2.2　宏观选址的技术标准

风电场宏观选址时必须综合考虑地理、技术、经济和环境等4方面的影响因素。地理因素主要包括地质、地震条件、岩土工程条件和气象条件；技术因素主要包括风电场接入系统方案，系统通信建设，风力发电机组年上网电量；经济因素主要包括风电场计划总资金、单位投资、建设期利息、全部投资回收期、全部投资内部收益率、注资回收期、注资内部收益率、投资利率；环境因素主要包括噪声污染与防治、生态影响、水土流失与防治情况、环境效益分析。因此，风电场的宏观选址有严格的技术标准，应严格执行。

1.风能质量好

评价地区风能质量好的条件如下：

（1）年平均风速较高。

（2）风功率密度大。

（3）风频分布好。

（4）可利用小时数高。

反映风能资源丰富与否的主要指标有年平均风速、有效风能功率密度、有效风能利用小时数、容量系数等，这些要素数值越大，则风能越丰富。根据我国风能资源的实际情况，风能丰富区指标定为年平均风速在6m/s以上，年平均有效风能功率密度大于300W/m2，3～25m/s风速小时数在5000h以上。

2.风向稳定

风向基本稳定一般要求有一个或两个盛行主风向，所谓盛行主风向是指出现频率最多的风向。一般来说，根据气候和地理特征，某一地区基本上只有一个或两个盛行主风向且几乎方向相反，这种风向对风力发电机组排布非常有利，排布也相对简单。但是，也有虽然风况较好，但没有固定的盛行风向的情况，这会增加风力发电机组排布的难度，尤其是在风力发电机组数量较多时。

在选址考虑风向影响时，一般按风向统计各个风速的出现频率，使用风速分布曲线来描述各风向方向上的风速分布，作出不同的风向风能分布曲线，即风向玫瑰图和风能玫瑰图，从而来选择盛行主风向。

3.风速变化小、风力发电机组高度范围内风垂直切变小

风电场选址时尽量不要有较大的风速日变化和季节变化。风力发电机组选址时要考虑因地面粗糙度引起的不同风速轮廓线，当风垂直切变非常大时，对风力发电机组运行十分不利。

4.湍流强度小

由于风是随机的，加之场地粗糙的地面和附近障碍物的影响，由此产生的无规则湍流会给风力发电机组及其出力带来无法预计的危害，主要有：减小了可利用的风能；使风力发电机组产生振动；使叶片受力不均衡，引起部件机械磨损，从而缩短了风力发电机组的寿命，严重时使叶片及部分部件受到不应有的毁坏等。湍流强度受大气稳定和地面粗糙度的影响，所以在建风力发电场选址时，应避开上风方向地形起伏、地面粗糙和障碍物较大的地区。

5.避开灾害性天气频繁出现地区

灾害性天气包括强风暴（如强台风、龙卷风等）、雷电、沙暴、覆冰、盐雾等，对风力发电机组具有破坏性。如强风、沙暴会使叶片转速增大产生过发，叶片失去平衡而增加机械磨擦导致机械部件损坏，降低风力发电机组使用寿命，严重时会使风力发电机组遭到破坏；多雷电区会使风力发电机组遭受雷击从而造成风力发电机组毁坏；多盐雾天气会腐蚀风力发电机组部件从而降低风力发电机组部件使用寿命；覆冰会使风力发电机组叶片及其测风装置发生结冰现象，从而改变了叶片翼型，由此改变了正常的气动出力，减少风力发电机组出力；叶片积冰会引起叶片不平衡和振动，增加疲劳负荷重时会改变风轮固有频率，引起共振，从而减少风力发电机组寿命或造成风力发电机组严重损坏；叶片上的积冰在风力发电机组运行过程中还可能会因风速、旋转离心力而甩出，坠落在风力发电机组周围，危及人员和设备自身安全；测风传感器结冰会给风力发电机组提供错误信息从而使风力发电机组产生误动作；风速仪上的冰会改变风杯的气动特性，降低转速甚至会冻住风杯，从而不能可靠地进行测风和对潜在风电场风能资源进行正确评估。因此，频繁出现上述灾害性气候地区应尽量不要安装风力发电机组。但在不可避免地要将风电场选择在这些地区时，在进行风力发电机组设计中须要将这些因素考虑进去，还要对历年来出现的冰冻、沙暴情况及其出现的频度进行统计分析，并在风力发电机组设计时采取相应措施。

6.靠近电网

风电场应尽可能靠近电网，从而减少电损和电缆铺设成本。同时，应考虑电网现有容量、结构及其可容纳的最大容量，以及风电场的上网规模与电网是否匹配的问题，还应考虑接入系统的成本，要与电网的发展相协调。

