西沙永兴岛LNG分布式能源站项目

概 述

项目概况及编制依据

项目概况

西沙永兴岛是海南省三沙市人民政府驻地，位于北纬16度50分，东经112度20分。岛的东西长约1850米，南北宽约1160米，面积约2.1平方公里，是西沙群岛中最大的岛屿。目前，岛上有超市、邮政营业厅、医院、图书馆、工商银行等，此外还有宾馆、饭店，甚至还有KTV，但接待能力有限。截至目前，西沙永兴岛常住总人口200人，流动人口500人，主要是前来西沙群岛旅游的酒店接待人数。

海岛开发和利用在我国具有重大、深远的意义，岛屿能源规划则是必要前提。以我国目前发展状况而论，风电、太阳能及小型煤电等都不适合岛屿发展，因而建造一个LNG储运式分布式能源站将是必然的选择。LNG电冷联供系统开发与设计高效地实现了冷热联供，并可以根据实际需求高效、弹性供应电和冷，即通过船载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。

西沙永兴岛拟采用LNG储运式分布能源供应系统。西沙永兴岛LNG分布式能源站的功能是满足永兴岛的各种能源需求，包括为永兴岛常住居民200人和星级酒店500人提供电力；向区域供冷站提供电力和制冷用热媒水及蒸汽，向集中热水制备站提供生产生活热水的高温热媒水和加热用蒸汽热源等。

根据《西沙海岛能源规划方案》规划，能源站最终规划容量为2MW级，设置2×1MW燃气-蒸汽联合循环机组，配套建设必要的公用设施土建构筑物，设备一次性安装。能源站工程计划2014年6月开工，2014年12月上旬第一台机投产，2014年12月下旬第二台机投产。

编制依据

根据海南顺万意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

鉴于本项目的特殊性，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。

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，具有取之不尽、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能源、光电转化率低于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，鉴于岛内无连续生产的工业用户，故而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：第一是季节不均衡，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）；第二是昼夜不均衡，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，鉴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，因而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单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，因而能源站的设计，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

鉴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。鉴于光伏发电存在需要占用巨大面积来获得能源、光电转化率低于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：

生活热水热负荷及特点

根据西沙永兴岛集中供热规划，集中供热系统的功能是为永兴岛当地常住居民200人和酒店游客500人提供生活热水。

根据委托方提供的热水热源需求资料，要求热水的生产模式按分时段连续生产；蒸汽参数为0.5MPa(a)的饱和蒸汽，蒸汽需求量为除去烟气可加热的热水之外的所需热源，必须保证烟气生产的热水量稳定。根据委托方提供的资料，西沙永兴岛热力站各月不同时段热水热负荷需求曲线（柱状图）见图2.2-1

从图中分析可以看出，生活热水热负荷特点为：

1）生活热水热负荷的季节性差别较大，最大需求出现在冬季，最小热负荷为夏季的7、8月旅游淡季。

2）生活热负荷日夜间负荷也极不均衡。每天最大小时需水量出现在22：00。鉴于热水需求时段的极端不均匀，热水制备站的制水模式为分时段均衡生产：即在18：00-24：00时段热负荷较高（称高热负荷时段），在24：00－18：00制水热负荷较小（称低热负荷时段）。生活热水最高热负荷出现在每年的1月份的高负荷时段，为242 GJ/h，生活热水最小热负荷出现在每年的7-8月份旅游淡季期间，为22.3 GJ/h。

制冷热负荷及特点

制冷站制冷用蒸汽量伴随负荷的变化，对蒸汽的需求量是不同的。根据委托方提供的资料，制冷供热蒸汽参数要求为：0.5MPa（a）的饱和蒸汽。回水温度为60℃，回水率暂按90％考虑。

在能源站设备抽汽口处的蒸汽参数为0.60MPa（a），254℃。

锅炉尾部高温热媒水，在春秋季作为生活热水的热源有富余时也用于空调制冷供到制冷站的热水参数初步确定按供水130℃，回水温度80℃考虑，能源站高温热媒水参数为锅炉出口水温133℃，回水温度77℃。

根据委托方提供的资料，各月不同时段制冷热负荷需求曲线见图2.2-2，

从图中分析，可以看出，制冷热负荷特点为：

1）空调制冷热负荷随季节性变化较大，每年制冷季为4月15日至11月15日，非制冷季无制冷热负荷。

2）制冷热负荷日负荷率变化也特别大，空调制冷的最大热负荷出现在夏季的下午3－4点钟，为146.5 GJ/h，制冷最小热负荷出现在晚上零点至次日早晨的8点钟，为8.10 GJ/h。

服装洗水热负荷及特点

服装洗水热负荷所需的蒸汽为0.8∽1.0MPa的饱和蒸汽，需求量是每天1吨，每年365天连续供应。

总热负荷

总热负荷为热水热负荷、制冷热负荷和服装洗水热负荷的的叠加，各月不同时段总热负荷需求曲线见图2.2-3，总的月平均热负荷需求及年平均热负荷需求曲线见图2.2-4。

供热能力及负荷调节范围要求

1） 单套机组最大供热能力要求考虑1台机组事故停运时，另一台机组最大供热能力至少满足60%的最大热负荷。根据分析，最大热负荷出现在11月份的18：00-24：00时段，为310GJ/h。最小热负荷出现在7、8月夜间的0:00-8:00时段，为66GJ/h。

2） 鉴于西沙永兴岛日负荷曲线变化大，机组需调峰运行，部分机组两班制运行，部分机组变负荷运行。

3）鉴于该项目为分布式能源站区域直供的热电冷联供项目，负荷特点为季节负荷峰谷差较大，日负荷峰谷差较大等特点，故而，能源站的设计和燃气轮发电机组的配置必须考虑负荷调节的灵活性和调节的经济性。要求机组满足在最大和最小负荷区间安全稳定运行。

热负荷调查与核实

西沙永兴岛热负荷是参考类似热水制备站和制冷站的热负荷资料来设计能源站的供热方案，热负荷的调查和核实由项目具体设计单位完成。另外，根据业主提供的服装洗水热负荷，目前仍由500kw独立光伏发电系统供热，在项目LNG分布式能源站建成后，可由能源站机组供热。

设计热负荷

设计热负荷按生活热水负荷、空调制冷热负荷和服装洗水热负荷的分时段叠加考虑，同时考虑热网效率0.96和管道效率0.98。

能源站设计热负荷：最大热负荷为310GJ/h，最小热负荷为66GJ/h，平均热负荷为146GJ/h。

余热利用原则：总热负荷优先由锅炉尾部高温热媒水提供，不足部分由抽汽补充。

电力系统

西沙永兴岛电力系统现状

西沙永兴岛电力系统现状见1.3.2.1节。

能源站近区电网现状

永兴岛平均海拔高度为5米，面积2.13平方公里，四周沙堤环绕，岛中部低地是潟湖干涸而成。该岛位于西沙群岛中部，正好处于西沙群岛、南沙群岛和中沙群岛的枢纽位置，在南海的战略地位很重要。能源站在三沙市永兴岛独立智能微电网旁边，紧靠市供电局。

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。鉴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。

电力需求预测及特性分析

电力需求预测

根据《西沙海岛能源规划方案》预测，西沙永兴岛最终电力负荷1000kW，其中耗电量为860万kWh，制冰4800t，酒店厨具用气量9.6万m³，LNG发电用量2800t。

西沙海岛能源规划方案工程总体设计未预测出逐年电力负荷，为分析能源站供需情况和变电站建设进度，本设计对负荷预测进行补充和调整。按人均用电指标预测用电量。2014年西沙永兴岛按预定目标建设能源站，用电负荷约1000kW，预计2015年为1200kW，预测2017年为1500kW，2020年为2000kW。电力需求预测结果见表3.3-1。

表3.3-1 西沙永兴岛电力需求预测结果表

电力负荷特性分析

电力负荷曲线主要包括日负荷曲线和年负荷曲线，其特性的指标分别为日负荷率、最小日负荷率；月负荷率、季负荷率。有关单位对电力负荷特性指标作了一定工作。本报告为了从预测电量计算出西沙永兴岛用电最高负荷，对年最大负荷利用小时进一步地进行分析。

(1) 西沙永兴岛用电性质

西沙永兴岛是行政办公居住商用场所，用电分类属于第三产业用电和生活用电，基本不含第二产业用电，主要用户是制冷设备和照明，用电年负荷曲线和日负荷曲线变化大，其特性指标好。日负荷率、月负荷率、季负荷率都高。因而，西沙永兴岛年最大负荷利用小时不可能低。

(2) 西沙永兴岛制冷设备利用小时

西沙永兴岛共有1个制冷站，鉴于气候原因，制冷设备一年内保持白天制冷，夜间储冰的状态。制冷工况用电负荷大于储冰工况，年最大负荷发生于8月份白天制冷运行工况。根据制冷站年最大负荷、年耗电量，可以推算出制冷设备利用小时。

制冷设备是西沙永兴岛最大用户，制冷设备利用小时在8750左右。

(3) 西沙永兴岛年最大负荷利用小时

根据西沙海岛能源规划方案可知，西沙永兴岛用电年最大负荷利用小时取8750小时

电力供需平衡分析

供需平衡原则

根据电力需求预测结果和能源站建设运行情况进行西沙永兴岛电力平衡，平衡时主要考虑下列原则：

(1) 取夏天高峰负荷进行电力平衡；

(2) 能源站机组检修安排在冬天，机组事故，西沙永兴岛电力不足由智能光伏电网提供，电力平衡时不考虑备用容量；

(3) 能源站机组（两套，每套容量拟改为1000kW）发电总出力与供热、环境温度有关，电力平衡时取发电总出力见表3.3.2的3) 项，扣除4%的厂用电和热力站少量用电。

电力平衡分析

2014~2020年西沙永兴岛电力平衡结果见表3.4-1。

表3 .4-1 (2014~2020年西沙永兴岛电力平衡表 (夏天高峰负荷) 单位∶kW

2014年西沙永兴岛用电负荷1000kW，由西沙500kw独立智能光伏电网供电，110 kV变压器容量及线路均满足N-1安全标准；

2015年中，能源站工程建成2×1000kW，西沙永兴岛供需基本平衡(当环境温度为350C时，能源站抽汽后发电出力将下降至1760kW) ；

伴随西沙永兴岛人员负荷增长，盈余电力减少。2016年盈余电力200kW；2018～2020年西沙永兴岛缺电，需电网提供电力100～500kW。西沙永兴岛电源可由电网（三沙永兴站） 提供，或在2019年建设能源站二期工程。

从供需平衡分析可知，能源站向西沙永兴岛生活居民和酒店客户等供冷、供热和直供电，能源站性质属于自备电厂，是西沙永兴岛专用站。

鉴于西沙永兴岛负荷特性指标较好，年最大负荷利用小时较高。因而能源站发电设备年利用小时高。需取得向电网送电的协议（高峰负荷期盈余电力），是提高能源站发电设备年利用小时有效措施。

接入系统方案

能源站电压等级

能源站建设两套燃气（LNG）—蒸汽联合循环发电机机组，每套1000kW，容量2000kW。能源站单机容量小，规模不大，送电距离近，采用110 kV电压等级接入系统，高峰负荷期盈余电力向系统送电。

能源站接入系统方案

根据能源站投产前近区电网情况、能源站性质与作用、出线电压等级分析，在接入系统专题报告中，拟出多个接入系统方案，进行了详细技术经济比较。

综合多方面考虑，项目公司拟采用方案1。即能源站出线电压等级110 kV，工程110 kV电缆出线两回（长1.0km，单芯电缆型号XLPE-800），接入新建的110 kV三沙市站，建设三沙市站至新建220kV西沙永兴站架空双回线路，长约1km，导线截面1×300 mm2。

推荐方案1 (新建110 kV三沙市站)，能源站送出工程投资1010万元（2014年价），其中：输电760万元；变电250万元。能源站送出工程项目及投资估算，详见表3.5-1。

表3.5-1 能源站送出工程项目及投资估算结果表(接入系统方案1)

单位：万元（2014年价）

根据195号文，第八项"若国家主管部门批复分布式能源站的供电试点方案与本接入系统方案存在冲突，业主需委托设计单位重新论证接入系统方案，并报公司审查"。

对能源站电气主接线及机组要求

电气主接线

能源站110kV配电装置采用GIS；能源站容量2000kW（两套燃机），110kV电缆出线1回，向西沙永兴岛当地居民和酒店送电，每回电缆线路长1.0km；西沙永兴岛内110 kV变电站与三沙市110 kV电网有两回线路相连接，形成110 kV电网、能源站多电源向永兴岛供电，可靠性高。据此，当能源站最终110kV 出线2回路时，建议110kV配电装置接线可以采用简单方式，如单母线过渡为单母线分段，以节省投资和用地，有利于分期扩建。

对能源站机组的要求

(1) 机组调峰能力

西沙永兴岛日负荷曲线变化大，其日负荷率低，最小日负荷率小。机组应具有跟随负荷变化的能力。用电期间，能源站向系统送电，应服从系统调度，参加系统调峰，部分机组两班制运行；部分机组降低出力。

(2) 发电机功率因数

能源站距离用户很近，又是电缆线路，线损小，能源站多送出无功合理，发电机功率按0.8考虑；西沙永兴岛内10～110 kV高中配电网均为电缆线路，充电功率大，低谷时系统电压高，要求发电机具有吸收无功电力的能力，具备在发电机有功功率为额定值时，功率因数进相0.95运行的能力。

燃料供应

根据西沙海岛能源规划方案，强调西沙永兴岛较高的环保要求，根据西沙海岛能源规划方案，能源站燃料采用进口液化天然气（LNG），不考虑备用燃料。

根据委托方提供的LNG的有关来源及燃料特性资料，并参考我司在做海南省内其它LNG项目所了解到的情况，提供以下建议，供委托方参考。

海南省LNG项目简介

海南LNG项目承担着解决海南电力供应紧张和加速海南省能源结构调整、为国际旅游岛提供清洁能源的重任。项目充分利用国外能源，引进进口LNG，旨在支持经济飞速发展的同时，优化能源结构并且发展高效、低污染的能源利用系统，最大程度地降低对环境和社会的影响，既符合国家整体能源战略，又对促进海南经济社会发展具有重要意义。

海南LNG项目接收站站址位于洋浦经济开发区，由接收站工程、港口工程及输气管线工程三部分组成。

海南省天然气来源及输送

海南LNG接收站工程建设规模300万吨/年，拟建设2座16万立方米的LNG储罐及其配套的卸料、储存、气化、天然气外输等设施。港口工程建设1座可停靠26.7万立方米LNG船舶的接卸码头及1座3000吨级工作船码头。输气管线工程新建输气管线122公里，将与海南省环岛天然气管网连接，包括一条主干线和一条供气专线，其中主干线长121公里，供气专线长1公里，输气管线设计年输气能力38亿立方米。

