甘肃10兆瓦熔盐塔式光热发电项目环境影响报告书.doc
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1、1、工程概况1.1基本情况建设项目名称:敦煌首航节能新能源有限公司10兆瓦熔盐塔式光热发电项目建设性质:新建建设地点:本项目厂址位于甘肃省敦煌市七里镇以西的光电产业园区,距敦煌市区18km。场址范围坐标为:东经92139530,北纬39534135,站址南侧为215国道。敦煌火车站、机场均位于距市区城东,南可进青海、西北能通新疆,交通便利。总体地势呈南西高、东北低,无冲沟发育,地势平坦开阔。组织机构及劳动定员项目建成后,需要配置生产运营人员为40人,其中管理人员4人、工程技术人员16人、技师16人、其它办公及后勤人员4人。生产制度本项目实行365天工作日,主要生产岗位实行三班制;辅助生产岗位为
2、两班制;管理人员实行白班兼职制;其他人员为白班制(必要时兼值班)。项目投资本项目总投资为40000万元,其中土建投资3288万元。资金全部自筹。建设进度项目计划于2014年3月开工建设(现场施工准备工作启动),2015年7月建成投产,建设总工期17个月。1.2建设内容本项目主要由主体工程、辅助工程、并网工程、公用工程、环保工程以及生活服务设施六部分组成,建筑总面积2587m2。主要工程内容见表1-1。1.3建设规模及发电量本项目建设规模为10MW熔盐塔式太阳能热发电电站,选用1台10MW高效凝汽式汽轮发电机组,直接空冷。项目建成后年利用小时5250小时,折算成满负荷发电,机组的年利用小时数可达
3、4725小时,年发电量约52500MW.h。表1-1 项目组成一览表序号名称主要内容备注1主体工程塔式太阳能集热系统:定日镜光场、熔盐吸热器系统、储热系统、蒸汽发生系统和伴热系统生产区发电系统2辅助工程除盐水生产系统、循环水冷却水系统、空冷系统生产区压缩空气系统、氮气系统、空调系统等设备维护修理辅助配套工程组装生产区3公用工程供水工程:工业用水由党河水库统一供水,生活用水由光电产业园区行政服务中心统一供水,厂内设2座800m3生产储水池。供、配电系统:厂用电系统电压采用6kV、380/220V 两级电压。主厂房设高压厂用电配电装置金属中置式手车开关柜及两台容量为1600kVA 汽机房变压器;
4、生产区供热工程:全厂各厂房的采暖及生活区采暖均为空调消防系统:采用消火栓消防系统和自动喷水灭火消防系统合并的消防给水系统,并设置消防站。生产区4并网工程新建110kV升压站一座,发电厂单回110kV 出线接入月牙泉330kV 变电站,月牙泉330kV 变扩建110kv间隔一个,输送线路约为9km。生产区5环保工程采用清洁能源;除盐水系统浓水利用化学水处理系统处理后回用;冷却塔排污水经处理后全部回用;生活污水采用一体化装置处理;绿化6生活区本项目生活服务区设在镜场中心位置生活区1.4项目占地及总平面布置工程建设总占地120hm2,其中永久占地119.65hm2;临时占地0.35hm2,占地类型全
5、部为裸地(荒漠戈壁)。项目占地情况详见表1-2。1.5项目主要建(构)筑物本项目主要建(构)筑物见表1-3。1.6主要原料消耗本项目生产主要原料为熔盐,熔盐作为传热工质需要现场制备,正常情况下集热场所需工质一次制备完毕,并循环运行,仅在运行过程中有少量补充,原料基本是一次购足,初始启动时基本用完,不需储存过多的储量。熔盐主要成分及性状本项目所用熔盐为混合型熔盐,其组成成分及性状情况见表1-4。表1-2 工程占地面积表 占地性质项 目占地类型数量(hm2)备注永久占地定日镜场及围栏内空地区裸地(荒漠戈壁)106.171750个10m10m铁艺网围栏裸地(荒漠戈壁)0.21围栏总长4150m,宽0
