西沙永兴岛LNG分布式能源站项目建议书（申请稿）

西沙永兴岛LNG分布式能源站

项目建议书

 

 

项目概况及编制依据

项目概况

编制依据

根据海南XXX科技开发有限公司提供的《西沙海岛能源规划方案》的要求，进行西沙永兴岛LNG分布式能源站工程的可行性研究工作。主要编制依据文件如下：

《西沙海岛能源规划方案》（2011.06）；

委托方提供的必要设计输入资料和有关的会议纪要。

有关现行的标准、规程、规定，如：

《工程建设标准强制性条文电力工程部分》（2011版）；

《火力发电厂设计技术规程》（DL/T 5000-2000）；

《热电联产项目可行性研究技术规定》（计基础【2001】26号）；

《燃气-蒸汽联合电厂设计规定》（DL/T5174-2003)；

《电力设备典型消防规程》（D5027-93）；

《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）；

《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；

有关施工、安装、调试及验收的国家标准；

国家及当地执行的环境保护面的地方性法规等。

研究范围

由于本项目的特殊性，没有进行初步可行性研究，本可行性研究是在委托方指定的永兴岛永兴路北部区域内进一步落实能源站的建设基本条件（建设场地、交通运输、燃料、冷却水水源、淡水水源等）； 同时提出与电厂生产有关的各生产系统的原则性设想，并初步确定热电联产的发电机组型式、 环境保护措施以及本企业与附近企业的关系协调； 在上述研究的基础上提出本工程的投资估算及经济评价。同时考虑涵盖第一冷冻站、集中热力站在内的能源站总体布置规划。

对于接入系统设计、环境影响评价报告、地质灾害性评价报告、配套LNG输气管网等项目的可行性研究专题报告由业主另外委托有资质的单位进行专门设计，不在本可行性研究报告范围。

城市概况

永兴岛概况

西沙群岛位于南海中部、海南岛东南方，其海岛地理位置在北纬15°46′49"（中建岛）～16°58′56"（赵述岛），东经111°11′40"（中建岛）～112°44′22"（东岛）之间。共有岛屿32座，陆地面积约8平方公里，海域面积约50多万平方公里。其中，永兴岛是西沙群岛最大的岛屿，地理坐标为北纬16°50′，东经112°20′，面积约2.13平方公里，是三沙市政治、军事、经济、文化中心，距三亚榆林港约337公里，距文昌清澜港约344公里。

永兴岛位于宣德群岛北部，是三沙市政治、军事、经济、文化中心，距三亚榆林港约337公里，距文昌清澜港约344公里，是我国三沙市重要的对外贸易、文化交流口岸，也是我国南海地区人流、物流、资本流、信息流交汇的多功能综合性中心城市。

根据永兴岛重点区域建设规划，整个规划区总占地43.28公顷，将设置港口服务与管理、渔业服务与管理、商业服务、旅游服务等功能区。2013年末，全岛常住人口200人，星级酒店流动人口500人。目前永兴岛上建有机场、港口、行政办公大楼、医院、西沙宾馆、图书馆、银行、粮站等公共建筑设施，吸引越来越多的游客来海岛旅游，对能源需求增长迅速，当前风能、太阳能发电电力供应已不能满足需求，并且能源利用引起的环境污染和生态问题越来越突出。

因而在新的发展阶段，西沙永兴岛的能源结构亟待调整，将以风电、太阳能及小型煤电为主的能源结构逐步调整为使用清洁能源能源──天然气为主，通过船载LNG方式运至岛屿，通过冷能利用和天然气微燃发电机组、吸收制冷机组，实现对岛屿的冷电联供。

西沙永兴岛电力系统现状

2013年7月21日，海南电网公司与三沙市人民政府共同签订了《三沙电力发展战略合作框架协议》。按照协议，“十二五”期间，海南电网将计划投资3亿元，改造三沙市现有民用电网，以及新建电源、电网项目、小型基建及土建等配套工程，加快永兴岛民用电网建设改造，不断提高永兴岛配电网自动化水平和供电可靠性，保障永兴岛现有用电设施及新增项目的用电需求永兴岛。

