武昌燃机二期工程可研报告19doc.docx

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武昌燃机二期工程可研报告19doc

40-F413K1-A01

湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程第二台套燃机项目

补充可行性研究

总报告书

中南电力设计院

工程设计资质证书：

工程设计综合资质甲级A142001089号

工程勘察证书：

工程勘察综合类甲级170001-kj号

环境影响评价证书：

国环评证甲字第2604号

工程咨询资格证书：

工咨甲22120070030号

2012.04武汉

院长：

齐斌

总工程师：

杨爱丽

项目经理：

杨青山

审核：

梅雪峰、李汉峰、张慧新、刘勇、李晓宁、周红梅、卢柏春、刘香阶、陆灏、周丽琼、黄继前、刘丽芳、钟胜、马进霞、孙晓萍、

许维明、梁汉桥

校核：

阮刚、秦鹏、付胜明、魏亚洲、李晓一、葛民、龙仕军、彭昕、王志军、周学员、李晨、杜明军、李泰军、张立平、唐建、樊哲培、陈国荣、晏丽华

编写：

程锋、陈辉、付勇、吴峰涛、刘杰、梁贤金、曾卫红、冯祺、谢网度、李展燕、范自力、黄楠、叶姣、肖水英、陈前、朱蔚贞、阮保铭、刘成伟、刘天卉、王元、江波

1概述

1.1编制依据

本工程可行性研究编制是根据国家发展计划委员会计基础[2003]250号《国家计委关于武昌热电厂利用天然气改扩建工程项目建议书的批复》和湖北华电武昌热电有限公司《湖北华电武昌热电有限公司关于第二台套机组相关工作函》进行的。

1.2项目概况

本工程是在国家决定实行“川气东送”的大背景条件下提出的，按照国家计委关于编制各地区城市热电联产规划的通知要求，武汉市计委将武昌热电厂纳入了市区热源点规划，同时根据《武汉市天然气规划》和《湖北省天然气利用规划》核定，武昌热电厂“煤改气”作为优先安排实施的技改项目。

1999年湖北省电力勘测设计院编制了本工程项目初步可行性研究报告，2000年湖北省计委鄂计基础字[2000]516号文和国家电力公司国电规[2001]206号文向国家计委提出了《关于湖北武昌热电厂利用天然气改扩建工程项目建议书的请示》报告，国家发改委于2003年予以批复。

国家电力系统体制改革后，该项目业主方为中国华电集团公司。

根据国家发改委批复意见，在本工程项目可行性研究阶段通过对本地区供热和供冷热负荷的进一步核实，以及为了提高电厂热效率和电厂的经济性，在燃料供应满足的条件下，根据业主方要求，燃气联合循环机组规模按2台185MW级容量开展可行性研究设计工作。

湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程可行性研究报告于2005年9月通过了电力规划设计总院的审查，并以“电规发电[2005]521号文”发送了审查意见。