小型的风力发电项目要求尽量离10～35kV电网近些；较大型的风力发电项目要求尽量离110～220kV电网近些。要求风力发电场离电网近，一般应小于20km；其次，由于风力发电输出有较大的随机性，电网应有足够的容量，以免因风力发电场并网输出随机变化或停机解列对电网产生破坏作用。一般来说，风力发电场总容量不应大于电网总容量的5%，否则应采取特殊措施，满足电网稳定性要求。

由于内陆一些高山上气候较冷，有雾天气相对较多，且离城市较远，因此送出系统的线路较长，对于山区风场特别要注意雾凇和线路投资等。

7.交通方便

风电场的交通方便与否，将影响风电场建设，如设备运输、装备、备件运送等。因此，要考虑所选定风电场交通运输情况，包括设备供应运输是否便利，运输路段及桥梁的承载力是否适合风力发电机组运输车辆等。

由于山区的弯道多、坡道多，根据风电场需要运输的设备大件特点，对超长、越高、超重部件运输主要是考虑以下方面：

（1）道路的转弯半径能否满足风机叶片的运输。

（2）道路上的架空线高度能否通过风机塔筒的运输。

（3）道路的坡度能否满足运载机舱的汽车爬坡能力。

考虑到内陆山区交通条件的限制，在选择风机时要充分结合当地的运输条件，在条件允许时尽可能的采用大型风机。

8.对环境的不利影响最小

与其他发电类型相比，风力发电对环境的影响很小。但在某些特殊的地方，环境也是风力发电场选址必须考虑的因素。从目前来看，风力发电场对环境的影响主要表现在3个方面，即噪声污染、电磁干扰、对当地微气候和生态的影响等。

建设风力发电场的地区一般气候条件较差，以荒山、荒地为主。有些地方种植防风林、灌木或旱地作物等，风力发电场单位装机容量土地征用面积仅2～3m2，与中、小型火电站相当。风力发电机组的噪声可能会对附近居民的生活和休息产生影响，选址时应尽量避开居民区。要新修山地公路，设计中应注意挖填平衡，防止水土流失。

通常，风电场对动物特别是对鸟类有伤害，对草原和树林也有些损害。为了保护生态，在选址时应尽量避开鸟类飞行路线，候鸟及动物停留地带及动物筑巢区，尽量减少占用植被面积。

9.地形情况

地形因素要考虑风电场址区域的复杂程度，如多山丘区、密集树林区、开阔平原地、水域或兼有等。地形单一，则对风的干扰低，风力发电机组可无干扰地运行在最佳状态；反之，地形复杂多变，产生扰流现象严重，对风力发电机组出力不利。验证地形对风电场风力发电机组出力产生影响的程度，应通过考虑场区方圆50km（对非常复杂地区）以内地形粗糙度及其变化次数、障碍物如房屋树林等的高度、数字化山形图等数据，还有其他如上所述的风速风向统计数据等，利用风资源软件的强大功能进行分析处理。

对于地形条件的考虑，有一些指导性、描述性的原则，如要求风电场场址的地形应比较简单，便于设备的运输、安装和管理。另一方面，在风电快速发展的情况下，为了保障风能资源合理有序开发，基于地理信息系统GIS（Geographic Information System）的风电场选址系统受到广泛重视。

在风电场选址中考虑的地形条件，主要是指地形复杂程度，可用地形起伏度和坡度这两个参数来表征。GIS技术的快速发展为地形的定量分析提供了新手段，而全球免费共享的SRTM（Shuttle Radar Topography Mission）为地形分析提供丰富的数据资源，可以利用它提取地形起伏度、坡度等地形参数。

10.地质情况

风电场选址时要考虑所选定场地的土质情况，如是否适合深度挖掘（塌方、出水等）、房屋建设施工、风力发电机组施工等。要有详细的反映该地区的水文地质资料并依照工程建设标准进行评定。

工程地质条件评价包括评价场址稳定性，按GB18306—2001《中国地震烈度区划图》确定场址地震基本烈度。说明风电场场址地形、地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、岩体风化、岩土体的物理力学性质等。评价场址的主要工程地质条件，包括建筑物和塔架地基岩土体的容许承载力及边坡的稳定性，判别Ⅶ度及其以上地区软土地基产生液化的可能性，提出基础处理的建议。

一个区域的构造稳定性或可能发生地震强弱程度往往制约于该地区的地质构造的复杂程度和构造活动性，而表征可能发生地震强弱的地震动参数一般可在GB18306—2001中查取。该标准同时指出，若遇下列情况需做专门研究：①抗震设防要求高于本地震动参数区划图抗震设防要求的重大工程、可能发生严重次生灾害的工程；②位于地震动参数区划分界线附近的新建、扩建、改建建设工程；③某些地震研究程度和资料详细程度较差的边远地区；④位于复杂工程地质条件区域的大城市、大型厂矿企业、长距离生命线工程以及新建开发区等。由于地震对一个地区的破坏程度并非完全由震级大小决定，还与震源的远近、受震体的物质组成和震区的地形和地震地质环境有很大关系。因此在收集有关地震资料时，如果仅有地震震级的流水式记录则不够充分。无论场区内或场区外附近是否有活动性构造或发生地震，都是选址关注的重点。但在场区内发生的地震破坏程度（地震烈度）对工程影响较大，因此要首先观注。

