華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1、華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 10-F1121K-A01-01 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站 可行性研究報(bào)告 說明書 內(nèi)審后修改版 北京國電華北電力工程有限公司 2010年3 月 北京 批 準(zhǔn) 任曉東 審 核 王建榮 校 核 虞 強(qiáng) 楊 棟 周 軍 杜小軍 孫 茗 周建軍 劉 軍 聶恒寬 丁 寧 葛淑云 孔慶琦 賈 劍 張性惠 韋思亮 羅克宇 唐振寧 咸海生 張寶生 編 制 趙恩蟬 趙煥國 王文臣 潘國英 潘書京 何贊峰 張 鵬 趙 輝 林洪文 孟憲斌 郭艷芬 于 南 李長華 莊叢國 申 斌 李洪奎 劉 靜 于明路 翟立新 說明書及專題報(bào)告目錄 序號(hào) 報(bào)告名稱 圖 號(hào)

2、 1 說明書 F1121K-A01-01 2 場地與地基處理專題報(bào)告 業(yè)主另行委托 3 投資估算及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) F1121K-A01-E-01 4 圖紙目錄 序號(hào) 圖 名 圖 號(hào) 1 廠址地理位置圖 F1121K-A01-Z-01 2 廠址總體規(guī)劃圖 F1121K-A01-Z-02 3 廠區(qū)總平面布置圖 方案一 F1121K-A01-Z-03 4 廠區(qū)總平面布置圖 方案二 F1121K-A01-Z-04 5 廠區(qū)總平面布置圖 方案三 F1121K-A01-Z-05 6 原則性熱力系統(tǒng)圖 F1121K-A01-J-01 7 原則性燃燒系統(tǒng)圖 F1121K-A01-J-02 8 主廠房平面布置圖 方案

3、一 F1121K-A01-J-03 9 主廠房剖面布置圖 方案一 F1121K-A01-J-04 10 電氣主接線 F1121K-A01-D-01 11 化學(xué)水系統(tǒng)圖 F1121K-A01-H-01 12 供水系統(tǒng)圖 F1121K-A01-S-01 13 夏季水量平衡圖 F1121K-A01-S-02 14 冬季水量平衡圖 F1121K-A01-S-03 15 施工組織設(shè)計(jì)總布置圖 F1121K-A01-Q3-01 16 全廠自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃圖 F1121K-A01-K-01 17 目 錄 1 概 述 1 11 項(xiàng)目概況及編制依據(jù) 1 12 研究范圍與分工 15 13 建廠外部條件及主要設(shè)計(jì)原則

4、 16 14 工作簡要過程及主要參加人員 19 2 電力系統(tǒng) 20 21 電力系統(tǒng)概況20 22 電力市場預(yù)測22 23 電力平衡23 24 建設(shè)必要性 25 25 接入系統(tǒng)方案28 3 熱負(fù)荷分析28 31 供熱概況28 32 規(guī)劃熱負(fù)荷 29 33 熱負(fù)荷的分類及特點(diǎn)35 34 設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 36 35 機(jī)組供熱能力暫按南汽廠提供的抽汽參數(shù) 38 36 供熱介質(zhì)及參數(shù) 39 37 供熱系統(tǒng)39 38 機(jī)組運(yùn)行方式及供熱可靠性 40 4 燃料供應(yīng) 40 41 燃料來源及供應(yīng)保證 40 42 過渡燃料的論證 40 43 燃料品質(zhì)41 44 燃料運(yùn)輸及燃料消耗量 41 5 廠址條件 42 51 廠

5、址方案概述42 52 交通運(yùn)輸44 53 水文氣象45 54 水 源 52 55 地震地質(zhì)及巖土工程 53 6 工程設(shè)想 57 61 全廠總體規(guī)劃及廠區(qū)總平面布置 57 62 裝機(jī)方案62 63 主機(jī)技術(shù)條件73 64 熱力系統(tǒng)75 65 燃燒系統(tǒng) 79 66 電氣部分79 67 燃料輸送系統(tǒng)85 68 化學(xué)部分85 69 熱工自動(dòng)化部分 86 610 主廠房布置90 611 建筑結(jié)構(gòu)部分90 612 供水系統(tǒng) 97 613 水工構(gòu)筑物 102 614 消防系統(tǒng) 103 615 采暖通風(fēng) 104 7 環(huán)境保護(hù) 109 71 建廠地區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀 110 72 建廠地區(qū)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀 111 73 環(huán)

6、境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 113 74 本期工程概況 113 75 本期工程污染物排放情況及主要環(huán)保措施設(shè)想 114 76 環(huán)境影響簡要分析 117 77 環(huán)保投資費(fèi)用 119 78 初步結(jié)論與建議 120 8 水土保持 121 9 土地利用情況 121 10 勞動(dòng)安全 122 101 概 述 122 102 危險(xiǎn)因素分析 122 103 防護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì) 124 104 勞動(dòng)安全投資及安全機(jī)構(gòu)的設(shè)置 126 105 結(jié)論與建議 127 11 職業(yè)衛(wèi)生 128 111 概 述 128 112 危險(xiǎn)因素分析 129 113 防毒及防化學(xué)傷害 129 114 采暖通風(fēng) 130 115 防噪聲防振動(dòng) 130 116