与本工程有关的前期单项工作，如接入系统设计、环境影响报告、水土保持、取水许可等均已通过了国家有关主管部门的审查和批复，批复文号如下：

1）华中电网有限公司华中电网计[2005]99号：

关于印发湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程接入系统（一次部分）评审意见的通知

2）湖北省环境保护局鄂环函[2004]259号：

关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程环境影响报告表审批意见的复函

3）水利部水函[2005]83号：

关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程水土保持方案的复函

4）中华人民共和国建设用地规划许可证武规工地字[2005]030号

5）取水许可申请书及长江水利委员会长水政[2004]692号：

关于印发《湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程水资源论证报告书》审查意见的函

6）湖北省水利厅鄂水利堤复[2004]259号：

关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程涉及河道堤防管理有关事宜的批复

7）湖北省水利厅鄂水利资函[2004]495号：

关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程排水口设置论证报告的审查意见

8）湖北省发展和改革委员会鄂发改能源[2004]1101号：

关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程热力网工程可行性研究报告的批复

9）湖北省发展和改革委员会鄂发改能源[20054]1086号对该工程予以核准

1.3研究范围

根据国家发展计划委员会颁发的《热电联产项目可行性研究报告内容深度》规定，本阶段主要研究范围：

1）热负荷条件

2）电厂接入系统

3）燃料供应

4）机组选型

5）水文气象条件及取水可靠性

6）工程地质和水文地质条件

7）投资估算和经济评价

8）工程建设周期进度和条件

9）水土保持方案研究

10）环境保护

1.4主要设计原则和指导思想

1）热电厂按1×185MW燃气蒸汽联合循环规模设计。

2）采用川气东送及西二线，天然气直接引至电厂围墙外1m。

3）电厂水源取自长江，供水系统采用直流供水方式。

4）本期出线按110kV电压等级考虑。

5）年利用小时数按4500小时计。

2电力系统

2.1电力系统现况

2.1.1湖北电网现况

湖北省土地面积18.59万平方公里，占全国面积的1.94%。

下辖13个地级行政市（州）、3个直管市和1个直管区。

省会武汉市，省内主要城市有武汉、鄂州、黄石、黄冈、咸宁、孝感、十堰、襄樊、随州、宜昌、荆门、荆州、恩施。

1）电源装机

截至2011年底，全省全口径发电装机容量达到53140.8MW（含三峡电站21000MW），较2010年装机规模增长8.3%；其中水电装机33861.5MW，占总容量的63.72%；火电装机19173.6MW，占36.08%；风电100.4MW，占0.19%。

其他装机5.3MW。

全省发电量210167GWh，较2010年增长4.2%；其中水电发电量116672GWh，较2010年减少7.4%，火电发电量93328GWh，较2010年增长21.1%。

其他装机发电量167GWh。

统调总装机容量为47425MW，其中水电30633.5MW，占64.6％，火电16791.5MW，占35.4％。

统调发电量191926GWh，较2010年增长4.6%；其中水电发电量108676GWh，较2010年减少5.8%，火电发电量83251GWh，较2010年增长22.2%。

2）用电现况

2011年湖北省全社会用电量达到145076GWh，较2010年增长了9.1%；统调用电量126010GWh。

2011年湖北省统调最大负荷达到24834MW，较2010年增长了12.6%。

3）电网现况

湖北电网位于华中电网的中心，北接河南电网，南达湖南、江西电网，西部与川渝电网相通；同时通过直流与华东及广东电网联络；在华中电网乃至全国联网中处于较为重要的地位。

2011年湖北500千伏及以上电网网架结构与2010年相比变化不大，团林换流站投产后，江陵-斗笠线路改接至团林换，荆门特高压、樊城变以及咸宁变各扩建1台主变。

湖北与外区联网线均维持了2010年的联网规模，即与河南、湖南、重庆电网分别通过4回、3回以及4回500千伏交流线路联网，与华东、广东电网分别通过3回、1回±500千伏直流联网。

此外，还通过荆门～南阳～晋东南1000千伏特高压交流线路与华北电网相联。

到2011年底，湖北电网拥有1000千伏变电站1座（荆门特高压变），变电容量2×3000MVA；500千伏变电站24座（包括开关站3座，换流站5座），变电总容量26590MVA；换流变总容量15744MVA；500千伏线路104条，线路长度10522.91公里。

220千伏变电站156座，变电容量43269MVA，220千伏线路380条，线路长度10562.27公里。

湖北电网目前仍存在以下主要问题：

（1）局部500kV电网大方式下的供电能力仍然不足，电网运行安全裕度较小；

（2）鄂西北地区季节性缺电问题日益突出。

鄂西北500kV网架薄弱，枯水期220kV电网层面火电仅有襄樊电厂4台300MW机组，随着鄂西北负荷的增加以及特高压南送功率的加强，十堰樊城联变的下网功率很难控制在规定范围以内，部分220kV线路存在热稳过载问题。