一般区域性断层规模较大，延伸较远，可穿过整个场区，断裂带内往往由多个断裂面组成，且断层充填物与全风化、强风化岩有时不易区分，而两断裂面间可能保留有相对较好的岩体，地表又常常有第四系松散堆积物所覆盖，因而有误将机位布置在断层上的可能。一般断层带内不宜作建筑物地基，若区域性断层属活动性断层，则将直接影响到风机的安全，故应查明区域性断层尤其是活动性断层的位置、范围、延伸方向等。风机机位应避开断层，对活动性断层须参考有关规范确定避让距离。

基岩山区沟谷发育、地形起伏变化大，地貌形态复杂。一般对山体稳定有较大影响，如滑坡、崩塌、深厚而松散的覆盖层等，由于地形特征明显，地貌形态突出，一般通过野外查勘或进行一定的地勘工作即可查明。但某些潜在可能失稳的山体，由于地表有第四系松散层广泛覆盖，往往被忽视或难以识别。例如在梁状山体顶宽较窄处，两侧山坡陡峻，若顺坡陡倾裂隙发育时则易出现引张、倾倒变形现象，形成卸荷带导致山体边坡失稳，或在斜坡地段因缓倾角裂隙发育延伸较长与其他方向裂隙组合时易形成潜在不稳定坡体等，均属此类情况。

基于各地不同的地质情况，在大、中型风电场选址时，应及时收集有关区域地质资料，必要时须进行实地查勘。

11.地理位置

从长远考虑，风电场选址要远离强地震带、火山频繁爆发区，以及具有考古意义及特殊使用价值的地区。应收集历年有关部门提供的历史记录资料，结合实际作出评价。另外，考虑风电场对人类生活等方面的影响如风力发电机组运行会产生噪声及叶片飞出伤人等，风电场应远离人口密集区。有关规范规定风力发电机组离居民区的最小距离应使居民区的噪声小于45dB（A），该噪声可被人们所接受。另外，风力发电机组离居民区和道路的安全距离从噪声影响和安全考虑，单台风力发电机组应远离居住区至少200m，而对大型风电场来说，这个最小距离应增至500m。

12.温度、气压、湿度

温度、气压、湿度的变化会引起空气密度的变化从而改变风功率密度，由此改变风力发电机组的发电量。在收集气象站历年风速、风向数据资料及进行现场测量的同时应统计温度、气压、湿度。

13.海拔

同温度、气压、湿度一样，具有不同海拔的区域其空气密度不同从而改变了风功率密度，由此改变风力发电机组的发电量。在利用软件进行风能资源评估分析计算时，海拔间接对风力发电机组发电量的计算、验证起重要作用。

14.社会经济因素

随着技术发展和风力发电机组生产批量的增加，风力发电成本将逐步降低。但目前我国风力发电上网电价仍比煤电高。虽然风力发电对保护环境有利，但对那些经济发展缓慢、电网比较小、电价承受能力差的地区，会造成沉重的负担。所以应争取国家优惠政策扶持。

15.避开文物古迹、军事设施、自然保护区和矿藏

文物古迹、军事、自然保护区和矿藏方面特别要注意我国的国情和民俗。在高山顶部常建有宗教建筑物等文物古迹，如三明市泰宁县峨嵋峰风场、将乐县万泉镇九峰山风场、清流县大丰山风场、三元区普禅山风场均存在庙宇或道观，受民俗影响，当地居民极可能反对在这些区域建设风场，因此选址时要充分考虑这个因素。军事方面主要由地方政府部门提供信息来确定有没有军事设施，特别要注意是否有废弃的地下军事坑道。自然保护区内建设风场应充分征求国家相关部门的意见，尽量避开国家级的核心自然保护区。矿藏问题也应充分调查清楚，采矿活动是影响风场建设的一个突出不利因素，如将乐县孔坪镇区域的风场存在锰矿。

综上所述，首先，应该考虑土地征用以及环境保护的问题，要了解当地有关政策，不应该把场址设在自然保护区内；其次，应该了解当地的地质条件是否适合建设大型风力发电场，同时兼顾并网和交通条件等要求；同时应以风资源为重要参数进行经济比较。如有些地方可能离电网较近但风资源不好，而相隔几十千米的地方风资源很好但是离电网则较远，这种情况应该计算经济账，因为对于并网的投入和交通基础设施建设是一次性投资，而风力发电机组的运行年数为20年，除去回收期的8～9年和约12年的运行年，如果资源好完全有可能回收由于并网的支出，而且可以为将来的扩建打好基础。