生物质能发电厂工程130MW机组建设项目可行性研究报告.docx
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生物质能发电厂工程130MW机组建设项目可行性研究报告
####凯迪生物质能发电厂工程
（1×30MW）机组
可行性研究报告
总说明书
卷册目录
总说明KG-FJ1251KA-A01
附件KG-FJ1251KA-A02
图纸KG-FJ1251KA-A03
投资估算及经济分析KG-FJ1251KA-A04
锅炉专题报告KG-FJ1251KA-A05
1、概述
1.1项目背景
我国是一个人口众多的国家，但一次能源储量少，其中煤的储量为世界的1/10，石油储量为世界的1/40，天然气储量仅为世界的1/100。
而我国人口占世界的1/4，相比之下，一次能源人均占有量相当低。
随着我国经济持续快速发展，对能源需求量日益增加，2008年，全国一次能源消费量已达到24.9亿吨标准煤，约占世界能源消费总量的161.4亿吨标准煤的15.4%，且每年以4%左右的速度增长，预计2050年将占世界能源消费总量的25%，是世界第二大能源消费国。
到2008年底，我国发电装机容量达到7.9253亿千瓦，其中火电装机容量为6.0132亿千瓦，约占总装机容量的75.87%（发电量占81%），水电装机容量1.715亿千瓦，约占总装机容量的21.64%，核电装机容量为912万千瓦，约占总装机容量的1.15%。
2008年社会用电量达3.427万亿度，年消耗煤炭约13.7亿吨，据初步预测，到2020年，全国能源消费总量将超过30亿吨标煤。
根据环保局统计，2003年我国耗煤15.8亿吨，全国探明的煤炭可开采的储量为618亿吨，30年左右将被开采完。
就世界煤、石油、天然气储量而言，煤只能用230年，石油只能用44年，天然气只能用62年。
综上所述，世界一次能源缺乏，而我国一次能源更是紧缺，各国都在寻找开发可再生能源，如太阳能、风能、垃圾废料、生物质能等。
生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能。
目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。
在众多生物质中，目前种植速生能源林是解决生物质燃料不足的一个较好的途径。
利用生物质能发电是我国迫切需要的，是解决能源出路的最好途径之一。
为此，我国于2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了《可再生能源法》，目的是为了可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展。
本项目就是按照这个原则提出进行建设的。
1.2公司简介
武汉凯迪控股投资有限公司是在党的十六大精神指引下诞生，为迎接新世纪经济全球一体化和中国加入WTO后市场竞争日益激烈的挑战，公司以资本为纽带和事业战略联盟的双重引力下搭建起“产品链、资金链、价值链”，从而全面提升企业的核心竞争力。
公司致力于用高新技术对资源的高效开发、分级使用及循环使用，用新技术不断提升资源的利用价值，使资源进入一种良性的循环使用，从而达到循环经济的目的。
公司的事业发展领域包括：
◆垃圾发电、风能、生物质能（秸秆发电）和小水电等可再生能源；
◆生物质的资源化利用；
◆工业粉尘治理；
◆工业废气治理；
◆以“低碳经济”为核心而形成的一个涵盖新能源工业、绿色农业和林业的循环经济体系。
包括能源林基地、燃油燃气厂、生物质电厂、有机肥料厂、有机农业品生产基地等五大循环经济体。
1.2.1公司组成
武汉凯迪控股投资有限公司拥有凯迪电力、东湖高新等三家上市公司（含一家准上市公司）；一家注册资金10亿元的非银行类金融性投资担保公司---中盈长江（中外合资）；国家级研究院及凯迪工程、凯迪环保、凯迪蓝天、武汉凯迪绿色能源开发运营、凯迪阳光生物能源投资、长凯物业等公司。
