垃圾填埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目投資并網(wǎng)發(fā)電調(diào)研報(bào)告

1、1概述1.1沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目簡介1.1.1項(xiàng)目背景及必要性沈陽市老虎沖生活垃圾衛(wèi)生處理廠位于蘇家屯區(qū)奉集堡老虎沖塔山高牧場內(nèi)，該生活垃圾衛(wèi)生處理場是沈陽市政府建設(shè)的大型環(huán)保工程，屬于沈陽市重要基本設(shè)施和環(huán)保公益項(xiàng)目。填埋場總面積約為1455畝，分3個(gè)填埋區(qū)，總填埋生活垃圾為810萬噸，設(shè)計(jì)使用年限28年（20032031），平均日填埋垃圾1000噸。地理位置詳見附圖1。生活垃圾含有大量的有機(jī)物，這些有機(jī)物填埋后在適宜的溫度和濕度下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生填埋氣體（俗稱沼氣），填埋氣體包括甲烷、二氧化碳、氮?dú)夂脱鯕饧拔⒘吭貧怏w。填埋氣體無控制的釋放和逸散，不但使周圍地區(qū)臭氣熏

2、天，還存在發(fā)生火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)，對(duì)填埋場作業(yè)及周邊環(huán)境造成隱患。填埋氣體中的二氧化碳、甲烷等氣體還是引發(fā)產(chǎn)生地球溫室效應(yīng)的重要組成成分。同時(shí)，占填埋氣體4565%的成分是甲烷，甲烷是一種理想的氣體燃料，1m3沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7kg無煙煤提供的熱量。為充分利用這些寶貴的能源，做到化害為利，在垃圾填埋場中設(shè)置特殊的沼氣收集裝置，抽出和收集這些氣體作為燃料進(jìn)行利用，在老虎沖生活垃圾填埋場建設(shè)實(shí)施沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目，以垃圾填埋氣體為燃料進(jìn)行發(fā)電，電力上網(wǎng)后供周邊地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活使用，是非常及時(shí)和必要的。1.1.2建設(shè)規(guī)模本項(xiàng)目根據(jù)老虎沖生活垃圾填埋場的日處理能力

3、及總的填埋規(guī)模，預(yù)測(cè)產(chǎn)生的填埋沼氣量最大可能滿足3mw裝機(jī)的發(fā)電量要求，根據(jù)填埋沼氣產(chǎn)出的速率，確定燃?xì)鈾C(jī)組的投運(yùn)安排如下：2007年度建設(shè)1.5mw裝機(jī)的發(fā)電機(jī)組（3臺(tái)機(jī)組）；2009年度增設(shè)0.5mw裝機(jī)的發(fā)電機(jī)組（1臺(tái)機(jī)組）；2011年度增設(shè)0.5mw裝機(jī)的發(fā)電機(jī)組（1臺(tái)機(jī)組）；2014年度增設(shè)0.5mw裝機(jī)的發(fā)電機(jī)組（1臺(tái)機(jī)組）。屆時(shí)達(dá)到總裝機(jī)3mw的發(fā)電能力。爾后，依據(jù)沼氣出量的衰減，逐步減少投運(yùn)的機(jī)組數(shù)量。1.2可研依據(jù)1.2.1沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目10千伏接網(wǎng)方案咨詢合同；1.2.2沈陽市發(fā)展和改革委員會(huì)關(guān)于協(xié)助做好沈陽老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目前期工作的函；1.2.

4、3 沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院編制的利用沈陽老虎沖垃圾場產(chǎn)生的沼氣發(fā)電和申請(qǐng)cdm項(xiàng)目可行性研究報(bào)告；1.2.4 相關(guān)的國家、地方、行業(yè)有關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范等的要求。1.3可研范圍1.3.1對(duì)沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電10kv接網(wǎng)方案論證，并提出接網(wǎng)推薦方案。1.3.2由于沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電10kv接網(wǎng)所引起的系統(tǒng)繼電保護(hù)、系統(tǒng)通訊和遠(yuǎn)動(dòng)的可研。1.3.3對(duì)本期工程進(jìn)行投資估算。1.3.4本可研包括沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠升壓變電所。2.電網(wǎng)現(xiàn)狀2.1蘇家屯區(qū)66千伏電網(wǎng)現(xiàn)狀蘇家屯區(qū)現(xiàn)有66千伏變電所7座，變壓器總?cè)萘?4.4萬千伏安。全部由220千伏文成變電所供電。圖2-1