2013年12月31日，三沙市500kw独立光伏发电示范项目工程在永兴岛正式竣工，标志着海南省首个独立光伏智能微电网在三沙建成运营。该项目将为三沙市军民生产生活提供充足的电力供应。同时，该项目具备良好的可扩展性，将为岛上的电力发展和能源高效综合利用奠定良好基础。

西沙永兴岛电网存在的主要问题

西沙永兴岛电网存在的主要问题是电源结构不合理。

西沙永兴岛电网主要是依靠2013年竣工的500kw独立光伏发电，结构单一，有待优化调整。光伏发电作为一种绿色新能源，具有发电过程简单、没有机械转动部件、不消耗燃料、不排放包括温室气体在内的任何物质、无噪声、无污染，且太阳能资源分布广泛，取之不尽、用之不竭的优势，但光伏发电存在需要占用巨大面积来获得的能源、光电转化率很低于11%、所需光照要求复杂和硅系太阳能电池成本太高的缺陷。对于一个没有固定电力供应的岛屿来说，光伏发电并不能作为能源供应的唯一选择。

项目建设的必要性

西沙永兴岛能源需求的特点

电力需求特点

根据《西沙海岛能源规划方案》能源规划研究，能源站主要面向西沙永兴岛常住居民200人和酒店游客500人能耗。根据人均电量法和用地负荷密度法预测，消耗的能源主要是电力，预测容量约1.5-2MW，由于岛内无连续生产的工业用户，所以电网负荷峰谷差较大，白天（8∶00-13∶00，19∶00-22∶00）电量消耗大，属峰段；23∶00─次日8∶00点，电量消耗较小，为谷段；其余为平段。三段负荷比例大概为3∶2∶1。

西沙永兴岛最大的能耗是空调制冷，初步估计占总能耗的50%以上，约为4800冷吨，空调负荷存在着两个不均衡：首先是季节不均衡，制冷时间基本上在每年的5至10月份（11月份也有一部分时间需要制冷）；其次是昼夜不均衡，除少数商业网点和会所之外，市政服务机构等大部分建筑制冷时间集中在白天，而酒店的制冷时间则集中在夜晚。

根据西沙海岛能源规划方案中集中供冷系统和集中生活热水系统总体规划，西沙永兴岛制冷电负荷需求量为12.6MW，其中蓄冰约20-30%，制冷站年耗电量约2759.4万千瓦时。

热负荷需求特点

能源站的热负荷主要为西沙永兴岛各住户和酒店提供生活热水供应系统和集中制冷热负荷。热负荷的需求极不均衡。

热水主要提供给当地居民家庭和酒店房间以及有需求的公用和商用建筑。

最大小时需水量出现在22：00，由于热水需求时段的极端不均匀，典型日最大用水时段的小时热水负荷大于能源系统相应的小时余热生产能力，而在每日75%的时间内能源系统的小时余热生产能力大于相应时间内的热负荷需求，因此应采用即热加蓄热式（热水储罐）的热水供给与生产方式。

热负荷的季节性峰谷差也比较大。制冷热负荷在冬季为零，而热水负荷在冬季为最大。

详细热负荷数据见热负荷章节。

西沙永兴岛分布式能源站建设的必要性

西沙永兴岛项目是海南省和三沙市贯彻“永兴岛赵述岛建设规划”战略部署的重点项目，根据西沙永兴岛的能源需求特点，若由市网直接供电将进一步加大三沙市网的供电负荷和峰谷差。根据西沙永兴岛能源规划研究，为西沙永兴岛项目配套建设1座燃气－蒸汽联合循环的分布式能源站，其必要性主要体现在：

（1）在满足西沙永兴岛集中供冷和集中供热的基础上，为西沙永兴岛的用户提供电力供应，以缓解三沙市电网的供电压力，改善三沙市电网的电源结构和调峰性能。

a) 满足西沙永兴岛集中供热的需要

根据西沙永兴岛的区域重点规划，对环境保护和整体美观要求较高，不允许在西沙永兴岛上设许多的小锅炉，根据《西沙海岛能源规划方案》，西沙永兴岛居民和配套设施区将采用集中生活热水供应系统。