目前项目各项建设任务正在有序开展，两座储罐已相继完成水试压试验，正在进行保冷工作和最终的储罐容积标定，预计2014年3月下旬全部完成并封罐。遍布全场的管廊管道铺设完成量约占全部管道的91%；大型设备也陆续到货并安装；港口工程已基本完工，其中包括延伸海上450米远的栈桥，8个系缆墩和4个靠船墩等其他配套设施，蝶形码头正翘首盼望LNG船的到来。

本项目LNG来源及输送

西沙永兴岛能源站LNG来源为一个1700方的LNG子母罐通过海船定期为能源站子母罐输送LNG。

天然气燃料供应的可靠性

LNG接收站的安全可靠性

从1964年第一个LNG接收站投入运行至今，已经有36年的时间，期间世界各地又陆续建成了多个接收站。据介绍，所有的LNG接收站运行情况良好，没有出现过大的事故（包括没有发生停气事故），保持了安全可靠供气的良好记录。因而可以说，只要予以高度重视并严格执行有关的规程规范，完全可以保证安全可靠。

LNG接收站有良好安全可靠性的主要原因如下∶

a、目前国际上采用的LNG生产、运输、装卸及设备设施制造、建造和安装规程规范是严格的，各种安全要求已考虑了在各种最坏情况下的不安全因素，因而已做到了有备无患。

b、液化天然气从生产到接收站的技术是成熟的，所采用的耐低温材料性能是能满足要求的，而且耐低温技术是成熟的。

c、行业技术和管理起点高、要求严，接收站的建设和运行要受到主管部门、地方政府和社会的广泛关注和严格监督。

d、液化天然气与目前国内常用的液化石油气相比，安全性比液化石油气好，缘于液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷，万一泄漏，气态丙烷和丁烷比空气重，会在地面集聚，沿地面扩散，危险性很大；天然气的主要成分甲烷比空气轻，万一泄漏气化后，会迅速向上空扩散。

输气管线的可靠性

我国是世界上最早使用天然气的国家之一，天然气的长距离输送始于1958年，至今， 在四川、东北和华北，已建设了许多天然气长输管线，这些管线把各油气田生产的天然气源源不断地输送到发电厂、化肥厂、化工厂和城市居民用户，并且保持了较好的安全记录。我国输气管线建设的各个环节，包括设计、施工和运行管理，都已有成熟的经验，特别是近年来在技术上有较大的提高，许多方面已达到或接近国际先进水平。

从国内外多年的经验来看，管线供气的可靠性极高。正常情况下，管线全天候运行，不需要停气维修；在特殊情况下的维修，大多可在带压不停气的情况下进行。

LNG供应的备用裕量

海南省LNG工程设置16万m3储罐两个，达300万t/a规模时，除了可以满足初步估计的用气量之外，还考虑了1.25倍的调峰系数，即可以满足供气量为平均用气量的125%。在满足上述调峰能力的基础上，两个储罐的储量可满足14天的用气量，即考虑因气候或其它原因造成一个航次的贻误不会对用户造成影响。正常情况下每7天应有一艘LNG船到达。

因而，可以认为，储罐容量已基本上考虑了用户（包括燃气电厂）的备用裕量；但若情况超出上述条件，可采用调节其他可停气用户（如调峰LNG电厂）来保证不停气用户的用量（如民用气等）。

LNG品质

根据委托方提供的LNG特性资料，LNG品质暂采用广东LNG站线项目联合执行办的"ALNG（进口澳大利亚液化天然气）第一轮投标时提供的平均物性参数"见表4.3-1：

表4.3-1 ALNG组分及物性参数

电厂容量及LNG耗用量

电厂容量

本期建设2套一拖一FT8-3 SwiftPac型热、电、冷联合循环机组。

单台燃机发电机组的最大出力为1000kW。

单台蒸汽轮机发电机的最大发电量为6300kW。

LNG耗用量

联合循环机组LNG耗用量见表4.4-1

表4.4-1 LNG 耗 用 量

注：1. LNG的低位热值取49201kJ/kg。

2．上述LNG耗量按FT8－3型联合循环机组的年平均性能指标考虑。

3．年利用小时按8750h，日利用小时按24h。

机组选型及供热方案

机组选型思路

能源站的供电需要满足西沙永兴岛的大部分直接用电要求；还需满足岛上集中供冷供热的需要；在西沙永兴岛负荷高峰时从电网购电（能源站出力不足部分），在极端低谷负荷时，如能源站单套机组运行极不经济，就全部从电网购电；7、8月正是海南用电高峰期，此时，联合循环机组可以在每天用电高峰时段满负荷运转发电上网，帮助缓解海南夏季用电紧张局面，同时三沙市电网与能源站一起构成了双源区域安全供电系统。

为了提高机组热效率，从而达到提高能源综合利用率的目的，机组选型应根据平均负荷而不是高峰负荷。在西沙永兴岛夏季负荷高峰时，白天制冷负荷峰值超出平均值部分，可以考虑夜间从电网购进谷电制冰，或利用夜间能源站发电出力超出负荷谷值部分制冰（白天再用来制冷）来补充。

按西沙海岛能源规划方案预测，预测岛内电力需求容量约为1-2MW，考虑岛内80％的电力由能源站提供，则规划总装机容量约为1-2MW级，结合场地建设条件，能源站规划容量按2MW级考虑。

按照《热电联产项目可行性研究技术规定》(2001年1月)的要求，以及分布式能源站应满足区域热电冷联产的基本能源需求，根据西沙永兴岛的能源需求特点，考虑到大部分运行时段平均负荷约1MW，考虑到能源供应的可靠性和机组运行的灵活性，热电厂本期拟按两套燃气—蒸汽联合循环机组考虑。单台燃机的出力宜在（4－6）MW的范围内。根据规划容量，考虑将来负荷的增长，再根据负荷的增长情况，扩建相应的机组。

西沙永兴岛负荷特点及对主机选型要求

负荷模式

分布式能源站为连续供热的带基荷电厂，但根据西沙永兴岛分布式能源站的定位及西沙永兴岛的负荷特点及电力系统要求，鉴于西沙永兴岛季节性及日负荷曲线变化特别大，要考虑机组对热负荷的调峰特性，部分机组两班制运行，部分机组降负荷调峰运行。要求机组满足在最大和最小热负荷区间安全稳定运行。

调峰范围要求

根据西沙永兴岛的热负荷及电负荷特点，要求机组的负荷调节范围较大。按以热定电方式运行，只有30%的时间机组处于热负荷的高负荷区运行(18:00-24:00)，而70%的时间机组都处于热负荷的低负荷区运行(00:00-18:00)，而在70%的低负荷区间，有45%的时间（尤其是冬季夜间的0:00-8:00时段）电负荷也处于低负荷时段，因而机组低负荷的效率对电厂的经济性影响较大。

根据2.2节的热负荷特性，热负荷调节范围为最小66GJ/h，最大310GJ/h。

鉴于是通过热媒水及抽汽一起来满足供热需要，要最大限度的利用热媒水供热，对于不同的机组，其热媒水和蒸汽产量是不同的，必须通过不同的供热方案来满足能源站的负荷调节需要。

机组选型分析

燃气轮机选型

在国际燃气轮机市场中，能够制造燃气轮机的主要厂家有美国的GE公司、PRATT&WHITNEY公司（美国普惠公司）、西屋公司、德国的Simens公司等。

在国内燃气轮机市场中，能够制造燃气轮机的主要厂家有南京汽轮电机（集团）有限责任公司等。

目前陆上发电用燃气轮机有轻型和工业重型两类可供选择。

轻型燃气轮机系由航空燃气轮机派生，体积小，重量轻，设备部件精度高，对机组运行的环境条件要求也较苛刻。轻型燃气轮机起停迅速，单循环热效率较高，非常适宜于作调峰发电机组，如PRATT&WHITNEY公司的FT8-3和GE公司的LM6001机型等，都可作为本项目的基本机型考虑。但轻型燃气轮机排气温度较低，当采用燃气—蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较少，故汽轮机的发电出力和供热汽量均较小，对于热电冷三联供项目来说，其供热能力相对较低。另从维度上看，该型燃机，初投资较高，而且燃气轮机的检修周期短，维修工作难度大，主要部件一般要返厂才能修理，运行维护费用较高，但通过国内用户调研了解到，对于FT8机型，若通过合同阶段争取到比较好的长期维修技术服务条件，总体运行维护费用并不高，为每度电2-3分人民币，而且，根据西沙永兴岛的热电需求比列分析，用电电需求量远远大于用热需求量，即便是供热能力小的轻型机组，也是可以满足项目要求的。

PRATT&WHITNEY公司是世界上最主要的航空发动机和工业用燃机供应商和服务商之一，1960年代开始生产工业用燃机，至今已经生产各型燃机1400多台；1986年开始研制FT8型工业用燃机，1991年首台投入商业使用，至今已装机190台以上，广泛应用于发电（简单循环、联合循环和热电联供）、机械驱动和舰船动力等领域。FT8型燃机主要特点是模块化设计、技术先进、效率高、可靠性好、可用率高、启动快捷、无循环限制、负荷调节范围大、调节简便灵活，且运行时无需冷却水。

成都发动机公司早在1986年就开始与PRATT&WHITNEY公司合作，参与了FT8燃机的部分设计研制工作并逐渐形成自己的生产加工能力，目前已获得了FT8型燃机100多个件号的零组件在国内的生产工艺许可和动力透平的组装调试许可，在同等级规模的燃机中具有较高的国产化率。整机的交货和性能由PRATT&WHITNEY公司提供保证，提供全面的售后服务，在中国设有专门负责售后服务的中心，和派驻电厂现场工程师，协助用户进行燃机的运行和日常维护，帮助用户制定维修和修理计划，协调安排备品备件等等。

工业重型燃气轮机是专门为陆用发电而开发设计的，其特点是设备体积和重量较大，对燃料的适应性较强，既可燃用轻质油，也可燃用重油。机组起停也很快。工业重型燃气轮机的排气温度较高，当采用燃气—蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较大，故汽轮机的发电出力和供汽量均较大，尽管该型燃气轮机单循环效率略低于轻型燃气轮机，但联合循环热效率略高。另外其设备的检修周期较长。工业重型燃气轮机既可带基本电负荷也可作调峰运行，如若两班制运行，则因起停次数多其寿命耗损将会比较严重。

GE公司是世界上最大的燃气轮机生产厂家，它占有全世界70％的燃气轮机市场，在设计经验、价格和性能方面有很强的竞争力。GE公司在国内的合作伙伴—南京汽轮机厂，获得6B机型的生产许可，并已生产了多台6B型燃机（其中转子、静叶、燃烧室以及控制系统关键部件从GE引进），并分别在伊拉克MULLA ABDULLAH电厂、国内深圳、江苏常州、浙江余姚、广东天明等地投入运行。南汽厂已具有成熟的设备制造、工程安装调试、维修及配套能力。

通过比选，拟推荐采用美国普惠公司的FT8-3 SwiftPac双联燃机，鉴于本项目能源站所需设备规格设都属非常规设备，需要结合技术方案与设备厂家设计部门协商设计，再委托加工定制制造2000kw型号。

FT8-3 SwiftPac型燃机性能参数详见下表：

表5.3.1-1 FT8-3 SwiftPac型燃机性能参数表

配套发电机为两台空冷发电机。

配套发电机主要参数如下：

型 号

功率(KW) 6300

功率因素 0.8

冷却方式 空冷

额定电压(kV) 10.5

余热锅炉选型

余热锅炉的选型主要是三个方面：汽水系统是采用三压还是双压系统；自然循环还是强制循环；是否补燃。

汽水循环压力级数的选择

汽水循环压力级数是指余热锅炉产生蒸汽的压力级数，一般分双压和三压。

小型燃气轮机联合循环电厂鉴于汽轮机容量较小，进汽压力较低，不采用再热蒸汽系统，一般采用双压余热锅炉，余热锅炉产生的高压蒸汽进入汽轮机作功，低压饱和蒸汽供除氧加热用，锅炉给水除氧不从汽轮机抽汽，以提高汽轮机出力，热网供汽全部由抽汽式汽轮机抽汽供应。而三压余热锅炉则为，其高压蒸汽进汽轮机作功，中压蒸汽用于供热或用于汽轮机补汽发电用，低压饱和蒸汽供除氧加热用，锅炉给水除氧不从汽轮机抽汽，以提高汽轮机出力。

无论双压或三压余热锅炉，在尾部增加受热面还可以提供高温热水。

三压余热锅炉与双压余热锅炉比较，优缺点如下：

三压余热锅炉系统复杂，设备较多，初投资增加近200~250万元。

小型汽轮机鉴于进汽参数较低，采用再热蒸汽系统并不经济，故而现有的小型汽轮机定型设计均不采用再热蒸汽系统。鉴于小型汽轮机蒸汽温度只有435℃，而燃机排气温度高达574℃，有足够的温差和余热量确保以最高的效率将尽可能多的给水加热成高压蒸汽，故而余热锅炉采用三压与采用双压热效率相差仅2~3％，且三压余热锅炉产生的高压蒸汽量较少，尽管产生了中压蒸汽，可直接向热网供热以提高热效率，然而鉴于这部分蒸汽鉴于参数较低，不能用于发电，利用价值不大，对提高全厂的出力及热效率影响甚微，且在电厂无热负荷，汽轮机纯凝工况运行时，鉴于高压蒸汽较少将降低机组的出力及效率。若要将这部份蒸汽引入汽轮机作功，汽轮机投资将大为增加。

基于三压余热锅炉与双压余热锅炉相比，初投资较高且热效率相差不大，另外，鉴于西沙永兴岛热负荷需求中有较大部分为低品味的热水，故而在尾部增加受热面以提供高温热媒水，同样可以最大限度的回收余热，因而，根据本工程的情况推荐采用双压余热锅炉。

自然循环与强制循环的选择

可用于联合循环机组的余热锅炉有自然循环和强制循环两种，两种类型的锅炉均是可行的。本项目燃料为LNG，故推荐采用2台卧式自然循环余热锅炉。

根据FT8-3 SwiftPac型燃机的排气参数，配套的余热锅炉主要参数见表5.3.2-1，具体参数根据定制好的设备制定。

表5.3.2-1 FT8-3 SwiftPac双联燃机余热锅炉各工况主要参数数据

蒸汽轮机选型

本期工程拟安装2台燃机，2台余热锅炉。汽轮机配置可则二拖一或一拖一方案。

二拖一方案尽管热力系统简单，辅机设备较少，汽机房占地少，节省初投资，但其最大缺点是运行不灵活，一旦汽机发生故障，对外供汽需靠减温减压器供给，对供热的可靠性及电厂的效益影响较大，因而，本期方案设计不考虑二拖一方案。一拖一方案系统独立，运行灵活，调峰方便，供热可靠性高。