5、蘇家屯地區(qū)66千伏現(xiàn)狀圖2.2 老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目10kv接網(wǎng)地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠位于蘇家屯區(qū)奉集堡老虎沖塔山高牧場內(nèi)，屬66千伏陳相變電所供電區(qū)域，變電所主變兩臺(tái)容量均為16000千伏安，10千伏饋線8條分別為柳匠線、農(nóng)藥線、鐵塔線、塔山線、小卜線、軍政線、水泥線、吳家線。陳相變電所2005年運(yùn)行數(shù)據(jù)詳見表2-1。表2-1 陳相變電所2005年運(yùn)行數(shù)據(jù)月份變壓器最大電流發(fā)生時(shí)間有功電量配線柳匠線農(nóng)藥線鐵塔線塔山線小卜線軍政線水泥線吳家線一月1#65010日15時(shí)601400040055020020060502#二月1#68027日11時(shí)7942000500555190

6、23080602#三月1#72030日09時(shí)845600080056021021090902#四月1#44029日11時(shí)16080001200565300240150802#40029日11時(shí)4224000五月1#42022日11時(shí)340800013005503002201401502#38022日11時(shí)3096000六月1#50014日09時(shí)360000014005502202302901402#46012日09時(shí)3288000七月1#48009日09時(shí)397200015005452602302801402#44009日09時(shí)3456000八月1#44020日10時(shí)3744000120054

7、02602302601052#40020日10時(shí)3384000九月1#48002日09時(shí)40320001000540250220260802#44002日09時(shí)3672000十月1#44015日11時(shí)3600000600535180220140702#38015日11時(shí)3000000十一月1#34001日14時(shí)307200060055018020050502#30001日14時(shí)2520000十二月1#30056519023045502#62028日10時(shí)5376000合計(jì)8146400066千伏陳相變電所主接線圖詳見附圖2-2 圖2-2 66千伏陳相變電所現(xiàn)狀系統(tǒng)圖10千伏小卜線為老虎沖垃圾填

8、埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目所處地區(qū)供電。3.接入系統(tǒng)方案3.1 陳相變電所現(xiàn)有主變兩臺(tái)，容量均為16000千伏安。由陳相變電所2005年運(yùn)行數(shù)據(jù)可知,2005年小卜線最大負(fù)荷電流出現(xiàn)在四月，為300a，最大負(fù)荷為4858kw；最小負(fù)荷電流在夜間為55a，最小負(fù)荷為891kw；變電所最大負(fù)荷出現(xiàn)在六月，總電流為960a，總負(fù)荷為15546kw；全所最小負(fù)荷在夜間一般電流為200a，總負(fù)荷為3239kw。從以上分析可知，陳相變電所在最小負(fù)荷時(shí)也可以將電廠本期2臺(tái)機(jī)組發(fā)出的電量全部消化掉。按照負(fù)荷年遞增率8%計(jì)算，2019年小卜線最大負(fù)荷電流應(yīng)為881a，最大負(fù)荷為14267kw；最小負(fù)荷電流應(yīng)為162a，最小

9、負(fù)荷為2623kw；變電所最大負(fù)荷時(shí)負(fù)荷電流應(yīng)為2820a，總負(fù)荷為45668kw；變電所最小負(fù)荷時(shí)負(fù)荷電流應(yīng)為587a，總負(fù)荷為11184kw。通過以上分析可以看出，發(fā)電廠終期全部機(jī)組發(fā)出的電量也可以被陳相變電所全部消化掉。圖3-1 老虎沖垃圾發(fā)電廠接網(wǎng)方案系統(tǒng)圖3.2、根據(jù)電網(wǎng)現(xiàn)狀確定由66千伏陳相變電所10千伏小卜線126號(hào)桿t接，新建10千伏配電線路1.5千米（jkly-240）至升壓變電所10千伏母線。4.升壓站部分發(fā)電機(jī)出口電壓為400伏，需建設(shè)升壓變電所1座。圖4-1 老虎沖垃圾發(fā)電升壓變電所系統(tǒng)結(jié)線圖（方案一）圖4-2 老虎沖垃圾發(fā)電升壓變電所系統(tǒng)結(jié)線圖（方案二）方案一：如圖4

10、-1所示，一臺(tái)發(fā)電機(jī)配置一臺(tái)630千伏安的0.4/10千伏升壓變壓器。升壓變電所電氣主接線為：升壓站10千伏側(cè)采用單母結(jié)線方式，變壓器10千伏側(cè)接于10千伏母線，10千伏母線饋出一條10千伏配線經(jīng)小卜線至陳相變電所，變壓器0.4千伏側(cè)設(shè)電網(wǎng)并、解列點(diǎn)。依據(jù)整個(gè)電廠建設(shè)規(guī)劃，本期升壓主變的容量為630千伏安（400v/10kv）3臺(tái)，終期為630千伏安6臺(tái)。方案二：如圖4-2所示，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)配置一臺(tái)1250千伏安的0.4/10千伏升壓變壓器。升壓變電所電氣主接線為：升壓站10千伏側(cè)采用單母結(jié)線方式，變壓器10千伏側(cè)接于10千伏母線，10千伏母線饋出一條10千伏配線經(jīng)小卜線至陳相變電所，變壓器0.

