XX金海洋XX中宁200MW光热电一体化示范项目可行性研究报告

XX金海洋XX中宁200MW光热电一体化示范项目 可行性研究报告

XX金海洋XX中宁200MW光热电一体化示范项目

可行性研究报告

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XX金海洋XX中宁200MW光热电一体化示范项目 可行性研究报告

目 录

第一章 项目概况 ............................................................................................................................................ 1

1.1 地理位置 ......................................................................................................................................... 1 1.2工程任务及编制依据 ...................................................................................................................... 2 1.3 项目背景 ......................................................................................................................................... 3 1.4 工程亮点 ......................................................................................................................................... 3 1.5 太阳能资源 ..................................................................................................................................... 4

第二章 工程建设的必要性 ............................................................................................................................. 5

2.1响应国家政策倡导，符合国家产业政策 ...................................................................................... 5 2.2响应地区能源规划发展需要，优化地区能源结构 ...................................................................... 5 2.3引进德国新技术，打造国内太阳能光热电一体化新技术示范项目 .......................................... 6 2.4环境和社会效益显著 ...................................................................................................................... 6 2.5结论 .................................................................................................................................................. 7

第三章 项目任务与区域概况 ......................................................................................................................... 8

3.1项目任务 .......................................................................................................................................... 8 3.2项目所在区域社会经济概况 .......................................................................................................... 8

第四章 太阳能资源 ........................................................................................................................................ 9

4.1 光热电一体化项目所在地区太阳能资源概述 ............................................................................. 9 4.2 光热电一体化项目所在地区气象站概况 ................................................................................... 10 4.3太阳能资源分析 ............................................................................................................................ 11 4.4 结论及建议 ................................................................................................................................... 17

第五章 工程地质 .......................................................................................................................................... 18

5.1地形地貌 ........................................................................................................................................ 18 5.2地基土分布特征及岩性描述 ........................................................................................................ 18 5.3结论和建议 .................................................................................................................................... 19

第六章 光热电一体化系统--光伏发电系统设计 .......................................................................................... 20

6.1光伏设备 ........................................................................................................................................ 20 6.2 光伏阵列运行方式选择 ............................................................................................................... 22 6.3逆变器选型 .................................................................................................................................... 23 6.4 SunOyster电池模块设计 ............................................................................................................ 24 6.5固定式方阵布置方案 .................................................................................................................... 25 6.6 方阵接线方案设计 ....................................................................................................................... 27 6.7 发电量计算 ................................................................................................................................... 28 6.8 主要设备材料表 ........................................................................................................................... 30

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第七章 光热电一体化系统--光热系统 ......................................................................................................... 31

7.1 光煤互补方案 ............................................................................................................................... 31 7.2 热负荷分析 ................................................................................................................................... 34 7.3 主要技术经济指标 ....................................................................................................................... 34 7.4 中宁电厂概况 ............................................................................................................................... 35 7.5 设计参考参数 ............................................................................................................................... 37 7.6 吸热传热系统 ............................................................................................................................... 37 7.7主要热力系统 ................................................................................................................................ 41 7.8 化学水系统 ................................................................................................................................... 41 7.9 热工自动化部分 ........................................................................................................................... 42

第八章 电气 .................................................................................................................................................. 45

8.1 电气一次 ....................................................................................................... 错误！未定义书签。 8.2 电气二次 ....................................................................................................................................... 52

第九章 电站总平面布置及土建工程设计 .................................................................................................... 58

9.1 电站总平面布置 ........................................................................................................................... 58 9.2土建工程设计 ................................................................................................................................ 61

第十章 施工组织设计................................................................................................................................... 71

10.1施工条件 ...................................................................................................................................... 71 10.2 施工总布置 ................................................................................................................................. 72 10.3 主体工程施工 ............................................................................................................................. 73 10.4 施工总进度 ................................................................................................................................. 76

第十一章 工程消防设计 ............................................................................................................................... 78

11.1 工程消防总体设计 ..................................................................................................................... 78 11.2工程消防设计 .............................................................................................................................. 78

第十二章 环境影响评价 ............................................................................................................................... 81

