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个城市。此外,一期工程还包括:新建惠州、前湾、东部(各3×35万kW)和珠江(70万kW)4个燃气电厂以及深圳美视“油改气”机组(35万kW),每年用气量205.6万t;扩建和新建深圳、东莞、广州和佛山4个城市的管道燃气项目,每年用气 102.9万t;通过海底管线向香港用户供气。项目建成投产后。将在今后25年内每年向珠三角地区提307.2万吨LNG(扣除供香港量62.7万t),用于发电和工业、商业、民用燃气。2006年5月,该项目基本完成工程建设,首艘满载6万t液化天然气的“西北海鹰”号巨轮,安全靠泊深圳大鹏湾秤头角LNG接收站码头。2006年6月28日,国务院总理温家宝与澳大利亚总理霍华德在深圳一起出席了投产仪式;惠州天然气发电厂锅炉也同天点火启动。
② 珠海—中山南海天然气项目:
气源为位于珠江口的惠州油气田和番禺气田,总储量413亿m3,可采储量220亿m3。惠州油气田位于珠江口外,距离香港东南约160km,距广东中山市马鞍岛(横门电厂)约250km,地质储量约70亿m3,气质较好,属中型高产气藏。番禺气田位于惠州油气田东南136km处,地质储量约343亿m3,可采储量为180亿m3。
③ 新疆广汇气项目:
为了满足城市燃气需求,广东省还通过槽车消费少量新疆广汇LNG,2007年,广东省消费槽车LNG 15.85万t,主要供应广州、深圳、佛山等城市。
具体天然气管线和气站布置见下图所示:
图3-1 天然气管线和气站布置图
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综合考虑广东省“十二五”期间节能减排目标,以及产业发展情况和人民生活水平提高等因素,按照“十二五”期间广东省生产总值年均增长速度 8~10% 计算,加快建设深圳、珠海、粤东(揭阳)、粤西(湛江)进口液化天然气(海上天然气)接收站、建设天然气供应和储运体系,进一步建设和完善天然气管网成为“十二五”期间的主要工作之一。
目前,已经形成 3 个天然气资源供应点,即已建成的深圳大鹏 LNG 站线项目,珠海横琴岛海上天然气接收站,“西气东输二线”向广东供气工程;以及正在加紧建设的珠海进口LNG接收站一期工程和珠海荔湾海上天然气接收站项目,已形成2个进口LNG接收站、2个海上天然气接收站和1个国内跨省管道天然气输送的资源供应格局。同时加快推进深圳迭福 LNG 接收站、粤东 LNG 接收站、粤西LNG接收站,以及川(疆)气入粤、西气东输三线工程广东段等项目建设。
鉴于五沙电厂每年55.7万t(合计约7.76亿m3/a)的天然气耗量,该天然气管网可以满足,但若五沙热电燃煤锅炉改造成燃气锅炉,需消耗相当于2012年广东省用气量的7.32%,将造成其他用气行业/领域的用气大大消减,造成天然气供需矛盾的进一步突出。
根据规划,预计到 2015年,广东省天然气供应能力将达到400亿m3/a 。在一次能源消费结构中,天然气比例达到13.2%, 在终端能源消费结构中,天然气比例达到12.6%。今后广东省天然气供应将形成包括进口液化天然气、内陆长输管道天然气和海上天然气的多气源供应格局,到2015年和2020年,广东省天然气供应量预计分别达到370亿m3和550亿m3。
表3-9广东省天然气供应分析(万吨) 深圳大鹏LNG一期 珠海横琴岛海上天然气接收站 西气东输二线 西气东输三线 珠海LNG项目一期 深圳迭福LNG接收站
2015 2016 2017 2018 2019 2020 600 150 750 40 350 20 24
600 150 750 140 350 120 600 150 750 240 350 220 600 150 750 300 350 300 600 150 750 300 350 300 600 150 750 300 350 300 五沙热电2×300MW燃煤机组烟气污染物超低排放改造工程 项目咨询报告
深圳迭福北LNG接收站 粤东LNG接受项目 粤西LNG接受项目 珠海荔枝湾海上天然气接收站 黄茅岛LNG 广西北海LNG 中卫—贵阳—南宁—广州 合计 20 20 30 600 20 80 120 100 100 600 20 50 100 220 180 180 600 120 80 200 300 200 200 600 200 100 300 300 200 200 600 240 100 300 300 200 200 600 280 100 300 2680 3200 3890 4350 4390 4530
表3-10广东省天然气供需平衡分析