根据热电厂供热负荷随季节变化幅度较大的特点，适宜选用抽凝式汽轮机组。

汽轮机选用两台中温、中压、单缸、单轴、冲动式抽凝式汽轮发电机组，型号为CL18-3.43/0.6。蒸汽轮机性能参数见表5.3.3-1。

表5.3.3-1 CL18-3.43/0.6 型抽凝式汽轮发电机组不同工况时的性能参数

配套发电机主要参数如下：

型 号 QF-18-2

功率(KW) 6300

功率因素 0.8

冷却方式 空 冷

额定电压(kV) 10.5

联合循环机组配置和供热方案

联合循环机组配置方案

通过上述分析，联合循环机组配置方案方案如下：

2台FT8-3型燃机（1000KW）+2台双压自然循环余热锅炉（最大0.54t/h,3.82MPa，450℃）+2台CL18-3.43/0.6型抽凝式汽轮机和2台QFW/18/2型发电机（6300KW），组成燃气—蒸气热电冷联合循环机组。额定出力为2000KW。

燃机联合循环机组运行模式及供热方案

鉴于每个月的生活热水负荷和制冷热负荷和电负荷都不尽相同，而且，每天的不同时段西沙永兴岛的负荷需求特性也有较大差别，因而，西沙永兴岛分布式能源站机组的运行必须合理组织。鉴于西沙永兴岛为燃机联合循环直供电热电联供分布式能源项目，主要功能是满足西沙永兴岛"热、电、冷"各种能源需求，机组的运行方式不同于常规热电厂按"以热定电"方式运行，而是按"以热定电、以电定电，热电联供"原则开启机组。建厂条件

厂址概述

厂址地理位置

西沙永兴岛能源站拟建厂址位于永兴路附近，场地西侧离三亚至永兴岛航线码头约1000m，南与三沙市政府隔永兴路相望直线距离约600m。拟建厂址地理位置参见图6.1.1-1所示：

永兴岛隶属于三沙市，面积约2.1km2，位于北回归线以南，属热带海洋性季风气候，雨量充沛，终年高温、高湿、高盐。永兴岛上只有一个村庄——永兴村，岛上设有永兴居民委员会。在岛上生活的人员包括三沙市政府工作人员、海军驻岛部队、武警部队海南省边防总队驻岛部队、少量的定居渔民和大量的过路渔民、来岛建设的工人及零散的观光旅客。据相关部门统计，岛上现有常住居民200人，游客500人。

厂址自然条件

永兴岛地势平坦，平均高约5米，最高为8.3米。四周为沙堤所包围，中间较低，是泻湖干涸后形成的洼地。洼地掘井取水方便，鉴于鸟粪的污染，井水不能食用，只能用来洗涤。

永兴岛岛屿面积大，植物茂盛，淡水充足，中央低地不积水，且有高大沙堤防风，故本岛是南海诸岛中地理环境最优越的一个岛。

永兴岛平均海拔高度为5米，面积2.13平方公里，四周沙堤环绕，岛中部低地是潟湖干涸而成。该岛位于西沙群岛中部，正好处于西沙群岛、南沙群岛和中沙群岛的枢纽位置，在南海的战略地位很重要。

厂址基础设施条件

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。岛上公路设施比较完善，已建成北京路、海南路、宣德路、永兴路、永乐路5条主要道路。岛上供电网络也初步形成，包括柴油发电和太阳能发电项目。三沙市人民医院建成并投入使用。岛上设有邮电局，开展邮政和固定电话业务。中国移动、中国电信和中国联通的手机信号已覆盖永兴岛、深航岛等岛屿及其附近海域，并已建成永兴岛调频广播发射台，确保了西沙广播电视信号的通畅。三沙卫视已开播，取得很大反响。三沙市还有综合补给船一艘（"琼沙3号"）。永兴岛的基础设施建设正在逐步完善之中。

水文气象条件

工程气象条件

西沙永兴岛分布式能源站地属三沙市永兴岛境内，距离三亚市榆林港约330千米，距文昌清澜港约344千米，属于热带季风气候区。鉴于周围被海包围且陆地面积小，有海洋性气候的特点，雨量充沛，终年高温，高湿，高盐。空气洁净，阳光明媚，紫外线格外强烈。一年间受太阳2次直射，年太阳辐射总量总辐射值140千卡／平方厘米。全年为夏季天气，热量和气温均为全国之冠，但鉴于海洋的调节，少有酷暑。每年10月至次年3月为东北季风盛行期，5月至9月为西南季风盛行期，平均风速6米／秒左右。平均每年发生台风6～7次，最多达10余次，其中70％来源于西太平洋，30％来源于南海本身，台风旺季为每年7～10月。年平均雨量在1500～1900毫米之间，但在时间上分配不均，每年12月至次年5月为少雨期，6月至11月为多雨期，故一年只有两季，前者为干季，后者为湿季。

工程水文条件

西沙永兴岛位于南海，周围海域受大陆气候和陆地迳流影响很小，深海盆地水体深厚、盐度较高、透明度大、水温季节变化较小。海流夏天流向东北，冬天流向西南，流速0.1～1.0海里／小时。海浪全年平均有效波高1～2米，最大有效波高7.5～9.5米，居我国四大陆缘海之首。海面平均水温24～30℃之间，南北海水温差和海水年温差约2～5℃，且温差变化自北向南减小；但海水表层与底层（水深500米以下）温差却很大，可相差20℃之多。海水含盐度在32‰～35‰之间。海水透明度在20～30米之间，高于我国另外3个海域的透明度。

西沙永兴岛年降雨量虽丰富，但鉴于土壤结构疏松，渗透性强，一般情况下是没有地表径流的，当雨强大、降雨时间长时，能够形成短暂性、短流路的地表径流。降雨形成的天然地表水可以在各岛屿的低洼地区形成季节性间歇积水，或以泻湖形式存在。岛水主要受控于五个因素：①海水对岛屿水的影响主要受控于自然净补给量和潮汐作用；②鸟粪土的淋失增加了岛水中有害元素（如As）的含量水平，全球变暖的趋势将促进该过程的进行；③从海南岛运来的适合种植蔬菜的花岗岩风化土壤的淋滤作用增加了地下水中微量元素Fe、Mn、和Ni的含量；④在人为因素的影响中，岛屿居民的活动增加了地下水中的Cu、Pb和Se含量；⑤局部地区污染物的贡献导致了地下水中的Hg和Ag含量的增加。永兴岛淡水奇缺，岛上军民生活用水主要依靠大陆船只补给和降雨储水，岛屿地下水是重要的生活用水之一。淡水的污染对西沙群岛脆弱的生态系统产生负面影响，会加快珊瑚的侵蚀和溶解，威胁岛屿的安全。

站址区域地质及工程地质

站址区域地质概况

西沙永兴岛分布式能源站工程位于南海盆地，在地质上位于太平洋板块、欧亚板块、澳洲——印度洋板块的交汇处，在地球内力和外力相互作用下，中部产生一条东北——西南走向断裂带，并不断向东、西两边扩展，经历了漫长的发育过程，逐渐形成南海断裂——扩张型深海盆地。南海盆地在漫长的地质活动过程中，形成一系列东北——西南走向的隆起高地和深邃海槽相间排列的海底地貌，自外围至中心顺次为大陆架、大陆坡、中央海盆，呈近似同心圆式的3层环状结构。海底地貌的总特点是：北、西、南部是浅海大陆架，外缘是大陆坡，陆坡上有高原、海山、峡谷、海槽和海沟；东部是狭窄的岛架，外缘临海沟和海槽；中央是深水海盆，盆底为宽广的平原，点缀着孤立的海山。整个南海海底地貌可分为北部堆积型陆架区、北部断裂阶坡区、西部堆积——侵蚀型陆架区、西部断裂阶坡区、南部堆积型大陆架区、南部分割高原陆架区、东部侵蚀——堆积型岛架区、东部断裂沟脊岛坡区和中央深海平原区等9个地貌区划，地貌类型均属珊瑚礁地貌。

厂址区域稳定性及抗震设防烈度

厂址场地虽属于太平洋板块、欧亚板块、澳洲——印度洋板块的交汇处产生的断裂带上，但上述断裂带中的主要断裂远离厂址位置，一般距离大于5km，满足《火力发电厂岩土工程勘测技术规程》（DL/T 5074-2006）所要求的安全距离，厂址位置可建能源站。

根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）以及西沙永兴岛特殊地理环境限制，站址的抗震设防规格高出一等，站址的地震动峰值加速度设定为0.30g，对应的抗震设防烈度为8度。

厂址的岩土工程条件分析与评价

西沙永兴岛的土壤绝大部分是在具有强烈石灰性的生物碎屑沉积物几乎均为珊瑚、贝壳碎屑上发育起来的。在热带生物气候条件下，经过脱盐阶段，在生物积累、淋溶、磷素富集、积盐脱盐等过程作用下，形成了以磷质石灰土为主的珊瑚沙土：①珊瑚礁灰岩；②贝壳、珊瑚礁砂砾岩；③松散的白色贝壳、珊瑚砂砾；④鸟粪贝壳珊瑚砂。

西沙群岛的成土母质绝大部分为第四纪珊瑚砂，它是珊瑚和贝类贝壳的残碎体，不同于一般江河、海滩的石英冲积沙。这类母质对土壤的发育过程起着特殊的作用。另一类母质为珊瑚灰岩，结构松散，孔隙发达，风化速度甚快。与上面覆盖的珊瑚贝壳碎屑一样，其化学组成主要是碳酸钙，含量可达95%以上。因而，其上定居的植物以喜钙耐盐的种类居多。植被以麻枫桐、海岸桐、银毛树、羊角树等为主，多呈板块分布的植被繁茂的单优群落，为海岛栖息的良好场所，鸟粪的堆积对土壤影响甚大。西沙群岛成土母质和成土环境特殊，主要表现为生物作用的影响大于地球化学作用。土壤直接在生物岩或生物骨各碎屑上发育，使土壤中的矿质元素总量低于发育在花岗岩母质上或其他母质上的土壤。

场地上覆土层包括岛屿开发堆填的人工素填土、杂填土，冲淤积成因的淤泥、淤泥质土，冲洪积成因的中砂、冲洪积成因的粉质粘土，洪坡积成因的粉质粘土，残积成因的砂质粘性土等。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），场地土的类型划分：①层人工成因松散素填土、①1层人工成因松散杂填土、①2层人工成因可塑状耕植土、②层冲淤积成因的流塑状淤泥、②1层冲淤积成因的软塑状淤泥质土、③层冲洪积成因松散状中砂为软弱土；④层冲洪积成因可塑状粉质粘土、⑤层洪坡积成因硬塑状粉质粘土、⑤1层洪坡积成因可塑状粉质粘土、⑥1层残积成因可塑状砂质粘性土为中软土；⑥层残积硬塑砂质粘性土、⑦1层全风化花岗岩、⑦2强风化花岗岩属中硬土；下伏中等风化花岗岩属坚硬土。

根据场地岩土名称和性状、厚度综合分析评价，本建筑场地类别划分为Ⅱ类。

根据勘测成果，场内的砂土层为③层冲洪积成因松散状中砂，该层主要分布在建筑场地的地貌低洼处。

采用标贯判别法利用理正工程地质勘察CAD6.3版软件，对地面下20m深度范围内的饱和砂土进行液化判别根据判别结果，场地的饱和、松散状中砂层按中等液化土层考虑。

对存在有软弱土地段的挡土墙，当软弱土层较厚无法清除时，建议采用合适的处理措施，基础置于处理后符合设计要求的土层上；对软弱土层较薄且埋深较浅时建议对软弱土层采取清除措施，基础置于下伏中软土或中硬土层上；对中软土层和中硬土层地段的挡土墙，其基础可直接采用天然地基置于此类土层上。

水文地质条件及地下水及地基土的腐蚀性评价

场地地下水的基本类型为松散层孔隙水和基岩裂隙潜水，地下水动态除受气候影响较大外还受地形地势影响。地下水主要赋存于中砂层、砂质粘性土层的孔隙及基岩的风化裂隙中，主要接受建筑场地周围较高地势地段的地下水渗排和大气降水补给，地下水的排泄方式主要向建筑场地及周围的低洼处排泄和向大气蒸发。

本区属湿润区气候，地下水主要赋存于中砂层、砂质粘性土层的孔隙及基岩的风化裂隙中，评价条件按Ⅱ类场地环境。

按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）有关条款进行评价，场地的地下水在弱透水层中对砼结构有弱腐蚀性，在强透水层中对砼结构有中等腐蚀性；对长期浸水条件下砼结构中的钢筋无腐蚀性，对干湿交替条件下砼结构中的钢筋有中等腐蚀性；对钢结构具有弱腐蚀性

结论与建议

1）站址距离活动性断裂距离大于5km，满足《火力发电厂岩土工程勘测技术规程》（DL/T 5074-2006）所要求的安全距离，站址位置可建电厂。

2）根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001），厂址区设计基本地震加速度值为0.30g，对应的地震基本烈度为8度。本建筑场地类别为Ⅱ类。

3) 场地的地貌为洼地地貌，地形较平缓，地面高程平均约5米，最高为8.3米，地势总体上呈中间低四周高。场地覆盖土层主要有人工素填土、杂填土、耕土，冲淤积成因的淤泥、淤泥质土，冲洪积成因的中砂、冲洪积成因的粉质粘土，洪坡积成因的粉质粘土，残积成因的砂质粘性土。

4）场地地下水的基本类型为松散层孔隙水和基岩裂隙潜水，地下水动态除受气候影响较大外还受地形地势影响。地下水主要赋存于中砂层、砂质粘性土层的孔隙及基岩的风化裂隙中，主要接受建筑场地周围较高地势地段的地下水渗排和大气降水补给，地下水的排泄方式主要向建筑场地及周围的低洼处排泄和向大气蒸发。

5）场地的地下水在弱透水层中对砼结构有弱腐蚀性，在强透水层中对砼结构有中等腐蚀性；对长期浸水条件下砼结构中的钢筋无腐蚀性，对干湿交替条件下砼结构中的钢筋有中等腐蚀性；对钢结构具有弱腐蚀性。