12.1设计依据和设计目的 .................................................................................................................. 81 12.2环境、生态和水土保持现状 ...................................................................................................... 81 12.3环境保护标准 .............................................................................................................................. 82 12.4施工期环境影响分析及防治措施 .............................................................................................. 83 12.5运行期环境影响简要分析 .......................................................................................................... 84 12.6社会影响简要分析 ...................................................................................................................... 85 12.7初步结论 ...................................................................................................................................... 86

第十三章 节能分析 ...................................................................................................................................... 87

13.1 设计原则 ..................................................................................................................................... 87 13.2 工程应遵循的节能标准及节能规范 ......................................................................................... 87 13.3 本工程的节能减排数据 ............................................................................................................. 88

第十四章 CDM申请 ..................................................................................................................................... 89

14.1 CDM项目基本要求 .................................................................................................................... 89 14.2 CDM项目实施机构 .................................................................................................................... 89

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14.3 CDM的运行过程 ........................................................................................................................ 89 14.4 本项目减排量 ............................................................................................................................. 90 14.5 CDM申请的意义 ........................................................................................................................ 90

第十五章 投资估算 ...................................................................................................................................... 92

15.1 编制说明 ..................................................................................................................................... 92 15.2 设计估算表 ................................................................................................................................. 94

第十六章 财务效益初步分析 ....................................................................................................................... 96

16.1 概述 ............................................................................................................................................. 96 16.2 财务评价 ..................................................................................................................................... 96 16.3 社会效果评价 ............................................................................................................................. 99 16.4 财务评价附表。 ....................................................................................................................... 100

第十七章 结论及建议................................................................................................................................. 101

17.1 结论 ........................................................................................................................................... 101 17.2 建议 ........................................................................................................................................... 101

附 图 ......................................................................................................................................................... 102

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第一章 项目概况

1.1 地理位置

XX回族自治区简称“宁”，位于北纬35°4′～39°3′、东经104°7′～107°9′之间，处在中国西部的黄河上游地区。XX东邻陕西省，西部、北部接内蒙古自治区，南部与甘肃省相连。XX疆域轮廓南北长、东西短，南北相距约456km，东西相距约250km，总面积为6.64万km2。全区现辖银川、石嘴山、吴忠、固原、中卫5个地级市，下设青铜峡市、灵武市2个县级市和11个县，另设有红寺堡开发区和兴庆区等共8个区。2011年末全区常住人口639.45万人。XX地处黄土高原与内蒙古高原的过渡地带，地势南高北低。从地貌类型看，南部以流水侵蚀的黄土地貌为主，中部和北部以干旱剥蚀、风蚀地貌为主，是内蒙古高原的一部分。境内有较为高峻的山地和广泛分布的丘陵，也有由于地层断陷又经黄河冲积而成的冲积平原，还有台地和沙丘。地表形态复杂多样，为经济发展提供了不同的条件。XX主要山脉有贺兰山、罗山、牛首山、香山、六盘山等，其中贺兰山、罗山、六盘山是XX的三大天然林区。贺兰山是中国外流区与内流区的分水岭，也是季风气候与非季风气候的分界线，是银川平原的天然屏障。XX地处内陆，属温带大陆性气候，年降雨量一般在200mm～400mm，由南向北递减。日照时间长，一般在3000h左右，光热资源充足，昼夜温差较大，无霜期170天，是全国日照和太阳辐射充足的地区之一,特别适宜农作物及瓜果生长。XX境内资源丰富，这些资源为促进全区经济发展奠定了坚实的基础。

中宁县位于XX回族自治区中部西侧，腾格里沙漠以南。东临青铜峡市，西依中卫城区，南接同心县，北靠内蒙古阿拉善左旗。地理坐标处东经105゜39′51.49″,北纬37o29′08.57″。地势南高北低，平均海拔1184m。县境东西宽约50千米，南北长约60千米，总面积4084.5平方千米。

本光热电一体化项目位于中宁县石空镇的东北侧新材料循环经济示范园区内，厂址南侧为跃进渠、包兰铁路、109国道、黄河，西侧隔冲沟与规划场地相望，同时与中宁电厂隔山相望，北侧约2km处为国家粮食储备库，东侧为既有道路。该场地位于XX中宁县新材料循环经济示范区东南部，用地性质为规划的工业用地。