1）武汉凯迪电力股份有限公司（凯迪电力）
武汉凯迪电力股份有限公司在中国深圳证券交易所上市（000939，SZ），主要致力于资源的高效利用和循环利用，重点发展高含硫煤和劣质煤发电、城市垃圾发电、秸秆发电、小水电、风能等可再生环保型能源的投资与建设，以及生物质的资源化利用。
已投资建成的项目有：
◆河南叶县蓝光环保电厂（2×135MW）；
◆河南义马环保发电厂（2×155MW）。
2）武汉东湖高新集团股份有限公司（东湖高新）
武汉东湖高新集团股份有限公司是从事投资经营城市垃圾发电、秸秆生物质发电和科技工业园区开发建设的国内知名上市公司（600133，SH）。
目前投资建设和运营的项目为武汉关南环保热电厂（2×25MW）。
3）中盈长江国际担保有限公司（中盈长江）
中盈长江国际担保有限公司是武汉凯迪电力股份有限公司与武汉东湖高新集团股份有限公司、英国伦敦亚洲基金公司三方作为发起人，并联合其它有金融和能源环保行业背景的投资者共同出资在中国成立一家非银行金融性投资公司，公司注册资本金为人民币10亿元。
中盈长江将通过与国内外一流的金融机构建立战略合作伙伴关系，致力于能源环保领域的投资及相关的融资、租赁、担保和财务顾问等金融服务。
4）武汉凯迪电力工程有限公司（凯迪工程）
武汉凯迪电力工程有限公司主要从事电厂建设工程总承包，包括电厂设计、设备采购、工程施工、安装调试及商业运行等。
已承建并投运的项目有：
河南叶县蓝光环保电厂2×135MW机组工程、山西关铝运城热电厂2×200MW机组工程、河南义马环保发电厂2×155MW机组工程和山西永济热电厂1×410t/h循环流化床锅炉项目。
公司承建的第一批15个凯迪生物质能发电厂，去年己陆续投运。
5）武汉凯迪电力环保有限公司（凯迪环保）
武汉凯迪电力环保有限公司主要从事大型火力发电厂烟气脱硫、脱氮及粉尘治理工程的技术研发和工程总承包，拥有同时实施20个以上烟气脱硫总承包项目的能力。
主要核心技术为石灰石-石膏湿法脱硫技术和RCFB干法脱硫技术；目前，承接大型火力发电厂烟气脱硫项目近30项，承接了从135MW机组到600MW机组项目，国内烟气脱硫市场占有率和投入商业运行的项目数均排名第一，在国内同行业中具有显着的领先优势。
已承接工程项目主要有：
◆国内在运行的单塔处理烟气量最大的脱硫塔（四川广安电厂项目）；
◆国内最早的600MW级脱硫塔（华润电力（常熟）有限公司一期项目）；
◆目前国内处理烟气含硫量最高的脱硫装置（华能重庆珞璜发电有限公司三期项目）。
6）武汉凯迪蓝天科技有限公司（凯迪蓝天）
武汉凯迪蓝天科技有限公司主要致力于脱硫除尘一体化技术研发、设备制造和工程总承包，电除尘器、袋除尘器等环保设备的开发、设计、制造、系统集成、安装服务，环保技术咨询和服务，目前已开发研制出20多个系列近200个品种规格的电、袋除尘器产品，负责参与制订20多项国家和行业技术标准，产品出口到40多个国家和地区。
主要技术及产品有：
◆脱硫除尘一体化技术（NID）；
◆LEK型电除尘器；
◆JPC型袋除尘器。
7）凯迪阳光生物能源投资有限公司
凯迪绿色能源业务是利用凯迪拥有的自主知识产权技术，以“低碳经济”为核心而形成的一个涵盖新能源工业、绿色农业和林业的循环经济体系。
包括能源林基地、燃油燃气厂、生物质电厂、有机肥料厂、有机农业品生产基地等五大循环经济体，共涉及两个农业系统，以工业为支柱，工业带动农业。
1.2.2荣誉及资质
◆荣获国家优秀高新技术企业荣誉称号
◆AAA级资信证书
◆湖北省十佳成长型民营企业
◆国家级“守合同重信用”企业
◆国家认定企业技术中心
◆武汉凯迪电力股份有限公司博土后科研工作站
◆环境工程设计甲级资质
◆环境保护设施运营资质证书（工业废水、生活污水）
◆环境工程咨询甲级资质
◆环境管理体系认证证书
◆职业健康安全管理体系认证证书
◆质量管理体系认证证书
◆电力工程（火力发电厂）甲级设计资质