6）根据液化判别结果，本建筑场地的中砂层为中等液化土层，建议采取相应的消除砂土液化影响的措施。

7）电气综合楼、水处理系统建议采用混凝土预制桩或冲孔灌注桩，若采用混凝土预制桩，下伏全风化～中风化花岗岩是桩基的良好持力层；若采用冲孔灌注桩，下伏的中风化花岗岩是桩基的良好持力层；汽机间及燃机设备、余热锅炉房建议采用冲孔灌注桩，下伏的中风化花岗岩是桩基的良好持力层。

8）对存在有软弱土地段的挡土墙，当软弱土层较厚无法清除时，建议采用合适的处理措施，基础置于处理后符合设计要求的土层上；对软弱土层较薄且埋深较浅时建议对软弱土层采取清除措施，基础置于下伏中软土或中硬土层上；对中软土层和中硬土层地段的挡墙地段，其基础可直接采用天然地基置于此类土层上。

9）因本次勘测属初步勘测阶段，孔间距相对较大，建议下一阶段加密钻孔，根据勘测成果对本阶段勘测成果所反映的场地地质情况作补充和更正。

交通运输

厂址交通概况

能源站厂址所处位置系三沙市政府所在地永兴岛，有完善的公路网，已建成北京路、海南路、宣德路、永兴路、永乐路5条主要道路。目前，正在进行的交通方面基础设施建设主要有西沙岛际交通船项目，永兴岛道路工程和三沙1号。

场地西侧离三亚至永兴岛航线码头约1000m，南与三沙市政府隔永兴路相望直线距离约600m，距三亚榆林港约337公里，距文昌清澜港约344公里。

重件运输

根据能源站的实际情况和建设条件，重件运输宜优先考虑水路运输。

鉴于本燃机电站的最大件重量少于70t，厂址靠近码头，海域航线广深，通航能力可达5000t级，水上交通相对便利，业主可委托专业重件运输公司就厂址场地条件，采用驳船运输，船浮吊与履带吊接力，直接在厂址段水道吊运上岸的方式，而不设专用重件码头。

根据将来重件到站（货运车站）的实际情况，若采用陆运也存在一定可能性，下阶段再做进一步研究。

一般设备及建设材料运输

一般设备及建设材料运输可利用当地完善的公路网，或临时租用位于能源站西侧的5000t等级码头，采用水陆结合的方式运输。

循环水水源

西沙永兴岛能源站拟建厂址位于兴路附近，地西侧离三亚至永兴岛航线码头约1000m，南与三沙市政府隔永兴路相望直线距离约600m。建厂条件见前文所述。

根据厂址的自然条件，厂区地坪标高定位5m（永兴岛平均标高，下同），结合厂区总平面布置，本工程拟采用带冷却塔二次循环供水系统，补水水源来自西沙永兴岛杂用水厂。参考同类型项目杂用水厂初步设计说明书，西沙永兴岛杂用水产提供给能源站余热锅炉补充水原水的水量初步设定为1.15吨/小时，提供的循环冷却补充水量为2.45吨/小时。另外，根据远期发展规划，系统改造后的西沙永兴岛杂用水厂在保持原出厂压力不变的情况下，供水量为102.98m3/h，新增水量7.21m³/h。电厂冷却水源是有保证的。

淡水水源

能源站工程淡水主要用于空调用水、生活用水、消防用水等。均考虑采用西沙永兴岛杂用水厂补水。

西沙永兴岛杂用水水源为岛上泻湖洼地，洼地掘井取水方便，淡水资源充足，鉴于鸟粪的污染，井水不能食用，只能用来洗涤。因而为保证能源站用水的可靠性和经济性，其淡水水源可考虑直接用泻湖水经净化处理后供给，生活用水可采用市政供水。

工程设想

全厂总体规划及厂区总平面规划布置

全厂总体规划原则

（1） 全厂总体规划的范围包括布置于能源站内的集中热力站、制冷站、供气调压站及厂外综合管网在内的总体布置规划。

（2） 厂址位于西沙永兴岛永兴路北侧的预留空地区域。场地布置规划考虑与将来三沙市其他岛屿工程的适当衔接。

全厂总体规划按规划局总体规划指导思想的要求，按"以经济效益为中心"的设计思路，结合本工程的特点，拟定以下设计原则：

1) 遵循近期为主、远近结合、协调发展的原则，统筹规划，场地一次形成。主要生产公用设施预留接口。

2) 工艺流程合理、顺捷，缩短各种管线的长度。

3) 本工程的建设场地狭小，出线条件差，综合管网布置廊道场地非常狭窄，因而必须因地制宜，合理紧凑布置，切实执行国家节省建设用地的基本国策。

4) 与当地的规划相互协调。

5) 挖填方尽量平衡，降低工程造价。

6) 施工方便，有利扩建，施工场地与扩建用地有机结合。

根据自然地势情况，初步确定总平面采用阶梯式布置，本项目电厂内不考虑生活区，但设夜班宿舍。

厂区总平面布置方案

全厂按（2×1MW）2套联合循环机组2 MW级容量规划设计。目前拟建项目旁边有一110KV的高压线经过，该场地存在管线的改迁问题，场内包括排水管、电信管、电力管、给水管工业管和热力管，在这些方面需要另外协调相关的工作。目前根据厂址具体情况，结合电厂燃料运输方式、电厂生产流程、与周围相关环境的关系，以及西沙海岛能源规划方案的总体规划等因素，经多次方案比较和论证，形成总平面布置方案，推荐方案论述如下：

厂区总平面布置设计原则

（1） 燃机进气口布置于夏季上风向。

（2） 本期建设2台机组，电厂各系统按技术上可行，经济上合理的原则考虑本期和扩建的关系；公用设施按土建构筑物一次建成，设备分期安装。

（3）本工程的建设场地狭小，出线条件差，综合管网布置廊道场地非常狭窄，且总体布置需在有限的场地上既要做到合理利用现有的土地资源和区位优势，又要尽量避免对对市头电厂居民区的安全影响，做到布局合理紧凑、工艺流程顺畅，充分展示西沙永兴岛能源站高起点的规划要求，又要方便施工，达到降低工程造价，获得最佳的综合经济效益的目标。

(4) 主厂房的布置按美国普惠公司生产的FT8-3型燃机和杭州锅炉集团公司生产的自然循环卧式锅炉，并进行优化。

(5) 联合循环机组电气主接线采用单母线接线方式。受场地条件限制及规划要求，采用GIS屋内配电装置。隧道的出线走廊按4套机组，共4回出线规划考虑。

(6) 主厂房从西向东扩建。

(7) 天然气供气计量室及放散塔布置在电厂东南部，根据供气参数及FT8燃机要求，电厂内部不再设置单独的调压站；

厂区总平面布置方案说明

厂区规划占地面积38688㎡，含热力站、制冷站及供气计量室等。厂区设三个出入口，主出入口拟设于厂区西面，进厂主干道和地方公路相连，在电厂的东南角及西北角分别设置两个次出入口，进厂道路和地方公路相连。

主厂房区：位于厂区的中间，南北向，由南向北依次为燃机、余热锅炉和汽机房，集控楼位于2号机的扩建端，两机一控，主厂房由西向东扩建。

电气综合楼及厂主变：位于主厂房的西北面，南北向，电气综合楼靠南，厂主变靠北，以电缆出线的方式出线接至110kV永兴站。

冷冻站：位与主厂房的东北面，电气综合楼的东面。

化水楼：位于厂主变的北面。

循环水泵房及机力冷却塔：位于主厂房的西面，冷却塔靠南，循环水泵房靠北，南北一字型布置，与主厂房一路相隔，循环水管线短，为将冷却塔对厂区外围的躁声影响减至最小，在冷却塔的西面将设一条绿化隔离带，植被高矮不一，既起到厂区绿化美观的效果，又起到吸噪的效果。

净水站及污水处理站：位于厂区的最北面。

热力制备站：与净水站及污水处理站同在厂区的北端。

综合办公楼：位于主入口处，厂区的西面，东面设绿化隔离带，减少冷却塔、燃机对办公场所的噪声影响。

计量室及排放塔：位于厂区的东南面，燃机的东南面。

消防车库：位于厂区的南面，燃机的南面，排放塔的西面。

本项目以110kV电缆出线2回送至岛内的110kV永兴站, 发电机以10kV电压等级出线2回至西沙永兴岛冷冻站；LNG子母罐布置在厂区南侧，厂区燃料供应简捷顺畅。

电厂建设管线宜集中布置，并按规划容量留有足够的管线走廊，主要管线避免穿越扩建用地，厂区内各种水管线采用地下直埋布置，热力管线采用架空布置。

本方案布置紧凑，功能分区明确，工艺流程顺畅，与周边相关环境协调，交通联系方便。

燃料运输

西沙永兴岛能源站采用LNG为燃料，燃料来源为一个1700方的LNG子母罐通过海船定期为能源站子母罐输送LNG，正常情况下每7天应有一艘LNG船到达海岛，满足项目能源站燃料需求。

燃烧系统

燃烧系统包括燃气轮机及其进、排气系统，为单元制。来自外界的空气经燃气轮机同轴的压气机压缩后进入燃烧室，在燃烧室内压缩空气与燃料充分混合燃烧后，形成1300℃左右的高温烟气进入燃气轮机作功。作功后的废气分别进入各自的余热锅炉，而后排入大气。根据运行方式需要，设有燃气轮机和余热锅炉之间的旁通烟囱和烟气切换门。

热力系统

主蒸汽系统

主蒸汽系统为单元制。主蒸汽管道从每台余热锅炉的过热器出来后，进入蒸汽轮机。

供服装洗水用蒸汽从主蒸汽管抽汽减温减压后提供。

抽汽系统

汽轮机为一级调整抽汽，最大抽汽工况为1.24t/h，0.6MPa（a），250℃左右。抽汽至供汽联箱向制冷站和集中热力站供汽。

给水系统

给水系统采用单元制，每台机组设置2台100%容量的电动调速中压给水泵。

来自余热锅炉除氧器的低压给水接至给水泵入口，泵后中压给水供至中压省煤器入口，经过省煤器进入汽包，另在泵出口设一路至余热锅炉高温过热器做减温水用。每台给水泵设有最小流量回路，以保证起动和低负荷期间给水泵通过最小流量运行，防止给水泵汽蚀。整个中压锅炉给水系统设计及供货由余热锅炉供货商负责。

凝结水系统

凝结水由凝汽器热井经总管引出，然后分两路至3台50%容量凝结水泵（其中一台备用），经轴封加热器至除氧器。

补给水系统

供热工质考虑回收。供热蒸汽凝结水考虑回收至疏水箱，通过回收水泵送至除氧器。回收率暂按90％考虑。

其他化学补给水由化水车间补给水泵补至凝汽器或直接补至除氧器。补水采用母管制。

冷却水系统

凝汽器循环冷却水为二次次循环供水系统。

辅机冷却水为闭式循环冷却水系统，闭式水热交换器的冷却水为循环水，系统为单元制。

主厂房布置

总体布置

本项目燃机及余热锅炉采用露天布置，汽机房采用室内布置。余热锅炉与燃气轮发电机组布置于同一个模块，蒸汽轮发电机组布置于一个模块，根据总平面布置的不同方案可以灵活组合。

燃机、余热锅炉布置

燃机径向排汽，双联燃机排气通过三通烟道合并后进入余热锅炉。并设有旁通烟囱，以便快速启动或低负荷单侧燃机运行时使用，锅炉主烟囱高度由环评决定。

汽机房布置

汽机房布置暂按常规火电厂汽机房布置方式,即为两台汽轮发电机机组共用一个汽机房，布置在余热锅炉的北侧。

汽机采用纵向布置，汽机房跨度为15米，另设有8m的电气辅助间。汽机房总长62米。为节约投资，汽机房采用混凝土结构。

检修场地布置在两台机组中间。

汽机房底层布置有凝结水泵、胶球清洗装置和冷油器、闭式循环冷却水泵和闭式循环冷却水换热器等设备。在底层与运转层之间设有一标高为3.8米的中间层，布置有汽封加热器，油箱等设备。运转层标布置有汽轮发电机组，汽机房设1台20/5t的桥式起重机（轻型），用于设备的检修和安装。

汽机房若采用简易厂房代替常规火电厂汽机房，可缩短厂房的施工工期和减少初投资，但会增加平面布置的占地面积，使得总平面布置比较零散，会对机组吊装和投运以后汽轮机和发电机的检修起吊、日常的运行维护等造成不便，而且整体上不如常规火电厂汽机房美观，舒适。鉴于时间仓促，没有对该方案做详细布置，待下阶段优化。经调查，尽管国内某项目采用了简易厂房布置形式，但该项目有它的特殊性，它是美国安然公司的12年的BOT项目，建设前安然公司与当地政府约定机组投产运行12年后交给当地政府，为达到节省投资和加快建设进度初衷，采用简易厂房形。另外，鉴于该厂作为调峰电厂运行，投产至今平均每台机组累计运行不足5000小时，而且该机组是全进口机组，检修周期比国产机组长，到目前尚未经历过汽轮机发电机组的大修，还不清楚检修是否存在困难。

经综合考虑，我们认为常规火电厂汽机房布置方式比较合适，推荐该方案。

控制室

主控制室按两机一控布置规划，布置于主厂房扩建端。

循环水供、排水系统

前文所述能源站循环冷却水供水方式拟采用带冷却塔的二次循环供水系统。根据站址水源条件并结合能源站总平面布置，供水系统采用母管制，在厂区内设机力通风冷却塔以及循环水泵房。

供水系统流程为：冷却塔——进水前池——循环水泵房——压力供水管——凝汽器——排水管——冷却塔。

循环冷却水量

西沙永兴岛分布式能源站规划容量按2MW级设计，2套燃气联合循环机组。循环冷却水量见表7.6-1。

表7.6-1 循环水水量表

能源站循环冷却水的冷却倍数按夏季65倍考虑。

表7.6-2 能源站补充给水用水量如下（2×1MW）：

西沙永兴岛杂用水厂给能源站的供水能力为（1.15+2.45+7.21=1081）10.81m3/h（包括锅炉除盐水和循环冷却水的补充水）。初步估计当前杂用水供水能力能满足2套机组的要求。

