1、中电投德令哈太阳能光热项目工程 项目立项书阶段项目立项书中国电力工程顾问集团西北电力设计院2013 年 09 月批 准： 陈 继 平审 核： 钟 晓 春校 核： 邓 科 锋 樊 守 峰 周 爽彭 兢 王 毅 王 欢李 伟 林 陈丽明编 写： 邓 科 锋 赵 晓 辉 李 杨石 涛 王 哲 李 富 春王 修 内 党 力 目录1 概述 .11.1项目概况 .11.2协作及分工 .12 建设的必要性 .12.1全球能源发展趋势 .12.2中国能源未来发展趋势 .22.3本项目建设的必要性 .33 太阳能资源分析及水文气象条件 .43.1太阳能资源概况 .43.2光热资源要素 .73.2.1 格尔木气象
2、站太阳能资源分析.83.2.2 光热资源测站太阳能资源分析.113.3光热资源评价结论 .124 建站条件 .124.1站址概述 .124.2交通运输 .134.2.1 铁路.134.2.2 公路.144.2.3 大部件设备运输.144.3水源 .144.4水文气象 .144.4.1 概述.144.4.2 气象站资料分析.154.5工程地质与地震 .164.5.1 区域地质构造及地震.164.5.2 站址岩土工程条件及初步评价.194.6电力系统 .205 工程设想 .205.1总平面布置 .205.1.1 镜场总平面布置.225.1.2 动力岛总平面布置.235.1.3 公用区域总平面布置.
3、245.2热机部分 .255.2.1 聚光系统.255.2.2 吸热系统.265.2.3 储热系统.275.2.4 天然气辅助锅炉.295.2.5 装机方案.295.2.6 热力系统.315.2.7 系统运行模式.325.2.8 发电量计算.335.3水务系统 .335.4电气部分 .345.4.1 电气主接线.345.4.2 发电机.345.4.3 主变压器.345.4.4 高压厂用电接线.355.4.5 高压起动/备用电源 .355.4.6 各工艺系统供电方案.355.4.7 电工构筑物布置.365.5热工自动化 .365.5.1 控制方式.365.5.2 主要热控设备选型原则.375.5
4、.3 本期工程热工试验室按承担检修任务设置。.376 环境和社会影响 .376.1厂址地区环境现状 .376.1.1 厂址概况.376.1.2 环境质量现状.386.2当地环保主管部门要求 .386.3环境影响分析 .386.4项目建成后对社会的正负面影响 .396.4.1 社会影响效果分析.396.4.2 社会适应性分析.396.4.3 社会风险及对策分析.397 投资估算及经济分析 .397.1投资估算 .397.1.1 编制依据.397.1.2 项目划分.397.1.3 定额套用.407.1.4 人工工资: .407.1.5 取费标准.407.1.6 材料费：.417.1.7 设备费.4
5、17.1.8 其他费用.417.1.9 基本预备费.417.1.10 价差预备费.417.1.11 投资估算.417.2经济效益分析 .477.2.1 经济效益分析依据.477.2.2 原始数据.477.2.3 资金筹措及分年度计划.487.2.4 工程形象进度.487.2.5 电价确定原则.487.2.6 主要指标分析.487.3敏感性分析及风险分析 .507.3.1 盈亏平衡分析.507.3.2 敏感性分析.517.4综合经济评价 .52中电投德令哈太阳能光热项目工程 项目立项书 项目立项书阶段第 1 页1 概述1.1项目概况本项目站址位于青海省海西州德令哈市东侧 41 公里处蓄集乡。德令
6、哈市距青海省省会西宁约 450 公里，老 315 国道从站址经过，青藏铁路从德令哈市经过，在德令哈建有火车站作为客、货转用站，交通便利；该地区地形平坦、地势开阔，南北方向地域宽度约 12 公里，沿公路方向（东西方向）长约 11.8 公里，约 140 平方公里，可具备大规模开发条件。德令哈市太阳能资源较丰富：太阳辐射量大，日照时数长，日照百分率高。开发和利用长久、清洁、无污染的太阳能资源潜力较大。具有利用太阳能的良好条件。同时拟选站址交通方面，便于项目实施。本工程的投资方为中电投黄河公司。本项目技术咨询方是 brightsource( 以下简称 BSE)公司。此项目的实施对国内太阳能热发电项目的
7、发展具有极高的示范作用。本工程总装机容量为 3100MW。本期工程容量为 1100MW。本项目带有储热系统。1.2协作及分工根据委托，本项目立项书由西北电力设计院与 BSE 公司共同编制完成，并由西北电力设计院负责归口，汇总出版。其中，太阳能部分(太阳能集热及蒸汽发生器部分的工艺设计、技经分析基础资料等)由 BSE 公司负责。2 建设的必要性2.1全球能源发展趋势近年来，受石油价格上涨和全球气候变化的影响，新能源和可再生能源的开发利用日益受到国际社会的重视。上世纪 80 年代中期以来，能源环境问题成为国际社会关注的焦点，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
8、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中电投德令哈太阳能光热项目工程 项目立项书 项目立项书阶段第 2 页目标，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，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
9、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 2010 年美国、德国、英国和法国将分别达到 7.5%、20.5%、10%和 22%；2020年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。2.2中国能源未来发展趋势对比中国的能源消费需求和能源生产情况，中国能源的供应具备如下特征：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 4