◆火电、生态建设和环境工程咨询单位丙级资格
1.3编制依据
1）《中华人民共和国可再生能源法》（2005.2.28）；
2）《小型火力发电厂设计技术规范》（GB50049－94）；
3）《火力发电厂设计技术规程》DL5000－2000；
4）《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》DLGJ118－1997；
5）项目有关文件、资料等；
6）各专业有关火电厂设计技术规定的有效版本；
7）武汉凯迪电力工程有限公司的体系运行文件。
1.4项目概况
生物质能又称“绿色能源”，包括木本生物质能源（如能源林、树木的废弃枝叶、杂草等）、农业生物质能源（如各类农作物秸秆、稻壳等），利用生物质再生能源发电是解决能源短缺的途径之一，开发“绿色能源”已成为当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要手段。
####市位于湖北省西南部，土地总面积2235km2，共辖16个乡镇2个开发区，23.5万户，人口89万，农业人口68.4万。
东临荆州，西连宜昌，南接武陵，北滨长江，华实蔽野，系焦柳铁路与长江的交汇处，是一座集工业农业商贸旅游于一体的新兴城市。
####市市区版图面积89.8km2。
2000年市区行政范围内人口9.56万人。
辖2区、6个居委会、22个村。
####地处亚热带过渡性季风气候区内，四季气候分明；春季冷暖多变，雨量递增；夏季炎热潮湿，雨量不均；冬季较长。
####地形复杂，高低悬殊，空间气候差异较大。
山区冬暖夏凉，江汉平原冬冷夏热。
西南山地垂直气候差异明显：
山间盆地水热条件为全县最优，而山上的气候则为全县最劣，山腰南坡有逆瘟层存在。
县境中部和东部的光、热、水资源充裕。
####市是湖北省的农业大市，农作物有棉花、水稻、麦子、油菜，还有部分林地，其中棉花21.6万亩，水稻64万亩，麦子20万亩，油菜54.2万亩，林地64万亩。
####凯迪生物质能发电项目利用当地丰富的稻壳、秸秆等“绿色能源”作为燃料发电，厂址位于####市经济开发区内，灰渣进行综合利用提供给邻近的钾肥厂作生产农业肥料的原料，形成生物质－电－化工循环经济产业链，属国家发改委令第40号《产业结构调整指导目录（2005年本）》中鼓励项目，并符合《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》（国发【2005】22号）的要求。
####凯迪生物质能发电厂工程为新建工程，厂址位于####市东南侧杨林市镇内。
该厂址位于杨林市镇西侧，东北侧为红东公路，西北侧为白马路，电厂向东北出线仅为三十米，距离较短，同时距水源地洈水较近。
厂区基本呈平行四边形，项目总用地面积约13.528公顷（合202.92亩），西北至东南长为350m，西南至东北宽约为380m。
厂内地形较为平坦，地面标高为50.63～72.03m之间，其中大部分标高在54.0～66.0m之间，高差较小。
厂址用地为城建部门规划的建设用地，未占用基本农田，并且厂址远离居民区。
同时该厂址交通便利，水、电、通讯等基础配套设施即将完成，适于建厂。
电厂规划容量为1×30MW，一次规划建设，机组以稻壳和秸秆等为燃料，电厂作为生物质能发电厂。
1.5项目建设的必要性
1.5.1利用再生能源发电是解决能源短缺的途径之一。
如前所述，世界一次能源缺乏，而我国一次能源更是紧缺，各国都在寻找开发可再生能源，如太阳能、风能、垃圾废料、生物质能等。
利用生物质能发电是我国迫切需要的，是解决能源出路的最好途径之一。
1.5.2生物质能发电是解决燃煤中SO2对大气严重污染的需要。
我国目前每年发电用煤量约9.5亿吨，SO2的排放量达1350万吨（按煤的含硫量1%计），粉尘排放550万吨。
根据环保局计算，我国排放空间有限，全国每年燃煤7亿吨，SO2对大气污染就己到上限，而我国目前煤炭消耗量己达16亿吨以上，大气污染己经到了不可承受的地步。