供水系统的主要设备

初步拟定本期建设循环水泵房一座，泵房内装设循环水泵4台，其主要设备初步参数见表7.6-3，最终参数将在下阶段通过系统优化确定。

表7.6-3 2套联合循环机组供水系统主要设备参数

取排水建构筑物

冷却塔方案比较

a) 机力通风 冷却塔

根据当地的气象条件，并结合厂区总平面布置，本工程的冷却塔可选用机力通风冷却塔或自然通风冷却塔。机力通风冷却塔为钢筋混凝土架构的组合型逆流式机力通风冷却塔。冷却塔单格轴线尺寸为18m×18m，其单塔冷却水量为64m³/h，冷却塔的风机直径为φ9140mm，配用电机功率2.5kW。上水管采用DN900钢管，每台燃气－蒸汽联合循环机组配一格机力通风冷却塔，本期2×1MW机组共安装二格（台）。

b) 自然通风冷却塔

按照分期建设的原则，并考虑到自然通风冷却塔的特点及其结构形式，本期2×1MW机组考虑共建一座淋水面积200㎡逆流式自然通风冷却塔，为了节约用水，减少冷却塔的风吹损失和蒸发损失，在冷却塔中装设波形PVC除水器。

c) 机力通风冷却塔与自然通风冷却塔比较

机力通风冷却塔与自然通风冷却塔技术经济比较列于表7.6-4

表7.6-4 机力通风冷却塔与自然通风冷却塔技术经济比较表

说明：1）在技术经济比较中，只对可比部分按2×1MW机组容量考虑；

2）表中数值按静态考虑，年运行费用含折旧费用；

3）上网电费按0.4元/Kw.h计算；

4）年利用小时按8750h计。

由上表可知，机力通风冷却塔工程投资比自然通风冷却塔省 666.9 万元，而年运行费用基本上相等。但机力通风冷却塔有占地面积小、投资省、适应西沙永兴岛能源站运行工况负荷变化大等优点。此外，尽管机力通风冷却塔存在气动噪音、电磁噪音以及落水噪声等噪声，但自然通风冷却塔同样存在落水噪声。

综合来看，本工程建议采用机力通风冷却塔。

d) 对于冷却塔产生的噪音问题可以采用如下措施解决：

1）对于高频淋水噪声，机力通风冷却塔采用在冷却塔的雨区悬挂半软性挂片消声填料加斜管消音填料相结合的方案：在雨区挂设半软性挂片消声填料的作用是使得水滴下落时受到填料的阻碍而降速，削减水滴下降动能；在集水池水面铺设斜管薄膜消声填料，当淋水进入斜管后以一定角度滑入水中，产生一定噪声，噪声在斜管通道中撞击PVC薄膜，造成薄膜谐振，释放能量，达到消声目的。

2）对于低频的电磁噪声及气动噪声，从维度上看通过在电机上加设消音罩，消音罩基本机构是外壳采用玻璃钢，内层采用铝合金板，夹层采用消声纤维矿渣棉；另从维度上看对风扇叶片进行改造，换成有倾角的单向风扇叶片可大幅度降低冷却风扇的气动噪声。

经采取以上措施后，机力通风冷却塔在正常运行的时候产生的噪声可以减小至65 dB(A)。

循环水泵房

能源站本期工程2×1MW级燃机联合循环热电联产机组冷却水采用一机配二泵的母管制供水方式，循环水泵房为半地下式，平面尺寸为17m×2m（按2套1MW机组容量设计建设）。泵房设有前池，前池分为两格。前池进水沟道上设平板滤网与铸铁闸门。工程本项目循环水泵房内设置卧式离心泵4台。

1套燃气联合循环机组正常运行2台循环水泵，一座机力通风冷却塔。

压力进水管

联合循环水泵至汽机房的进水管采用双母管，管径为DN1400mm。汽机房至冷却塔之间的回水管也采用双母管，管径为DN1400mm。循环水进出水管均采用钢管，在循环水泵出水两母管之间设有联络阀门。

化学水处理系统

水源与水质

锅炉补给水处理系统水源为西沙永兴岛杂用水与市政自来水，汽轮机组循环冷却水取自西沙永兴岛杂用水。

杂用水水源为永兴岛泻湖水，泻湖洼地掘井取水方便，淡水资源充足，但鉴于鸟粪的污染，井水不能食用，只能用来洗涤。故锅炉补给水处理系统主水源采用杂用水，市政自来水作为备用水源。当杂用水不能满足生产需要时，采用兑水方式，用市政自来水冲淡杂用水后供给。

水汽质量标准

水汽质量标准按《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T 12145-2008）规定执行。

锅炉补给水处理

（1）锅炉补给水处理系统

根据水源水质的特点，锅炉补给水处理系统采用如下系统：水工给水─→变频升压泵─→保安过滤器─→超滤装置─→超滤装置出水水箱─→一级高压泵─→一级反渗透装置─→一级反渗透水箱─→二级高压泵─→二级反渗透装置─→中间水箱─→中间水泵─→EDI装置─→除盐水箱─→除盐水泵─→主厂房。

尽管该系统初投资略高（较常规混床方案高40万元左右），但该系统出水水质好，不用酸碱再生，对环境污染小，对水质适应能力强，无须酸碱再生，有利于环保要求，占地面积小，便于实现自动化控制，操作工作量大大减少，设备维修、更换方便。

（2） 锅炉补给水处理系统出力：1.5t/h。

（3） 除锅炉补给水处理系统出水质量

硬度：≈0μmol/L；

二氧化硅：≤20μg/L；

电导率（25℃）：≤0.2μS/cm。

（4）锅炉补给水处理系统的控制和运行监督

整套锅炉补给水处理系统的运行过程采用PLC自动化程序控制，化学仪表测量数据将作为模拟量信号输入到自动控制系统作为控制条件。在水处理控制室内通过CRT可对系统的运行进行全过程的监督和控制。现场电磁阀箱保留进行人工按钮操作的条件。

（5）化学试验室

本工程设独立的化学试验室，配备完整的水、油和气（LNG）试验仪器和设备，可满足电厂正常运行、维护的需要。

循环冷却水处理

为了防止冷却水系统菌藻的生长和生物腐蚀，设置一套杀菌灭藻剂加药系统，加药点设在循环水泵进水口。

给水、炉水校正处理及汽水化学监督

（1） 给水加氨处理

给水加氨处理的目的是提高给水pH值，防止热力系统的酸性腐蚀。加氨点设在锅炉补给水处理间除盐水泵出口母管。系统采用液氨溶解和自动调节的加药方式，控制给水pH值为8.8～9.2。

（2） 给水加联氨处理

给水加联氨处理的目的是除去水中溶解氧，防止热力系统的氧腐蚀。联氨加药点设在除氧器出口母管。系统采用人工调节的加药方式。

（3） 炉水加磷酸盐处理

炉水加磷酸盐处理的目的是为了防止在汽包锅炉中产生钙镁垢。磷酸盐加药采用人工调节方式。磷酸盐溶液直接加入锅炉汽包内，控制炉水中磷酸根含量为5～15mg/L，炉水pH值为9～11。

（4） 汽水化学监督

为监督热力系统的汽水质量，保证机组安全、经济运行，设置集中式在线汽水取样分析装置。该装置高温盘、仪表盘采用集装箱式室外布置，系统信号接至DCS进行实时监督。

油处理

本工程不设集中的油处理室。透平油的净化设备及贮油箱随主机配套；绝缘油采用移动式油箱和净油设备进行净化处理。

电气部分

项目工程简介

西沙永兴岛拟建设一分布式能源站以满足永兴岛常住居民200人和酒店客户500人的集中供冷系统提供驱动能源。电厂规划为2套"FT8-3"型热、电、冷联合循环机组及其变、配电系统，每套燃机所带的发电机功率为1000KW，每台汽轮机所带的发电机功率为250KW。

根据系统初步资料：本项目能源站与系统相连电压等级为110kV，两回出线送至西沙永兴岛内的110kV永兴站，项目能源站还需以10kV电压等级向西沙永兴岛冷冻站供冷系统提供两回驱动能源。

电气主接线

本项目工程110kV配电装置采用单母线接线方式，两回出线，均接至110kV永兴站。两组联合循环机组中，各发电机出口电压均为10.5kV，每组燃汽轮机发电机（一台）和汽轮发电机（一台）采用发电机电压直配线的方式，每组联合循环机组设一个10kV段，共两段。每段向冷冻站供冷系统提供一回电源，共两回。每10kV段还另设置一台1250kVA的厂用变和一台1250kVA的公用变。发电机出线采用电力电缆，发电机出口均装设断路器，考虑到发电机出口短路电流较大，在发电机出口设有限流电抗器。

110kV配电装置采用屋内GIS 形式，共有5个间隔,包括：2个进线间隔、2个出线间隔和1个母线设备间隔。

厂用电接线方案

厂用电的电压按两级考虑：高压采用10kV，中性点暂按不接地的方式；低压厂用电电压采用380/220V,为动力和照明共用的中性点直接接地的三相五线制系统。

电气设备布置

能源站设电气综合楼一座，110kV GIS、10kV配电段等电气设备均放置于电气楼内。

主变呈一列布置在电气楼。

主要设备选择

主变暂选容量为120MVA，变比为121±2×2.5%/10.5kV。

110kV设备选择国产GIS（户内SF6全封闭组合电器），主母线额定电流2500A，主断路器：1600A，40kA，125kA；隔离开关：1600A，125kA

燃机的发电机出口断路器采用1600A，63kA的断路器。汽轮机的发电机出口断路器采用1600A，63kA的断路器。

10kV开关柜采用铠装移开式金属封闭开关柜，配40kA的真空断路器。

电抗器采用4000A，Xk=6%的限流电抗器。

交流不停电电源

本工程共设置3套交流不停电电源装置（UPS）。2套为机组UPS装置（每台机组一套，共两套），主要向机组分散控制系统（DCS）、热控自动调节和监视设备、电气测量变送器屏等负荷供电；另1套为公用UPS装置（两台机组共1套），主要对DCS公用系统部分、网络计算机监控系统（NCS）站控层设备、全厂GPS时钟系统、全厂火灾报警探测控制系统等负荷供电。

直流系统

110kV升压站设置一套110V直流系统，主要对110kV升压站的控制、保护、仪表、信号等装置提供直流电源。

汽机机组按每台汽机设置一套直流系统，主要对燃机机组的控制、保护、仪表、信号、自动装置、事故照明、直流油泵和交流不停电电源等装置提供直流电源。

电气控制系统

本工程采用两机一控的机炉电集中控制方式，控制方案考虑了两个方案。

方案一：电气设一套包括110KV、10KV和380V电气设备在内的电气监控管理系统（FECS），以现场总线技术为基础，实现110KV系统和厂用电系统的运行、保护、测量、控制、故障信息管理及故障诊断、电气性能优化、电度量采集分析等功能，形成一个综合自动化在线监控管理系统。

本方案中，110kV升压站的控制纳入电气监控FECS系统，不需要另外配置110kV网络微机监控系统。

方案二：电气与热控共用一套微机分散控制系统（DCS），实现炉、机、电一体化控制。机组的主要电气设备均以硬接线方式进入DCS监视和控制，并以CRT/KB作为电气设备的监视和控制中心。

本方案中，需要另外配置一套110kV网络微机监控系统。

鉴于采用FECS方案结构清晰、节省投资、易于扩展和维护，节省电缆及施工费用，故而推荐采用方案一。

为保证机组安全停机，设置了机组紧急停机时必要的后备硬手操设备。在就地设备上设有简单的强电控制，以满足调试检修之用。

为提高可靠性及保护动作速度，控制和继电保护的出口分别单独作用于断路器跳闸。

热力控制

控制方式

本项目新建的2套FT8-3燃气联合循环机组，主机配置为:2xFT8-3双联机组(2x1000kW)+2x0.54t/h(HRSG)+2x6300KW抽凝汽轮发电机组。拟采用全厂集中控制方式，即两台机组的燃机及其辅助系统、汽机及其辅助系统、余热锅炉及其辅助系统、汽水系统（汽机旁路、除氧给水、凝结水等）、发电机及其辅助系统、发电机变压器组及厂用电源系统等，均集中在集中控制室内监视和控制，辅助车间，包括化学水处理、污水处理、循环水、工业消防水等，也集中在集控室内监控；此外电力网络、站内消防报警系统等也集中在集控室内监控，最终实现两机一控。全厂集中控制，有利运行集中管理，为减员增效创造条件。

集控室位于汽机房固定端运转层处。集控室附近设一电子设备室，用以放置2套机组（除燃机外）的DCS柜、电源柜、TSI柜等，以及公用DCS柜、工程师站等设备。每套燃机旁还设有一燃机供货商提供的集装箱式控制室，用以放置燃机岛的电子设备柜、电气控制盘、MCC柜及燃机操作员站等，必要时可对燃机进行就地监控。

集中控制的辅助车间还保留有必要的车间就地监控手段，作为调试和就地巡检的人机接口。

辅助锅炉不需长期运行，采用车间就地控制方式。

自动化水平

（1）集中控制将具有较高的自动化水平，能在少量就地运行人员的操作和巡回检查配合下，在集控室内以LCD（液晶显示器）和键盘、鼠标等为中心，实现机组、辅助车间及电气系统的启停（或切投）、正常运行的监视和调整（包括负荷调整）、事故处理及报警、紧急安全停机等。 （2）联合循环机组采用分散控制系统（DCS）作为主要监控设备。每台机组采用一套相对独立的机组DCS以缩小DCS故障时的影响范围，提高运行的灵活性和安全可靠性，方便维护与检修。在此基础上建立一套全厂公用DCS系统。如化学水处理、污水处理、工业消防水系统、燃气系统公用部分、厂用电源的系统公用部分等，由公用DCS控制。公用DCS还与各机组DCS间设置双向冗余通讯接口进行信息交换，以便通过公用DCS的操作员站实现真正的全厂集中控制。公用DCS网上拟设置3台操作员站，用于全厂两台机组及辅助车间的集中监控。每套机组的机组DCS网上还设置一台操作员站作后备，以便一旦公用DCS故障仍能确保机组正常运行。

（3）集控室内采用LCD，键盘及鼠标和后备仪表控制盘监控，并配备极少量停机、停炉、停发电机、开事故放水门、启动交、直流润滑油泵等紧急操作设备，确保DCS出现重大故障时能紧急安全停机。集控室内正常运行情况下只需1～2个主操作员监视和控制2台机组，1～2个辅助人员协助进行启停机组的辅助操作及巡视现场。

（4）目前，燃机及其辅助系统的控制系统（GTCS）几乎毫不例外地由燃机供货商配套供货，以确保燃机安全可靠有效运行。

分散控制系统DCS可单独订货，从国内外知名DCS品牌中招标经技术经济比较后择优选取。具体采用哪种方式，待下阶段设备订货时与业主共同商定。

（5）机组DCS的功能包括数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）和顺序控制系统（SCS）。联合循环机组的监控系统通常由下述子监控系统组成：