（3）特高压扩建工程大功率南送，在枯水大方式下加重了鄂西北地区电网运行难度，樊城变下网容量易越限。

（4）部分发电厂机组无功出力控制偏低，引起部分500kV变电站下网无功偏大，主变中压侧功率因数偏低。

2011年湖北省220kV及以上电网地理接线图见图2.1.1-1。

图2.1.1-12011年湖北省220kV及以上电网地理接线图

2.1.2武汉电网现况

（1）武汉市电网现况

武汉是湖北省省会，华中地区最大城市，下设13个区，其中武汉江北为江汉、江岸、桥口、汉阳四个中心城区以及蔡甸、汉南、东西湖、黄陂、新洲五个远城区；江南有洪山、武昌、青山三个中心城区以及江夏远城区。

全市面积8494平方公里，2010年末全市常住人口约980万人。

1）电源现况

截至2010年底，武汉市域内装机总容量为4741.5MW，基本为火电，其中江南2018.2MW，江北2723.3MW。

统调装机总容量为3711.5MW，其中江南1135MW，主要有青山电厂（220+330MW）、武昌燃机（185MW）、武钢自备电厂（2×200MW）；江北2576.5MW，主要有阳逻电厂（4×300MW）、阳逻三期（2×600MW）、沌口调峰电厂（176.5MW）。

非统调电源装机1030MW（含武钢小机组455MW）。

2）用电及负荷情况

2010年，武汉市全社会用电量为35363GWh，同比增长14.07%；统调最大负荷达到6837.4MW，同比增长12.74%。

3）电网现况

武汉电网是湖北电网乃至华中电网最大的供电枢纽和负荷中心，武汉市电力供应主要来自汉川电厂、阳逻电厂、青山电厂、鄂州电厂、武昌热电厂、沌口调峰电厂及500kV凤凰山、光谷、玉贤、木兰、军山、钢都变，并向鄂州、咸宁、孝感、黄冈北部转供电力。

到2010年底，武汉地区有凤凰山（2×750MVA）、玉贤（801+1000MVA）、木兰（2×1000MVA）、光谷（2×1000MVA）、钢都（1000MVA）和军山（1000MVA）等六座500kV变电站，变压器10台，总容量9301MVA。

220kV变电站33座、变电容量11030MVA（含用户变电站4座，即武钢变、冶金变、轧钢变和厂前变，共1470MVA；特高压试验基地120MVA/1台，武昌东牵引站160MVA，彭岗牵引站100MVA）；220kV公用变电站26座，主变容量共计9180MVA，其中，江北主变容量为5640MVA，江南主变容量为3540MVA。

目前有江滩、武展、民生、和平、体育馆、桂家湾、珞珈山及德胜堂8座220kV变电站深入中心城区供电。

（2）武汉市江南电网现况

武汉江南电网供电范围包括武昌、洪山、武钢、青山、江夏和东湖高新区。

1）电源现况

截止2010年底，武汉江南电源装机容量为2018.2MW。

其中，统调电源1135MW，主要有青山电厂（550MW）、武钢自备电厂（400MW）、武昌燃机（185MW）等；非统调电源有武钢小机组（455MW）、武汉石化自备（18MW）等共装机883.2MW。

2）用电负荷情况

2010年，武汉江南统调最大负荷约3474MW。

3）电网现况

截止2010年底，武汉江南有500kV变电站3座（凤凰山、光谷、钢都），变电容量4500MVA（凤凰山2×750MVA、光谷2×1000MVA、钢都1×1000MVA）。

220kV公用变电站10座，变电容量3540MVA。

4）存在的主要问题

（1）短路电流问题日益突出。

随着系统规模的扩大和鄂东江南大型火电机组的陆续投产，武汉江南短路电流不断攀升，短路电流问题日益突出，特别是光谷变220kV短路电流已逼近50kA，现有开关遮断容量裕度极小。

（2）钢都供区存在供电可靠性隐患。

受短路电流限制，正常方式下光钢Ⅲ需断开运行，在钢都变主变故障时，原通过钢都变下网潮流转移至花轧（ACCC-400）、钢花线（LGJ-400）上，线路潮流较重，随着区内负荷增长，存在过载隐患。

