2011年湖北武汉青山热电联产电厂3台600MW项目可行性研究报告

目录

2电力系统 (2)

2.1电力系统概况 (2)

2.1.1湖北省电网现况 (2)

2.1.2武汉市电网概况 (3)

2.1.3青山区及其电网概况 (4)

2.2电力发展规划 (5)

2.2.1电力负荷预测 (5)

2.2.1.1湖北负荷水平预测 (5)

2.2.1.2武汉负荷水平预测 (7)

2.2.1.3负荷特性预测 (9)

2.2.2电源建设规划及电力电量平衡 (11)

2.2.2.1湖北电源建设规划 (11)

2.2.2.2湖北电网电力平衡 (14)

2.2.2.3湖北电网电量平衡 (17)

2.2.2.4武汉电网电力平衡 (19)

2.2.3目标电网规划 (23)

2.3青山热电厂改造工程建设的必要性及在系统中的作用 (24)

2.4青山热电厂老厂改造工程建设规模、时间、接入系统方案.29

2电力系统

2.1电力系统概况

2.1.1湖北省电网现况

湖北省电网是华中电力系统的重要组成部分，是华中各省（市）网之间、华中与华东、广东电网之间电力、电量交换的枢纽。随着三峡电站的投产，湖北电网将在华中系统乃至全国联网中处于中枢地位。

截至2010年底，湖北省全口径发电装机容量27415MW（含三峡机组），其中水电装机17889MW，约占65.3%，火电装机9526MW，约占34.7%。湖北电网统调装机容量为24224MW（含三峡机组），其中水电装机15914MW，约占65.7%，火电装机8311MW，约占34.3%。

2010年湖北省全口径机组发电量128980GWh（含三峡机组），其中水电发电量81370GWh，约占63.1%，火电发电量47610GWh，约占36.9%。湖北统调电厂发电量118068GWh，其中水电发电量75578GWh，约占64%，火电发电量42490GWh，约占36%。

2010年湖北省全社会用电量78815GWh，较上年增长12.6%；统调用电量68800GWh，较上年增长14.9%；统调用电最高负荷13230MW，较上年增长14.7%。

2010年湖北电网累计净外送电量49860GWh，其中送出电量57750GWh，接受电量7890GWh。

湖北电网最高电压等级为500kV，2010年已拥有500kV线路40条，总长度4629km（其中500kV直流线路962km）；拥有220kV线路总长度7634km。湖北电网已有11座500kV换流站、变电所或开关站，分别是宋家坝换流站、斗笠开关站、龙泉和江陵交直流混合变电站、以及凤凰山、玉贤、孝感、双河、磁湖、樊城、兴隆变电所，拥有500kV单相变压器32台（含凤凰山、玉贤变各一台备用变），总容量8068MVA。2010年已有220kV变电所89座，变电总容量18330MVA。

目前，湖北电网通过3回500kV联网线与河南电网相连，与湖南、江西、川渝电网分别通过2回500kV线路相连；并通过2回±500kV直流线路向华东电网送电，通过1回±500kV直流线路向广东电网送电。

湖北电网目前存在的主要问题有：

a) 近几年用电负荷增长较快，电源建设相对滞后，“十一五”初期仍存在缺电情况。

b) 湖北电源中水电比重大，调节性能好的不多，绝大部分为径流式电站，调峰能力有限。

c) 500kV电网仍不够坚强，单线单变较多；220kV网络多处卡口，电压水平偏低。

2.1.2武汉市电网概况

武汉是湖北省省会，华中地区最大的城市，是湖北省政治、经济、文化中心。武汉市下设13个区，其中6个为远城区。武汉全市面积8494.41km2，其中城区面积216.22km2;全市人口837万，其中城区人口600多万。

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，其用电负荷占湖北省的四分之一强。武汉电网供电区域为武汉市全境，其电力供应主要来自阳逻电厂、青山电厂、汉川电厂及500kV凤凰山和玉贤变电所。武汉电网还向黄石、鄂州、咸宁、黄冈、孝感和荆州等地转供电力。

武汉电网现有火电厂装机总容量不到3000MW，主要电厂有：阳逻电厂1200MW，青山电厂974MW，武钢自备电厂400MW，武昌电厂49MW，沌口调峰电厂176.5MW。

2010年武汉市统调最大负荷4150MW（比上年增长6.5%）；全社会最大负荷4300MW；全社会用电量21086GWh（比上年增长13.6%）。

截至2010年底，武汉市有500kV变电所2座，即凤凰山变和玉贤变，主变3台，总容量2300MVA（不含备用相），拥有500kV线路5条，总长度191km；拥有220kV 变电所20座，变电总容量6040MVA（其中用户专用变3座，变电总容量990MVA），拥有220kV线路53条，总长度1229km。