由于SO2污染，产生酸雨己危害30%国土面积。
2003年统计，仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达220亿元，SO2的污染更危及人民身体健康。
利用生物质能（玉米秆、稻草、麦秆、稻壳、巴茅等）发电可以大量减少SO2的排放，秸秆、巴茅中硫的含量低于0.1%，相当于燃煤含量的1/10。
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25～50%。
按照国家近期出台的对于再生能源发展的规划，到2020年生物质能发电装机容量占火电总容量的6.4%测算，生物质能发电装机容量将达4500万千瓦左右，其发展前途广阔，同时可减少SO2的排放量。
目前我国多数地区稻壳、秸秆利用率低，农民以焚烧方式处理积存稻壳、秸秆造成烟气污染空气、公路和机场，增加了不少交通事故，也引起过机场关闭。
利用再生能源发电，可减少燃煤电厂带来的SO2对大气污染，减少粉煤灰、粉尘的排放，也不致随地焚烧秸秆、稻壳造成交通事故。
变废为宝是利国利民的大好事。
1.5.3利用再生能源发电可增加农民收入，是我国可持续发展道路的需要。
我国年产秸秆6亿吨左右，造肥还田、家庭燃用消耗约35%，剩余4亿吨左右的秸秆没有利用。
按秸秆发热量计算，4亿吨秸秆发热量相当于2亿吨煤的发热量，秸秆如按每吨200元卖给电厂，农民可增加收入800亿元。
我国稻谷产量每年约1.8亿吨，稻壳量每年可达3600万吨，稻壳除少量用于饲料加工和作为工业小锅炉燃料外，大部分废弃未加利用。
如将稻壳作为电厂的燃料后，按使用率80%计算，可利用的稻壳约2900万吨，按每吨200元计算，大米加工企业和农民可增加收入58亿元，对提高农民生活水平大有好处。
在####市建设一座1×30MW生物质电厂，年燃烧秸秆、巴茅总量约23万吨，秸秆、稻壳价格均价按每吨200元计，农民可增加收入约4600万元，提高了农民生活水平。
1.5.4有利于满足当地电力负荷快速增长的需要。
电厂1×30MW机组投产运行后每年增加电量2.25亿千瓦时，有利于满足当地工农业发展所需电力快速增长的需求。
国家经济发展，人民生活水平的提高，能源紧缺的解决，都必须走可持续发展的道路。
生物质发电正是解决这些问题的关键之一。
党和国家高度重视增加农民的收入，解决能源紧缺，改善生态环境，使国民经济和人民生活水平走上可持续发展的良性循环道路，这些问题也是当前的热点、焦点和难点。
按科学发展观要求，利用可再生能源－生物质能发电作为一个产业来发展，尽快推动生物质发电规模化、市场化和产业化是当务之急。
1.6研究范围
按照火力发电厂工程可行性研究内容深度规定，主要研究范围是：
1）电厂接入系统
2）燃料供应及外部运输
3）热力供应
4）水文气象条件及供水可靠性
5）工程地质条件
6）投资估算和财务评价
7）工程建设周期进度和条件
8）环境保护
9）机组选型与工程设想
1.7主要设计原则和指导思想
1.7.1主要技术设计原则
1.7.1.1发电厂容量为1×30MW机组，一次规划建设；
1.7.1.2电厂的性质为生物质能发电厂，可行性研究报告的重点是突出可再生能源的综合利用及热能供应；
1.7.1.3燃料为可再生能源－秸秆和稻壳等可再生能源；燃料的收购、运输、存储及供应由燃料供应公司负责；
1.7.1.4按照区域经济发展，考虑到当地未来规划的工业项目对工业热负荷潜在需求日益增长的要求，宜选用抽凝型汽轮发电机组，具备区域供热能力；
1.7.1.5可行性研究报告按照《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》的要求编制。
图纸文字准确、简洁；
1.7.1.6发电厂年运小时数为7500h；
1.7.1.7发电厂出线电压按110kV；