根据三沙市能源规划，永兴岛上仅有海南电网公司设立的500kw独立光伏智能微电网可提供部分热负荷以外，无其他热源，且容量十分有限，不能满足整个永兴岛的热负荷需求。

b) 满足永兴岛电负荷的需要，减轻海南省电网的供电压力

海南省电力短缺，尤其沿海地区夏季，电力供需矛盾突出，急需新增电源。

能源站的电力除满足集中制冷站的电负荷需求外，还为三沙市其他电力用户提供电力供应，减轻海南省电网的供电压力。

能源站的建设将有助于与西沙永兴岛区域集中供冷系统形成良好的匹配，既提高能源的综合利用效率，同时又能为集中供冷提供良好的能源，降低制冷成本，提高制冷效果。

c) 改善电网结构和供电可靠性的需要

能源站独立运行将不仅减少海南省电网日益严重的峰谷差达4以千万时，同时还能在每年7-8月向电网供电，降低市电网的季节峰谷差，提高整个供电系统的稳定性。

（2）改善环境的需要

三沙市地区对环保要求高，需要清洁能源，燃煤电厂对大气环境影响较大，天然气发电符合环保要求，是能源发展方向。

（3）符合国家产业政策的发展要求

发改委要求新建电厂优先考虑靠近负荷中心的、有利于减轻电网建设和输送压力的项目，有利于电网运行安全、多方向、分散接入系统的项目。

a）国家发改委、科技部、商务部联合发文，2004年度“当前优先发展的高技术产业化重点领域指南”中明确指出重点优先发展天然气资源在能源领域的综合利用和燃气轮机发电技术；2011年度“当前优先发展的高技术产业化重点领域指南”中明确指出重点优先发展能量梯级利用技术和热电冷等联产联供技术。

b）国家产业结构调整指导目录（2011年本）中：分布式能源是鼓励的产业“第一类 鼓励类 四、电力 3、采用30万千瓦及以上集中供热机组的热电联产，以及热、电、冷多联产 。24、分布式电源；七、石油、天然气 7、天然气分布式能源技术开发与应用”

c）国家发改委、财政部、住建部、能源局联合发文，“《关于发展天然气分布式能源的指导意见》 发改能源【2011】2196号”中明确提出“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目，并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范畴，解决天然气分布式能源并网和上网问题。海岛属于分布式发电规划发展的重点领域。

d）国家发改委、财政部、住房城乡建设部、国家能源局联合发布《关于发展天然气分布式能源的指导意见》的主要政策措施提出：健全财税扶持政策。“①中央财政将对天然气分布式能源发展给予适当支持；②各省、区、市和重点城市可结合当地实际情况研究出台具体支持政策，给予天然气分布式能源项目一定的投资奖励或贴息；③通过合同能源管理实施且符合《关于促进节能服务产业发展增值税、营业税和企业所得税政策问题的通知》（财税[2010]110号）要求的天然气分布式能源项目，可享受相关税收优惠政策；④在确定分布式能源气价时要体现天然气分布式能源削峰填谷的特点，给予价格折让。”

e）《天然气十二五发展规划》中明确提出“四、大力发展天然气分布式能源：加快推动示范项目建设，十二五期间建设1000个天然气分布式能源示范项目和10个分布式能源示范区域。”

f）国家能源局发布的《国家能源十二五规划》明确提出在“（二）在加工与技术领域 15）分布式能源燃气轮机发电技术示范工程的目标：开发分布式能源级燃气轮机发电系统，开展工程示范，机组发电效率不低于30%。”、“P35）总能系统与分布式能源技术研发平台目标：解决能源利用中各种形式能量转换的关键技术与系统集成问题，致力于分布式供能系统的开拓创新，实现关键技术的突破，并进行分布式能源行业规范与国家相关政策的研究，引导分布式能源行业的健康有序发展。”

g）2012年3月18日，国务院批转发展改革委《关于2012年深化经济体制改革重点工作意见的通知》国发〔2012〕12号，“第二部分 坚持和完善基本经济制度 （五）抓紧完善鼓励引导民间投资健康发展的配套措施和实施细则。鼓励民间资本进入铁路、市政、金融、能源、电信、教育、医疗等领域，鼓励、引导民间资本进行重组联合和参与国有企业改革。”

主要技术设计原则和指导思想

（1）设计指导思想：

西沙永兴岛建设项目为海南省三沙市重点建设项目，要按照“四个一流”（一流的规划、一流的设计、一流的建设、一流的质量）的标准，因此能源站的设计，将与之相适应，创建节地、节水、节能、优质、高效、低耗、安全、经济，环保型工程。

