污水处理厂300kw光伏发电用户侧并网工程可行性研究报告.doc
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1、XX市XX污水处理厂300KW光伏发电用户侧并网工程可 行 性 研 究 报 告XX市XX电力工程设计有限公司二0一0年十月主要数据摘要1. 本项目总投资额 本项目总投资额为990万元,申请国家的金太阳补助510万元,政府支持180万,企业自筹300万元(项目总投资的30.3%)。2. 投资效益分析 本项目为300KW单晶硅太阳能光伏用户侧并网电站项目,由于光伏发电时间与电价峰值段吻合,XX地区工业用电的峰值电价为0.75元人民币。发电收入(节约电费):按年发电量42万度,如果从XX电网采购,每度电的价格为约0.75元,这样相当于节约电费31.5万元。3.利润测算经测算,项目实施后10年内左右即
2、可收回投资,纯受益时间不小于15年。4.发电量计算:安装角度为15度面向南方,该电站全年有效日照时间为1740小时,考虑电站损耗,折合满功率运行时间为1400小时。 电站整体转换效率 =80% 全年发电量:1740小时/年300千瓦80% (效率) =42万度/年。总计全年发电量为42万度(保守值)。5.节约能源本项目利用太阳能发电,符合国家再生能源法的要求。300KW容量太阳能电站建成投产后,年发电42万度电。 .按一度电能平均消耗334克标煤(按2007年全国6000kW及以上机组发电标准煤耗计算),相当于每年节省标煤约140.28吨。 .每燃烧一吨标煤排放二氧化碳约2.6吨,减少排放二氧
3、化碳约 364.728吨。 .每燃烧一吨标煤排放二氧化硫约24公斤,氮氧化物约7公斤计算,减少排放二氧化硫约3.37吨,氮氧化物约0.98吨,此外,还减少粉尘和烟尘。 (4).每燃烧一吨标煤排放260公斤煤渣计算,减少排放煤渣36吨。目 录1.概述11.1编制依据11.2城市概况11.3建设单位概况21.4研究范围31.5设计规模41.6建设的必要性41.7主要设计原则和指导思想131.8工作简要过程141.9主要技术经济指标142.建厂条件1420电力系统简介142.1电力系统现状况及近期发展152.1.1电源电网概况152.1.2电网规划和电力平衡182.1.3电站工程接入方案242.2厂
4、址条件242.2.1厂址选择原则242.2.2厂址地质条件242.2.3水文气象条件252.2.4气象条件262.2.5取水、排水条件153工程建设方案283.1厂区总平面规划布置及交通运输283.2电气方案303.3安装方式553.4给排水及消防564.环境保护574.1环境质量现状574.2环保标准594.3环保措施594.4初步结论615.劳动安全与工业卫生615.1防火防爆625.2防尘、防毒、防化学伤害625.3防电伤、防机械伤害和其他伤害625.4防暑、防寒、防潮625.5防噪声、防振动635.6其他安全和工业卫生措施635.7水土保持646节能和合理利用能源646.1概述646.