7、其他防護(hù)措施 130 117 職業(yè)衛(wèi)生專項(xiàng)投資及檢測機(jī)構(gòu)的設(shè)置 130 118 結(jié)論與建議 131 12 節(jié)約和合理利用能源 132 121 概 述 132 122 本工程遵循的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)及節(jié)能規(guī)范 132 123 項(xiàng)目所在地能源供應(yīng)狀況分析 135 124 本工程設(shè)計(jì)所采取的節(jié)能措施及效果 136 13 人力資源配置 144 14 項(xiàng)目實(shí)施的條件和建設(shè)進(jìn)度及工期 144 141 項(xiàng)目實(shí)施的條件 144 142 項(xiàng)目實(shí)施的建設(shè)進(jìn)度和工期 149 15 投資估算及財(cái)務(wù)分析 150 151 投資估算編制說明 150 152 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 153 16 風(fēng)險(xiǎn)分析 157 161 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 157 16

8、2 抗災(zāi)能力風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 158 163 工程技術(shù)及政策風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 159 17 經(jīng)濟(jì)與社會(huì)影響分析 160 171 經(jīng)濟(jì)影響分析 161 172 社會(huì)影響分析 162 18 結(jié)論及建議 163 181 主要結(jié)論意見及總的評(píng)價(jià)建議 163 182 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 167 183 需要進(jìn)一步做的工作 169 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 1 概 述 11 項(xiàng)目概況及編制依據(jù) com 中國華電集團(tuán)新能源發(fā)展有限公司華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行 性研究設(shè)計(jì)委托書 com 設(shè)計(jì)依據(jù) com1 中華人民共和國國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)于 2000年 11月 3日頒布的火力發(fā) 電廠設(shè)計(jì)技

9、術(shù)規(guī)程DL5000-2000 com2 火電工程限額設(shè)計(jì)參考造價(jià)指標(biāo) 2008 年水平 電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院編 com3 火力發(fā)電廠可行性研究內(nèi)容深度規(guī)定DLT5375-2008 com4燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠設(shè)計(jì)規(guī)定DLT5174-2003 com5 燃?xì)饫錈犭娐?lián)供工程技術(shù)規(guī)程CJJ ××-××××征求意見稿 com6 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范GB50028-2006 com 項(xiàng)目概況 com1 項(xiàng)目基礎(chǔ)背景 天津市作為我國重要的工業(yè)城市近年來經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展迅速人民生活水 平不斷提高對(duì)電力和采暖熱負(fù)荷的需求呈現(xiàn)快速增長的勢頭特別是天津市現(xiàn)有 供

10、熱熱源結(jié)構(gòu)中熱電聯(lián)產(chǎn)的供熱面積約占全市總建筑面積的 14其它仍主要依靠 大中小型燃煤鍋爐和一家一戶的爐灶能源利用率低環(huán)保性能落后給環(huán)境 造成了極大的污染天津市政府為改善城市環(huán)境實(shí)現(xiàn)藍(lán)天工程保證天津市 經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展根據(jù)天津市供熱發(fā)展規(guī)劃將在市區(qū)周邊新建擴(kuò)建幾個(gè)熱 電廠使天津市市區(qū)逐步形成以熱電聯(lián)產(chǎn)為主各種清潔能源為輔的供熱新局面 北辰科技園區(qū)是經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)的全國 54 家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)之一享受長期穩(wěn) 定的優(yōu)惠政策已有 23 個(gè)國家和地區(qū)的 200 余家企業(yè)在此投資建廠其中世界 500 強(qiáng)企業(yè) 16 家成為天津市最具吸引力外商最聚集成果產(chǎn)業(yè)化率最高回報(bào)率最 高的國家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)有力發(fā)

11、揮了龍頭帶動(dòng)窗口示范和經(jīng)濟(jì)支撐作用 為此天津市城市規(guī)劃相關(guān)部門對(duì)北辰區(qū)進(jìn)行了總體規(guī)劃并編制了天津市 北辰區(qū)城市總體規(guī)劃 2005-2020 為新區(qū)各區(qū)域發(fā)展明確了方向?yàn)檫M(jìn)一步完善 北辰區(qū)的供熱基礎(chǔ)設(shè)施健全新區(qū)供熱體制在北辰區(qū)總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上由中國市 政工程華北市政設(shè)計(jì)院編制完成了天津市北辰區(qū)供熱專項(xiàng)規(guī)劃 2005年-2020年 作為北辰區(qū)核心區(qū)之一的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園位于天津市北辰區(qū)北部京津塘高速公路 北京國電華北電力工程有限公司 第 1 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 東側(cè)與武清區(qū)相鄰集中了一批商務(wù)工業(yè)和居住區(qū)園區(qū)計(jì)劃 2012 年初步建成 屆時(shí)區(qū)內(nèi)的供熱面積將大為增加工業(yè)