——燃机发电机及其辅助系统的监控系统（由GTCS完成）

——汽机发电机及其辅助系统的监控系统

——余热锅炉及其辅助系统的监控系统

——汽水系统（包括汽机旁路、给水、凝结水、循环水、工业水等）的监控系统

——发电机变压器组及厂用电源系统的监控系统

（6）可调抽汽供热的发电机组，以供热为主，以热定电，在满足负荷需求的前提下多发电是电厂运行的宗旨。在热负荷接近或达到最大时，机组需维持在最大出力状态运行，以满足热负荷的需求。当热负荷需求减少，汽机发电出力相应增加，燃料量及燃机出力则维持不变。仅当在部分热负荷运行时，机组才可能按电网需求适当减负荷运行。热、电负荷的调整均在DCS内自动完成。

（7）每套机组的DCS将设置一套标志电厂最高自动化水平的机组级顺序控制系统，即机组自启停顺序控制系统，每台机组的启动和正常停机均能全自动地按预先编好的程序顺序地进行，大大减轻运行人员的劳动强度，防止误操作，缩短启停时间，提高自动化水平。

（8）辅助车间BOP的控制，启动锅炉化学水处理及污水处理系统拟采用独立的可编程控制器PLC控制。化学水处理及污水处理的PLC与公用DCS间设双向冗余接口以实现集控室控制，也可考虑在集控室设PLC操作员站的方式实现集中控制，具体方案待初设阶段进一步研究确定。循环水系统采用远程I/O纳入机组DCS控制。工业水及燃油系统采用远程I/O纳入公用DCS控制。

(9) 本工程拟设一套闭路电视监视系统，监视范围包括主厂房内各联合循环发电机组重要部位、厂区各辅助车间及非生产区。

监视器设在集中控制室和相关领导办公室内，使得运行人员、值长和相关领导能够通过该系统监视全厂重要设备区域运行情况。

（10）拟设置一套厂级管理信息系统（MIS），功能主要包括商业运营管理、设备及检修管理、运行管理、燃料管理、关键指标查询、安全与环保管理、财物管理、人力资源管理、办公自动化等，这些功能可分步实施。MIS设置的规模待审查确定。

土建部分

主要生产建筑物的建筑处理

本项目建构筑物有汽轮机主厂房、控制楼、燃气轮机及发电机基座、余热锅炉及烟囱、旁路烟囱、电气综合楼、化水处理室及室外构筑物、综合管廊等。

汽轮机主厂房采用铝合金门窗，运转层采用抛光耐磨砖地面，其它各层采用耐磨砖地面或水泥砂浆地面，屋面采用刚性屋面加柔性防水层，外墙面装修采用贴条形砖，内墙面装修采用普通抹灰并刷普通内墙乳胶涂料。

其它建筑物采用铝合金门窗，除控制楼控制室采用抛光耐磨砖地面外，楼地面均采用耐磨砖地面或水泥砂浆地面或特种地面，除控制楼屋面采用刚性防水加柔性防水层外，其他屋面均采用柔性防水层，外墙面装修采用贴条形砖，内墙面装修采用普通抹灰并刷普通内墙乳胶涂料。

主要生产建（构）筑物的结构选型

汽轮机主厂房

根据工艺布置的推荐方案，主厂房主框架采用混凝土结构，汽轮机房厂房尺寸：

长×宽×高＝62m×23m×18m，双跨结构，AB跨15米和BC跨8米，主厂房AB跨为汽机间，BC跨以布置电气设备间为主。

工程机组顺列、集中控制综合楼布置于厂房之间。检修场地设在汽机间0.00m层8～9轴之间，汽机房运行层(8m层)采用大平台布置，并在3.80m中间层设置部分操作平台。

控制楼

本工程将按4台机组设置一个控制室，布置于集控楼内，集控楼布置在主厂房扩建端。控制楼采用现浇钢筋砼框架结构，采用砖墙填充分隔和围护。

燃气轮机及燃气轮机发电机基座

燃气轮机及燃气轮机发电机基座采用大块式现浇钢筋砼结构。

余热锅炉及烟囱、旁路烟囱

余热锅炉房炉架、烟囱及烟囱支架、旁路烟囱构架均为钢结构，由锅炉生产厂家提供。

电气综合楼

电气综合楼采用现浇钢筋砼框架结构，采用砖墙填充分隔和围护。变压器基础均采用现浇钢筋砼基础。

辅助生产车间

化学水除盐间、辅助锅炉房(若需要)、空压机房等均采用现浇钢筋砼框架结构，采用砖墙填充分隔和围护。

淡水供应系统

淡水用量

能源站淡水主要用于化学水处理系统补充水（含燃机降NOx注水、锅炉补给水等）、空调补充水、消防用水及生活盥洗用水等，总用水量约1.48t/h 。

淡水供水方案

能源站补充水源主要来自西沙永兴岛杂质水厂，在取得杂用水厂出水水质报告后，考虑建设小型净化设备，经净化、消毒处理送入厂区的工业水和生活用水管网，供厂内各有关系统用户使用。当杂用水厂水质情况较差时，由市政自来水供给，且与杂用水厂供水互为备用。

消防系统

消防设计的主要原则

能源站消防系统的主要设计原则是"预防为主，防消结合"，各专业在设计时应根据其工艺特点，在设备与材料的选择和工艺系统的布置上充分考虑防火的要求，并在本专业范围内采取相应措施预防火灾的发生、防止火灾的蔓延，以便与能源站的消防设施相配套。

能源站的消防设施应根据不同的保护对象分别采用水消防系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统、移动式灭火器等，对重要的建筑物及设备，设置火灾监测自动报警系统。

电厂消防措施

电厂各系统采用的主要防火措施如下：

a) 燃烧系统的消防措施

本工程燃气轮机设备（燃气轮机、燃机发电机、燃机就地控制室等）的灭火及火灾自动探测报警系统随主机设备成套供应。采用气体消防系统。

LNG贸易计量站及放散塔区域消防采用水消防，并设灭火及火灾自动探测报警系统。

b) 油系统的消防措施

在汽机和燃机的润滑油箱、汽机运转层下及中间层油管道、给水泵油箱等处设置火灾探测报警系统，设置移动式灭火器和室内消火栓人工灭火。

c) 电气设备的消防措施

主变、厂高变、公用变均设置火灾探测报警系统，配置移动式灭火器灭火。

本工程所有动力、控制电缆均采用阻燃型电缆。重要回路如消防系统、报警、不停电电源等动力电缆和控制电缆采用耐火电缆，并在电缆沟、道、竖井及贯穿楼板、墙孔及配电屏的电缆孔洞，采用电缆防火堵料进行封堵。各建筑物电缆出口处设防火隔墙。

d) 其它建筑物的消防措施

控制室、电缆夹层、GIS配电装置，以及其余各级电压配电装置、蓄电池室等设置火灾探测报警系统，并根据失火部位和火灾性质，分别采用消火栓、移动式灭火器灭火。

环境保护

设计采用的环保标准

1.《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）

2. 《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）

3. 《污水综合排放标准》(GB8978-1996)

4.《城市区域环境噪声标准》(GB 3096-2008)

5.《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）

能源站及周围环境概况

能源站地理位置

拟建能源站拟建厂址位于西沙永兴岛永兴路附近，场地西侧离三亚至永兴岛航线码头约1000m，南与三沙市政府隔永兴路相望直线距离约600m。

能源站周围环境质量概况

能源站周围1千米范围内基本属永兴村和三沙市市区，在岛上生活的人员包括三沙市政府工作人员、海军驻岛部队、武警部队海南省边防总队驻岛部队、少量的定居渔民和大量的过路渔民、来岛建设的工人及零散的观光旅客。当地居民以捕鱼为主，市区现建有超市、邮政营业厅、人民医院、图书馆、工商银行等，还有宾馆、饭店、发廊、烧烤吧和KTV，但受条件所限，不具备大规模接待能力。

拟建项目周围污染源主要为粉尘、废气、废水、废渣和噪声等。

烟气污染防治措施

基本原则

能源站运行期环境空气污染主要是余热锅炉排放的烟气，烟气治理原则是充分利用大气扩散的自净能力，以减少对环境的影响。

使用燃料的情况分析

能源站以清洁能源LNG为燃料，这与常规燃煤火电厂相比，烟气排放中无烟尘和SO2，只有NOx及少量的CO。

烟气污染防治措施

a) 燃用清洁能源

能源站燃用不含硫份、灰份的清洁燃料-天然气（LNG）。

b) 采用高烟囱排放。

高烟囱排污是减轻地面污染的一项重要措施，本工程烟囱高度暂定为40m，旁路烟囱高度暂定25 m。

烟囱高度的选择：在一般情况下，地面浓度与烟囱高度的平方有近似成反比例关系。因而，确定烟囱高度的原则是合理选择高度以尽可能利用大气的扩散稀释能力，在满足环境保护要求的前提下，取得最大经济效果。本工程烟囱高度经环境影响评价工作论证后最终确定。

c) 本工程燃气联合循环机组采用世界上先进成熟的技术，其燃烧器采用低氮燃烧器，或喷水降NOx措施等，在燃用LNG时，正常工况运行可以将NOx的排放浓度控制在25ppm。

d) 建立环境保护监测与管理系统，在烟道上装设烟气自动连续监测系统，及时预报预测污染，为调节生产控制污染物排放提供参考。

大气环境影响分析

a) 采用天然气为燃料的电厂与燃煤或燃油电厂相比，在环境上具有如下优点：

(1) 无SO2、无烟尘及灰渣排放

(2) NOx排放量大大低于相同容量的火电厂

b) 本工程在降低NOx方面采用喷水降低NOx排放技术，在燃用LNG时，正常工况运行时可以将NOx的排放浓度控制在25ppm，符合国家电站废气排放标准（GB 13223-2011）。

废污水处理措施

温排水污染防治对策

能源站的循环冷却水采用二次循环冷却塔系统，可以避免温排水问题对环境水源的影响。

废污水治理措施

在严格遵循《污水综合排放标准》GB8978-1996和《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的前提下,依据各类废污水水质特性进行处理，实行统筹的水务管理，减少排水量和补充水量。

能源站污水工业废水、集中处理达标后与雨水分开排放。

化学酸碱废水

余热锅炉补给水处理系统采用先进的全膜法（超滤+二级反渗透+电光离子）工艺，无酸碱废水产生。

含油污水

含油污水量极小，经隔油池处理，除去污水中的漂浮油后达标排放或回收使用。

生活污水

能源站区内人员工作和生活将产生一定量的生活污水，这些生活污水主要来源于能源站内运行办公楼、主厂房、车间、厕所等非生产性排水。

生活污水经化粪池一级处理后进入生活污水处理装置，处理合格后的废水排入沥窖污水处理厂或达标排放。

水环境影响分析

(1) 本工程采用冷却塔二次循环供水方式，不会产生温排水问题。

(2) 生活污水

工业废水及生活污水经处理后可以达标排放或回收使用，对环境不会造成影响。

(3) 含油污水

经处理后的污水回收使用或达标排放，对环境不会造成影响。

噪声防治

主要噪声源来自联合循环机组及冷却塔，特别是燃气轮机在运行过程中的噪声，主要集中在于主厂房区内。对于噪声的防治采用综合治理方式，即第一从声源上控制噪声，声源上无法根治的生产噪声，则采取行之有效的隔声、消声、隔振等噪声控制措施，将噪声控制在规定的标准内。

主要噪声污染防治措施

(1) 对主机和有关辅机要求生产厂家提供配套的隔音罩和消声器，将噪声控制在规定范围之内。

(2) 人员活动较频繁的声源车间，结合车间环境的建筑物结构材料适当设置吸声壁面，隔声障壁等。

(3) 对中央集中控制室，单独进行声学设计，通过封闭隔声、减振和内部吸声降低混响等措施，使室内噪声级降到60dB(A)左右。

(4) 在能源站总平面布置上按建（构）筑物的功能分区布置并配以绿化，采取在站周围植树设置防护林带的措施，这对噪声也有一定的防治作用。

在采取上述各项减少声能传播、吸声、隔音等措施后，可使能源站厂界外的噪声满足《城市区域环境噪声标准》（GB 3096-2008）及《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）要求。

机力通风冷却塔噪声污染防治措施

《城市区域环境噪声标准》（GB 3096-2008）及《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）要求，厂界噪声昼间低于60dB，夜间低于50dB。本工程冷却塔位置靠近厂区西南面围墙，围墙外为空地，与居民区的直线距离满足要求。

机力通风冷却塔的噪声主要为风机气动噪音、电机电磁噪音以及淋水噪声，鉴于噪声源距离居民区较远，其噪声的防治措施主要有：

（1）厂家通过优化风机、电动机的内部结构，提供配套的隔音罩和消声器以及在冷却塔的雨区悬挂半软性挂片消声填料加斜管消音填料相结合的方式，使冷却塔在正常运行的时候产生的噪声减小至65dB（A），根据有关单位的类似工程测算，噪声到达居民区时，衰减为23.5dB，符合国家标准。

（2）沿围墙种植高大乔木，形成绿化带，降低噪声。

水土保持

本工程水土流失的防治措施主要以生物措施为主，工程措施为辅，对坡度较缓、水土流失较轻的区域采用植树、种花种草等绿化措施进行治理；对环境景观要求较高的站区，在满足水土保持的前提下，兼顾景观效应，采取园林化设计。

鉴于西沙永兴岛能源站项目工程较大，因而应做好水土保持工作，建立良好的生态环境。各项水土保持设施，应与能源站主体工程同时设计，同时施工，同时投入使用，必要时应提前进行水土流失治理，以保障施工中产生的新增水土流失得到有效控制，工程设施的安全得以保障，以将水土流失减至最小。

绿 化

能源站绿化将在总平面布置的基础上进行，在主厂房与各车间施工的同时，围绕着主要出入口，主干道等的绿化施工穿插进行，当主厂房竣工、机、炉试运行投产时，绿化工程已初具规模。

绿化设计原则是：因地制宜，选择本地区抗性强、长势旺的树种、结合站区布置和各车间特点，使总体规划和各功能区协调一致，力求布局合理、繁简适当，讲求实效，站区通过绿化，既可改善环境，也是文明生产的标志之一。

能源站绿化率按站区可绿化面积的95%以上设计。

结 论

本工程燃用的天然气是属于清洁燃料，对环境污染较少，在采取有效工程措施后，电厂对当地环境基本没有太大的影响。

劳动安全与工业卫生

噪声防治

能源站的主要噪声源主要来自燃气轮机在运行过程中的噪声，场所主要集中于主厂房内。对于噪声的防治采取综合治理的方法，即第一从声源上控制噪声，对无法根治的生产噪声通过在设备招标时向制造商提出降低噪声的要求，采取有效的隔声、消声、吸声、隔振等噪声控制措施，将噪声控制在规定的标准之内。