供应侧 单位 万t 亿m3 万t 需求侧 亿m3 万t 供应差额 亿m3 2015 2680 357 3106 414 -426 -57 2016 3200 427 3387 452 -187 -25 2017 3890 519 3965 529 -75 -10 2018 4350 580 4393 586 -43 -6 2019 4390 585 4625 617 -235 -32 2020 4530 604 4859 648 -329 -44 改造方案正常施工,若于2015年投产,年用气量55.7万吨,占2012年广东省天然气总耗量的7.32%左右,同时根据广东省天然气供需预测,2015年天然气缺口已达426万吨,届时五沙热电燃气锅炉的气源稳定性是一个难以满足的重大问题。另外,根据广东省对燃气机组要求,燃气机组发电效率>50%,而目前仅改造锅炉本身是无法达到的。 3.4 燃气蒸汽联合循环发电方案
根据政府要求,若将燃煤改为燃气,并保证发电效率达到50%以上,将燃煤锅炉改造成燃气锅炉无法达到50%效率的要求,若满足效率上述要求,需要重新规划建设燃气蒸汽联合循环发电机组。
国际上9F型燃气轮机的单位造价大约为356美元/kW,折成人民币是2421元/kW。我国实际引进的9F型机组造价情况是:上海新建漕泾热电项目2×39万千瓦机组的动态总投资31.95亿元,造价是4096元/kW;福建新建莆田、晋江、
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厦门东部三个燃气电厂,单位投资3300元/kW;上海华能扩建燃机项目造价3289元/kW;望亭扩建2×30万千瓦级燃机单位造价3090元/kW。比国际造价高出的部分包括技术引进费用等。
依据《火电工程限额设计参考造价指标(2012年水平)》,国内目前应用较多的2×300MW等级燃气轮机(9F)的蒸汽联合循环机组其功率约为840MW,若为发电功率600MW的燃气蒸汽联合循环机组,则需配备9F级300MW燃气机组及9E级180MW燃气轮机的联合循环机组,目前较少这种配置方式。同时其单位造价3000元/kW以上,静态投资将要在20亿元RMB以上,投资巨大。同时建设周期一般为1年以上,已难以满足广东省持续用电的要求。
另一方面,通过天然气燃气蒸汽联合循环发电,燃气价格按照3.6元/Nm3,发电效率57%计算,发电燃气成本为0.6391元/kWh,参考《火电工程限额设计参考造价指标(2012年水平)》电价构成,燃气蒸汽联合循环的发电成本可达到0.8637元/kWh,远高于燃煤电厂的发电成本。此外,根据调研,国内发电主力机组仍为燃煤机组,燃气蒸汽联合循环机组仅作为调峰机组使用。目前国内燃气蒸汽联合循环的年小时运行数较低,如浙江省联合循环机组年运行数小于2000小时,萧山电厂联合循环机组的年小时运行数也仅为2100小时。用选用燃气蒸汽联合循环机组也难以作为主力发电机组使用。 3.5 结论
天然气作为一种高品味的能源,应用于燃气锅炉发电,能量效率提升不高,节能效果不明显,减排效果有限,能源利用结构不合理。
锅炉改造方面,锅炉内部改造工程较为繁琐,需要对炉膛结构、尾部受热面、钢结构、基础等进行大范围改造,工程量浩大,建设周期长;目前国内外均无纯燃气的300MW及以上规模机组;同时燃料由燃煤改为天然气后,随着负荷率下降,再热蒸汽温度下降幅度明显,低负荷条件下将会导致发电效率下降幅度较大。
发电效率方面,相对于现在的燃煤锅炉,燃气锅炉的锅炉效率提高约1%,发电效率提高0.5%,发电效率小于45%,无法满足广东省政府关于燃气机组发电效率>50%的要求。
运行成本方面,按照现有燃气3.6元/kW的价格,燃气锅炉发电成本约1.08元/kW·h,相比燃煤锅炉发电成本约为0.45元/ kW·h,发电成本将有大幅度的提高。
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天然气气源方面,五沙电厂燃气锅炉耗量为55.7万吨/年(7.76亿m3/h),相当于2012年广东省用气量的7.32%,将造成其他用气行业/领域的用气大大消减,造成天然气供需矛盾的进一步突出,且未来五到十年广东省天然气供应缺口将始终存在,广东省天然气管网能否供应五沙电厂燃气发电的耗气量值得商榷。
其他燃气改造方案方面,若重新建设燃气轮机联合循环电站,则工程静态投资达到20亿元以上,投资巨大,且发电成本达到0.8637元/kWh,年运行时间也难以保证。
综上所述,从燃煤改燃气锅炉由此带来的能源结构不合理,锅炉改造工程繁琐,运行成本高昂,天然气气源不稳定,重建燃气轮机联合循环不合理等几个方面综合分析,不建议五沙热电进行燃煤锅炉改燃气锅炉改造工程。
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