科普 | 風電場道路如何設計？

01風電場道路設計

風力發(fā)電作為一種新興清潔能源受到了越來越多的關注。風力發(fā)電場除了風力發(fā)電機組之外，道路系統同樣是不可或缺的一部分。因此，在風力發(fā)電場設計過程中，場內道路的規(guī)劃和設計也十分重要。

風力發(fā)電場的道路路徑規(guī)劃應結合土地性質、地形、地質、交通運輸等條件統籌進行，本著合理、節(jié)約、實用的原則進行規(guī)劃設計，盡量避免大填大挖。

同時，為了保護耕地、喬木林地、疏林地、濕地等，相關部門要求禁止占用三區(qū)三線?！叭齾^(qū)三線”是指：城鎮(zhèn)空間、農業(yè)空間、生態(tài)空間三種類型空間所對應的區(qū)域,以及分別對應劃定的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界、永久基本農田保護紅線、生態(tài)保護紅線三條控制線。

（資料圖：瀟湘新能源）

隨著風力發(fā)電的發(fā)展，陸上風電場已由建設條件較好的平原地區(qū)逐步轉向建設投資大、風力資源較好的山區(qū)。不同于平原風電場，山地風電場普遍具有選線困難、施工難度大、建設周期長等特點。

因此，在制定風電場道路設計標準之前，不僅需要對國內外相關標準和規(guī)范進行研究和調研，了解并吸收其他標準對于道路設計的要求和經驗。同時，還需要了解國內風電場道路設計的現狀和存在的問題。

2019年10月1日發(fā)布實施的《風電場工程道路設計規(guī)范》（NB/T10209-2019）為我國已發(fā)展30余年的風電行業(yè)道路工程施工提供了設計規(guī)范。該規(guī)范的推出不僅規(guī)范了風電行業(yè)道路工程的設計標準，讓廣大風電行業(yè)道路設計師們有規(guī)可依，同時作為風電場投資重要組成部分的道路工程，也能夠從設計源頭上規(guī)范統一標準，提升工程質量標準。

風電場道路設計原則：

確保行車過程中的安全，提升路基的穩(wěn)定性。

平、縱指標需要滿足于項目大件運輸或者日常檢修的通行要求。

減少路基工程的土石方開挖及回填。

減少道路用地，不占用農田、避免拆遷。

考慮到地形條件困難，從節(jié)省工程造價角度出發(fā)，避免建設橋梁和大型涵洞工程。

減少對林地的破壞。考慮生態(tài)環(huán)境的保護、避免水土流失。

02施工道路與檢修道路設計

根據使用階段，風電場道路可分為施工道路與檢修道路；根據用途，可分為進場道路、場內道路與進站道路。檢修維護道路一般由施工道路改造形成。

施工道路

施工道路為屬于一次性運輸道路，主要作為施工期間風電機組、大型施工機械、設備及施工材料的運輸路徑。而風機運輸對于承載力，路面寬度，轉彎半徑的要求都比較高，對路面的要求比較低。因此，風電場施工道路設計主要包含承載力要求、坡度要求、轉彎半徑、路線選擇、圓曲線、錯車道、放坡、擋墻等方面。

承載力

為滿足運輸要求，路基壓實度按照四級公路路基標準設定。所過橋梁按車輛載重量及軸壓進行安全性評估，避免使用風險性高的橋梁。埋設涵管應保證足夠的覆土厚度。

坡度

在風電場施工道路規(guī)范出版之前，很多設計是依靠運輸手冊、導則等作為依據。按照以往經驗，如果不考慮助力設備，最大可以做到16度，而設計值一般采用14度。如果支線長度較短且有可靠地運輸方式，可適當增加坡度。另外緩和段、平均最大坡度等條件也是根據實際情況設定的。

轉彎半徑及加寬

風電場道路轉彎半徑與運輸車輛及葉片長度相關，既要滿足車輛自身轉彎要求，又要保證葉片伸出部分不掃尾。半徑不滿足條件時，可采用加寬方式，使得車輛在轉彎過程中走過的軌跡不能伸出道路之外。特殊地段也可因地制宜，采用人字形或者轉彎平臺掉頭的方式。

路線選擇

道路路線選擇比較復雜，也是道路設計中最重要的部分。到達風機點位的路線有多條，需要比較篩選，才能獲得最優(yōu)的方案。當具備自然坡度滿足條件的緩坡時，直接沿坡展線肯定是最經濟的；沒有滿足條件的緩坡時，環(huán)山體展線，需要避開陡崖、深坑等地段。而平原風場，要避開敏感因素，避免對農業(yè)生產的干擾。