5、2遵循的合理用能标准及节能主要设计规范646.3建设项目能源消耗种类和数量656.4节能措施656.5节水措施666.6节约原材料措施667工程项目实施的条件和轮廓进度677.1实施条件677.2工程建设的轮廓进度688.投资估算及资金筹措698.1 投资估算698.2 资金筹措719.投资效益分析719.1 评价依据719.2 产品销售收入729.3 成本费用测算729.4 发电量计算7310.结论7311.附件(国家政策及煤炭发电排放系数推算)751.概述1.1编制依据中华人民共和国可再生能源法(2005.2.28);光伏系统并网技术要求GB/T19939-2005;光伏发电站接入电力系统
6、技术规定GB/Z19964-2005;投资项目可行性研究指南;建设项目环境保护管理条例国务院令第253号;建设项目经济评价方法与参数(第三版);工业企业设计卫生标准GBZ1-2002;建筑抗震设计规范(GB50011-2001);中华人民共和国节约能源法(2008.4.1)。1.2城市概况 XX市位于东经111度58分-113度44分,北纬35度49分-37度08分之间,地处中国山西省东南部,是连接晋、冀、豫三省的重要通道。全市总面积13896平方公里,是中市区面积334平方公里。平均海拔1000米,最高处2453米。由于居太行之巅,有“与天为党”之说,故又称“上党”。这里自古是兵家必争之地,
7、有“得上党而望中原”之称。 XX地处黄土高原东南部,群山环绕,地形复杂,海拔较高。按我国气候大划分标准,属暖温带季风气候。其基本特征是:四季分明,冬长夏短,春略长于秋;气候温和始终雨热同季,大陆性季风强盛持久,海洋性季风的作用相对较弱。年平均气温5度到11,年平均降雨量为600毫升以上。XX市物产资源丰富,市区以及周围地区地平水浅,是山西省有名的一个“米粮川”。矿产资源黑(煤)、青(石炭岩)、黄(硫磺矿)、白(石膏)都有。煤的储量大,质量优,品种齐全,开采条件好。石炭石分布广,现已探明的储量占全省的百分之十七。XX县刘家山的硫磷矿和潞城县的石膏储量也相当可观。除此之外,水资源充足,地表水有漳泽
8、、陶清河等水库,地下水潞城县辛安(西流)泉平均流量为每秒九点五立方米,这些都为建设城市、发展工农业提供了优越的条件。1.3建设单位概况XX市XX污水处理及回用工程厂址设置在长钢铁路北侧,XX至黄碾公路西侧,黄碾镇南,漳河东岸,属于黄碾镇黄南村土地,现为废弃厂房等,本工程近期占地6.29公顷。工程建设规模:近期2013年,规模 7.5万m3/d;远期2020年,规模11万m3/d。污水处理工艺为改良/工艺辅以混凝、过滤,污水处理后出水排入厂漳河,污泥经浓缩脱水后进行电厂焚烧或填埋;回用水主要用于电厂冷却等。XX市XX污水处理及回用工程总投资为28041.87万元,其中厂外污水管网投资为6468.
9、50万元。1.4研究范围n n电站接入系统n n水文气象条件n n工程地质条件n n工程建设方案n n环境保护n n劳动安全与工业卫生n n节能和合理利用资源n n工程建设轮廓进度和条件n n投资估算1.5设计规模该电站建设规模为300KW,所发电量全部并入污水处理厂内部低压网。1.6建设的必要性XX建设该电站的必要性:在XX冶炼行业和火力发电行业主要依靠地方丰富煤炭资源,这些行业为地方经济和社会作出了巨大贡献,在贡献的背后也存在一些不可避免的矛盾,那就是排放污染的问题,我们知道火力发电厂和冶炼行业都会排除大量的污染物,这些污染物将会直接影响空气质量。有利的一面是挖掘煤炭可以创造使用价值,为人
10、类提供很多服务。比如说供电、供热,但要讲究适度,适时,适宜的开采挖掘,这样才不会有负面影响。不好的一面是过分挖掘煤炭会造成土地塌陷、环境的破坏、空气污染、煤炭供求不平衡,煤炭价格发生波动,煤炭市场混乱。煤炭是可以给我们带来很大好处,但不能勉强,要合理开采,保护我们共同拥有的大自然,这才是明智之举,因此对煤炭资源需要合理的利用。在XX尽管采取了“输煤不如输电”方法,却带来了XX城市周边大面积集中式的污染,越来越多的地方领导认识到,环境状况既是城市外观形象的表现,又是城市内在质量的反映,地区环境状况的好坏也日益受到各级领导的重视,已成为摆在我们面前的一项富有紧迫感的战略性课题,为了减少有限煤炭资源