光热电一体化项目位置详见N0140G-A01-Z-01图。

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图1.1-1 光热电一体化项目地理位置图

1.2工程任务及编制依据

我公司受XX集团山西金海洋能源有限公司委托，编制XX金海洋XX中宁200MW光热电一体化示范项目预可行性研究的报告，主要编制依据有：

（1）业主提供的设计委托书及设计合同； （2）业主提交的设计依据基础资料； （3）国家及行业的电力勘测设计规程规范； （4）国家和有关部委发布的现行技术规程、规范； （5）《光伏发电工程预可行性研究报告编制办法》。

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1.3 项目背景

本项目业主与德国SunOyster公司合作，采用SunOyster公司生产的太阳能光热电一体化发电设备。项目公司准备建设设备厂注册资金一亿元，德国设备厂家技术入股占50%，且提供设备；XX占50%。

本光热电一体化项目采用项目公司设备厂生产的太阳能光热电一体化发电设备，由XX金海洋投资建设，总投资约为25亿，其中20%自有资金，80%银行贷款。

XX集团山西金海洋能源有限公司成立于2009年8月28日,前身为山西金海洋能源集团。公司现拥有资产200亿元；拥有下属企业24个，包括8座煤矿和16个地面企业，涉及煤炭生产、输送、洗选、发运、发电、冶金、建材及现代服务业等领域；公司实现了煤与非煤双轮驱动，科技进步与管理创新同步跟进，园区发展与绿色环保融为一体，着力实现传统产业新型化、支柱产业多元化、能源转型清洁化、高碳产业低碳化，建设成为基础牢固、优势突出、结构合理、运转高效、低碳循环发展的大型能源旗舰企业。

1.4 工程亮点

本工程首次将德国SunOyster光热电一体化技术引入中国，利用当地丰富的太阳能资源，打造国内太阳能新技术示范项目，具有很好的示范意义。

SunOyste申请了多个德国专利技术，能够对太阳能综合利用，是太阳能利用的革新一代技术。

1.4.1 SunOyster采用半抛物面槽式反射镜，通过自动跟踪系统，使槽式抛物面反射镜随太阳高度角变化，将太阳光反射到位于抛物面焦线上的真空集热管。真空集热管分内外两层，内层金属管外壁贴附砷化镓聚光电池，吸收太阳辐射光伏发电，光伏发电的同时，金属管内的导热油吸收砷化镓聚光电池的热量和太阳能辐射，导热油温度升高，对外供出热能，实现光热电一体化，达到太阳能的梯级综合利用（太阳能利用效率如图2.3-1所示）。发电效率为24%，热利用效率为40%，其它损耗为36% 。

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图1.4-1 SunOyster光热电一体化效率图

1.4.2 SunOyster的反光抛物面采用一种多层聚碳酸酯和玻璃纤维层材料，相比传统的抛物面镜，在保证其强度的同时，重量更轻且更便宜。在采用新型材料的同时，改变了传统槽式聚光的结构。综合多方面因素，可以有效降低设备成本。

1.5 太阳能资源

中宁县年平均日照时数为2999小时，占可照时数的68.5%，日平均日照日数为8.2小时；年际间变化小，最少年份为2855小时，最多年份为3220小时。月平均日照时数都在200小时以上，其中5～7月份月平均日照时数接近300小时。

拟选场区所在区域日照充足，多年平均总辐射为6015.6MJ/m2。太阳能资源属于“资源很丰富”区，适合建设大型光热电一体化项目。

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第二章 工程建设的必要性

2.1响应国家政策倡导，符合国家产业政策

太阳能是可再生能源，开发和利用符合国家环保、节能、减排的产业政策，是我国实施可持续能源战略和实现电力工业持续发展的重要举措。加大太阳能发电投入，将有利于改善我国的能源和电力结构，太阳能发电能减少常规能源的消耗，保持生态环境，为我国的洁净能源规模化开发利用奠定基础。