能源站边界噪声水平：鉴于本工程主要噪声源均要求采用措施使其低于国家所规定的噪声级值，因而，衰减到能源站边界（即围墙处）的噪声级符合《城市区域环境噪声标准》的要求。

防雷及接地

为了防止雷击及雷电过电压对人身和设备安全的危害，能源站将设置防直击雷保护，采用避雷针（如主厂房屋顶、烟囱等）、避雷线等防直击雷措施。在配电装置的进出线和母线上，以及发电机出口、变压器等处均装有避雷器以保护设备免受侵入雷电过电压的影响。

为了保证人身和设备的安全，全厂设有一个总的接地装置，接地装置的接触电压和跨步电压均应满足有关规范的要求。

燃料供应管线等均设防静电和防感应雷接地装置。

有关电气设备的外壳，进入主厂房区域的管线均按有关规程规定可靠接地。

消防措施

对于能源站而言，火灾重点防治区域较多，除主厂房区域外，还应重点保护气体计量站、制氢站、主变压器等区域。

防治措施如下：

（1）站区各建筑物间的防火间距应满足有关国家标准的要求, 在少于规定距离的变压器之间设防火墙等措施。

（2）在火灾重点防治区域如主厂房动力岛区域、集控室、网控室、配电装置、电缆夹层、制氢站等区域设置火灾自动报警装置, 特别重要区域设置电视摄诸如头监测。

（3）主变压器, 高压厂用变压站, 备用变压器设置火灾自动报警和自动水雾消防设施。

（4）按照"预防为主、防消结合"的原则设置完善的水消防系统并根据需要设置一定数量的移动式灭火设备, 消防系统为双电源供电以保证消防系统的可靠性。

（5）电缆敷设考虑防火阻燃措施, 防止电缆着火延燃到其他区域, 扩大火灾范围。

防毒、防爆

配电装置拟采用SF6断路器，应设置SF6泄漏检测设备，并装设良好的通风设备作定期换气及事故排风。

配置足够数量配有防毒面具的防火服，以供火灾时产生有毒气体的场所(如电缆夹层)灭火时人员采用。

对于供气调压站、气体计量站等场所，设备(包括电气设备)应采用防爆型，施工安装应满足防爆的要求。

降温和防热

主厂房区域采用自然与机械通风双重通风方式，换气次数应满足有关规范要求。

其他附属车间根据场所设置必要的通风措施。

集控室、电气设备间、励磁小室及生产行政人员办公室均设置空气调节装置。

为保证良好的工作环境和防止烫伤运行人员，对于高温热源和表面温度高于50℃的介质管路，特别是需要经常操作维修的设备和管道，均作隔热防护（保温），同时也可减少热损失以保证能源站效益。

其他安全卫生措施

对于经常需要人员靠近维护/维修的场所设置必要的维护平台。

设置直流电源作为保安电源以保证在全厂停电时机组安全停机。

设置必要的事故照明和疏散照明，以满足生产和安全的要求。

能源站设有专门的安全监察机构、配置足够的人员和设施，对职工加强安全思想教育，落实并严格执行各种运行、安全操作规程。

节约和合理利用能源

节能措施

本工程为燃气轮机联合循环热电冷三联供项目，充分考虑能源的梯级，是一个节能、环保项目。比燃气轮机单循环发电的热利用率高，比普通发电厂的效率高。在主机选型时，选用联合循环效率高的机组。

本工程具有节水、节约土地资源和低环境污染的优势。

余热锅炉尾部加装受热面，利用尾部烟气余热加热高温热水，通过热网水-水换热器产生大部分生活热水，减少抽汽量，使余热锅炉排烟温度进一步降低，既降低热污染，又提高电厂热效率。

热力系统中设置蒸汽旁路装置，汽轮机启动、停机或甩负荷时,主蒸汽经过旁路装置减温减压后排到冷凝器，减少了不必要的汽水损失，既节约能源又保护环境。

所有热力设备及热管道，如燃气轮机、排气烟道、余热锅炉、汽轮机、除氧器及水箱、热网回水箱、热交换器、蒸汽管道、给水管道等等，均采用良好的绝热保温材料和适当厚度的保温层以及可靠的保护层，以减少管道散热带来的能量损失。

节水措施

根据厂址条件，本期工程2套联合循环机组供水系统采用带机械通风冷却塔的循环供水系统，其补给水采用西沙永兴岛杂用水厂的中水。节约了水资源，也有利于电厂安全经济运行。设计节水措施如下：

鉴于厂址条件受限制，凝汽器的冷却水采用带冷却塔的循环供水系统。循环冷却水补充水源为补给水采用小谷围岛杂用水厂的中水。

循环冷却水量的确定应与汽轮机和凝汽设备供应商密切配合并与整个冷却水系统的优化统一考虑，根据历年月平均的气象条件，结合汽轮机特性和系统布置进行优化计算，从而避免因循环冷却倍率选择过大而增加冷却塔的蒸发和风吹损失。

联合循环循环水系统采用扩大单元制，在运行中可根据气象条件的季节性变化及机组负荷的增减等因素，通过选择最佳水泵运行台数，对冷却水系统进行水量调节，减少循环水的损失。

加强对生活用水的管理，做到用水有计量，对公共浴室、食堂、卫生间等场所采用节水型龙头和器具。

循环冷却水量的确定应与汽轮机和凝汽设备供应商密切配合并与整个冷却水系统的优化统一考虑，根据历年月平均的气象条件，结合汽轮机特性和系统布置进行优化计算。

主厂房排水均排至排水系统。

热力网

热力网不属于本次可研范围，由业主单独委托有资质的其他设计单位完成，能源站的热力管道布置设计范围至热力站和制冷站建筑屋墙外1米为止。

劳动组织与定员

本工程主机为燃气—蒸汽联合循环机组，主机采用了先进的计算机分散控制系统，机组的可控性及操作系统达到国际选进水平，劳动定员以减员曾效为前提，在目前尚无定额标准时，此处参照国内同类型电厂经验，结合本厂供电、供热、供冷，靠近市区的特点，初步考虑能源站人员配备为60人。

表12-1 能 源 站 人 员 配 备 表 单位：人

工程项目实施的条件与轮廓进度

工程项目实施的条件

施工场地

施工临时总用地约为38688hm2（约58亩），其中其中施工用地为1.7h㎡，土建用地1.4508h㎡，设备安装用地0.718h㎡，其他用地1.336h㎡。

施工场地按使用性质、功能流程分区规划如下：

（1）主厂房区东侧的主厂房扩建端作为设备的组装场地，占地面积约7180m2。

（2）主厂房区北面以及综合楼南面的场地作为土建砂石堆场及混凝土搅拌区，占地面积约6180m2。

（3）能源站厂区西侧做为土建的材料堆放、模板的加工及组装场地，占地面积约8328m2。

（4）能源站厂区北面靠近规划道路的该区域为临时的生活区及施工用地，占地面积约17000m2。

（5）能源站厂区东南角占地面积约13360m2，该区域面积较大，可考虑在这将部分场地作为施工办工用地或后续储备用地。

施工能力供应

施工用水

施工用水、施工生活用水暂考虑来自当地市政自来水系统。施工单位可根据具体情况在主要施工区内沿道路、围墙敷设。

施工用电

电厂的施工电源和厂用备用电源暂考虑来自当地市政电站厂用电系统。

施工通讯

鉴于厂址附近通讯等基础设施较为完善，具备与市话、移动通讯等通信条件，施工通讯可从当地电信局引接有线程控电话总机，开通直拨国内、国际长途，其他临时通讯系统可与该通讯引接。施工现场采用对讲机联络。

施工用气

施工期间不设专用的制氧站或乙炔站，依靠外购等方式解决。

施工用的压缩空气由移动式空压机供应，以满足施工期间用气。

交通运输

拟建能源站位于西沙永兴岛永兴路附近，场地西侧离三亚至永兴岛航线码头约1000m，南与三沙市政府隔永兴路相望直线距离约600m。水路距三亚榆林港约337公里，距文昌清澜港约344公里。

根据电厂目前的建设条件，建厂所需的设备、材料运输宜采用水运为主，陆路为辅的原则。

施工道路

项目规划施工区与厂外道路相连，厂内施工道路采用永临结合，与厂区道路位置一致。

大件设备及材料运输

见6.2.2-6.2.3。

工程实施的轮廓进度

工程实施轮廓进度初步考虑如下：

施工准备期：含可研、初设、设备订货、EPC招标等 5个月

施工期：

1. 燃气轮发电机组设备订货(第一套)： 6个月

2. 燃气轮发电机组设备订货(第二套)： 0个月

3. 燃气轮发电机组土建施工 (第一套)： 2个月

4. 燃气轮发电机组设备安装(第一套)： 2个月

5. 从燃机土建开工至第一套机组联合循环发电投产： 9个月

6. 汽轮发电机组土建施工(第二套)： 3个月交叉

7. 汽轮发电机组联合循环发电(第二套)： 3个月

8. 从燃机土建开工至两套机组联合循环发电投产，总工期13个月。

这是基于正常的设备供货周期的初步安排。在第一台主机设备供货周期为6个月的情况下，若2014年9月初土建能开工，1号燃机2015年3月单循环发电是可能的。

存在的问题：根据目前情况，估计汽轮机的供货周期至少为9个月左右，在目前EPC承包商未定的情况下，汽轮发电机组和余热锅炉设备均未定货，2015年3月第一套联合循环机组投产的目标进度难以实现，燃机单循环发电的可能性是有的，前提是要尽快招定EPC承包商，尽快开展设计工作。

建议（1）尽快对EPC承包商进行招标；（2）尽快安排场地施工准备工作，包括及时对场地垃圾进行清理、厂外污水渠改迁及高压线改迁工作，以便尽量争取时间。

投资估算与财务评价

投资估算

工程概况

本工程由西沙永兴岛能源站发电工程项目、能源站配套工程项目两部份组成。西沙永兴岛能源站拟建设二套FT8-3 SwiftPac联合循环机组，投资估算及经济评价按此进行可研收口工作。

（1）能源站发电工程项目部分编制范围：

热力系统、水处理系统、供水系统、电气系统、热工控制系统、附属系统（环保工程项目）及与厂址有关的单项工程、其他费用项目，以及自上游LNG供气方贸易计量站接口至燃机前置模块之间的供气管道、电厂污水处理系统、厂外污水排水渠改造工程、能源站到热水制备站和冷冻站之间的厂区热网及电缆等。

能源站配套工程项目部分：

能源站到靠岸码头之间的集中供冷供热系统综合管网建筑工程；

送出输变电工程（变电站设备安装部分）；

送出电缆线路工程；

至未端用户之间的10kV配电网；

靠岸码头建筑工程；

厂外LNG输气管线。

设计系统主要特征

主机配置方案：2台FT8-3 SwiftPac型燃机(800KW)+2台双压自然循环余热锅炉(最大0.54t/h,3.82MPa，450℃)+2台CL18-3.43/0.6型抽凝式汽轮机和2台QFW/18/2型发电机（200KW），组成2套燃气—蒸气热电冷联合循环机组，单套联合循环机组装机容量为1000KW。

厂址位置：西沙永兴岛能源站厂址位置位于西沙永兴岛永兴路附近，场地西侧离三亚至永兴岛航线码头约1000m，南与三沙市政府隔永兴路相望直线距离约600m，所处位置系三沙市政治、军事、经济、文化中心，有完善的交通网络。

总平面布置：项目占地约38688m2，包括热水制备站，冷冻站、供气方调压站等。主厂房区布置在场地中部，固定端朝西，扩建端朝东，自南向北依次布置供气调方贸易计量站、燃机机组及余热锅炉、汽机房及集控搂等、电气楼及化水处理车间；冷却塔及循环水泵房布置在主厂房西侧；本项目以110kV电缆出线2回送至西沙永兴岛内的110KV永兴站，预留二期出线2回。发电机以10kV电压等级出线2回至西沙永兴岛冷冻站，出线走廊满足建设要求；供气贸易计量站布置在厂区东南侧，接自东南面的LNG管线，不考虑过渡期燃料。厂区北侧布置热水制备站和冷冻站、污水处理站及净水站。

主厂房：燃机和余热锅炉采用露天布置，汽机房采用室内纵向布置，总长度62m，厂房跨度23m。

机组选型：燃气轮机采用美国普惠动力的FT8-3 SwiftPac双联轻型机组；余热锅炉暂按杭州锅炉厂，蒸汽轮发电机组按北京全思维动力设备有限公司设备考虑。

热力系统：新建二套FT8-3 SwiftPac 燃气-蒸汽联合循环机组，燃机单循环时的发电出力约800KW，联合循环时发电出力可达1000KW左右。由燃气循环系统、余热锅炉和汽轮机的汽水系统组成。燃气轮机发电机组为集装箱快装机组，采用室外布置方式。余热锅炉采用卧式自然循环，双压自除氧，无补燃，钢结构，露天布置形式，余热锅炉烟囱高度暂定40 m，直径为3.2 m。

燃料供应系统：自上游LNG供气方贸易计量站接口至燃机前置模块之间的供气管道。

水处理系统：锅炉补给水处理采用全膜法（超滤+二级反渗透+电光离子）。

供水系统：机组循环冷却水系统按二次循环冷却塔方式，补水水源来自西沙永兴岛杂用水厂，建循环水泵房，建筑部分按规划容量一次建成。

电气系统：以单母线接线方式接入110kV系统，110kV出线二回，110kV配电装置采用国产GIS屋内配电装置，共5个间隔。

热工控制：燃机就地控制随机进口，全厂采用DCS系统控制，设两机一控集中控制室，布置于汽机房扩建端。

附属系统：辅助锅炉房。

基础处理：汽机房、燃机基础、汽轮机及发电机基础、余热锅炉基础、附属建筑等基础均采用桩径为Φ400～Φ500预应力管桩，循环水泵房采用Φ800灌注桩，循环水供、排水管采用Φ600砂石桩。

估算编制依据和编制原则

价格水平

工程静态投资为2013年价格水平。

项目划分

项目划分：执行《电力工业基本建设预算管理制度及规定》（2002年版）。

定 额

采用国家经贸委发布的《电力工程建设投资估算指标》（2001年版）、《电力建设工程概算定额》（2013年版）。

设备价格

14.1.3.5.1 燃气轮机

燃气轮机本体采用美国普惠动力的FT8-3双联轻型机组进口设备，参考同类型项目设备购置方案，项目机组成套价格预估672万美元/套，该价格为到岸价（CIF），免关税和增值税，进口设备中的有关手续费、银行财务费等按有关规定计取，实际价格详见项目单位设备购置清单。

