亚洲新能源德令哈50MW光热发电可行性研究报告.pdf
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1、亚洲新能源德令哈50MW 太阳能热发电工程可行性研究阶段 可行性研究报告 (总的部分) 中国电力工程顾问集团西北电力设计院 2013 年 097 月 插入设计院咨询资质证书 批准人:陈继平 审核人:钟晓春 校核人:李永生魏宏博樊守峰 张爱军杨峰周爽 鲁奇李红星单红 彭兢黄从新姚友成 马继军范丽霞陈丽明 刘熙峰李忠峰李卫林 编写人:魏宏博赵晓辉冯晶 杨峰何世杰雷亚莉 何邵华李海涛陈薇 程欣孔麟林伟 王磊石晶王建强 惠晓娟郭亚真 目录 1 概述 . 1 1.1项目概况 1 1.2建设的必要性 1 1.3编制依据 5 1.4设计范围 6 1.5主要设计原则 7 1.6工作简要过程 7 2 太阳能资源
2、 8 2.1太阳能的优缺点 8 2.2太阳能发电技术 9 2.3太阳能资源分析 14 3 电站与系统的连接 . 24 3.1 海西电网现况 24 3.2 地区电网发展规划 26 3.3 电厂在电力系统中的作用. 26 3.4 电厂与系统连接方案设想. 27 3.5 电厂电气原则主接线 27 4 建厂条件 28 4.1站址概述 28 4.2交通运输 30 4.3水源 . 31 4.4工程地质与地震 34 4.5水文气象条件 . 47 5 工程设想 64 5.1. 站区总体规划 . 64 5.2太阳岛系统 67 5.3装机方案 84 5.4热力系统 85 5.5系统运行模式 88 5.6电气部分
3、91 5.7供水系统 92 5.8化学水处理系统 104 5.9热工自动化 106 5.10 厂房布置 108 5.11 建筑结构选型 108 5.12 采暖通风 115 6 环境保护 116 6.1设计依据及设计目的. 116 6.2环境和水土影响分析. 118 6.3生态环境影响分析 . 121 6.4环境保护措施 123 6.5水土保持设计 127 6.6 环保投资 . 134 6.7环境和水土影响结论及建议 134 6.8建议 . 135 7 劳动安全与工业卫生 . 135 7.1 设计原则及设计规范 135 7.2工程劳动安全与工业卫生危害因素分析. 141 7.3劳动安全与工业卫生
4、对策措施 142 7.4劳动安全与工业卫生机构设置 147 7.5事故应急救援预案 . 149 7.6投资概算 151 7.7预期效果评价 152 7.8存在的问题和建议 . 152 8 电站定员 152 8.1 电厂定员 153 8.2主要生产管理设施 . 154 8.3电站运行维护 155 9 施工组织设计 155 9.1施工条件 155 9.2 施工总布置 156 9.3 工程征租地 158 9.4 主体工程施工 158 9.5 施工总进度 163 10 投资估算及财务分析. 164 10.1 投资估算 164 10.2 投资估算主要编制原则 . 164 10.3 经济效益分析 169
5、11 风险分析 172 11.1 市场风险分析 172 11.2 技术风险分析 172 11.3 工程风险分析 173 11.4 资金风险分析 173 11.5 外部协作风险分析 . 173 12 经济与社会影响分析. 173 12.1 区域经济影响分析 . 173 12.2 宏观经济影响分析 . 174 12.3 社会影响效果分析 . 174 12.4 社会适应性分析 . 174 12.5 社会风险及对策分析 . 174 13 抗灾能力分析 174 13.3 抗地质灾害能力 . 175 13.4 抗极端天气能力 . 175 14 节能及减排效益分析. 175 15 结论和建议 176 15.