6、.5m,其中管理设施区围栏长630m。电缆沟裸地(荒漠戈壁)0.03400m长,宽0.8m组装生产区裸地(荒漠戈壁)0.80生产供水管线裸地(荒漠戈壁)0.90总长450m,宽2m。生产区管理设施区裸地(荒漠戈壁)3.14生活区裸地(荒漠戈壁)0.80进场道路裸地(荒漠戈壁)0.40长400m,宽6m为混凝土道路,两侧各2m绿化带。定日镜清洁带裸地(荒漠戈壁)4.80长16km,宽2.5m场内道路裸地(荒漠戈壁)2.4长6000m,宽4m。小计119.65临时占地围栏外侧施工扰动裸地(荒漠戈壁)0.35围栏长3520,外围外扩1m扰动。小计0.35合计120.00表1-3 主要建(构)筑物一览
7、表序号建(构)筑物名称建筑面积(m2)结构形式1汽机房792混凝土排架,钢结构屋面2循环水及综合水泵房280混凝土框架3行政和生产综合楼375混凝土框架4餐厅及宿舍120混凝土框架5材料库及镜场组装车间510混凝土框架6办公楼510混凝土框架总计2587表1-4 熔盐组分及性状熔盐名称主要组分性状成分及比例成分及比例颜色形态混合硝酸盐NaNO3 60%KNO3 40%白色固体粉末熔盐性质熔盐是指盐类熔化形成的熔体,是由阳离子和阴离子组成的离子熔体。能构成熔盐的阳离子有80余种,阴离子有30余种,组合成的熔盐可达2400余种。由于金属阳离子可有几种不同的价态,阴离子还可组成不同的络合阴离子,实际
8、上熔盐的数目将超过2400种。 为满足太阳能高温传热,储热的要求,一些新型的高温熔盐具有较好的热稳定性,是一种理想的高温热载体。目前国内主要有二元混合硝酸盐(60% KNO3。40%NaNO3)以及三元混合硝酸盐(53% KNO3。7% NaNO3。40% NaNO2),这些混合熔盐的使用温度范围广泛、低蒸气压、大热容量、低粘度、熔点低、传热效率高、传热稳定、使用温度可以精确控制,特别适合大规模的热转换和热传递,可替代蒸气和导热油,是优良的传热介质。一般来说高温熔盐的分解温度在600以上,本项目采用的混合熔盐为610。熔盐耗量根据本项目集热场规模,熔盐一次用量为4600t。熔盐储存及储量熔盐一
9、次购足4600t,集热系统启动时用量为4500t,剩余100t为KNO3和NaNO3各为50t作为备用,以供集热系统补充。熔盐为袋装形式,储存在封闭的库房内。1.7辅助工程除盐水生产系统除盐水生产系统的功能是将原水经化学除盐处理后,为集热系统、储热换热系统及熔盐制备系统和发电系统的所有回路供应除盐水。冷却系统本工程主机采用直接空冷方案,辅机采用冷却水循环系统,冷却设备包括冷油器、发电机空冷器等。1.8公用工程水源项目区生活用水由园区供水管网统一供水,园区供水管网已由园区管委会统一建设,目前正在敷设中,2014年4月左右供水管网敷设至项目区边界,本项目新修供水管总长400m,接至本项目水泵房。管
10、沟开挖宽度1m,埋深1.50m。厂区工业用水由党河水库统一供水,厂区设置2座容积为800m3兼有沉淀作用的蓄水池2座,通过储水池向各用水单位供水,生产用水管网已由园区管委会统一建设,目前正在敷设中,2014年4月左右供水管网敷设至项目区边界,需新修供水管总长400m。管沟开挖宽度2m,埋深1.50m。供水方式厂区设置2个容积为800m3兼有沉淀作用的蓄水池,总蓄水量为1600m3 ,通过储水池向各用水单位供水。除盐水给水系统除盐水给水系统流程为:厂外补给水管道厂区蓄水兼初沉池 除盐水处理系统。管道采用DN100焊接钢管。循环水给水系统循环冷却水流程为:冷却塔集水池循环水泵吸水池循环水泵循环水压
11、力供水管辅机冷却水系统冷却塔循环水压力排水管冷却塔集水池。循环水量为300 m3/h。生活水给水系统厂区采取独立的生活给水系统, 园区供水系统输送给各用水单元。消防水系统消防给水系统供水设施设置在综合水泵房内,安装1台100%容量由电动机驱动的消防水泵(变频控制)为工作泵。消防给水系统采用1 套气压罐变频控制系统,用于稳定消防系统管网的流量和压力。本项目设置2座800m3 蓄水池,专门为消防用水,以保证全厂最大一次消防用水量300m3/2小时。用水量本项目生产、生活共用新水量为11.853m3/h,其中生产用新水为11.67m3/h(5.514万m3/a),主要为除盐水系统用水。年生活用水量为