12、用汽量大商務(wù)酒店辦公大樓需要制冷根 據(jù)供熱規(guī)劃園區(qū)原計(jì)劃建設(shè)兩座供熱鍋爐以滿足供熱需要但工業(yè)用汽和商務(wù) 酒店辦公大樓制冷需要企業(yè)自行建設(shè) 在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園這樣熱電冷需求相對(duì)集中區(qū)域適宜建立一定規(guī)模的分布式能 源站不僅可以減少該區(qū)域小鍋爐排放提高熱效率改善區(qū)域環(huán)境而且可以實(shí) 現(xiàn)近距離有效直供電源可減少電網(wǎng)降壓損失達(dá)到能源最有效利用實(shí)現(xiàn)節(jié)能減 排 華電集團(tuán)于 2009 年 10 月投產(chǎn)的廣州大學(xué)城分布式能源站規(guī)模同本工程實(shí) 現(xiàn)了安全高效節(jié)能環(huán)保的理念經(jīng)實(shí)際運(yùn)行顯示大大減少了 NO SO X 2 TSP 等污染物的排放其中 NOX排放與同規(guī)模常規(guī)燃煤發(fā)電廠相比減少了 80與燃 氣電廠的國家排放標(biāo)準(zhǔn)相比減

13、少了 36由于采用的是 LNGSO2TSP的排放幾乎為 零CO2 排放與同規(guī)模常規(guī)燃煤發(fā)電廠相比減少了 70解決了我國能源面臨的效率 結(jié)構(gòu)安全環(huán)境等問題被廣州電網(wǎng)確定為保亞運(yùn)供電具備黑啟動(dòng)能力的重 要電源點(diǎn)廣州大學(xué)城分布式能源站的建設(shè)為探索適合我國國情的區(qū)域分布式能源 站的發(fā)展之路進(jìn)行了有益嘗試經(jīng)過近半年的運(yùn)行分布式能源的優(yōu)勢盡顯無疑 更為國內(nèi)大規(guī)模開展分布式能源的推廣作了示范 2009 年 12 月 16 日國家能源局對(duì)分布式能源系統(tǒng)的定義是指將能源系統(tǒng)以小 規(guī)模小容量模塊化分散式的方式布置在用戶端來雙向傳輸冷熱電能 由于可以提高能源利用率和供電安全性實(shí)現(xiàn)按需供能以及為用戶提供更多選擇 分布

14、式能源系統(tǒng)成為全球電力行業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向 分布式能源項(xiàng)目是國家鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)國家能源局近期擬實(shí)施一批示范項(xiàng)目為加 快分布式能源項(xiàng)目開發(fā)優(yōu)化調(diào)整電源結(jié)構(gòu)促進(jìn)節(jié)能減排推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展 中國華電集團(tuán)新能源發(fā)展有限公司于2009年9月與天津市北辰科技園區(qū)管委會(huì) 簽訂了天津風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園燃?xì)夥植际侥茉凑卷?xiàng)目開發(fā)協(xié)議擬在天津市風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園 區(qū)投資開發(fā)分布式能源站項(xiàng)目 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站位于天津北辰區(qū)風(fēng)電園內(nèi)可以滿足天津市 北辰區(qū)供熱規(guī)劃中擬在風(fēng)電園及周邊規(guī)劃的熱冷負(fù)荷工程投產(chǎn)后能夠滿足風(fēng)電園 及周邊對(duì)采暖制冷熱負(fù)荷不斷增長的需要對(duì)提高能源利用效率滿足環(huán)境保護(hù)要 求也將起到積極的作用根據(jù)天津市北辰

15、區(qū)供熱規(guī)劃 20082020 年 北辰區(qū) 北京國電華北電力工程有限公司 第 2 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 風(fēng)電園將以熱電聯(lián)產(chǎn)供熱的方式對(duì)各供熱單位分區(qū)實(shí)行集中供熱因此本工程實(shí) 施后不僅可以更好完成原規(guī)劃燃煤集中供熱還對(duì)北辰區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展城市建設(shè) 城市環(huán)境的改善將起到積極的推動(dòng)作用可發(fā)揮良好的社會(huì)效益環(huán)境效益和綜合 經(jīng)濟(jì)效益 com2 分布式能源系統(tǒng)簡介 1特點(diǎn) 目前國際上利用天然氣的首選技術(shù)是分布式能源系統(tǒng)分布式能源是以熱電冷聯(lián) 產(chǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)與大電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)相聯(lián)結(jié)的向一定區(qū)域內(nèi)的用戶同時(shí)提供電 力蒸汽熱水和空調(diào)冷水 或風(fēng) 等的能源服務(wù)系統(tǒng)它采用了上個(gè)世紀(jì)七十年

16、代 在國外發(fā)展起來的潔凈高效小型分散為主要特征的第二代能源技術(shù)目前主要 以天然氣為燃料使燃?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)首先做功通過各種方式按照不同的溫位逐 級(jí)利用 400-600 多度的排出煙氣將發(fā)電后的余熱用于供熱制冷再將更低溫度的 廢熱供應(yīng)生活熱水這一技術(shù)具有能源利用效率大幅度提高最終實(shí)現(xiàn) 70以上的能 源利用效率各種節(jié)能措施充分利用經(jīng)濟(jì)效益好冬夏實(shí)現(xiàn)天然氣供應(yīng)的平衡 燃?xì)鈨r(jià)格承受能力大幅度提高的特點(diǎn) 1 能源利用率高 a 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電排汽換熱供暖供冷 圖 1-1 圖 1-1 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電排汽換熱供暖供冷 b燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組余熱回收系統(tǒng)圖 1-2 北京國電華北電力工程有限公司 第 3 頁 華電天津北辰風(fēng)電

