風(fēng)場道路與吊裝平臺設(shè)計(jì)分析

（1．河北鯤能電力工程咨詢有限公司，河北 石家莊 050000；2．河北省分布式能源應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 石家莊 050000）

1 背景及意義

為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，越來越多的新能源逐漸取代傳統(tǒng)能源。在電力行業(yè)，風(fēng)力發(fā)電在保證電力供給和維持能源生態(tài)平衡方面扮演了重要的角色[1]。根據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會、中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會風(fēng)力機(jī)械分會和國家可再生能源中心聯(lián)合發(fā)布的《2018 年中國風(fēng)電吊裝容量統(tǒng)計(jì)簡報(bào)》顯示：2018 年，全國（除港、澳、臺地區(qū)外）新增裝機(jī)容量2 114.3 萬kW，同比增長7.5%；累計(jì)裝機(jī)容量約2.1億kW，同比增長11.2%，保持穩(wěn)定增長態(tài)勢。

據(jù)經(jīng)驗(yàn)推算：以基本建設(shè)單位100 MW（33～50 臺風(fēng)電機(jī)組）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，風(fēng)電場區(qū)道路長度約30 km～50 km?？梢娙珖L(fēng)電場道路和吊裝平臺的工程建設(shè)量很大，并且在場內(nèi)道路選線設(shè)計(jì)時(shí)，占用國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道以及村村道路等[2-3]。因此，從生態(tài)保護(hù)的角度對風(fēng)電場道路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少農(nóng)田、林地、耕地的占用面積，降低對生態(tài)環(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場建設(shè)與生態(tài)環(huán)境和諧共存，符合現(xiàn)代發(fā)展的環(huán)保理念，具有很好的推廣意義。

2 風(fēng)電場道路及吊裝平臺優(yōu)化設(shè)計(jì)及案例分析

結(jié)合風(fēng)電場區(qū)域的特點(diǎn)，場內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆返穆窂竭x擇以及吊裝平臺的布置要充分考慮風(fēng)電場的地形、地貌、水文地質(zhì)條件。對于沿風(fēng)機(jī)位修建的場內(nèi)施工道路，要盡量利用原有道路進(jìn)行擴(kuò)寬、裁彎、取直、局部加固等。充分利用原有地形，使道路以及吊裝平臺的挖填方量與用地面積盡量減少，最大限度地減輕對原生態(tài)的破壞[4]。

2.1 檢修道路與施工道路分離式設(shè)計(jì)

場內(nèi)施工檢修道路采用“永臨結(jié)合”的原則，檢修道路與施工道路為同一路徑。但是在場內(nèi)道路路徑選取期間，存在一種特殊情況，尤其在平原地區(qū)，鄉(xiāng)道及其以上級別的道路，其寬度和路基滿足施工運(yùn)輸要求，但是因?yàn)檗D(zhuǎn)彎處存在不可拆除民房、變壓器等，致使轉(zhuǎn)彎半徑不足，施工道路被迫占用原有耕地。有些等級公路可以兼顧檢修道路的功能，可以充分利用減少檢修道路的修建[5]。在施工結(jié)束后，部分臨時(shí)道路可以復(fù)耕，這樣既恢復(fù)原生態(tài)，又減少永久用地面積，一舉兩得。

以某風(fēng)電場項(xiàng)目為例，按此方法優(yōu)化，優(yōu)化前后對比如圖1 和圖2 所示，其中圖1 為優(yōu)化前道路整體布置圖。圖2為優(yōu)化后道路整體布置圖；表1 為優(yōu)化前后工程量對比表。

圖1 優(yōu)化前道路整體布置圖

圖2 優(yōu)化后道路整體布置圖

表1 優(yōu)化前后工程量對比表

2.2 吊裝平臺與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)分離式設(shè)計(jì)

以某風(fēng)電項(xiàng)目#B2 號風(fēng)機(jī)吊裝平臺布置圖為例。按以往的吊裝平臺布置原則，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)包含在吊裝平臺內(nèi)部，圖3 吊裝平臺優(yōu)化前布置圖按此原則布置，吊裝平臺跨越坎線，造成大量的土方挖填，投資較大，并影響河流的正常流動，對原生態(tài)影響較大。而且吊裝平臺（除風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)占地外）為臨時(shí)用地，后期恢復(fù)非常麻煩。

為了避免這種情況的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)可以在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)臨近的位置，在不跨越坎線的情況下，找一塊高程相近的地面作為吊裝平臺，同樣能滿足吊裝要求，圖4 為吊裝平臺優(yōu)化后布置圖。

圖3 吊裝平臺優(yōu)化前布置圖

圖4 吊裝平臺優(yōu)化前后布置圖

以挖填平衡的原則對優(yōu)化前后的挖填方量進(jìn)行對比，見表2。由此可見，優(yōu)化后的方案大大減少了土方的挖填方量，減輕了對原生態(tài)的破壞。。這種吊裝平臺與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)分離的布置方式，在該工程中可以應(yīng)用到多處，在整個(gè)工程填挖方量的統(tǒng)計(jì)中，土方的填挖量減少非常顯著。

表2 挖填方量對比表

2.3 吊裝平臺邊線順應(yīng)等高線設(shè)計(jì)

以某風(fēng)電場項(xiàng)目F30 號風(fēng)機(jī)吊裝平臺平面圖為例。優(yōu)化前吊裝平臺依據(jù)廠家設(shè)備吊裝手冊以及設(shè)備運(yùn)輸手冊，按40 m×40 m 正方形設(shè)計(jì)，如圖5 和圖6 為優(yōu)化前后場內(nèi)吊裝平臺布置圖。優(yōu)化前，經(jīng)吊裝平臺場平計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，挖填方較大，最終的占地面積也比較大。優(yōu)化后決定吊裝平臺邊線順應(yīng)等高線設(shè)計(jì)。經(jīng)試算，挖填方以及占地面積均減小，而且平臺周圍挖填也更加均勻，減少對原生態(tài)的破壞。優(yōu)化前后工程量對比見表3，占地面積減少了127.95 m2，平臺實(shí)際使用面積減少了20.9 m2，效果顯著。

圖5 優(yōu)化前場內(nèi)吊裝平臺布置圖

圖6 優(yōu)化后場內(nèi)吊裝平臺布置圖

表3 優(yōu)化前后吊裝平臺場平工程量對比表

3 結(jié)論

風(fēng)場道路和吊裝平臺與等級公路相比，雖然設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，工程造價(jià)低，施工工期短，但不能把它定義為臨時(shí)用地就可以忽略其對生態(tài)環(huán)境造成的影響。考慮到風(fēng)資源的優(yōu)選，大部分場區(qū)道路都有可能占用農(nóng)田、林地以及溝壑，在不違背場內(nèi)道路及吊裝平臺設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，如何有效地減少原生態(tài)環(huán)境破壞，長期要解決的重要問題。通過優(yōu)化風(fēng)場道路和吊裝平臺的設(shè)計(jì)方案，最終實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場的建設(shè)與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。