12、0.183m3/h (5.514万m3/a)。生产用水按4725小时核算,生活用水按365天核算。 太阳能换热器额定连续蒸发量为43.64 m3/h,汽轮机为高温高压凝汽式汽轮机,额定凝结水量为37.22m3/h,则机组补除盐水量为6.42 m3/h。整个除盐水系统回收率为55%,则除盐水系统用新鲜水为11.67 m3/h。冷却塔补水采用回用水,根据工业循环水冷却设计规范(GB/T50102-2003)本项目冷却塔蒸发损失水率为1.2%,冷却塔风吹损失水率为0.1%,冷却塔排污量为1.5m3/h,则冷却塔采用回用水5.4 m3/h;镜面冲洗水采用回用水,回用水量1.11 m3/h。根据甘肃省行
13、业用水定额(修订本),生活用水以每人每天110L计,项目定员40人,生活用水约0.183m3/h。生产、生活用新水情况见表1-5。表1-5 项目生产、生活用新水一览表序号用水单位用水量(m3/h)备注1除盐水系统用水11.672生活用水0.1833合计11.8531.9排水厂区内排水系统采用雨水、生活污水和工业废水分流系统。雨水系统在厂区内及其周边设置排水沟将雨水导出厂区外,依重力渗透返入地下。工业废水系统项目工业废水主要来自除盐水系统排污水、冷却塔排污水、主厂房杂用水以及镜面冲洗水。除盐水系统排污水5.25 m3/h经化学水处理设备处理后回用于镜面冲洗1.11m3/h和冷却塔补水4.07m3
14、/h。冷却塔排污水经一级反渗透处理后淡水1.12m3/h回用于冷却塔补水,反渗透浓水0.28m3/h经浓水反渗透装置再次处理,淡水0.21m3/h回用于冷却塔补水,浓水0.07m3/h排入蒸发池自然蒸发。主厂房杂用水0.08m3/h经油水分离器处理后蒸发消耗。镜面冲洗水1.11m3/h蒸发消耗。(3)生活污水系统生活区的生活污水0.146m3/h经污水管道汇集至地埋式一体化污水处理装置,处理达标后用于绿化或降尘。1.10供暖根据目前建筑和总图专业的数据,厂区采暖建筑面积约1515m2;采用空调供暖。1.11总体工程进度本项目计划建设总工期17个月。工程计划于2014年3月开始施工准备,2015
15、年7月完工,建设总工期17个月。1.12环境敏感点经拟建项目厂址区及评价范围区域现场调查,主要环境敏感点为项目东侧的敦煌古城。具体敏感点调查统计见表1-6。表1-6 主要环境敏感点统计表序号名称与工程位置关系环境特征1敦煌古城东侧约8km国家AAA景区2园区地下水/2、工程分析2.1太阳能热简介及与光伏发电的区别2.1.1太阳能热简介太阳能热发电也叫聚焦型太阳能热发电,是通过光-热-功的转化过程实现发电的一种太阳能发电技术形式。通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来,加热水产生高温高压的蒸汽,用蒸汽驱动汽轮机发电。太阳热能通过加热蒸汽带动发电机发电,其基本组成与常规发电设备类似,但其
16、根本区别在于热蒸汽的产生方式上。太阳能热发电的概念早在19 世纪就已经提出,自从1878 年在巴黎建立了第一个小型点聚焦太阳能热交换式蒸汽机以来,能源领域专家从各个方面对太阳能热发电技术展开探讨,尤其是20世纪80年代以来,美国、意大利、法国、前苏联、西班牙、日本、澳大利亚、德国、以色列等国相继建立起各种不同类型的试验示范装置和商业化运行装置,促进了太阳能热发电技术的发展和商业化的进程。据不完全统计,仅在19811991 年10年间,全世界就组建了20 多座500kW 以上的太阳能热发电系统。近些年来,能源价格持续上涨,特别是对全球气候变化的担忧,促使许多国家开始对太阳能热发电寄予希望,正是这
17、些因素促使太阳能热发电技术在国际范围内得到迅速发展。我国太阳能热发电技术的研究开发工作开始于70年代末,近年来更是有了飞跃式的发展。2012年11月亚洲首个兆瓦级塔式太阳能热发电站中科院八达岭太阳能热发电实验电站在延庆县建成发电,总装机容量为1MW。该实验电站的成功也标志着我国成为继美国、德国、西班牙之后,世界上第四个掌握集成大型太阳能热发电站相关技术的国家。内蒙古鄂尔多斯太阳能热发电特许权项目即将开工,2013年7月青海中控德令哈50MW塔式太阳能热发电站一期10MW工程顺利并入青海电网发电,标志着我国自主研发的太阳能光热发电技术向商业化运行迈出了坚实步伐,为我国建设并发展大规模应用的商业化