10、5 年，天然气约 61 年，煤炭约 230 年，铀约 71 年。而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。中国太阳能资源十分丰富，1971-200
11、0 年的近 30 年，太阳年总辐照量平均在10502450kW.h/m 2之间，大于 1050kW.h/m2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。因此，从确保能源安全、保护生态环境的角度出发，只有大力发展可再生能源，中电投德令哈太阳能光热项目工程 项目立项书 项目立项书阶段第 3 页才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。为保证人类稳定、持久的能源
12、供应，必须优化目前以资源有限、不可再生的化石能源为基础的世界能源结构，建立资源无限、可以再生、多样化的新的能源结构，走经济社会可持续发展之路。在众多的新能源中，太阳能由于独特的优势，正受到越来越多的关注：（a）储量“无限性”。（b）分布普遍性。（c）利用清洁性。（d）利用的经济性。2.3本项目建设的必要性(1) 符合国家能源发展战略本项目的建设符合国家“可再生能源中长期发展规划”以及“可再生能源发展“十二五”要求”。(2) 改善能源结构开发利用该地区得天独厚的太阳能资源，可在一定程度上减少网内化石能源容量的比例，优化能源结构，有利于提高可再生能源消费占能源消费总量的比重，符合国家能源战略和可再
13、生能源发展规划，对促进社会的可持续发展具有重大意义。(3) 合理的资源利用在沙漠、戈壁滩开发太阳能发电产业，可以使其广袤的沙漠、荒凉戈壁的土地资源变废为宝，实现全自治区经济和社会的可持续性发展。(4) 增加电网供电能力本工程在 15%天然气补燃情况下，项目投产后每年可以发电 2.84 亿度，增加电网的供电能力，促进地区经济发展。(5) 环境保护太阳能集热发电是目前排放量较少的一种太阳能资源开发利用技术。本项目1X100MW 机组的建设，每年可节约标准煤约 86100 吨，减少二氧化碳排放约 17.22 万吨，既可减少资源消耗，又可有效地减少温室气体排放，可极大地改善环境质量。光热发电设备制造生
14、产过程中的能耗小，污染少，电厂运行过程中既无熔盐系统排放又无温室气体排放，对环境的污染程度优于火电厂；(6) 示范作用中电投德令哈太阳能光热项目工程 项目立项书 项目立项书阶段第 4 页本电厂为示范项目，该项目的投产对未来塔式太阳能热发电的开发、建设、推广有较好的推广作用，并积累成功经验。通过对示范项目现有技术的验证和技术进一步改进完善，为今后大容量商业化项目的设计、建设、运行、维护等方面提供技术支撑。该示范电站将为青海新能源建设提供第一手资料，并起着 示范、展示和技术研发的平台，对青海新能源示范地区的建设其中积极地推动作用。（7）优于光伏发电根据德国空间中心(DLR)的研究报告指出，太阳能光
15、热与太阳能光伏发电相比较，太阳能热发电除了具有无污染、清洁电力等优点以外，热发电还具有如下一些光伏发电所无法比拟的优点：(1) 具有骨干电厂所必须的发电稳定性，发电稳定性优于光伏发电和风力发电等其它可再生能源；(2) 热发电可以使用大量已产业化的装备、工艺与材料，在已有产业基础上能很快发展到单台容量几十万千瓦的规模，可实现大规模发电，是替代常规能源较为经济的可再生新能源；(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) 用其他能源(油、气、煤)燃烧供热保证连续发电而克服太阳能光伏发电不连续的缺点，同时也克服了光伏发电调度性差的特点；(5) 能够与传统火力
16、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；(6) 其技术成熟度、设备损耗率与发电成本都可以支持大规模商业开发；(7) 受气候条件限制小，有阴天下雨供电能力，飘过云彩不影响发电质量；依据上述的优点，德国空间中心(DLR)的研究报告明确指出太阳能热发电适合于大规模发电，而太阳能光伏发电则更适合于小规模、离网发电。从替代常规能源、实现大规模发电的角度而言，太阳能热发电将是未来重要的太阳能大规模骨干电厂技术。3 太阳能资源分析及水文气象条件3.1太阳能资源概况太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、自然地理状况和气候条件有关。我中电投德令哈太阳能光热项目工程 项目立项书 项
17、目立项书阶段第 5 页国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积 2/3 以上地区年日照时数大于 2000 小时，中国太阳能资源分布的主要特点有：(1)太阳能的高值中心都处在北纬 2235这一带，青藏高原是最高值中心，四川盆地是低值中心；(2)太阳能辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；(3)由于南方多数地区云多雨多，在北纬 3040地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的升高而增长。按年太阳总辐照量空间分布，我国可以划分为四个区域，如图3.1-1 所示。四个区域的太阳能资源量及其分布见表 3-1。图 3.1-1 我国的太阳能资源分布图表 3.1-1 我国太阳能资源区域分布表名称 符号指标kWh/(m2a)占国土面积 地区极丰富带 1750 17.4% 西藏大部分、新疆南部以及青海、甘肃和内
