河南電力是一本給電力工程師提供論文發(fā)表服務(wù)及同行交流的學(xué)術(shù)期刊,本文是河南電力期刊入選的論文范文之一。同類期刊推薦《華中電力》,雜志是經(jīng)國家新聞出版總署正式批準(zhǔn),面向國內(nèi)外公開發(fā)行的國家級期刊,已被《中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫》、《中國期刊全文數(shù)據(jù)庫》、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫》、《中國期刊網(wǎng)》等數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊。
摘要:大連市缺水狀況在遼寧省中尤為嚴(yán)重,人均擁有水量只有全省人均擁有水量的1/4,淡水資源的短缺一直是大連經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。大連發(fā)電在念好“節(jié)水經(jīng)”的基礎(chǔ)上,廣辟“水路”以替代和補充淡水資源,在遼寧省乃至全國能源發(fā)展中漸成規(guī)模。其中大型發(fā)電廠靠海“解渴”,利用淡化海水作為生產(chǎn)用水,年節(jié)約淡水資源6300多萬噸;中小型發(fā)電企業(yè)利用中水做水源,占中水總量的29%,相當(dāng)于大連市區(qū)自來水供應(yīng)量每日減少近20萬噸。另外,大連從發(fā)展新能源入手,特別是大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電,已從根本上擺脫了對水的“饑渴”。
關(guān)鍵詞:大連,發(fā)電,節(jié)水
遼寧省是一個缺水的省份,人均擁有水量僅為世界人均擁有水量的1/12,全省年缺水量達(dá)3.65億噸。盡管大連市是一個三面環(huán)海的半島城市,但是其缺水狀況十分嚴(yán)重,市人均擁有水量只有遼寧省人均擁有水量的1/4,而金州以南地區(qū)的人均擁有水量占全省人均擁有水量的1/8,淡水資源的短缺一直是制約大連經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。大連市經(jīng)濟比較發(fā)達(dá),能源需求較大,連續(xù)5年全市用電量在東北地區(qū)排名第一。長期以來,一方面由于大連市處于東北電網(wǎng)的末端,必須大力發(fā)展能源工業(yè),以解電力供應(yīng)的燃眉之急;另一方面卻不得不為發(fā)電機組“解渴”而尋找出路。值得欣慰的是,大連發(fā)電在念好“節(jié)水經(jīng)”的基礎(chǔ)上,廣辟“水路”以替代和補充淡水資源,在遼寧省乃至全國能源發(fā)展中嶄露頭角、獨樹一幟。
一、大型發(fā)電廠靠海“解渴”
目前,大連市已有40多家大型企業(yè)把淡化海水作為生產(chǎn)用水,年節(jié)約淡水資源6300多萬噸。其中大連地區(qū)所有大型發(fā)電廠全部使用了海水淡化技術(shù),日淡化海水能力達(dá)到1.2萬噸,靠海“解渴”,終于在大連大型發(fā)電企業(yè)中變成了現(xiàn)實。
其中最早運用海水淡化技術(shù)的是華能大連電廠。該廠二期機組投產(chǎn)后,發(fā)電能力成倍提高,原來并不突出的水源問題一下子變得非常緊迫。于是該廠在20世紀(jì)90年代末期就開始進(jìn)行海水淡化項目的可行性研究,2001年總投資1910萬元,并于當(dāng)年完成了海水淡化處理工程。一般情況下,華能大連電廠除直接應(yīng)用海水冷卻外,日耗淡水量3500噸,其中淡化水可替代2000噸,其余利用中水。因此,華能大連電廠用水安全不再是后顧之憂。多年的運行實踐表明,該廠由于海水淡化的水質(zhì)很好,導(dǎo)電度低,含鹽量少,制備除鹽水的周期水量大大增加,再生次數(shù)減少,酸堿使用量成倍降低,使水處理設(shè)備和發(fā)電機組的經(jīng)濟運行質(zhì)量有了明顯提高。
如果說華能大連電廠利用海水淡化技術(shù)在遼寧乃至全國發(fā)電企業(yè)中首開先河,那么在2007年投產(chǎn)的,擁有2臺60萬千瓦超臨界機組的國電莊河發(fā)電廠則走出了生態(tài)環(huán)保型海濱電站的嶄新路子。引人注目的是,該廠沒有一般火力發(fā)電廠的冷卻塔,完全采用了海水直流冷卻和海水淡化技術(shù)。
