近年来,风电成为继火电、水电之后的第三大电源。随着我国大型风电技术的不断进步,并网和消纳条件较好的低风速风电场成为开发的热点,而低风速区域大多位于高山地区。
一、高山风电场的特点
1.气候条件复杂。高山风电场海拔高,气候变化大,春夏季雨水多,雾天多,冬季易结冰,施工受限多,难度大。如苏宝顶风电场年极端最低气温达零下14.9摄氏度,年平均降雨量为1779毫米,平均雾日数247.2天。桂东风电场年平均降雨量为1699毫米。
2.道路投资大。高 山风电场道路绝大部分需要新建,加之地质情况复杂、土石方挖填量大等因素,道路投资占整个工程投资的比重较大。如桂东风电场进场道路大部分路基都是强风化 花岗岩地质,开挖难,挖动后受重车碾压则变成沙粒状,遇水极易冲蚀,处理费用高。如苏宝顶风电场进场道路、场内道路总长约95公里,仅工程费用投资就达 1.4亿元,占静态总投资的11%。
3.风机运输难度大。为 保证建设过程中的风机安全运输,风电场一般会将风机塔筒分为四段,一台机组的大件数多为10~11件。风机基座大小由于主设备、地质、气候情况不同而略有 差异,2000千瓦风机基座混凝土量一般在500方左右。如此多的大件设备,加上几万方混凝土以及集电线路、升压站所需要的设备和材料,要在较短的时间 内,通过一条设计等级不高、蜿蜒曲折的山路运输,运输工作组织十分复杂。
4.环保水保等风险较大。高山风电场土方开挖量和回填量都很大,且风资源较好的山区(顶)生态比较脆弱,一旦原始覆盖层被扰动,极易产生滑坡、垮塌或泥石流,环保、水保等方面的风险较大。
5.风资源复杂,微观选址和机型选配工作的好坏对项目投资收益影响较大。高 山风电场覆盖的范围往往较同规模的平原风电场大很多,苏宝顶风电场场址面积达20.9平方公里。由于山形起伏变化,不同山头、不同海拔高度风机位上的平均 风速、极限风速、区域安全等级差异较大,微观选址的好坏,机型选配是否合适,对投产后能否保证风电场的最佳出力和经济效益影响很大。
二、高山风电场投资及风险控制要点
1.合理确定项目工期和合适的开工时间。制定合理的工期计划和选择合适的开工时机,对安全推进工程进展和控制工程投资有较大的影响。从项目的建设实践来看,宜把修建道路、升压 站建筑的主要施工期安排在第一年秋冬季。大件设备的运输和吊装工作开始时间安排在第二年夏中开始,这样土建工程能充分利用雨水少、晴天多的秋冬季施工,吊 装可利用白天长的好季节,既有利于工程的安全管理,又能提高工作效率,减少工程管理费用。
2.充分发挥当地政府的协调作用。风场道路可争取由当地政府按村村通公路立项,或旅游项目配套立项,场内道路还可按防火通道立项, 规避一些政策风险并减少投资。在办理征地拆迁过程中,充分发挥地方政府的主导作用,在不损害农(林)民合法利益的前提下,防止群体事件的发生。
3.加强道路的设计和施工管控。高 山风电的道路投资比重较大,要从勘测设计开始加强管控。一是做好踏勘与测量,优选道路路径,从源头控制工程造价。二是处理好地方政府的需求和项目投资收益 的关系,以合作共赢的理念去影响当地政府,选择合适的建筑标准,并争取最优惠的政策支持。三是要加强施工过程管控,注意开挖前工程量、土方、石方量的测 量,严格签证管理。四是合理设置弃土场,对施工弃土进行严格管控,既可减少水土流失,最大幅度地降低对环境的破坏,降低发生环境保护事件的风险,还可减少 植被恢复费和水土流失的治理费用。
4.精心组织设备、材料的运输。组织好设备、材料的运输,是高山风电确保工程安全,加强投资和风险管控的重要环节。首先要制定一套切实可行的大件运输方案。方案既要充分考虑气候条件的影 响,还要考虑社会车辆对运输组织的影响,更要注意承运车辆的功率大小、底盘高度、拖车轮轴距等。运输叶片上山的车辆采用叶片举升特制车,基础混凝土浇筑时优先保证混凝土车辆的通行,叶片车安排 在白天运输,塔筒车安排在深夜通过村庄和集镇。
5.高度重视风资源评估和微观选址工作。组织多次风资源、微观选址的审查,并在风电设计中引入初步设计,认真开展风资源评估,扎实做好微观选址工作,然后根据实际情况选配机型。
6.注重风机基础的浇筑质量。在已建成的高山风电场中,曾经发生过由于风机基础没有连续浇筑,致使已浇注的混凝土基础不得不炸毁的先例。也发生过因施工质量管控不严,机组投产不久塔筒和 基础间就出现缝隙,导致风机振动,不得不返工处理的情况。因此,风机基础的浇筑要注意如下几点:一是浇筑前要对气候变化情况进行摸底,制定基础浇筑的应急 预案;二是在运输组织上要保证一个塔基能够在规定的时间内连续浇筑;三是注意基础环与混凝土之间止水环的铺设质量,并注意各方向混凝土的均衡浇注和及时振 实,确保风机基础混凝土的浇筑质量。
7.确保设备的吊装安全。安全吊装是风电场建设的关键。一是要选择合适的吊装机具,关注各设备厂主机之间的细微差别。如桂东风电一安装单位就因忽视细微差别,导致租赁的一台主吊进场 后无法满足安全要求而退场。二是吊装前应制定大件设备的吊装方案。三是吊装时要时刻关注大风、雷电等异常气候的影响。四是要注意吊装机具在机位之间转运的 安全。