17、園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 圖 1-2 燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組余熱回收系統(tǒng) 2 節(jié)能 分布式能源系統(tǒng)將發(fā)電過程中產(chǎn)生的廢熱用來供熱和制冷充分利用了一次能 源制冷機(jī)回收發(fā)電機(jī)排出的尾氣不經(jīng)過二次換熱直接轉(zhuǎn)化為冷能熱能熱 水等系統(tǒng)的能源利率高達(dá) 70以上 3 環(huán)保 分布式能源系統(tǒng)燃燒排放物對(duì)環(huán)境無污染 4 安全 電制冷熱設(shè)備的大量使用使電網(wǎng)負(fù)荷急劇加重供電系統(tǒng)的可靠性安全 性受到嚴(yán)重威脅區(qū)域建筑物采用熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)后其供電不受電網(wǎng)限制確保 了用戶的供電安全采用分布式能源系統(tǒng)其發(fā)電機(jī)可作為自備電源與電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn) 行既可緩解電網(wǎng)壓力改善電能質(zhì)量又可保證供電可靠性避免供電危機(jī) 分布式能源系統(tǒng)直接安裝在用

18、戶端通過在現(xiàn)場對(duì)能源實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用減少中 間輸送環(huán)節(jié)損耗實(shí)現(xiàn)資源利用最大化分布式能源系統(tǒng)的一次能源以氣體燃料為 主可再生能源如太陽能風(fēng)能為輔利用一切可以利用的資源其二次能源 以分布在用戶端的熱電冷聯(lián)產(chǎn)為主其它能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔將電力熱力 制冷與蓄能技術(shù)結(jié)合以直接滿足用戶多種需求實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用并通過公用 北京國電華北電力工程有限公司 第 4 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充各系統(tǒng)在低壓電網(wǎng)和冷熱水管道上進(jìn)行就近支援 互保能源供應(yīng)的可靠性分布式能源系統(tǒng)將能源利用效率發(fā)揮到最大狀態(tài)從而節(jié) 約了能源保護(hù)了環(huán)境 分布式能源系統(tǒng)依托智能信息化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)

19、場無人值班實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)之間 電力的雙向傳輸 2 分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行模式 分布式能源系統(tǒng)發(fā)電在我國主要有獨(dú)立運(yùn)行模式和與公用電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式兩 種 1 獨(dú)立運(yùn)行模式 主要用于大電網(wǎng)覆蓋不到的邊遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)牧區(qū)由分布式能源系統(tǒng)單獨(dú)供電 我國在近中期應(yīng)高度重視獨(dú)立運(yùn)行模式的發(fā)展這對(duì)于解決三農(nóng)問題有重要 意義 2 聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式 主要用于電網(wǎng)中負(fù)荷快速增長區(qū)域和重要的負(fù)荷區(qū)域分布式能源系統(tǒng)電源接 入公用電網(wǎng)的配電網(wǎng)或者用戶安裝處與公用電網(wǎng)一起向用戶供電為了保證用戶 的供電可靠性采用聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式是分布式能源系統(tǒng)未來發(fā)展的主要形式 聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式有兩種并網(wǎng)與上網(wǎng) a并網(wǎng)發(fā)電機(jī)與公共電網(wǎng)并列運(yùn)行可接受公共電網(wǎng)電能不向

20、公共電網(wǎng) 輸送電能不售電 b上網(wǎng)發(fā)電機(jī)與公共電網(wǎng)并列運(yùn)行可接受公共電網(wǎng)電能且可以向公共 電網(wǎng)輸送電能售電 3 分布式能源系統(tǒng)的工作原理 如圖 1-3 所示為燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)不帶汽輪機(jī)的分布式能源系統(tǒng)工作原 理 天然氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī) 1燃燒做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī) 2發(fā)電產(chǎn)生的 530煙氣進(jìn)入余 熱鍋爐 3加熱水使之變?yōu)檎羝羝梢杂米鞴I(yè)供汽也可用于蒸汽吸收式制冷機(jī) 制冷水在這一工作過程中可以發(fā)電供熱制冷水從而實(shí)現(xiàn)了熱電冷聯(lián)產(chǎn) 北京國電華北電力工程有限公司 第 5 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 向外界排放的只是 120煙氣 圖 1-3 燃?xì)?蒸汽 不帶蒸汽輪機(jī) 聯(lián)合循環(huán)分布式

21、能源系統(tǒng)工 如圖 1-4所示為燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)帶汽輪機(jī)的分布式能源系統(tǒng)工作原理 天然氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī) 1燃燒做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī) 2發(fā)電產(chǎn)生的 530煙氣進(jìn)入余 熱鍋爐 3加熱水使之變?yōu)楦邏赫羝邏赫羝M(jìn)入抽凝式蒸汽輪機(jī) 5做功帶動(dòng)汽輪 發(fā)電機(jī) 6發(fā)電做功后的一部蒸汽被抽出用于向外工業(yè)供汽也可用于蒸汽吸收式制 冷機(jī)制冷水120的煙氣可進(jìn)一步用于吸收式制冷機(jī)制冷水或加熱熱網(wǎng)補(bǔ)水使 煙氣降到 80 北京國電華北電力工程有限公司 第 6 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 圖 1-4 燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)分布式能源系統(tǒng)工作原 在上述兩種工作過程中由于采用燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)天然氣的熱能被逐