主要体现在以下几个方面：

充分考虑技术方案的可行性、运行可靠性和调节的灵活性，技术先进性、项目的经济性；

能源的梯级利用和转换效率应达到先进水平；

规划方案有利于分期实施，以适应目前制冷负荷的不确定性，灵活、方便地满足将来负荷不断增加的需求；

强调西沙永兴岛较高的环保要求，满足国家及海南省的有关环境保护方面的强制性标准和法律、法规的要求；

在满足生产和施工安装的前提下, 尽量节约用地；

充分利用附近现有有利条件, 尽量减少初投资，缩短建设工期；

在满足安全可靠的条件下, 尽量选用技术先进、效率高的联合循环发电机组。

（2）主要技术设计原则：

能源站机组容量的选择原则为在满足西沙永兴岛的大部分能源需求的前提下，尽量提高能源的综合利用效率。

西沙永兴岛内集中制冷站的电负荷采用10kV供电，同时，网电将作为能源站的事故备用电源。能源站以110kV电压等级与系统相连，110kV出线两回，接至岛内110kV永兴站（根据业主要求），发电机以10kV电压等级向西沙永兴岛第一制冷站及能源站用户配电。本期工程110kV配电装置采用单母线接线方式。

采用新厂新办法，提高控制水平，减少运行管理和检修人员，不设中心修配厂，但要考虑机炉检修间、备品备件库等。机组大修考虑外委。

在满足西沙永兴岛能源基本需求的前提下，在较低的负荷需求时，从经济性考虑，可以只运行1台机组。

热负荷

供热现状

由于西沙永兴岛是我国2012年才设立的三沙市市政府所在地，在其附近仅有2013年底竣工的500kw光伏独立智能发电电网可提供部分热负荷以外，无其他热源，且容量十分有限，不能满足整个永兴岛的热负荷需求，只能做过渡期能源供应选择之一。同时西沙永兴岛的高起点规划，对环境保护和整体美观要求较高，不允许在岛内设许多的小锅炉。

三沙市永兴岛建设的500kw独立光伏发电项目，采用分布式光伏发电微电网技术路线，充分利用太阳能光伏发电，在永兴岛北京路、宣德路等路沿街建筑屋顶安装太阳能光伏发电系统，满足当地生产生活用电需求。由于光伏发电存在需要占用巨大面积来获得的能源、光电转化率很低于11%、所需光照要求复杂和硅系太阳能电池成本太高的缺陷。对于一个没有固定电力供应的岛屿来说，光伏发电并不能作为永久热源，只能作为临时过渡期热源。另外，根据省发改委意见，将能源站附近的部分热负荷也纳入能源站的供热范围，以提高能源站的热经济性。

供热规划

西沙永兴岛分布式能源站燃气蒸汽联合循环热电冷联产工程是结合西沙永兴岛总体规划、集中供冷规划、集中供热规划及其供热现状，为满足岛内常住居民区、酒店区和配套市政设施等区域内集中供电、供冷、供热的基本需求而建设的。按规划要求，在能源站建成后，西沙永兴岛的能源需求30％由能源站供应。

西沙永兴岛区域的热负荷类型按其性质可分为季节性热负荷和常年性热负荷两大类。季节性热负荷有制冷蒸汽热负荷，常年性热负荷有生活热水热负荷。均为民用热负荷。本期工程电厂的供热能力是针对集中制冷站投产后，生活热水负荷达到规模容量的热负荷特点及要求，根据委托方提供的热负荷参数来确定的。制冷站采用能源站的蒸汽（或热水）溴化锂吸收制冷+电制冷串联方案，集中热力站采用能源站余热锅炉尾部高温热媒水来制备生活用热水，不足部分由抽汽补充。

为了充分提高能源站余热利用率，将能源站附近的服装洗水热负荷纳入能源站供热范围，该负荷为常年性热负荷，为工业热负荷。

热负荷需求及其特点

西沙永兴岛热负荷主要是生活热水负荷、空调制冷热负荷及和服装洗水用热负荷，主要民用热负荷。其主要负荷特点及预测数据如下：