（3）和、体、桂、热与外区联络断面供电能力不足。

和、体、桂、热供区目前与外区的联络线是原青花Ⅰ、Ⅲ回和钢桂I、II、III回共5回线路，在青山电厂少开机方式下，主要通过桂I、II、III回3回线路转供，存在“N-1”重载或过载问题。

2.2湖北电网发展规划

2.2.1负荷预测

《湖北电网“十二五”发展规划》报告对湖北电网及各地区负荷水平进行了预测，本报告以此为基础，并根据目前湖北省用电增长情况进行了适度调整，预测了湖北电网的负荷发展水平：

预测湖北省2015年全社会用电量为2100，“十二五”年均增长率分别为9.6%。

全社会最大负荷为40000MW，“十二五”年均增长率分别为9.9%、6.6%。

统调用电量分别为1950亿kWh，“十二五”年均增长率分别为10.9%。

统调最大负荷分别为36600MW，“十二五”年均增长率分别为10.7%表

2.2.1-1负荷预测结果单位：

亿kWh、10MW

年份

2010

十一五

增长率

2015

十二五

增长率

全社会用电量

1330

11.0%

2100

9.6%

全社会最大负荷

2500

10.5%

4000

9.9%

统调用电量

1162

11.0%

1950

10.9%

统调最大负荷

2206

10.8%

3660

10.7%

2.2.2电源规划

（1）接受外区电力

根据国家电网总体规划、华中区域“十二五”电网规划以及湖北省“十二五”电力发展规划，湖北电网2013-2015接受外区电力规模详见表2.2.2-1。

表2.2.2-1湖北电网接受外区电力总规模单位：

项目

2013年

2014年

2015年

三峡电站

2800

地下电站

1200

川电

1500

2300

北方火电

900

1100

2700

合计

6400

6600

9000

从表中可以看出，湖北电网2013年-2015年接受外区电力总规模为6400~9000MW。

（2）本省电源装机

2011年，湖北的统调火电机组容量将达到16791.5MW。

“十二五”期间若青山、黄石、荆门、沙市老厂和松源电厂等相关机组如期退役，则仅考虑现况、核准及路条机组，2015年湖北统调火电机组容量分别为21700MW。

非统调电源方面，“十二五”期间，湖北非统调火电机组容量降为1000MW。

统调水电方面，随着三峡电站、水布垭电站的投产，2011年，湖北省统调水电装机容量为30633.6MW（含抽蓄）。

“十二五”期间，湖北还将陆续投产三峡地下电站、潘口电站以及江坪河、淋溪河等电源，到2015年，水电统调装机容量将达到34401MW（含抽蓄）。

2011年，湖北非统调水电容量在3200MW左右，“十二五”及以后，这一容量基本维持在3250MW。

在新能源及风电方面，2015年，湖北省目前规划新能源容量约为410MW。

湖北省2011～2015年电源装机进度见表2.2.2-2。

表2.2.2-2湖北省电源装机进度表单位：

10MW

项目

2011年

2012年

2013年

2014年

2015年

1、火电

1917

2079

2114

2224

2276

1）统调火电

1679

1979

2014

2124

2176

阳逻电厂一、二

120

阳逻三期

120

青山电厂

武昌燃机

18.5

武钢自备

沌口调峰电厂

17.65

鄂州电厂

鄂州电厂二期

120

黄石电厂

西塞山电厂

沙市热电厂

大别山电厂

128

汉川电厂

129

蒲圻电厂

东阳光

荆门三期

120

荆门电厂

襄樊电厂

126

襄樊二期

120

华盛铝厂

黄石大代小

西塞山二期

青山大代小

汉川三期

100

蒲圻电厂二期

200

荆门热电

猇亭

应城热电

关山燃机

2）非统调火电

238

100

2、水电

3259

3461

3563

3577

3638

1）统调水电

2936

3136

3238

3252

3313

三峡

2100

2240

葛大江

175

204.4