22、級(jí) 梯次利用熱能利用率可達(dá) 80高于凝汽式發(fā)電的 35-45 分布式能源系統(tǒng)與傳統(tǒng)的凝汽式電廠比較具有以下八大優(yōu)點(diǎn) a 能源利用率達(dá) 70-85 b 環(huán)境污染很少 c 發(fā)送電損耗少而凝汽式電廠到用戶的電損升壓輸送降壓達(dá) 10 d 建設(shè)周期短 3 e 用水量少01mGws 2kW f 占地面積小01-015m g 調(diào)峰性能好冷起機(jī)需 30 分鐘 h 設(shè)備國產(chǎn)化程度高控制水平先進(jìn)等特點(diǎn) 傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)以及商業(yè)化的努力主要著眼于單獨(dú)的設(shè)備例如集 中供熱直燃式中央空調(diào)及發(fā)電設(shè)備這些設(shè)備的共同的特點(diǎn)是追求單一目標(biāo)下的 能耗在忽視環(huán)境影響和能源合理利用情況下可能具有一定的經(jīng)濟(jì)效益但是 如果從科學(xué)技

23、術(shù)角度出發(fā)這些設(shè)備都尚未達(dá)到有限能源資源的高效和綜合利用 而分布式能源系統(tǒng)是一種整體能效高的系統(tǒng) 北京國電華北電力工程有限公司 第 7 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 4 分布式能源系統(tǒng)工程應(yīng)用的常見模式 根據(jù)分布式能源系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組的不同及系統(tǒng)主要功能的不同分布式能源系 統(tǒng)可分為以下三類 1模式一燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐蒸汽輪機(jī)蒸汽型溴冷機(jī) a 系統(tǒng)流程圖 1-5 b應(yīng)用特點(diǎn) 燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電可以大大提高系統(tǒng)發(fā)電效率 采用冷熱電聯(lián)供可提高系統(tǒng)的用熱量提高電廠的負(fù)荷率提高經(jīng)濟(jì)效益 該模式適合于以燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 圖 1-5 燃?xì)廨啓C(jī)余熱

24、鍋爐蒸汽輪機(jī)蒸汽型溴冷機(jī) 2 模式二燃?xì)廨啓C(jī)補(bǔ)燃型余熱鍋爐蒸汽輪機(jī)蒸汽型溴冷機(jī) a系統(tǒng)流程圖1-6 北京國電華北電力工程有限公司 第 8 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 圖 1-6 燃?xì)廨啓C(jī)補(bǔ)燃型余熱鍋爐蒸汽輪機(jī)蒸汽型溴冷機(jī) b 應(yīng)用特點(diǎn) 燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電可以大大提高系統(tǒng)發(fā)電效率 采用冷熱電聯(lián)供可提高系統(tǒng)的用熱量提高電廠的負(fù)荷率提高經(jīng)濟(jì)效益 配置補(bǔ)燃型余熱鍋爐帶尖峰負(fù)荷有利于根據(jù)系統(tǒng)的熱電冷負(fù)荷合理配置燃 氣輪發(fā)電機(jī)組及蒸汽輪發(fā)電機(jī)組的機(jī)組容量從而減少系統(tǒng)設(shè)備投資費(fèi)用提高 系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益 該模式適合于以燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 3 模

25、式三燃?xì)廨啓C(jī)煙氣型溴冷機(jī) a系統(tǒng)流程圖 1-7 圖 1-7 燃?xì)廨啓C(jī)煙氣型溴冷機(jī) b應(yīng)用特點(diǎn) 燃?xì)廨啓C(jī)單循環(huán)發(fā)電有利于提高系統(tǒng)熱冷量輸出比例 燃?xì)廨啓C(jī)排煙直接驅(qū)動(dòng)煙氣型溴冷機(jī)運(yùn)行可減少設(shè)備配置降低設(shè)備投資費(fèi)用 提高系統(tǒng)能量綜合利用率 適合于以燃?xì)廨啓C(jī)為發(fā)電機(jī)組的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 5 分布式能源在國內(nèi)外應(yīng)用綜述 1 分布式能源系統(tǒng)在國外 北京國電華北電力工程有限公司 第 9 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 a 美國 CCHP 在國外的發(fā)展始于 20 世紀(jì) 70 年代的能源危機(jī)最早出現(xiàn)在美國到目前 為止美國仍是 CCHP 的積極倡導(dǎo)者美國能源部 1978 年就開始提倡發(fā)展小

26、型熱電 聯(lián)產(chǎn)在美國能源部的倡導(dǎo)下在天然氣電力和暖通空調(diào)等工業(yè)部門的參與下 美國提出了CCHP2020 年綱領(lǐng)宣稱到 2020 年美國將使 CCHP 成為商用和寫字 樓類建筑高效使用礦物能源的典范并通過對(duì)能源系統(tǒng)的整合極大地推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的 增長和居民生活質(zhì)量的提高最大限度地降低污染物排放量 b 歐洲 作為一種高效的供能系統(tǒng)分布式能源近年來在國際上發(fā)展迅速各國政府克 服種種阻礙為分布式能源提供了一系列支持鼓勵(lì)措施為其發(fā)展創(chuàng)造了有利的環(huán) 境分布式能源在各國電力市場中的比重也逐年增加根據(jù)國際分布式能源聯(lián)盟 2006 年的一份報(bào)告分布式能源占電力市場的比例在丹麥已達(dá)到 53在芬蘭德國荷 蘭捷克已達(dá) 38日本