至于正在興建的遼寧紅沿河核電站,更是我國核電站實行嚴(yán)格的安全和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的典范。紅沿河核電站未來將利用海水淡化技術(shù),每天生產(chǎn)淡水1.7萬噸,這些淡化后的海水既用于核電站生產(chǎn),又用于核電站的生活。核電站的冷凝設(shè)備需要大量的冷卻水,一期4臺百萬千瓦核電機組每秒鐘就需要200噸海水循環(huán)冷卻,這相當(dāng)于一條中等河流的流量。循環(huán)后的海水大部分排入大海,其余部分將在核電站里專門修建的海水淡化廠通過先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行淡化處理。海水淡化很重要的一步是預(yù)熱,因此,利用核反應(yīng)堆熱量來進(jìn)行海水淡化是很經(jīng)濟的手段,這正是在海邊修建核電站的理由之一。
大連的海水淡化規(guī)模一直在全國名列榜首?梢哉f,大連發(fā)電企業(yè)在靠海“解渴”中,始終發(fā)揮著不可替代的示范、引領(lǐng)作用。
二、中小型發(fā)電企業(yè)利用中水做水源
大連市每日的污水排放量為83.3萬噸,對于這樣一個淡水資源匱乏的城市來說,綜合利用污水是減少日常供水量的有效途徑。目前,大連市已建成并運行的污水處理廠有15座,其中市區(qū)內(nèi)的污水處理廠有9座,日處理污水能力為61.5萬噸,城市污水處理率達(dá)90.4%,到2010年年底即可達(dá)到95%以上,大大超過國家提出的“十一五”期間城市污水處理率達(dá)到70%的指標(biāo)。
大連市城市污水處理后產(chǎn)生的中水,除用于綠化、景觀、道路噴灑等之外,很大一部分是用于中小型發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)用水,占中水總量的29%。大連的這些中小型發(fā)電企業(yè)全部是熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)和企業(yè)自備電廠,其中大連泰山熱電廠一期工程安裝了2臺13.5萬千瓦機組,每天需要5000噸生產(chǎn)用水。全部采用國際上先進(jìn)的中水回用技術(shù),通過對大連市馬欄河污水處理廠排放的中水進(jìn)行澄清、過濾和超濾、反滲透、電除鹽深度處理,作為電廠的循環(huán)冷卻水和鍋爐補給水。特別是在鍋爐補給水處理技術(shù)上采用了國際先進(jìn)的“全膜法”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“離子交換法”水處理工藝,整個生產(chǎn)過程不消耗酸堿,無污染物排放,真正實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的雙贏。雖然引進(jìn)一套把中水處理成循環(huán)冷卻水和鍋爐補給水的設(shè)備,一次性投資大,但由于中水比自來水便宜,實際上使用中水降低了電廠工業(yè)用水的成本。除了利用中水外,大連泰山電廠在生產(chǎn)廢水的回收利用方面也下了很大工夫,采取3項措施,使電廠廢水實現(xiàn)了“零排放”。這個廠配套建設(shè)的工業(yè)廢水處理站,將中水預(yù)處理系統(tǒng)的澄清池排水、過濾器反洗排水、主廠房機組排放的含油污水、主廠房地面沖洗水以及油罐區(qū)地面沖洗水,均經(jīng)過去油、去濁處理后,再一次回用至機組的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
大連熱電集團(tuán)公司所屬的北海、香海、東海3家熱電廠總裝機容量達(dá)20.3萬千瓦,以往每天需要自來水量4000噸左右。這3家熱電廠分別與城市污水處理廠接上了中水輸送管道后,實現(xiàn)了全部生產(chǎn)用水使用中水的目標(biāo),不僅節(jié)約了淡水資源,而且降低了40%左右的用水成本,每年可節(jié)省資金近千萬元。