11、的开发和合理利用有限资源,建设光伏电站是一个理想选择。光伏电站电力来源于阳光,没有排放,零污染,维护成本低。污水处理厂利用空地,建设300KW光伏用户侧并网电站,每年可发电42万度,由于光伏电站寿命长达25年,因此可以推算出在25年内排污量,减少排放二氧化碳约9118.2吨,相当于节省标煤约3507吨,减少排放二氧化硫约84.25吨,氮氧化物约24.5吨,减少排放煤渣900吨,此外,还减排漂浮粉尘和烟尘,25年发电1050万度。1.6.1利用再生能源发电是解决能源短缺的途径之一。人类正面临着巨大的能源与环境压力。当前的能源工业主要是矿物燃料工业,包括煤炭、石油和天然气。一方面,矿物能源的应用推
12、动了社会的发展,其资源却在日益耗尽,世界煤炭探明储量约8475亿吨(2007年),只能用200220年,世界石油探明储量约1686亿吨(2007年),只能用41年,全球天然气已探明储量为180万亿立方米,可再开采65年。2008年中国的能源状况与政策白皮书指出,我国能源资源总量比较丰富,但由于人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源拥有量仅为世界平均水平的十五分之一左右。随着我国经济迅速发展,对能源需求量日益增加,到2007年底,我国发电装机容量达到7.13亿千瓦以上,社会用电量达3.25万亿度,其中火电约占77
13、.73%,发电量约2.51万亿度,年消耗煤炭约13亿吨。据统计,中国煤炭2007年底已探明可采储量1145亿吨,占全球已探明可采总储量的13.5%,可再开采六十年左右。中国石油2006年已探明可采储量为32亿吨,占全球已探明可采储量的1.9%,可再开采18年;天然气已探明可采储量为2.4万亿立方米,占全球已探明可采储量的1.3%,可再开采47年。人类对能源的需求持续增长及经济快速增长加快了能源消耗的脚步,能源紧张状况日益严峻。全球一次性能源匮乏而我国更为紧缺,积极开发含水电、风电、太阳能和生物质能在内的可再生能源是解决能源出路的最好途径之一。1.6.2全球变暖问题日益严峻使可再生能源快速发展成
14、为必然全球变暖问题的现实有目共睹,温室气体排放的恶果日益明显。如果说以前全球气候异常听起来更像是一个科学预言/谎言的话,那么05 年的飓风潮和06年感受深切的暖冬无不警示人类,全球变暖的时代已经降临。07年达沃斯世界经济论坛上全球政要和经济领袖们关注的焦点不是恐怖主义、核威胁和宗教冲突,也不是全球经济贸易失衡或消除贫困,而是环境保护、全球气候变暖。G8 峰会已把气候问题列为首要议题。种种迹象表明,全球变暖已经是最重要、最热门的国际议题之一。2005 年2 月生效的京都议定书规定,主要发达国家在20082012 年期间将温室气体排放量平均比1990 年削减5.2%,在此期间,发展中国家不承担减排
15、义务。07 年3 月初的欧盟春季首脑会议上,欧盟27 个成员国一致同意:单方面承诺到2020年将欧盟的温室气体排放量在1990 年基础上减少20%,并声称若美国、中国等能够加入,减排目标还可以提高到30%。如果京都议定书及后续协议要实行所制定减排温室气体的目标,光靠节能和清洁排放技术是不够的,唯有发展持续可靠的可再生清洁能源才是治本之法。同时,越来越多的公司把应对全球变暖看成是一个巨大的商机而不是负担。新能源吸引的风险投资飞速增长。我们丝毫不怀疑,在未来2030年中,为应对全球气候变暖的挑战,将成就一大批新兴行业,可再生能源产业必然位列其中。1.6.3可再生能源发电是解决燃煤中SO2对大气严重
16、污染的有效途径之一。山西省空气质量劣于三级的城市为14个,占其监测城市总数的93.3%,因为山西既是我国的产煤大省,更是火力发电大省,造成的空气污染比较严重,监测显示,其空气污染物中二氧化硫占57%,颗粒物占32%,二氧化氮占11%。全国113个大气污染重点防治城市中,山西省的太原、大同、阳泉、XX、临汾等5个城市均为劣三级标准城市,其中太原排名91位,XX排名106位,大同、阳泉、临汾排名依次为111、112、113位;后4个城市均位于全国空气污染最严重的10个城市之列。矿物能源的无节制使用,引起日益严重的环境问题,产生的大量污染物如CO、SO2、CO2和NO2,是大气污染的主要污染源之一。