27、和印度分別達(dá)到 14 和 18英國雖然目前只有 7但倫敦 為了爭取 2012 年奧運(yùn)會(huì)特別制定了倫敦城市能源發(fā)展規(guī)劃而這一發(fā)展規(guī)劃的核 心之一就是大力發(fā)展分布式能源 在歐洲CCHP 的發(fā)展也受到較多重視特別是從二十世紀(jì)八十年代后發(fā)展比 較迅速英國的 Bowman 公司現(xiàn)在已成為微型燃機(jī)著名的生產(chǎn)商英國在曼徹斯特機(jī) 場還成功建立了 CCHP 項(xiàng)目曼徹斯特機(jī)場是世界上最大的 20 個(gè)機(jī)場之一實(shí)行天 然氣冷熱電三聯(lián)產(chǎn)后年總產(chǎn)值約 180萬英鎊 含吸收式制冷每年可節(jié)電價(jià)值 5萬英 鎊 每年可減少 CO 排放量 50000t S0 排放量 1000t 經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益十分顯 2 2 著德國 1995

28、年就擁有 255臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組 c 亞洲 隨著技術(shù)的開發(fā)和政策方面的鼓勵(lì)日本天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的數(shù)量從 1989 年開始迅速增長到 1997 年 3月末日本天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)已累計(jì)達(dá) 820座 142 萬千瓦 蒸氣輪機(jī)包括在內(nèi) 其中民用 520 座 30 萬千瓦工業(yè)用 300 座112 萬千瓦 蒸氣輪機(jī)包括在內(nèi) 民用座數(shù)較多而工業(yè)的裝機(jī)容量大約是民用的 4倍 日本政府早在上世紀(jì) 60 年代末即大力推動(dòng)燃?xì)饪照{(diào)發(fā)展燃?xì)饪照{(diào)占據(jù)了中央空調(diào) 市場的 85以上韓國此后也推動(dòng)了燃?xì)饪照{(diào)的發(fā)展其燃?xì)饪照{(diào)國內(nèi)占有率甚至比 北京國電華北電力工程有限公司 第 10 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源

29、站可行性研究報(bào)告 說明書 日本還高這些都為發(fā)展 CCHP打下了有利基礎(chǔ)同時(shí)越來越多的國家認(rèn)識(shí)到 CCHP 系統(tǒng)的意義從政策和稅收等方面大力促成 CCHP 項(xiàng)目的實(shí)施例如泰國用減免 20-40燃料費(fèi)的辦法鼓勵(lì)建筑物應(yīng)用 CCHP系統(tǒng) 2 分布式能源系統(tǒng)在國內(nèi) a 上海市 制定了一系列相關(guān)的政策和條例 由政府協(xié)調(diào)熱電冷聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目上網(wǎng) 進(jìn)口設(shè)備減免進(jìn)口稅和增值稅根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定環(huán)境污染治理項(xiàng)目設(shè)備進(jìn) 口可以減免進(jìn)口稅和增值稅 由政府間接出面協(xié)助企業(yè)進(jìn)行熱電冷聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的可研立項(xiàng)組織和審批 為企業(yè)應(yīng)用熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)提供資金支持 為熱電冷聯(lián)供項(xiàng)目提供貼息貸款 政府為研究院校提供有關(guān)發(fā)展熱電冷聯(lián)供技術(shù)的研究經(jīng)

30、費(fèi) 提供優(yōu)惠天然氣氣價(jià)減免天然氣資源配套費(fèi) 積極推動(dòng)示范工程據(jù)悉上海今后幾年將重點(diǎn)扶持三個(gè)具有示范意義的熱電 冷聯(lián)供項(xiàng)目 委托上海市節(jié)能監(jiān)察中心編制上海市熱電聯(lián)產(chǎn)政策研究報(bào)告 2005 年編制了上海市工程建設(shè)規(guī)范分布式供能系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程試行三 年后已于 2008 年正式實(shí)施 b 廣東省 2005 年 4月委托東北電力設(shè)計(jì)院編制了廣東省近期熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)改造項(xiàng) 目規(guī)劃 委托市政設(shè)計(jì)部門和電力設(shè)計(jì)部門編制廣東省若干城市和工業(yè)園區(qū)的熱電冷 聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃 c 北京市 北京國電華北電力工程有限公司 第 11 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 2007 年 1月由城市建設(shè)研究院和北京