18、太阳能热电站提供了强力的技术支撑与示范引领。2.1.2太阳能热与光伏发电的区别太阳能光热发电是将光能转变为热能,然后再通过传统的热力循环做功发电的技术。而光伏发电是由光子使电子跃迁,形成电位差,光能直接就转变为电能。因此,光伏发电产生的是直流电,而太阳能光热发电产生的是和传统的火电一样的交流电,与传统发电方式和现有电网的匹配性更好。太阳能热与光伏发电的区别见表2-1所示。表2-1 太阳能热与光伏发电的区别光热发电光伏发电发电原理利用太阳光中的热能转化为动能并使用汽轮机进一步转化为电能实现发电的过程。利用太阳光中的的可见光形成光电子,使用半导体吸附并形成电流从而实现发电的过程。可利用太阳能资源3
19、0%60%年发电小时数储能:4000-5000不储能:1000-20001000-2000占地面积(m2/MW)35-4025-30转换效率12%-25%10%-20%应用范围由于其与火力发电有着共性,同样适合集中式大规模发电使用小规模,分布式发电储能系统通过一些介质等材料进行热储存,使用寿命长,损耗小。使用电池进行电能储存,使用寿命短,损耗大。全球技术水平技术已相对成熟技术成熟应用,可能有新的技术突破优势储热成本低且效率高,年发电小时数长,与其他热发电可有效契合。技术产和业已相对成熟劣势对地理条件要求较高生产和维护过程中存在污染,且稳定性有待提高2.2项目工艺技术方案比选2.2.1太阳能热发
20、电技术选定太阳能热发电技术是指通过集热装置将太阳光聚集并将其转化为载热介质的高温热能,然后通过常规的涡轮机械或其它发电技术将其转换成电能的技术。这种聚焦式太阳能热发电系统又统称为CSP(Concentrating Solar Power)系统。目前国际范围内,太阳能热发电技术根据集热器类型的不同主要分为四类。塔式太阳能热发电技术及特点塔式太阳能热发电系统主要由定日镜系统、吸热与热能传递系统、发电系统三部分组成。定日镜系统实现对太阳的实时跟踪,并将太阳光反射到吸热器。位于高塔上的吸热器吸收由定日镜系统反射来的高热流密度辐射能,并将其转化为工作流体的高温热能。高温工作流体通过管道传递到位于地面的蒸
21、汽发生器,产生高压过热蒸汽,推动常规汽轮机发电。由于使用了高塔聚焦,典型的塔式太阳能热发电系统可以实现2001000 以上的聚焦比,投射到塔顶吸热器的平均热流密度可达3001000kW/,工作温度高达1000以上,电站规模达200MW 以上。槽式太阳能热发电技术及特点槽式太阳能热发电系统通过一定数量的槽式集热器将吸收的太阳能转化为高温蒸汽的热能,并最终通过汽轮发电机转化为电能。槽式集热器的聚光反射镜从几何上看是将抛物线平移而形成的槽式抛物面,它将太阳光聚焦在一条线上。在这条线上安装有管状集热器,以吸收聚焦后的太阳辐射能。因此槽式聚焦方式亦称为线聚焦。槽式抛物面一般依其焦线按南北方向布置,因此其
22、定日跟踪只需一维东西方向跟踪。碟式太阳能热发电技术及特点碟式太阳能热发电系统一般由旋转抛物面反射镜、吸热器、跟踪装置以及热功转换装置等组成。碟式反射镜可以是一整块抛物面,也可由聚焦于同一点的多块反射镜组成,因此碟式聚焦方式亦称为点聚焦。整个碟式发电系统安装于一个双轴跟踪支撑装置上,实现定日跟踪,连续发电。碟式系统的吸热器一般为腔式,与斯特林发电机相连,构成一个紧凑的吸热、做功、发电装置。由于聚焦比大,工作温度高,碟式系统的发电效率高达30%,高于塔式和槽式。菲涅耳式太阳能热发电技术及特点菲涅耳(Fresnel)式太阳能热发电技术是由澳大利亚悉尼大学科学家提出的一种利用线性菲涅尔反射聚光集热器,
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