1.7.1.8发电厂灰渣考虑全部综合利用，工程不设贮灰场。
1.7.2设计指导思想
1.7.2.1认真贯彻“设计质量第一，为生产服务的思想，坚持设计的科学性，正确掌握设计标准，精心设计，为用户服务”的原则。
1.7.2.2认真做好调查研究，吸取国内、外的同类型机组及主要设备的先进经验，注意质量信息的收集和应用，虚心听取各方面的意见，搞好工程设计。
1.7.2.3积极慎重、因地制宜地采用新材料、新设备、新工艺、新布置、新结构，努力提高自动化、机械化水平，改善工作条件，为提高电厂的可靠性、经济性创造良好的基础。
1.8工作简要过程
根据凯迪公司“关于开展####生物质能发电厂工程可研”的要求，组织了有关人员对现场进行了踏勘及资料搜集等工作。
现场踏勘、资料收集工作，得到了当地政府的大力支持和帮助，借此向当地政府的有关领导和部门表示感谢。
电厂接入系统设计、电厂环境影响评价、水资源论证、水土保持方案设计、地质灾害评估、勘测等工作将委托专业机构进行。
2、电力系统
2.1####电力系统概况
####市位于湖北省中南部，长江中游南岸。
东与江陵、公安毗邻，西与五峰、宜都接壤，南连湖南澧县、石门，北枕长江，与枝江隔江相望。
市境东西横距77km，南北纵距55km，总面积2176km2，总人口86.72万人。
至2007年底止，####供区共有35kV及以上变电站19座，主变35台，主变容量37.65千kVA；其中110kV变电站5座，主变容量253.5千kVA，35kV变电站14座，主变容量118.15千kVA。
####供区共有35kV及以上输电线路26条，总长度为308.559km。
其中110kV输电线路6条，总长101.939km，35kV输电线路20条，总长206.62km。
2.2####电网存在的问题
1）电源点单一，电力供应的安全稳定性差。
由于####电网主要依靠220kV飞凤山变电站一个电源点支撑，且220kV飞凤山变主要靠宜昌电网唯一的220kV郭飞线送电，即使江北电网向江南送电，荆州电网江南三县市，电力供应也是明显不足，实际上是一个单电源辐射状的供电网，电网结构简单，网内无功流动大，经济运行困难，稳定水平较低，达不到《电网稳定导则》中有关三道防线的稳定要求。
2）110kV网架结构依然薄弱，供电可靠性不高，不能满足方式和潮流变化的要求，离“N-1”的稳定标准还有一定的差距。
3）110kV和35kV设备老化，供电可靠性差，输电网络有待完善。
4）新农村建设的启动以及县市工业园规模的扩大，使局部区域的供电紧张，急需增加新的110kV和35kV电源点。
5）中低压配网的供电卡口问题突出。
城区电网设施陈旧，布局与结构不合理。
2.3电力负荷预测、电源建设和电网规划
2.3.1电力负荷预测
《####电网“十一五”发展规划及2020远景目标研究》推荐的预测水平为：
2006年####电网全社会用电量为3.63亿千瓦时，统调最大负荷10.6万千瓦。
预测情况附下表：
单位：
亿kW.h，万kW
时间
2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
2013年
全社会用电量
4.113
4.442
4.797
5.277
5.804
6.385
最大负荷
11.0
11.2
11.5
11.7
11.9
12.2
2.3.2####电源建设
####目前没有电源规划项目。
2.3.3####电网规划
到2013年，新增110kV城北变电站一座，升压改造35kV车阳河、宛市变电站二座，新架110kV永兴变至110kV沙道观变电站线路一条，新架220kV飞凤山变到110kV车阳变线路一条，实施220kV飞凤山变—110kV沙道观变—110kV永兴变—110kV城北变—220kV飞凤山变环网，改造已运行30年以上的35kV线路15条，改造35kV变电站8个。
2.4电厂建设的必要性和建设规模
2.4.1项目建设的必要性
满足####市电力负荷增长的要求。