31、市煤氣熱力設(shè)計(jì)研究院有限公司主編的 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)燃?xì)饫錈犭娙?lián)供工程技術(shù)規(guī)程已經(jīng)完成征求意見稿 d工程建設(shè)實(shí)例 一批燃?xì)庹羝麩犭娎渎?lián)產(chǎn)的機(jī)組開始在上海北京廣州等大城市出現(xiàn) 2009 年 10 月 20 日廣州大學(xué)城分布式能源站項(xiàng)目一期第二套機(jī)組順利通過 7224小時(shí)試運(yùn)行正式投入商業(yè)運(yùn)營標(biāo)志著廣州大學(xué)城一期 2×78MW 分布 式能源項(xiàng)目全部竣工投產(chǎn)這也是目前國內(nèi)投產(chǎn)發(fā)電的最大的分布式能源項(xiàng)目廣 州大學(xué)城分布式能源項(xiàng)目由中國華電集團(tuán)新能源發(fā)展有限公司投資建設(shè)是華電集 團(tuán)在廣東區(qū)域開發(fā)建設(shè)的第一個(gè)能源項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè) 4 臺(tái) 78MW 燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán) 機(jī)組廣州大學(xué)城能源站一期規(guī)劃容量為 1

32、56MW建設(shè)兩套 FT8-3 燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循 環(huán)機(jī)組預(yù)留兩套擴(kuò)建場地燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組為美國普惠公司的 FT8-3 Swift Pac 雙聯(lián)機(jī)組60MW余熱鍋爐為中國船舶重工集團(tuán)公司第七三研究所生產(chǎn)的兩臺(tái)中 壓和低壓蒸汽帶自除氧尾部制熱水臥式自然循環(huán)無補(bǔ)燃型露天布置的余熱 鍋爐蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組供貨商為中國長江動(dòng)力公司 集團(tuán) 分別選用一套帶調(diào)整抽 汽的抽汽凝汽式蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組和一套雙壓補(bǔ)汽式蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組配套 18MW 和 25MW 發(fā)電機(jī)各一臺(tái) 6 分布式能源的關(guān)鍵技術(shù) 1 關(guān)鍵技術(shù)之一-接入公用電網(wǎng) 分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則是以熱定電這樣才能保證較高的系統(tǒng)能效 但這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果可能會(huì)

33、出現(xiàn)余電或缺電現(xiàn)象因此分布式能源就需要借助公用電 網(wǎng)來吸收余電或是補(bǔ)充缺電以確保系統(tǒng)的高能效同時(shí)也需要把電網(wǎng)作為備用 電源因此存在接入公用電網(wǎng)時(shí)的并網(wǎng)與售電問題 大規(guī)模的分布式發(fā)電一般與較高電壓等級(jí)的電網(wǎng)相聯(lián)如 35KV 和 110KV 甚至 更高雖然可以在一定程度上緩解電網(wǎng)用電緊張的情況但是小型化和分布式布置 也給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定電網(wǎng)的運(yùn)行和調(diào)度管理帶來了一定的困難如果沒能很好地 做好接入系統(tǒng)分布式發(fā)電就可能產(chǎn)生很多問題 2 關(guān)鍵技術(shù)之二設(shè)備選型 分布式能源系統(tǒng)中需要確定的選型原則有 北京國電華北電力工程有限公司 第 12 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 a機(jī)組容量的

34、選擇 b系統(tǒng)余熱利用設(shè)備 c主機(jī)配套 d建設(shè)周期 3 關(guān)鍵技術(shù)之三公共安全 分布式能源系統(tǒng)中渋及公共安全的有以下內(nèi)容公共建筑中站房的設(shè)置位置站 房內(nèi)應(yīng)配備的安全措施設(shè)備的安全性要求供氣管道的安全性要求投入使用后 的維護(hù)保養(yǎng)措施 com3 項(xiàng)目建設(shè)成為分布式能源站的可行性和必要性 1 項(xiàng)目建設(shè)成為分布式能源站的可行性 本期工程擬從中石油武清門站引接直供管線至廠區(qū)另外在園區(qū)內(nèi)的大張莊 建一座燃?xì)鈸屝拚竞腿細(xì)飧咧袎赫{(diào)壓站近期氣源也可由九園公路的現(xiàn)狀300高壓 管引入遠(yuǎn)期也可由九園公路的規(guī)劃高壓管復(fù)線引入 十一五期間天津電網(wǎng)最高供電負(fù)荷年均增長率將達(dá)年 期間年均增長率將達(dá) 1

35、602010 年天津電網(wǎng)最高供電負(fù)荷將達(dá) 10500MW2020 年 將達(dá) 32000MW從天津地區(qū)電力平衡結(jié)果看十一五后三年天津電網(wǎng)仍將維持缺 裝機(jī)局面區(qū)外受電比例一直在 45以上水平因此華電天津北辰風(fēng)電園分布式能 源站投產(chǎn)后不僅對(duì)風(fēng)電園實(shí)現(xiàn)近距離有效直供電源減少電網(wǎng)降壓損失達(dá)到能 源最有效利用對(duì)滿足京津唐電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)展緩解天津電網(wǎng)供電緊張狀況也起到積 極作用 綜上所述為滿足北辰區(qū)風(fēng)電園及周邊居民企業(yè)冬季采暖供熱和夏季制冷的需 求滿足京津唐電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)展的需要增強(qiáng)受端電網(wǎng)的電源支持提高京津唐電網(wǎng) 安全穩(wěn)定水平促進(jìn)北辰區(qū)風(fēng)電園建設(shè)發(fā)展依據(jù)天津市北辰區(qū)風(fēng)電園規(guī)劃并根 據(jù)中國華電集團(tuán)新能源發(fā)展有限公司