甘井子熱電廠是中電投大連發(fā)電公司新建的工程項目,一期工程預(yù)計安裝2臺30萬千瓦機組,將成為大連市最大的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。在工程規(guī)劃中,就把利用中水作為主要的節(jié)能環(huán)保措施。這個廠與大連市最大的污水處理廠——春柳污水處理廠接通10.5公里中水輸送管道,日輸送中水量設(shè)計能力可達(dá)5000噸,完全能夠滿足該廠的生產(chǎn)用水需要。
大連市區(qū)之外的各縣區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè),如瓦房店熱電廠、普蘭店熱電廠、金州熱電廠、大連開發(fā)區(qū)熱電廠等,其生產(chǎn)用水也全部使用當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S的中水。
三、大力發(fā)展不用水的風(fēng)力發(fā)電
大連市近海,風(fēng)能資源儲量巨大,是環(huán)渤海沿岸風(fēng)能資源豐富帶,特別適合建設(shè)近海風(fēng)電場。如果按離岸50公里估算,本市近?砷_發(fā)風(fēng)電場面積在10000平方公里以上,近地面層可開發(fā)利用的風(fēng)能為6000萬千瓦,相當(dāng)于3個三峽水電站的裝機容量。
實際上,遼寧的風(fēng)力發(fā)電正是從大連沿海起步的。1993年,大連在臨渤海的瓦房店市橫山地區(qū)先期安裝了4臺250千瓦的德國風(fēng)力發(fā)電機,從而實現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電在大連的“零”的突破。在以后的十多年間,大連又在沿海及周邊島嶼相繼建成東崗、大長山、小長山、獐子島等風(fēng)力發(fā)電場,風(fēng)電機組51臺,總裝機容量3.32萬千瓦。
近年來,特別是“十一五”期間,由于國家實施了開發(fā)利用新能源的戰(zhàn)略方針,加之國家為發(fā)電企業(yè)下達(dá)可再生能源指標(biāo)政的推動大連風(fēng)力發(fā)電出現(xiàn)了前所未有的迅猛發(fā)展勢頭。
中電投集團(tuán)東北公司在沿海的瓦房店市駝山鄉(xiāng)一期風(fēng)電工程投資5.3億元,安裝33臺單機1500千瓦的風(fēng)力發(fā)電機組,總?cè)萘繛?.95萬千瓦。駝山鄉(xiāng)風(fēng)電工程總投資28億元,總裝機容量將達(dá)到30萬千瓦,2010年達(dá)到25萬千瓦。海風(fēng)送來不用水的電,瓦房店這塊遼寧省風(fēng)力發(fā)電的發(fā)祥地,不久的將來,將與鐵嶺、阜新打造的百萬千瓦風(fēng)電基地并駕齊驅(qū)。由此,瓦房店將成為大連市核電和風(fēng)電重要的能源基地,將極大地改善大連市和遼寧省的電源結(jié)構(gòu),遼寧省火力發(fā)電占發(fā)電總裝機容量的比重將至少下降10個百分點。
利用海風(fēng)發(fā)電的意義決不僅僅局限于此,對于偏僻的小島,如大連市長?h和旅順口區(qū)的一些居住人口不多并遠(yuǎn)離電網(wǎng)的島嶼,風(fēng)力成為唯一的發(fā)電能源,來源于海風(fēng)的電力使島上人家享受到現(xiàn)代文明中的有電生活。大連市是一個旅游城市,科學(xué)規(guī)劃的巨型風(fēng)電場,也將成為城市的一道獨特風(fēng)景。
大連市發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的重大意義還在于能夠節(jié)省大量淡水資源,此外,在大連嶄露頭角的不用水的太陽能發(fā)電,終有一天會在大連發(fā)電中占據(jù)主導(dǎo)地位。無水也能發(fā)電的美好愿望將變成現(xiàn)實。
四、總結(jié)
在地球上,一切生命運動都起源于水,哪里有水,哪里就有生命。然而,水危機卻是21世紀(jì)人類繼能源危機后面臨的又一重大危機。“治國必先治水”,大連市改革開放30年來,以年均1%的用水低增長,支撐了大連市年均10%以上的經(jīng)濟高速增長,演奏了大連治水、管水、節(jié)水到綜合利用水的“水經(jīng)”華章,其中大連發(fā)電功不可沒,在擺脫水的“饑渴”中,書寫了濃墨重彩的一筆。
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