《可再生能源发展“十二五”规划》中提出，按照集中开发与分布式利用相结合的原则，积极推进太阳能的多元化利用，鼓励在太阳能资源优良、无其它经济利用价值土地多的地区建设大型光伏电站，同时支持建设以“自发自用”为主要方式的分布式光伏发电，积极支持利用光伏发电解决偏远地区用电和缺电问题，开展太阳能热发电产业化示范。加快普及太阳能热水器，扩大太阳能热水器在城市和乡镇、民用和公共建筑上的应用，在农村地区推广太阳房和太阳灶。到2015年，太阳能年利用量相当于替代化石燃料50万吨标准煤。太阳能发电装机达到2100万千瓦，其中光伏电站装机1000万千瓦，太阳能热发电装机100万千瓦，并网和离网的分布式光伏发电系统安装容量达到1000万千瓦。

因此，本项目的建设在XX地区，既具有良好的环保示范效果又符合国家产业政策。

2.2响应地区能源规划发展需要，优化地区能源结构

《XX回族自治区能源发展“十二五”规划》中提出：拓宽太阳能发电领域。加强政策扶持和引导，积极拓展太阳能发电市场。利用荒漠化土地，集中建设大型光伏电站。积极发展建筑一体化分布式太阳能光伏并网发电及自发自用的屋顶光伏发电工程；结合塞上农民新居、生态移民安置房建设，加快农村屋顶光伏并网发电建设，不断推进太阳能发电的技术进步。鼓励在通信、交通、照明灯领域采用分散式光伏电源。鼓励光伏、光热发电和光伏光热产业一体化开发，拓展和延伸产业链。到2015年，太阳能发电装机容量达到100万千瓦，太阳能光伏组件制造能力达到30万千瓦。

本项目的建设，有助于优化XX区的能源结构调整，加快能源生产和利用方式变革，全面提升能源开发利用综合效率，合理控制能源消费总量；促进XX区从资源依赖型向技术创新型转变，推动能源生产和利用方式变革，促进实现能源高效、清洁、可持续发展。

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因此，本项目的提出符合XX区的能源发展规划要求，能够促进地区能源结构的优化。

2.3引进德国新技术，打造国内太阳能光热电一体化新技术示范项目

本工程引进德国SunOyster技术，SunOyste申请了多个德国专利技术，能够对太阳能综合利用，是太阳能利用革新一代的技术。SunOyster技术通过吸收太阳辐射进行光伏发电，同时对外供出热能，实现光热电一体化，达到太阳能的梯级综合利用。本工程首次将SunOyster光热电一体化技术引入中国，利用当地丰富的太阳能资源，打造国内太阳能光热电一体化新技术示范项目，具有很好的示范意义。

2.4环境和社会效益显著

我国近年来经济快速发展，在工业化、城镇化快速发展的阶段，能源消耗和主要污染物排放日益成为制约建设宜居社会，改善人民生活水平的主要因素。近期出现全国范围内大面积的雾霾天气，严重影响了正常的生活和生产。雾霾的主要组成有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三种污染物。

本工程投产后，可减少常规燃煤电厂燃煤消耗量，从而减少二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物和粉尘的排放，有助于改善并保持当地区域空气质量和生态环境，对于建设中宁宜居城市有良好的推动作用。

槽式太阳能镜场可以吸收及遮挡太阳光线，从而降低电站地区的地表温度，大大降低地表的蒸发量，有利于植物的成活和生长。并且聚光镜的冲洗水漏入地面后，也为植物的成长提供了一定的水分。工程建成后，将尝试在镜场下方种植低矮耐旱绿色植被，改善沙化土壤。

该项目的建设可减少大气污染，改善当地的空气质量环境，有利于环境和资源保护，符合国家政策，所采取的环境保护措施先进、可靠、可行，从环保角度初步考虑是可行的。

表2.4-1 主要节能指标

序号 1 2 2.1 项目 总发电量 总供热量 至中宁电厂23330MW机组供热量 年供热量 年节约标煤价 6

数值 431.158310 320 60 457920 1385.19 8单位 kWh MW MW GJ 万元

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fqa3.html