芻議風力發電場規劃選址技術與方法
——以佛子山分散式風力發電場為例

吳成鵬

三峽大學，湖北宜昌 443000

目前我國經濟發展正處在提質增效的發展階段，一方面對能源的需求日趨增長，另一方面當下仍以煤炭為主的能源消費結構對環境的壓力越來越大。風力發電作為一種新型能源，不僅清潔無污染，生產技術成熟，且我國擁有豐富的風力資源，所以風力發展項目逐漸在全國各地選址建設。有關風力發展發電場（以下簡稱“風電場”）的研究多表現為風電資源的可利用性、具體的風電技術設備、風力發電環境影響、具體某一方面的風電選址問題評述等方面，而從城鄉規劃視角，體系化闡述風電場選址論證的技術與方法相對較少，本文梳理風電場選址論證的技術思路，并以案例進行思路演繹，以期為相關工作提供有益借鑒。

1 風電場規劃選址五個技術層面（圖1）

1.1 項目建設必要性

風電場建設的必要性是選址論證的前提，只有明確了建設的必要性，后續工作才有意義。必要性可從整體、局部和特殊三方面開展，整體上項目建設要符合國家經濟社會的正向發展要求，局部上項目建設要滿足地方經濟社會發展的需要，特殊上項目建設要有益于當下面臨的資源環境狀況。

1.2 基地條件可行性

所選基地首先要求風力資源良好，風向穩定，一般年平均風速在6m/s以上（60～70m高度），山區在5.8m/s以上；年3～25m/s的風速累計小時數在2000h以上；年平均有效風能功率密度在150W/m2以上[1-2]。再者，基地要有良好的工程地質條件和用地條件；其中前者要進行地勘工作，明確基地工程地質條件；后者要求基地不涉及自然保護區、文物古跡、礦產覆蓋區和軍事禁區，盡量使用未利用地，少占或不占耕地，這其中需要征的國土、環保、林業、文化、武裝等政府部門的批復文件。最后需要基地有適當的交通、水電和方便接入電網的條件，一般風電場離接入的電網不超過25km。

1.3 相關規劃協調性

風電場建設需要與土地利用規劃，城鄉規劃，交通、市政、綜合防災等專項規劃比對協調。其中，于土地利用規劃需要校核風機設備所占國土利用類型，于城鄉空間規劃需要校核風機設備是否與城鄉建設用地協調，于交通規劃需要明確進出風電場的交通線路是否可行，于市政規劃需要明確發電線網的接入是否便捷[3]，于綜合防災規劃需要將風電場的防災措施納入整個綜合防災規劃當中。

1.4 項目環境影響性

風電場的規劃選址需要依托環境影響評價報告，闡述項目建設對聲環境、電磁環境、生境環境、地質環境、景觀環境、水環境、大氣環境的影響，其中聲、電磁、生境、地質、景觀環境是評價重點，水和大氣環境不會產生多大影響。對于聲環境，風電場的噪聲影響較為明顯，但對風機機位運轉后應當保持多遠噪聲距離，在我國并沒有具體規范，根據國內外風電場建設經驗，一般要求至少保持300m噪聲防護距離。對于景觀環境，風電場需要納入地方整體的風景旅游規劃當中。對于其他環境影響評價需依托環評報告判定。

1.5 經濟社會效益與工程管理

圖1 風電場規劃選址關鍵技術層面

經濟社會效益需要分析項目的建設運營成本、投產收益、財政稅收、就業崗位、折算節能減排量，綜合評判經濟可行性和社會效益。工程管理需要從建設和管理兩方面分析項目的整體建設內容、相關工程手續以及運營維護管理。

2 佛子山分散式風力發電場舉例

2.1 風電場概況

佛子山分散式風力發電場位于湖北省天門市佛子山鎮佛子山和皂市鎮龍尾山的山脊之上，單機容量2.2MW，數量13臺，風電場總規劃容量28.6MW，年均上網發電量5333.1萬kWh；新建2座35kV開關站。