11、4千伏側(cè)設(shè)電網(wǎng)并、解列點(diǎn)。依據(jù)整個(gè)電廠建設(shè)規(guī)劃，本期升壓主變的容量為1250kva（400v/10kv）2臺(tái)，終期為1250千伏安3臺(tái)。方案一運(yùn)行方式比較靈活，設(shè)備故障對(duì)系統(tǒng)影響較小，但投資較大。第二種方案投資較少，可靠性較方案一低；綜合考慮各方面因素來看，方案一更適于本工程的建設(shè)。以下敘述均以方案一為準(zhǔn)。5.短路電流計(jì)算圖5-1 短路電流計(jì)算阻抗圖系統(tǒng)按照電廠全部發(fā)電機(jī)組對(duì)陳相變電所并網(wǎng)發(fā)電的情況下進(jìn)行計(jì)算。陳相變電所66kv母線系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值為0.2872（0.2627），兩臺(tái)主變阻抗標(biāo)幺值分別為0.5831和0.5625；老虎沖垃圾發(fā)電廠以終期總?cè)萘窟_(dá)到3mw時(shí)考慮，每臺(tái)發(fā)電機(jī)阻抗百分值

12、為14.5%，升壓變器短路電壓百分值按4%考慮，折算到10kv側(cè)進(jìn)行計(jì)算：表5-1 陳相變電所短路電流計(jì)算表短路位置陳相變電所10千伏母線電源系統(tǒng)電源老虎沖垃圾發(fā)電運(yùn)行方式（文成系統(tǒng)）最大最小最大最小短路容量（mva）182.1469114.902911.95752.9719短路電流周期分量有效值(ka)9.56056.03100.62760.1560短路全電流最大有效值(ka)14.34089.04650.94140.2340三相短路電流沖擊值(ka)24.379315.37911.60040.3978最大運(yùn)行方式：按66kv系統(tǒng)最大，陳相變電所兩臺(tái)主變并列運(yùn)行；老虎沖垃圾發(fā)電廠6臺(tái)機(jī)組同時(shí)

13、運(yùn)行，六臺(tái)升壓變壓器并列運(yùn)行；陳相變電所10kv母線短路總電流為11.1881ka。最小運(yùn)行方式：按66kv系統(tǒng)最小，陳相變電所阻抗標(biāo)幺值較大的主變單臺(tái)運(yùn)行；老虎沖垃圾發(fā)電廠一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，一臺(tái)升壓變壓器運(yùn)行；陳相變電所10kv母線短路總電流為6.1870ka。6.系統(tǒng)繼電保護(hù)配置及設(shè)備選擇6.1繼電保護(hù)配置的依據(jù)和原則根據(jù)沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電10kv接網(wǎng)方案及繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程和電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，做出系統(tǒng)繼電保護(hù)配置方案?，F(xiàn)有陳相小卜線的繼電保護(hù)能滿足接網(wǎng)要求。6.2設(shè)備選擇6.2.1升壓站變壓器的選擇：選用10kv/0.4kv配電變壓器，容量為6

14、30kva,接線組別為y/yn0；6.2.2升壓站10千伏開關(guān)柜選用gzs型中置式手車開關(guān)柜；6.2.3根據(jù)最大運(yùn)行方式下短路電流對(duì)設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)和選擇。陳相變電所現(xiàn)有設(shè)備均滿足要求。7.系統(tǒng)運(yùn)行方式系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠通過小卜線與陳相變電所并網(wǎng)發(fā)電；當(dāng)陳相變電所無法消化掉電廠發(fā)出的電量時(shí)，通過陳相變電所主變向系統(tǒng)輸送電量；當(dāng)陳相變電所66千伏側(cè)停電時(shí)，應(yīng)將電廠與系統(tǒng)脫離。8.計(jì)量方式圖8-1 計(jì)量點(diǎn)配置圖如圖8-1所示：8.1、在升壓變電所10kv線路出口分別設(shè)計(jì)量盤，裝設(shè)雙向全電子式電度表對(duì)雙方向電量進(jìn)行計(jì)量，做為計(jì)費(fèi)結(jié)算點(diǎn)。8.2、在陳相變電所主變二次設(shè)計(jì)量點(diǎn)，裝設(shè)雙向