6、1 结论 . 176 15.2 建议 . 177 附图目录 附图 1 站址地理位置图 附图 2 站区总平面布置规划图 附图 3 站区施工组织平面布置图 附图 4 原则性热力系统图 附图 5 汽机房 0米主要设备布置图 附图 6 汽机房中间层4.2m主要设备布置图 附图 7 汽机房运转层8.0m主要设备布置图 附图 8 汽机房框架主要设备布置图 附图 9 汽机房横剖面图 附图 10 电气主接线 附图 11 全厂自动化系统及其计算机网络配置图 附图 12 供水系统图 附图 13 水量平衡图 附件目录 (支持性文件) 附件 1:青海省发展和改革委员会青发改函 2012481 号“关于同意亚 洲新能源
7、(中国)有限公司开展德令哈50 兆瓦太阳能光热发电项目前期 工作的函” 附件 2:海西州能源局西能源 201295号“关于申请开展亚洲新能源 (中国)有限公司开展德令哈300 兆瓦(一期 50 兆瓦)太阳能光热并网 发电项目前期工作的请示” 附件 3:德令哈市国土资源局德国土资函 201260号“关于亚洲新能 源(中国)有限公司开展德令哈300 兆瓦(一期 50 兆瓦)太阳能光热并 网发电项目初步选址用地的复函” 附件 4:德令哈市环保局德政环函 201307号“关于亚洲新能源太阳 能发电(德令哈)有限公司德令哈50 兆瓦光热并网发电项目选址环境影 响意见” 附件 5:德令哈市水利局德政水字
8、201343号“关于亚洲新能源太阳 能发电(德令哈)有限公司德令哈50 兆瓦光热并网发电项目选址用水的 意见” 附件 6:德令哈市文化体育广播电视局德政文广字 201355号“关于 亚洲新能源太阳能发电(德令哈)有限公司德令哈50 兆瓦光热并网发电 项目选址区压覆文物情况的复函” 附件 7:德令哈市交通局德交函字 201355号“关于亚洲新能源太阳 能发电(德令哈)有限公司德令哈50 兆瓦光热并网发电项目选址有关交 通初步意见的回函” 附件 8:银行承诺贷款函 待补支持性文件目录 (不限于以下文件) 附件 1:国家能源局文件“关于同意亚洲新能源(中国)有限公司开展 德令哈 50 兆瓦太阳能光热
9、发电项目开展前期工作的函” 附件 2:青海省发展和改革委员会“关于同意亚洲新能源(中国)有限 公司开展德令哈50 兆瓦太阳能光热发电项目申请中央预算内投资补助的复 函” 附件 3:地质灾害危险性评估报告备案登记表 附件 4:建设项目压覆矿产资源情况调查表 附件 5:德令哈市住房和城乡建设局“关于亚洲新能源太阳能发电(德 令哈)有限公司德令哈50兆瓦光热并网发电项目选址规划意见” 附件 6:德令哈市林业局“关于亚洲新能源太阳能发电(德令哈)有限 公司德令哈 50 兆瓦光热并网发电项目选址的意见” 附件 7:西部机场集团青海机场有限公司函“关于亚洲新能源太阳能发 电(德令哈)有限公司德令哈50 兆
10、瓦光热并网发电项目吸收塔对机场影响 的复函” 附件 8: 当地军事单位“关于亚洲新能源太阳能发电(德令哈)有限公司 德令哈 50 兆瓦光热并网发电项目选址的意见” 亚洲新能源德令哈50MW 太阳能热发电项目工程可行性研究报告可行性研究阶段 第 1 页 1 概述 1.1 项目概况 项目名称:亚洲新能源德令哈50MW 太阳能热发电项目工程。 厂址位置:拟选址位于青海省德令哈市西出口太阳能发电基地内, 距离德令哈市约 8 公里,老 G315国道以北,柏树山以南,陶斯图路与资源路之间,占地面积约200hm 2。 图 1.1 工程场地地理位置示意图 建设规模:亚洲新能源光热发电示范电站项目规划装机规模为
11、50MW ,本期建设1 座 50MW 塔式太阳能热发电站,设计安装1 套高温、高压再热凝汽式汽轮发电机组。 项目性质:新建 投资单位:亚洲新能源太阳能发电(德令哈)有限公司。 资金来源:自筹资金20% ,银行贷款 80% 。 工程进度:一期工程计划2014 年 3 月开工, 2015 年 8 月投产。 1.2 建设的必要性 1 2.1 全球能源发展趋势 随着世界经济的高速发展,煤炭、石油、天然气等一次性传统能源迅速消耗。一方 亚洲新能源德令哈50MW 太阳能热发电项目工程可行性研究报告可行性研究阶段 第 2 页 面,导致全球能源需求与能源供给的矛盾日益突出。另一方面,导致生态环境的不断恶 化,
12、特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化,进而严重威胁到人类社会的可 持续发展。因此,能源的开发利用与环境保护互相协调发展,将是确保人类社会可持 续发展的根本性基础。 为保护生态环境, 促进可持续发展, 除了对常规能源采取积极措施,提高利用率以 减少消耗和控制污染外,世界各国对可再生能源的开发利用均提出了明确的目标,制定 了支持可再生能源发展的各种法规和政策,积极鼓励用清洁能源替代高含碳量的矿物燃 料, 把开发利用新能源和可再生能源作为一个优先选择的替代方案,从而使包括太阳能、 生物质能、风能、水能等在内的可再生能源技术水平不断提高,产业规模在全球范围内 逐渐扩大。国际能源署的研究资料表明
