工程建设对水土保持的影响应该很小。 5.3.2对动植物的影响 张家口坝上地区天然牧场分布广泛，风电场占地大部分为草地。除永久占地外，施工临时占地在施工结束后采取一些植被恢复措施，工程施工对当地植物多样性 应无影响。坝上地区常见动物主要是一些小型鼠类、兔类，施工占地对这些动物的活动范围有所缩小，施工噪声和风电机组运行噪声也会影响其生活环境质量。但由于施工期较短，而各场址相对整个地区来说范围又很小，而且动物的活动能力较强，本身有躲避风险的本能，可以迁徙到附近生活环境一致的地方。因此，风电场施工和运行对动物的影响不大，更不会造成动物种类和数量的下降。 对动植物的影响中，比较重要的是对鸟类的影响。施工活动对鸟类的影响主要由施工期噪声引起，各种施工噪声将干扰鸟类原有的生活环境，使鸟类无法在场址范围内觅食、筑巢和繁殖。但由于工程施工期较短，且场址相对整个地区来说范围又很小，加之鸟类本身有躲避风险的本能，因此，施工期间对鸟类的影响很小，更不会造成鸟类种类和数量的减少。 对鸟类的影响同时包括鸟类与风机的碰撞影响风电场范围内飞行的鸟类可能会碰撞到风机的叶轮、输电线等处。一些体型较大或较重的鸟和一些捕食其他鸟类的猛禽及一些夜间低空飞行的鸟易于和风机叶轮、输电线发生碰撞。此类鸟在当地属于不常见的鸟，与风机相碰撞概率低，所以风机对该类鸟的影响极小;当地常见的鸟大都体型较小，飞行灵活，加之风机等障碍物目标明显，这些鸟很容易看清而避开，所以，它们与风机发生碰撞的概率很低。 5.3.3对声环境的影响 风力发电机组在运转过程中产生的噪声来自于叶片扫风和机组电磁辐射影响 风电场运行时会产生一定能量的电磁辐射，变压器产生的电磁辐射根据国内已建变电所工频电场强度、 磁场强度监测数据进行类比分析。变电设备产生的电磁辐射经设备外壳、箱体屏蔽和距离衰退后，不会对周围环境产生不良影响。此外，通过国内已建风电场500米左右的居民调查结果显示，目前已运行的风电场对居民区的无线电、电视等电器设备没有影响。可以这样说，风电场产生的电磁辐射不会对环境产生不利影响。 6、风电工程的环境效益 风能是一种可再生的清洁能源，风能的大量利用一方面增加新的电力产能，另一方面能极大地减少一次能源(如煤、石油、天然气)的利用，从而减少因为开发一次能源而造成的污染物排放、毁坏植被、影响海洋生态等环境问题。在全球环境保护问题越来越突出的情况下，充分利用可再生能源，在提供新电源的同时，不产生烟尘、二氧化硫、温室气体、废水等污染物、不会因开采造成自然界不可恢复的破坏，具有非常突出的环境效益。以国投河北康保风电场工程为例，其年发电量为2.673亿千瓦时。与燃煤电场相比，以发电标煤煤耗360克/千瓦时计，每年可节约标煤9.62万吨，折合原煤13.47万吨。相应每年可减少多种大气污染物的排放，其中减少二氧化硫排放量约4311.01吨，氮氧化物(以NO2计)1223.25吨，一氧化碳约30.98吨，碳氢化合物12.26吨，二氧化碳22.82万吨，并可减少大量烟尘的排放。