15、全電子式電度表，計(jì)量電廠向系統(tǒng)輸送電量的情況。8.3、在陳相變電所小卜線出口設(shè)計(jì)量點(diǎn)，裝設(shè)雙向全電子式電度表， 計(jì)量電廠向農(nóng)電系統(tǒng)送電電量用。8.4、計(jì)量電量信息部分直傳至遼寧省電力公司調(diào)度。9.系統(tǒng)通信及調(diào)度自動(dòng)化部分9.1調(diào)度關(guān)系沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠調(diào)度關(guān)系由遼寧省供電公司調(diào)度委托沈陽供電公司調(diào)度室調(diào)度指揮。9.2通信現(xiàn)狀新建沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠距66千伏陳相變電所10公里。陳相變距蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室25公里，陳相變至蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室現(xiàn)無光纖線路，蘇家屯農(nóng)電局至沈陽供電公司已有12芯光纖線路。9.3通訊方案9.3.1 在發(fā)電廠側(cè)裝設(shè)通訊裝置一套；9.3.2 建設(shè)8芯a

16、dss光纜線路10公里，聯(lián)接陳相變電所與電廠sdh155光端設(shè)備；建設(shè)8芯adss光纜線路25公里，聯(lián)接蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室與陳相變電所sdh155光端設(shè)備；電廠后臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過光纜線路傳輸?shù)教K家屯農(nóng)電局調(diào)度室；9.3.3 通過蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)連接。9.4通道組織根據(jù)電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)和電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則確定的原則要求，組織兩條到蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室的調(diào)度通信通道。9.4.1通道一：由老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠利用新建的10千伏線路及原有的10千伏線路，架設(shè)adss光纜線路35千米經(jīng)陳相變電所至蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室。9.4.2通道二：由老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠到蘇家屯局調(diào)度室，安裝一路

17、市話，與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門聯(lián)絡(luò)用。同時(shí)在老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠配備一部移動(dòng)電話作為備用通道。通道組織詳見附圖7。在老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠配置相應(yīng)光傳輸設(shè)備及通信電源設(shè)備。9.5遠(yuǎn)動(dòng)化范圍老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠10千伏升壓站主變一、二次側(cè)電流、電壓、有功功率、無功功率；10千伏線路電流、電壓、有功功率、無功功率；母線電壓；斷路器位置信號(hào)、反映運(yùn)行狀態(tài)的隔離開關(guān)位置信號(hào)；保護(hù)動(dòng)作信號(hào)；調(diào)度端需要的其它運(yùn)行信號(hào)。10.投資估算10.1編制原則及依據(jù)10.1.1概算定額a）中華人民共和國國家經(jīng)貿(mào)易委員會(huì)2002第15號(hào)文，關(guān)于發(fā)布電力工程建設(shè)概算定額（2001年修訂本）等三項(xiàng)定額標(biāo)準(zhǔn)。b) 中國電力企

18、業(yè)聯(lián)合會(huì)，中電聯(lián)計(jì)經(jīng)200248號(hào)文，關(guān)于發(fā)布電力建設(shè)工程預(yù)算定額第六冊(cè)調(diào)試（2002年修訂本的通知）。c)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)，中電聯(lián)計(jì)經(jīng)200213號(hào)文關(guān)于發(fā)布電力建設(shè)工程預(yù)算定額第四冊(cè)送電線路部分（2001年修訂本的通知）。10.1.2工資a)建筑工程19.5元/工日，安裝工程21.00元/工日，送電工程23.5元/工日。并執(zhí)行中電聯(lián)計(jì)經(jīng)200274號(hào)文，關(guān)于調(diào)整電力工程建設(shè)火電送變電工程定額人工工日單價(jià)的通知。安裝工程增加4元/工日，送電、建筑工程3元/工日。只記取稅金。b)工資性津貼按東北電力集團(tuán)公司電建定字（1996）17號(hào)文沈陽地區(qū)1.36元/工日計(jì)列。c)定額材機(jī)調(diào)整執(zhí)行東電定額（2003）05號(hào)文“關(guān)于發(fā)布東北地區(qū)火電、送變電工程材料與機(jī)械調(diào)整辦法的通知。10.1.3材料價(jià)格a)建筑材料按遼寧省工程造價(jià)信息2004年四季度價(jià)格計(jì)列。b)安裝材料按東電定額200207號(hào)文，關(guān)于