近几年####市经济的高速发展拉动用电需求的快速增长，而当地电源容量却很小，使得####电网用电趋于紧张。
从“十五”初期开始，电力供应持续紧张，成为经济发展重要约束因素。
目前####电网供电电源大部分来自电网，电力供应的安全可靠性相对较差。
新建湖北####凯迪生物质发电厂，规模为1×30MW工程。
所发电量将完全可以在湖北####市消化。
####凯迪生物质发电厂利用当地丰富的谷壳和秸杆资源作为燃料，同时为天门集中供电，具有良好的社会和环保效益，符合当前建设社会主义新农村和循环经济园区的精神。
2.4.2电厂建设规模
本期工程规模为1×30MW，燃料采用可再生能源稻壳和和桔杆，锅炉采用节能、环保效益显著的循环流化床锅炉，汽机采用高温高压抽汽凝汽式汽轮发电机组。
2.5电厂接入系统方案
2.5.1电厂供电范围、接入系统地点及接入电压等级
本期工程建成后####市新增发电容量30MW，供电范围主要是####市。
根据本厂供电范围、装机容量、单机容量、厂址位置、送电距离和送电容量分析，本厂拟以110kV电压等级接入距电厂约0.5km的电厂东北方向的110kV杨林市变。
2.5.2接入系统方案
根据####电网的现况及发展规划，拟定湖北####凯迪生物质发电厂工程接入系统初选方案如下：
本工程将以一回110kV线路接入系统，接入发电厂西北约0.5km处的110kV杨林市变。
出线采用110kV架空出线，型号为LGJ-240，长度约0.8km。
电厂接入系统的最后方案，待接入系统设计审查后确定。
3、燃料供应
3.1燃料来源
####生物质能发电厂是利用农作物秸秆、稻壳及林业废弃物直接燃烧发电的项目，电厂年燃料需求量约23万吨。
####是湖北省21个粮食主产县市之一，粮食年总产量8亿斤，其中稻谷年总产量6亿斤。
全市先有大米加工企业43家，年总加工能力43.9万吨，年产稻壳量约4万吨。
####市2008年主要农作物秸秆生产量为61.8万吨，其中麦秸秆3.8万吨，稻秸秆27.9万吨，玉米秸秆6.2万吨，油菜秆10.2万吨，棉秆13.7万吨。
年总秸秆产量为61.8万吨，按照30%的可获得率，则每年可获得秸秆量为18.54，现有大湖、裕阳和天缘三家造纸厂年消耗秸秆3.1万吨，另外还有15.44万吨秸秆可用于生物质发电。
以下为####市农业局提供的主要农作物秸秆产量情况统计：
####市主要农作物种植面积、产量、秸秆产量统计表
农作物类别
面积
（万亩）
谷草比
亩产（kg）
秸秆产量（万吨）
可获得率
可获得量（万吨）
棉花
21.6
1:
3.4
187
13.7
0.3
4.11
水稻
64
1:
0.9
484
27.9
0.3
8.37
麦子
20
1:
1.1
174
3.8
0.3
1.14
油菜
54.2
1:
1.5
125
10.2
0.3
3.06
其它
12.6
1:
1.2
410
6.2
0.3
1.86
合计
172.4
####市林业局经过对全市林副产品资源进行统计，在“十一五”期间，####市每年可利用林副产品资源5.93万吨，全部可用作电厂的燃料，具体统如下：
####市“十一五”期间林副产品统计表
品种
面积
（万亩）
蓄积量
（万m³）
采伐量
（万m³）
枝桠材
万m³
万吨
马尾松
42.1
119.6
6.3
2.51
3.01
湿地松
3.3
5.4
0.29
0.11
0.13
杨树
6.2
28.4
1.50
0.56
0.67
软杂
0.3
1.0
0.05
0.02
0.03
杉木
1.6
5.7
0.34
0.14
0.17
水、池杉
0.6
1.3
0.07
0.03
0.04
农民房前屋后零星林木
9.2
16.0
1.28
0.45
0.54
林业加工下脚料
0.66
0.79
油茶壳
0.3
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