外汇汇率按1美元=6.21元人民币计列

14.1.3.5.2 余热锅炉

暂按专家建议杭锅厂到工地价1800万元/台计列，按1.06%计取运费、装卸及现场保管费（该设备价格含除氧器等辅机）；

14.1.3.5.3 蒸汽轮-发电机组暂按专家建议南京汽轮发电机厂出厂报价的1350万元/台计列, 按1.06%计取运费、装卸及现场保管费（该设备价格含凝汽器等辅机）。

14.1.3.5.4 其他国内设备：参其他同类型工程设备价，运杂费率按7.06%计算。

材料价格

（1）安装工程按《电力建设工程装置性材料综合预算价格(2013年版)》及《发电工程装性材料综合预算价格(2006年版)》计取。

（2）建筑工程按2013年海南省第四季度建筑材料结算价格计算价差。

人工工资

安装工程人工资单价：74.82元/工日，人工费调增系数7.48%；建筑工程人工资单价：60.6元/工日，人工费调增系数7.28%。

基本预备费

外币部分按2%，人民币部份按8% 。

价差预备费

执行国家计委投资[1999]1340号文规定，投资价格指数按零计算。

取费标准

执行《电力工业基本建设预算管理制度及规定》(2002年版) 。

其 他

厂区征地：能源站占地面积总面积为38688平方米，含冷冻站、热水站、供气贸易计量站用地，征地价格暂按35万元/亩计算。

不计列生活福利设施费用。

工程计划2014年6月开工，2015年3月上旬和下旬分别投产第一台机和第二台机。

工程总投资及技术经济指标

发电工程项目总投资估算

本工程发电项目总投资估算静态价格水平为2013年。

表14.4.4-1 本工程发电项目总投资估算表

配套工程总投资估算

配套工程项目建设项目计划总资金3568万元，其中：

配套工程项目静态投资3568万元；

配套工程项目建设期贷款利息0万元；

配套工程项目动态投资3568万元。

投资估算说明

（1）发电项目总资金不包括能源站配套工程。

（2）能源站配套工程项目总资金不包括的部分以下内容：

a) 能源站到码头之间的集中供冷供热系统综合管网安装工程费用；

b)送出输变电工程（变电站项目）不含建筑工程费用；

c) 岛内10kV配电网投资；

d) 码头建筑工程费；

e) 厂外LNG输气管线。

总 投 资 估 算 表

表14.1.4-2 机组容量：2×800KW+2×200KW 金额单位：万元

财务评价

项目特点

评价范围

西沙永兴岛分布式能源站发电部分。

资金筹措

项目所需资金全部由海南顺万意科技开发有限公司自筹所得，项目公司经营状况良好，经济实力充足，项目资金来源有保障。

资金使用计划

财务评价建设期安排：工程计划2014年9月上旬开工，2015年3月上旬第一台机投产，2015年3月下旬第二台机投产。

资金流使用情况：发电分2年分别以95%、5%投入。

财务评价依据

原国家计委、建设部2006年发布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；

电力规划设计总院2008年颁发的《电力建设项目经济评价方法实施细则》；

业主有关经济评价测算条件。

财务评价主要计算参数

表14.2.3-1 项目财务评价主要计算参数表

气价的取定依据：根据相关协议中国石化海南炼油化工有限公司（洋浦）承诺每年3000吨的气量按1.92 元/m3（不含税）供给西沙永兴能源站，其余部分按增量考虑，增量的气价取2.78元/m3（含税）。

根据热电冷负荷需求确定的机组运行模式见技术部分的分析，在预期开机模式下，计算的发电设备年利用小时数为8750小时。根据与业主协商的有关会议纪要原则，财务评价发电设备年利用小时数基准按8750小时考虑，并对不同利用小时数采用不同的气价进行敏感性分析，结果见14.2.5节。

当发电设备年利用小时数为8750小时时，能源站年耗气量 2800万t,2800吨的气量相当368.2万m3，即368.2万m3气的价格为1.92元/m3（不含税），剩余的26.3万m3气的价格为 2.78元/m3（含税），经测算本财务评价的气价取2.35元/m3（不含税）。

主要经济效益指标

在上述条件及资本金内部收益率取8%的基础测算主要经济效益指标，结果如下

表14.2.41 项目主要经济效益指标表

敏感性分析

（1）为了测算本项目经济效益指标受投资及设备年利用小时数影响的敏感程度，在资本金内部收益率取8%的情况下，做气价变化、投资变化、电量变化、热量变化的单因素敏感性分析。（分两种方式进行：1、热价保持不变，测算上网电价的变化；2、上网电价保持不变，测算热价的变化），分析结果详见下表：

表14.2.5-1 能源站敏感性分析表 单位：元/kWh、元/GJ

根据上表结果看，影响能源站上网电价、热价的主要因素为气价、年发电量、总投资，热量的影响相对较小。

（2）按不同的设备年利用小时数，采用不同的燃料价格，在热价不变的情况下，测算上网电价。结果详见下表：

表14.2.5-2 项目不同条件下电价波动表

从上表可以看出：伴随设备年利用小时数的降低，计划外用气量不断减少，加权平均气价也不断降低。设备年利用小时在4500小时至3000小时的变化范围内，上网电价逐渐上升。说明在目前给定的气价条件下，电量变化对电价的影响超过气价变化对电价的影响。

盈亏平衡分析

盈亏平衡点(BEP)=年固定成本÷(年销售收入－年可变成本－年销售税金及附加)

＝ 78 ÷ (429－310－29) ＝86.67%

计算结果表明, 发电生产能力只要达到设计能力的86.67%,企业就可以保本。

结 论

从本项目的财务评价来看，根据以上主要计算参数及资本金内部收益率达到8%的前提下，测算出能源站供制冷站电量按内部电量结算, 不缴税电价为：0.495元/kWh，上网电量计税电价为 0.579元/kWh；不含税供热价60.00元/GJ，含税供热价67.79元/GJ 。

综合以上分析，本项目各项经济指标均合理，在满足相应电价和供热价的情况下, 电厂各项经济指标符合国家和本行业的有关规定，电厂建成投入生产运营后，有一定的盈利能力和偿债能力；因而，从经济角度出发，建设本项目是可行的。

从环保效益和社会效益来看，LNG燃机电厂环保效益是明显的，特别是在交通不便并且战略位置显赫的西沙永兴岛地区建设LNG燃机电厂，具有不可估量的社会效益；

结 论

主要结论

综合上述各章所研究的问题，西沙永兴岛分布式能源站技术方案的主要结论如下：

（1）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，为满足西沙永兴岛当地居民及酒店游客等集中供电、供热及供冷的基本需求而建设的，不单解决了西沙永兴岛域内各种能源需求，减轻海南省电网的供电压力，改善海南省电网的电源结构和调峰性能，而且在酷暑期间可以为市网提供100KW左右的调峰容量。因而, 必需加快西沙永兴岛分布式能源站的建设, 力争2015年初建成投产, 这不单对保障西沙永兴岛国土安全、经济稳定、能源安全、居民生活质量、整体环境建设大局，意义重大，而且对于缓解"十二五"期间海南省电力供应短缺, 促进海南省社会经济全面发展具有重要作用。

（2）本项目采用海南洋浦LNG工程的天然气为燃料，进行燃气—蒸汽联合循环热电冷三联供。联合循环电厂本身具有较高的热效率，本工程为进一步利用能源，提高全厂的热效率，在余热锅炉尾部加装了换热器，用于向西沙永兴岛提供热水，使余热锅炉的排烟温度进一步降低。采用抽凝式汽轮机供热，减少了汽轮机的冷端损失，提高电厂的热效率。实现能源的梯级利用。能源利用效率高，能源站全厂年平均热效率为56％以上。

（3）本技术方案机组运行方式按"以热定电、以电定电、热电联供"原则，在冬季负荷率太低时可采取停运1台或1套机组的运行方式，以保证适当的经济性，不足电力从市网购买。

根据集中热力站的制水模式和制冷站的热负荷需求，按上述运行原则计算的机组发电设备利用小时数为8750h（两台），经济评价计算以此为基准。

（4）从本项目的财务评价来看，根据以上主要计算参数及资本金内部收益率达到8%的前提下，能源站供制冷站电量按内部电量结算，测算出能源站送出电价为：不缴税电价为：0.495元/kWh；上网电量计税电价为0.579元/kWh；不含税供热价60.00元/GJ，含税供热价67.79元/GJ。从经济角度出发，建设本项目是可行的。

另外，从环保效益和社会效益来看，LNG燃机电厂环保效益是明显的，特别是在交通不便并且战略位置重要的海南省三沙市行政中心永兴岛建设LNG燃机电厂，具有不可估量的社会效益。

主要技术经济指标

表15.2-1 项目主要经济技术指标表

存在的问题及建议

(1) 鉴于本工程的特殊性，按可研报告深度要求的有关附件、批文等正在落实，按原厂址条件的有关环境评价报告、水资源论证、水土保持评价报告等已获相关部门批准，现厂址调整后，建议委托方在下一步工作中应进一步落实、完善或重新向有关部门申报。包括以下主要内有：

能源站接入系统设计及海电集团对能源站接入系统的同意文件；

当地规划局对能源站用地的重新确认文件；

当地国土局对能源站厂址位置的同意文件；

LNG供需协议有待进一步落实，配套管网可行性研究报告有待落实和报批；

环境评价报告、水资源论证、水土保持评价报告有待落实和报批；

等等

建设资金有待落实；

电网公司同意并网文件或并网协议、直供电购售协议、政府部门同意直供电的有关政策性文件等等。

(2) 根据项目目前的进展情况，鉴于本项目工期较紧，项目的投资、质量和进度控制将主要受制于项目决策时间、主机设备的交货期和设计周期。本阶段的主机参数不能作为订货依据。

（3）燃料价格和上网电价

伴随国际石油价格的不断上扬，国际市场的液化天然气价格也不断上升。根据敏感性分析，以综合气价2.358元/m³为基本价，气价每增加10％，上网电价（含增值税）将增加8.08%。说明天然气价格对电厂运行的经济性影响很大，需要充分关注和评估。

项目建设模式及招标方式和范围

项目特点及项目公司组建情况

项目建设模式的选择与项目本身的特点密切相关，西沙永兴岛分布式能源站项目具有以下特点：

西沙永兴岛能源供应系统承担整个永兴岛区域热、电、冷等能源供应的重担，能否正常有效运转，事关永兴岛军事安全、经济安全、能源安全、居民生活质量、整体环境建设大局，意义重大。鉴于永兴岛能源站是目前三沙市乃至全国最大的海岛能源站，运作机制在国内还缺乏先例，整个系统涉及面广、技术要求高、系统性强，与传统的能源管理系统存在很大的差异，因而必须寻求一种完整的、行之有效的、适合西沙永兴岛实际情况的能源站建设、管理和运营新模式。

根据西沙海岛能源规划方案能源研究规划，西沙永兴岛集中供热、电、冷的区域能源系统，必须按照社会化、市场机制进行投资、建设和经营管理。建议采用政府调控下的能源服务公司特许经营模式进行投资、建设和运营，向社会公开招标。

西沙永兴岛分布式能源站的建设资金由项目建设单位自筹。

同时，西沙永兴岛项目的工期非常紧张，不确定因素较多。

控制项目投资的要求

国家电力建设改革的方向是"厂网分开、竞价上网"，海南省电力线统已实现了厂网分开，竞价上网也在逐步实施。对于燃气蒸汽联合循环电厂来说，尽管具有效率高的特点，但鉴于相对于其他燃料来说，液化天然气价格昂贵，燃料成本高。如不考虑燃气电站带来的环境效益和对电网调峰要求的贡献，在目前电价管理机制下，燃气电厂在竞价上网中将处于较为不利的局面。尽管西沙永兴岛目前采取岛内智能光伏电网直供电的模式，但对末端直供电价有一定的限制，不单供电电价不能超过市网电价，而且应以一定的优惠电价给末端用户带来实惠才具有竞争能力。因而，降低能源站项目的投资，提高机组的运行可靠性对提高能源站将来的电价竞争力非常重要。因而，项目建设模式的选择也应考虑这两个因素。

建设模式的选择

概述

我国的电站项目建设经过几十年的探索，积累了大量的工程经验，建设模式多种多样，根据项目的发包情况，目前广泛采用的几种建设模式分为业主全面负责项目建设、项目总承包、项目分岛招标采购、项目动力岛整岛招标采购等方式。

对于一些采用成熟国产机组的项目，一般由项目业主或筹建部门以部件采购的方式进行，业主总体负责工程的控制和协调。

通常而言，对于包含有涉外设备引进的项目，由外方负责整个项目的EPC总承包建设模式的造价最高，但总承包商对工期、机组性能负责，从而可以大大降低业主风险，有利于确保项目目标的实现，它适合于业主缺乏经验的大型项目。

动力岛设备招标或分岛发包或部件采购的建设模式可有效降低工程造价，但鉴于中间协调工作量大，特别应对项目的进度和质量以及各方面的协调加强控制，从而在不同程度上增加了业主风险，这些模式更适合于较为成熟的技术以及国内或项目业主具有一定工程控制和管理经验的建设项目。

西沙永兴岛能源站项目建设模式选择

鉴于时间较紧，考虑到项目的建设特点、降低工程总投资等因素，同时也考虑到项目公司组建时间较短，建设及管理经验不足等，因而，建议采用"小业主、大监理"和项目EPC总承包方式建设西沙永兴岛分布式能源站项目，充分利用社会的专业队伍。

招标机构和招标方式

招标机构

鉴于燃机联合循环热电联产机组电站的技术先进性及工程建设的复杂性的特点，建议委托具有较强对外和对外工程招标能力的专业招标公司，根据国家相关法律法规的规定，进行设备招标等。

招标方式及范围

主机设备

本项目所选机型为目前世界上较为先进的小型燃机蒸汽联合循环机组，燃机机岛设备采购已通过国际竞争性公开招标，完成合同谈判及小签工作。

配套余热锅炉及蒸汽轮发电机组建议由EPC承包商在国内采购，以降低投资，减少中间协调管理控制，加快项目建设进度。

EPC总承包商

建议通过国内公开招标进行选择EPC总承包方。

其他设备及材料

包括BOP部分设备和附属设备及主要材料由业主或EPC承包商采购，通过国内公开招标方式进行。

施工安装单位

通过国内公开招标进行选择或由EPC总承包方选择。