風電場施工道路設計既要滿足風機運輸安全，又要考慮一次性運輸的特殊性。施工道路與檢修道路的標準不同，兩者充分結合，因地制宜，既保障運輸安全、維護方便，又能保護環(huán)境、節(jié)省投資。

檢修道路

檢修道路為征地，是風電場運行檢修的通道。根據經驗，大約每5年需要對一臺風力發(fā)電機進行一次全面檢修，并定期進行例行保養(yǎng)。因此，建立一套完善的檢修道路系統以方便風力發(fā)電機的檢修、運輸和裝卸工作，對于風電站的正常運轉至關重要。

風力發(fā)電的檢修道路系統建設主要包括檢修道路的路線的確定、道路寬度和坡度的設計、道路材料、道路的標志牌和景觀等方面

路線

在建立風力發(fā)電的檢修道路系統之前，必須首先確定檢修道路的路線。這需要考慮到風力發(fā)電機的布局、周圍地形的地形和狀況，交通方式和距離、以及周圍的環(huán)境法律法規(guī)等多種因素。

道路寬度和坡度

風力發(fā)電的檢修道路必須足夠寬，以方便大型設備的運輸。同時，應該根據道路所在地的地形和狀況，設置合適的坡度，以便大型設備能夠順利行駛。

道路材料

檢修道路的材料也十分關鍵。一般來說，我們可以采用碎石路面、瀝青路面或者水泥路面等材料進行建設。在選材時，還需要考慮到風電站所處環(huán)境的氣候條件，以及道路使用年限等因素。

道路的標志牌和景觀

為了方便使用者辨認和了解道路的使用情況，建議在檢修道路上標明路線、路名、道路類型等信息。此外，還可以在檢修道路上設置景觀設施，使風電站地區(qū)變得更加美麗和舒適。

（資料圖：瀟湘新能源）

一般情況，場內道路設計速度不大于15km/h，道路平曲線半徑及寬度滿足風機設備或擬采用葉片轉運車最大車寬，原則上，路基寬度5.5m，路面寬度5m，在特殊路段可增寬，最大縱坡不大于18%，在轉彎處應考慮牽引車的預留位置，內灣轉彎半徑不小于35m，且道路外側一定范圍不應有障礙物。

在轉彎曲線上設置超高，最大超高值不超過4%，超高過渡段長度不小于10m。錯車道寬度不小于7.5m, 有效長度不小于20m,過渡段長度不小于l0m，坡度不宜大于 5%。設置避險車道時，避險車道寬度不應小于4m。

03葉片、塔筒運輸道路要求

為滿足葉片運輸需要，在道路改造過程中要求外側彎道的葉片掃尾處不得有電纜桿、灌木、房屋、公路護欄（墻）等障礙物；轉彎半徑過小的彎道應按設備運輸最小轉彎半徑要求進行改造。懸崖處彎道（危險地段）路寬增加1-2m，并做好安全標識。內彎道過小，外側為陡壁或盤山公路的護坡段時，填補外側水溝盡可能加寬原有路面，仍未達到葉片運輸最小半徑時需填補內側土方，按設備運輸最小轉彎半徑要求進行改造。

（資料圖：東方風電）

一般情況，場內道路設計速度不大于15km/h，道路平曲線半徑及寬度滿足風機設備或擬采用葉片轉運車最大車寬，原則上，路基寬度5.5m，路面寬度5m，在特殊路段可增寬，最大縱坡不大于18%，在轉彎處應考慮牽引車的預留位置，內灣轉彎半徑不小于35m，且道路外側一定范圍不應有障礙物。

在轉彎曲線上設置超高，最大超高值不超過4%，超高過渡段長度不小于10m。錯車道寬度不小于7.5m, 有效長度不小于20m,過渡段長度不小于l0m，坡度不宜大于 5%。設置避險車道時，避險車道寬度不應小于4m。

（資料圖：大唐西藏公司）

綜合考慮，風電場道路設計必須滿足機組大件運輸和吊裝設備的安全通行，在設計中需要對場內外交通條件進行實地勘察，結合實際地形地貌，機組的尺寸和質量，合理選擇運輸方式和吊裝設備，盡量減小道路彎道半徑和吊裝場地面積。

因此在選擇風電場道路時，應與風機廠家一起對風電場周邊現有道路、周邊地形進行詳細踏勘，多方案比選，盡量做到少征地，充分利用場址區(qū)域附近的現有道路，最終確認方案。