葛二江

96.5

107

隔河岩

121.2

高坝洲

丹江电厂

黄龙滩

王甫洲

10.9

白莲何电站

4.5

崔家营

陡岭子

7.05

鄂坪

11.4

寺坪

洞坪水电站

水布垭

184

老渡口

三峡电源

周家垸

4.8

三里坪

杨东河

4.8

潘口电站

小漩电站

江坪河

淋溪河

新集

白河

孤山电站

4.5

白沙河

4.5

龙背湾电站

竹叶关

3.5

姚家坪

2）非统调水电

323

325

3、抽蓄

127

天堂抽蓄

白莲河抽蓄

120

4、核电

5、新能源

10.57

26.86

41.14

6、合计

5314

5694

5831

5955

6082

2.2.3电网规划

（1）“十二五”电网规划

“十二五”期间随着万县～荆门、荆门～长沙、驻马店～武汉以及武汉～南昌等特高压线路的建成投产，湖北和相邻各省网间的断面得到进一步加强，“十一五”期间建成的500kV省间联络线及后续建成的特高压联络线可以满足省间电力交换需求。

与华东电网联网方面，随着三峡地下电站的投产，将新增湖北至华东的第4回±500kV直流，且随着武汉～皖南1000kV特高压交流联络线的建成投产，华北、华中与华东电网将形成同步交流电网运行。

“十二五”期间，500kV中部框架仍是湖北乃至华中电网西电东送、南北互济的重要平台，系统地位仍然十分突出。

由于荆门～武汉特高压线路的建设，三峡通道得到加强，“十二五”期间可不考虑加强三峡送电通道。

为保证南北互济，斗笠～江陵通道仍然保留，通过调整电网结构、特高压母线分母等多种措施，有效限制中部框架短路电流。

鄂西电网基本维持“十一五”期发展模式。

建成荆门特高压站2台3000MW主变容量保证500kV层面用电需要。

通过合理规划500kV变电站及电源的建设，适应丰枯送受电需要。

鄂东地区仍将维持“十一五”的供电模式，依靠外区送入和本地电源建设保证供电。

为提高武汉江南电网供电可靠性，光谷变接入鄂东环网，江夏变、凤凰山变均接入环网中。

“十二五”湖北电网仍基本维持“十一五”期间送端电源+中部框架+鄂东受端的电网发展格局。

湖北省2015年500kV及以上电网规划地理接线图见图2.2.3-1。

图2.2.3-12015年湖北500kV及以上电网地理接线图

2.3武汉电网发展规划

2.3.1武汉电网负荷预测

参考《湖北电网“十二五”发展规划》、《武汉电网“十二五”发展规划》、《武汉市城市电力设施布局专项规划》等报告研究成果，对武汉电网负荷水平进行了预测，负荷预测结果详见表2.3.1-1。

表2.3.1-1武汉电网电力需求预测表单位：

亿kWh、10kW

年份

2012

2013

2014

2015

十二五

增长率

全社会用电量

416

460

508

561

9.6%

全社会最大负荷

876

973

1076

1193

10.0%

统调最大负荷

840

932

1033

1145

10.9%

1.江北最大负荷

418

467

521

580

11.5%

2.江南最大负荷

422

465

512

565

10.2%

2.3.2武汉江南电网负荷预测

武汉江南电网电网主要由6个供电区域组成，分别为武昌片区（武昌南）、科技新城片区、江夏片区、洪山片区（武昌北）、武钢片区和青山片区。

其中，武昌南片区主要指武昌区、洪山区武珞路以南区域；武昌北片主要指武昌区、洪山区武珞路以北，徐东大街以南区域；青山片区主要指青山区、洪山区徐东大街以北区域（不含武钢及科技新城区域）。

根据以上供电区域划分，对武汉江南电网进行分区统调最大负荷预测，预测结果详见表2.3.2-1。

表2.3.2-1武汉江南电网统调最大负荷预测表单位：

10MW

年份

2012

2013

2014

2015

十二五

增长率

武汉江南

422

465

512

565

10.2%

武汉江南北部

231

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