2.2 選址論證關鍵技術

2.2.1 建設必要性分析

從提升我國風電產業核心競爭力，推動風電產業健康可持續發展角度，分析我國風電產業發展現狀、國家可再生能源法規、風電發展“十三五”規劃，認為項目建設符合國家戰略發展需求。分析國家能源結構和項目節能減排量，認為項目具有良好的減少環境污染的效果。分析天門市地方經濟發展與能源需求狀況，天門市近7年經濟和社會用電量持續增長，項目建設能夠提高地方供電可靠性。

2.2.2 基地條件可行性

根據風電場代表測風塔測風成果和《風電場風能資源評估方法》（GB/T 18710—2002），評價場址區風能資源、有效風時數、場址主風向、湍流強度、空氣密度、場址區最大風速，認為該電場工程的風能資源為可利用區，具備建設風電場所要求的風能資源條件。根據場址周邊地質勘查資料，場址區無區域性斷裂通過，地表未發現較大規模的滑坡、泥石流等嚴重不良地質體，不存在可液化土層，自然邊坡基本穩定，場地穩定條件較好，適宜工程建設。根據天門市國土局、水利局、環保局、林業局、旅游局、文體局和人武部意見函，項目場址不存在自然保護區、文化遺址、文物保護區、生態紅線、重要林地和森林公園、飲用水保護區、軍事設施等敏感要素。同時本工程的風電場設備可通過S213省道、S107省道及X009縣道運輸至項目附近，再通過整修完善的道路，通達風電場；用水可采用運水車拉水和蓄水池蓄水解決；用電可由附近民用線路引入生產生活區，同時輔加一臺移動式柴油發電機解決。

2.2.3 相關規劃協調性

分析佛子山鎮和皂市鎮土地利用規劃，風機、開關站等風場設備占地為林地和自然保留地，未占用基本農田和城鎮建設用地。分析天門市城市總體規劃中場址的城鄉空間關系，場址范圍不涉及生態涵養地、水源保護地、基本農田等生態敏感區域，可適當建設。分析天門市綜合交通規劃和電力工程規劃，項目建設具有便利的交通運輸條件，且周邊10km范圍內均有35kV變電站可以接入電網。

2.2.4 環境影響性

由地形高差和300m防護距離，依據勾股定理計算各風機位置水平距離范圍，得到300m防護距離內并無村莊居民點分布，認為項目選址噪聲影響較小。對于變電所及輸電線路，根據國家環保總局頒布的《電磁輻射環境保護管理辦法》中規定，項目涉及到的最高電壓為35kV，不屬于電磁輻射項目。根據可行性研究報告，評價項目建設對其他生境、地質、水和大氣環境影響，認為該項目的環境影響相對較小。

2.2.5 經濟社會效益與工程管理

分析項目經濟效益，工程總投資約22817萬元，本項目總投資收益率（ROI）5.97%，投資利稅率5.48%，所得稅后全部投資財務內部收益率8.13%，投資回收期9.78年，資本金財務內部收益率16.3%，所得稅后全部投資財務內部收益率和資本金財務內部收益率大于8%，高于行業基準收益率，能夠在銀行貸款期限內還清貸款，項目經濟性較適中，項目從財務上可行。

風電場建成后，年發電量5333.1萬kWh，按2017年全國火電平均發電煤耗0.315kg/kWh計算，每年節約標煤1.7萬tce，相應每年可減排CO24.4萬t、SO214.3萬kg、NOx12.4萬kg，節能減排效益顯著。

項目選址還從程序合法性、政策風險性、征地風險性、群體反應風險性等層面進行了社會風險分析。最后從整個風電場的工程建設與管理運營兩方面闡述項目建設的工程管理設計。

基于以上五方面的分析，基本涵蓋了風電場選址論證的全面內容，綜合判定項目選址可行。

3 結語

風電場的建設需要各部門行政審批，完成項目可行性、地勘、環境影響評價、風力資源監測等研究報告，基于這些基礎資料，同時附加地形、工程建設方案，以及現場調研資料，便可從項目建設必要性、基地條件可行性、相關規劃協調性、項目環境影響性，以及經濟社會效益與工程管理5個方面進行選址論證。本文為風電場選址論證構建了5個層面的關鍵技術方向，對實際工作具有較為普遍的借鑒意義，誠然也需要根據具體項目的特點進行調整完善，建立針對性的論證技術路線。