36、于2009年9月與天津市北辰科技園區(qū)管委會(huì)簽 訂天津風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園燃?xì)夥植际侥茉凑卷?xiàng)目開發(fā)協(xié)議中國華電集團(tuán)新能源發(fā)展有 限公司決定投資建設(shè)華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站項(xiàng)目 根據(jù)以上需求確定本期工程建設(shè)2套60MW等級(jí)燃?xì)饴?lián)合循環(huán)供熱機(jī)組作為分布 式能源站的動(dòng)力站采用第一種分布式能源建設(shè)方案后期留有擴(kuò)建 2套 60MW 等級(jí) 北京國電華北電力工程有限公司 第 13 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 8 3 燃?xì)饴?lián)合循環(huán)供熱機(jī)組的可能本期工程燃?xì)饬堪?160×10 Nm a考慮 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站共選了三個(gè)站址分別位于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園的南 部北部和西部分布式能

37、源站南站址位于園區(qū)九園路北側(cè)主干路七西側(cè)北站 址位于園區(qū)主干路一南側(cè)主干路七西側(cè)西站址位于園區(qū)九園路北側(cè)主干路三 西側(cè)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園具有得天獨(dú)厚的區(qū)位優(yōu)勢和地理位置地處京津發(fā)展軸與中心 城區(qū)緊密相連臨近高速公路鐵路航空港及海港距天津市中心城區(qū)的核心區(qū) 約 25km距天津機(jī)場約 22km距天津港約 56km距首都機(jī)場約 100km是京津發(fā)展 軸上的重要節(jié)點(diǎn)根據(jù)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃凡是進(jìn)駐園區(qū)的產(chǎn)業(yè)將享受建設(shè)場地 2 完成九通一平的待遇規(guī)劃部門為本項(xiàng)目劃出的用地范圍為 116hm 場地滿足建設(shè) 2×60MW級(jí)2×60MW燃?xì)饴?lián)合循環(huán)供熱機(jī)組及發(fā)展用地的需要 循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水生產(chǎn)用水中

38、的鍋爐補(bǔ)水冬季熱網(wǎng)補(bǔ)水采用城市中水 能源站的空調(diào)補(bǔ)充水及生活消防用水采用城市自來水而城市中水水源與城市自來 水互為備用水源 能源站本期工程擬 110 kV 出線 2回至附近變電所接入天津電網(wǎng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園 負(fù)責(zé)從站區(qū)圍墻外 10m 至變電所的出線電纜敷設(shè) 按照天津市北辰區(qū)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園發(fā)展規(guī)劃該工程計(jì)劃在 2010 年 7月開工2011 年 9月第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)2011年 11 月第二臺(tái)機(jī)組投產(chǎn) 2 項(xiàng)目建設(shè)成為分布式能源站的必要性 北辰區(qū)風(fēng)電園具有的適應(yīng)性特點(diǎn) 1 北辰區(qū)風(fēng)電園熱負(fù)荷需求 北辰區(qū)風(fēng)電園規(guī)劃完善新建熱能源站實(shí)現(xiàn)集中供熱使北辰區(qū)風(fēng)電園逐步形 成以熱電聯(lián)產(chǎn)為主各種清潔能源為輔的供熱新局面 2

39、 滿足負(fù)荷發(fā)展的需要 根據(jù)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果十一五后三年京津唐電網(wǎng)仍缺裝機(jī)容量 810MW1200MW 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站對(duì)滿足京津唐電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)展緩解供電緊張狀況 將起到積極作用 3 提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平的需要以提高受端電網(wǎng)的供電可靠性和抵御電網(wǎng) 大事故的能力 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站位于天津市北辰區(qū)風(fēng)電園地處負(fù)荷中心 實(shí)現(xiàn)了電力的就地消納增強(qiáng)了受端電網(wǎng)的電源支撐對(duì)保證電網(wǎng)供電質(zhì)量提高 北京國電華北電力工程有限公司 第 14 頁 華電天津北辰風(fēng)電園分布式能源站可行性研究報(bào)告 說明書 電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平十分有利符合華北電網(wǎng)的長期發(fā)展規(guī)劃 4 滿足天津市的環(huán)保需要 本工程實(shí)施集中供熱不僅節(jié)約能源可使供熱區(qū)域內(nèi)的煙塵和 SO2 排放量明顯減 少削減了煤煙型污染物的排放量和降低了環(huán)境空氣的地面濃度從而改善了環(huán)境 空氣質(zhì)量具有可觀的環(huán)境效益 以廣州大學(xué)城能源站項(xiàng)目為例由于廣州大學(xué)城能源站項(xiàng)目符合國家發(fā)改委我 國天然氣利用政策中關(guān)于優(yōu)化天然氣使用結(jié)構(gòu)提高資源利用效率促進(jìn)天然氣 市場健康有序發(fā)展的有關(guān)規(guī)定屬于天然氣優(yōu)先類用戶在廣東省節(jié)能調(diào)度排序中 僅次于水電和核電機(jī)組列火電機(jī)組第一名使大學(xué)城能源站具有較強(qiáng)的市場競爭 力高效能再