13、, 在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下, 可再生能源的发展已经取得长足进步。在能源消费方面,预计到2020 年新的可再生能 源(不包括传统生物质能和大水电) 将占全球能源消费的20% ,可再生能源在能源消费中 的总比例将达 30% 。而在可再生能源发电占总发电量比重上,到2020 年美国、德国、 英 国和法国这一比重都将提高到20% 以上;到 2050 年,德国和法国可再生能源发电将达到 50% 。上述资料表明可再生能源已经日益成为促进全球能源结构多样化和确保可持续发 展的重要能源形式。 1.2.2 中国能源未来发展趋势 从中国的能源消费需求和能源生产情况来看,中国的能源供应具备如下特征
14、:能源 资源总量少,人均占有量低,中国能源资源总量约为世界的40% ;根据 IEA(国际能源总 署)统计,如果按目前世界能源消耗水平计算,全球石油资源大约可供开采约45 年,天 然气约 61 年,煤炭约 230 年,铀约 71 年。中国的能源保证程度:石油约为15 年,天 然气约为 30年,煤炭约 81 年,铀约为 50 年,大大低于世界平均水平。必须指出的是, 能源资源保证程度是以中国目前能源消费量计算的,若按照2020 年中国的能源需求预 测量估算的话,煤炭、石油和天然气的资源保证程度,则分别下降到30 年、5 年和 10 年。在这种传统能源不能满足中国经济发展的情况下,中国发展新能源和利
15、用可再生能 源发电是必然的选择。 与传统能源相比,新能源具有污染少、环保的特点。相对于燃煤发电,利用可再生 能源发电可有效减少碳排量,有助于实现节能减排目标。只有大力发展可再生能源,才 亚洲新能源德令哈50MW 太阳能热发电项目工程可行性研究报告可行性研究阶段 第 3 页 能促进国民经济和社会可持续发展,保证经济安全和社会长治久安。从资源、环境、社 会发展的需求而言,开发和利用可再生能源是未来发展的必然趋势。 1.2.3 中国发展太阳能热发电的战略意义 无论从世界还是从中国角度来看, 可供开发利用的一次性常规能源储备已经非常有 限。同时,以化石能源为主的能源消费结构对环境及气候变化产生了极大的
16、负面影响, 对经济和环境发展构成了极大威胁。长远来看,可再生能源将取代一次性能源成为未来 全球及我国的主要能源来源,是解决目前所面临的全球能源危机,促进全球可持续发展 的根本之路。 由于气候变化及环保的压力以及保障能源安全的问题,风电在全球范围内均得到迅 猛发展,然而,由于风能具有间歇性、随机性等特征,导致风电在能源结构中的作用受 到很大的限制。因此,风电无法替代常规火电的地位成为未来骨干能源形式。经过多年 的开发,中国水电资源的开发已逐渐达到饱和状态,未来发展空间极为有限。 资料显示,中国太阳能资源十分丰富,1971-2000 年的近 30 年,太阳年总辐照量 平均在 10502450kW.
17、h/m 2 之间,大于 1050kW.h/m 2 的地区占国土面积的96% 以上。中国 陆地表面每年接受的太阳能辐射相当于1.7 万亿吨标准煤,仅仅开发利用 0.7%的太阳能 辐射, 就可解决目前中国的能源消费问题, 且每年至少可减少排放二氧化碳的碳量近3.5 亿吨,减少二氧化硫、氮氧化物、烟尘的排量近2500万吨。 从确保能源安全, 促进可持续发展的角度而言, 太阳能将是未来人类主要的能源资 源之一,是解决人类目前所面临的能源危机和环境问题的有效方案。 太阳能发电包括太阳能光伏发电和太阳能热发电两种形式,与太阳能光伏发电相比 较,太阳能热发电具有如下优点: (1) 发电稳定性优于光伏发电和风
18、力发电等其它可再生能源; (2) 热发电可以实现规模化发电; (3) 可用中间储热工质进行储能, 白天边发电边储热, 夜间利用储热工质所储热能 发电; (4) 能够与传统火力发电机兼容, 形成混合动力机组, 保证电网稳定运行, 从而具 有高度的可靠性; (5) 太阳能利用效率高于光伏; 亚洲新能源德令哈50MW 太阳能热发电项目工程可行性研究报告可行性研究阶段 第 4 页 鉴于上述特点,世界各国均把太阳能热发电的商业化开发和利用作为未来替代能源 重要的发展方向而加以推动,太阳能热发电产业也得到了极大的发展。 近几年,我国太阳能产业发展迅猛, 太阳能热水器以及光伏电池产业均居世界首位, 但太阳能