17、我国目前每年发电平均用煤量约11.4亿吨,SO2的排放量约1350万吨,粉尘排放550万吨左右。据估计,我国由矿物燃料消耗每年排放的总量可达22.7亿吨,相当于6.2亿吨碳排量,是全球GHG(温室效应气体)总排量的11.8%左右。这些污染物导致气温变暖,损害臭氧层,破坏生态圈碳平衡,释放有害物质,引起酸雨等自然灾害,造成土壤酸化,粮食减产和植被破坏,而且还能引发大量呼吸道疾病。而建设太阳能发电厂不排放烟尘和SO2,使周围大气环境质量得到明显改善。2003年统计,仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达220亿元,酸雨造成的经济损失在1995年曾达到1165亿元,约占当年国民生产总值2%,可见大气污
18、染造成的巨大经济损失,严重制约了经济的发展。SO2的污染更危及人体健康,大气污染严重的状况成为人们对社会不满的因素之一,甚至影响了一些地区的社会安定。2005 年中国通过的可再生能源法,给可再生能源发展定下了法律基础,并于2006 年1 月开始生效。“十一五”规划明确提出五年内单位GDP 能耗下降20,主要污染物SO2和化学需氧量排放量下降10。利用可再生能源发电可以大量减少温室气体及SO2的排放,目前世界上瑞典、葡萄牙、丹麦、芬兰等国家大量利用可再生能源发电,其发电量占电力消费总量的2550%。我国即将公布的新能源产业振兴发展规划(草案)的目标,太阳能光伏发电装机规模在2011年、2020年
19、将分别达到200万千瓦和2000万千瓦,这一目标装机规模比2007年9月颁布的可再生能源中长期发展规划提高了9倍多,足见其前途广阔同时还可减少温室气体及SO2的排放量。1.6.4太阳能具有其他可再生能源无可比拟的优势由于常规化石能源在可以预见的未来将会耗竭。所以对可再生能源的开发利用在今年得到广泛重视。在这些可再生能源中,传统可再生能源(主要为水力)仍占绝大多数,但新的可再生能源已经越来越显示出其光明的前景。新的可再生能源主要包括风能、太阳能、生物质能源、地热能、潮汐能等,其中,风能、太阳能、生物质能源的发展速度最快。在过去的6年里,风电年平均增长率达到了22%;最近10年太阳能电池生产年平均
20、增长率为37%;以美国、瑞典和奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模,分别占该国一次能源消耗量的4、16和10。在这些主要的可再生能源中,太阳能具有其他可再生能源无可比拟的优势。1.6.4.1无二次污染,对环境的影响极小 太阳能发电不排放任何温室气体,没有噪音,对环境而言无任何负担。不仅与化石能源相比优势明显,与其他新能源相比,太阳能发电也是对环境影响最小的一种。水能和潮汐能的利用都会对生态平衡造成影响,而生物质中的硫化物、氮化物通过燃烧会再次产生污染气体排放到空气中释放出温室气体从而造成二次污染。风能和太阳能不存在二次污染的问题。1.6.4.2应用广泛,受地理位置限制
21、小 风能的应用受地理位置的影响极大,风力发电机要求建设地风资源高,年平均风速7米/秒以上,且规模较大,一般是采取大规模风场发电模式。而太阳能则无这方面的要求,只要有太阳的地方就能使用太阳能,可用于大型电站、光伏建筑一体化、家庭等各种场合,应用相对广泛。1.6.4.3能量来源较稳定从可用总量上看,水能、潮汐能都太小,不足以满足人类需求。受控核聚变或许是一个选择,但“受控”的实现可能还要耗费人类几十、上百年或者更长的时间。况且,即使受控核聚变实现,安全问题也总会相伴左右。地热能从理论上看也具有潜力,但如何利用是一个很大的难题,技术上的挑战比受控核聚变更高,安全性也难以保障。生物质能量来源很广泛,但
22、受生物成长周期等因素的影响大,同时由于多数生物含能量低,其生物质的收集量很大;而风能也受气候变化的影响;太阳能受太阳光照射时间长短方面的影响,根据统计多数地区每年的日照时间比较稳定,这样太阳能的能量来源就比较稳定。所以,太阳能是人类所知,目前已经可以利用的,清洁安全的,能够解决人类未来所需的唯一能源选择。1.6.4.4太阳能发电能实现能量净流入可再生能源,比如说生物质能源,经常被质疑的一点是,生产这些能源可能是得不偿失的,即这些能源所能产生的能量可能还抵不上制造它们所消耗的能量。对于太阳能光伏发电技术来说,这一点已不是问题。根据美国能源部2004 年经过严格实验证明,太阳能光电系统产生的能量远
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