19、热发电产业发展十分缓慢,产业的研发水平与商用化程度远远落后于世界发达 国家水平。 2004年,南京建成了一座70kW的塔式太阳能原理示范热发电厂,八达岭兆 瓦级太阳能热发电试验电站于2011 年底建成投产,内蒙古鄂尔多斯太阳能热发电特许 权项目即将开工。到目前为止,国内还没有一座商用化的太阳能热发电厂投入运行使用。 为了促进太阳能发电产业的发展,2007 年以来,国家先后出台可再生能源中长 期发展规划、可再生能源发展“十二五”规划和太阳能发电“十二五”规划。 按照规划,到2015 年,太阳能发电总容量将达到1000万千瓦,并网光热容量150 万千万。 发展太阳能热电产业, 寻求太阳能热电技术的
20、突破并进行规模化的应用,对于确立 未来能源结构形式,掌握主流能源技术,解决未来所面临的能源问题,确保未来能源安 全,促进可持续发展具有非常长远的战略意义。 1.2.4 项目建设的必要性 1.2.4.1 满足地区电力需求,为地区供电提供保障 近年来德令哈经济发展迅速,其地区电量和负荷将进入一个快速增长期。 根据负荷预测和电力平衡结果,“十二五”期间海西电网电力缺口较大,至2015 年电力缺口将达 1675MW 。本工程的投产有助于满足海西地区用电负荷增长需要,提高海 西电网供电可靠性。 1.2.4.2 太阳能资源丰富,综合开发条件好 青海海西地区太阳能资源丰富,太阳辐射强,日照充足,温度日差大,
21、空气干燥, 在该地建设太阳能聚热电站,充分利用海西地区太阳能资源,不仅可满足地区电网不断 增长的电力需求,同时还可以提高系统稳定运行水平。 1.2.4.3 节能减排,改善生态、保护环境的需要 在全球能源形势紧张、 全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天,世 界各国都在寻求新的能源替代战略,以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地 位。环境状况已经警示我国所能拥有的排放空间已经十分有限,再不加大清洁能源和可 亚洲新能源德令哈50MW 太阳能热发电项目工程可行性研究报告可行性研究阶段 第 5 页 再生能源的份额,我国的经济和社会发展就将被迫减速。 我国是世界上最大的煤炭生产和消费国,能
22、源结构中将近76% 由煤炭供给,这种过 度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。大量的煤炭 开采、运输和燃烧, 对我国的生态环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、 风能、 生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和实现国民经济可持续发展 的必然选择。提高可再生能源利用率,尤其发展太阳能发电是改善生态、保护环境的有 效途径。 1.2.4.4 推动地方经济发展 随着西部大开发战略的实施, 海西地区的经济必将进入一个高速发展时期,也将大 大提高海西电网的电力需求,因此,及时启动开发海西地区的电源点可以促进、配合当 地经济的发展。 充分利用海西地区丰富的太阳能资
23、源,实施太阳能聚热发电的电力建设项目可以有 效地促进当地资源的开发和利用,适应西部大开发战略的逐步实施,为海西地区工业迅 速发展提供充足、可靠的电力,推动地方经济的发展。 1.2.4.5 示范和促进太阳能聚热发电技术发展 拟建的亚洲新能源太阳能热电站项目将在50MW 级太阳能聚热发电的设计、产品技 术和标准规范等方面起到重要的示范作用。项目建成发电后将为我国后续大容量荒漠太 阳能聚热发电项目提供数据支持,为太阳能热发电事业积累建设、运营和管理经验,为 更多更好地建设大容量太阳能聚热并网电站打下扎实基础。 1.2.4.6 改善区域电网稳定性 不同于光伏发电夜间不能发电以及发电量受天气变化影响的特
24、点,太阳能光热发电 具有与现有电网匹配性好、连续稳定发电和调峰发电能力强等特点。光热发电利用熔融 盐作为蓄热介质,可以储存近400度的高温热能,储存的能量在数十万千瓦小时以上, 成本比蓄电池低一个数量级。青海省为新能源发电利用大省,区域内光伏发电、风力发 电较多,光伏发电、风力发电具有受气象变化影响不稳定的的特点,其发电输出对电网 冲击较大。而光热发电具有储热功能,可以稳定的连续发电,将对地区电网的稳定性起 到很大的改善作用。 1.3 编制依据 亚洲新能源德令哈50MW 太阳能热发电项目工程可行性研究报告可行性研究阶段 第 6 页 1.3.1 亚洲新能源太阳能发电(德令哈)有限公司、中国电力工
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