目前在武汉的西南面已经建成孝感变—玉贤变—凤凰山变的鄂东500kV单回路网络，武汉电网已经形成“凤凰山—花山—阳逻电厂—岱家山—舵落口—玉贤—郭徐岭—关山—凤凰山”的220kV双环网络。

武汉电网以长江为界分为两大部分，即江南与江北电网，武汉江南与江北的电力负荷大约各占一半，江南约占1/2弱，江北约占1/2强。随着鄂东500kV双环网的建成投产，武汉的220kV双环网将会以长江为界解环运行，即开断现有的花山－阳逻电厂、郭徐岭－关山线路，届时，武汉江南与江北现有的220kV双环网将分网运行。

武汉市江南电网含武昌区、青山区、武钢和江夏区电网。武汉江南是湖北省府和多座全国性大学所在地，同时云集了工业大型企业，武汉钢铁集团公司（国家特大型企业）、武昌造船厂和青山船舶建造基地、武汉锅炉厂、武汉重型机床厂、武汉石油化工厂等均座落于武汉市江南。

武汉电网的装机容量远低于本地的负荷需求，武汉市的用电需要大量从外部送进。

武汉电力系统运行中主要存在以下问题：

a) 500kV凤凰山变和玉贤变在大负荷方式下已经满载，当鄂东地区开机减少时，500kV变电所主变将过载。

b) 电网无功容量不足，对本地电厂依赖较大，目前系统运行电压水平较低。

2.1.3青山区及其电网概况

青山区位于武汉市东部,既靠近城市中心,又具有相对的独立性。青山区面积46.77km2，人口约为45万。

青山区是重工业区，是上世纪五十年代兴起的国家老工业基地，目前仍是湖北省工业用电负荷最高、增长最快的地区之一。青山区区域内有400余户工业企业，其中有国家特大型企业——武汉钢铁集团公司，有中国内陆大型船舶建造基地——包括青山造船厂、461、471军工造船厂，有湖北省最大的石油化工企业——武汉石油化工厂，还有第一冶金建设公司、武汉水泥厂等一大批用电大户，已形成冶金、机械、化工、能源、船舶、建筑、建材七大产业。

根据武汉市总体规划，在“十一五”期间，将建设武汉第二座长江公路、铁路两用大桥及武汉火车站，青山区将成为武汉铁路、公路交通枢纽和对外窗口。

青山供电区向青山全区和洪山区的建设乡、和平乡、天兴洲乡供电，供电区域181.37km2，目前区域内统调系统发电装机有青山热电厂974MW，武钢自备电厂400MW。

青山区电网主要存在以下问题：

a) 主网架供电电源单一，供电可靠性不够强。

b) 许多线路末端电压达不到要求。

2010年湖北220kV及以上电网地理接线图详见图2.1-1。

图2.1-1 湖北电网2010年220kV及以上电网现况地理接线图

2.2电力发展规划

2.2.1电力负荷预测

2.2.1.1湖北负荷水平预测

根据华中电网有限公司2010年10月出版的《华中电网“十一五”规划及2020年远景目标》报告中推荐的负荷水平，以及2010年的实际情况，预测湖北电网“十一五”至“十三五”的负荷发展情况如下：预计湖北全社会需电量2010、2015、2020年分别为114000、148000、189500GWh，“十一五”、“十二五”、“十三五”期间年均分别增长7.7 %、5.4 %、5.1 %。

预计湖北统调电量2010、2015、2020年分别为98000、131000、172000GWh，“十一五”、“十二五”、“十三五”期间年均分别增长7.3%、6.0 %、5.6 %。

预计湖北统调最大负荷2010、2015、2020年分别为19800、26500、34800MW，“十一五”、“十二五”、“十三五”期间年均分别增长8.4 %、6.0 %、5.6 %。

详细情况如表2.2-1所示。

湖北电网负荷水平预测表

表2.2-1 单位：MW、GWh、h

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2.2.1.2武汉负荷水平预测

根据2010年8月完成并通过审查的《湖北省“十一五”电网规划设计及2020年目标网架研究》报告中推荐的负荷水平，以及武汉电网2010年的实际情况，预测武汉电网“十一五”至“十三五”的负荷增长情况如下：

预计武汉全社会最大负荷2010、2015、2020年分别为6600、8970、12200MW，“十一五”、“十二五”、“十三五”期间年均分别增长8.9 %、6.3 %、6.3 %。

预计武汉统调最大负荷2010、2015、2020年分别为6480、8820、12000MW，“十一五”、“十二五”、“十三五”期间年均分别增长9.3 %、6.4 %、6.4 %。其中2010、2015、2020年武汉江北统调最大负荷分别为3526、4800、6530MW；武汉江南统调最大负荷分别为3294、4484、6100MW。武汉江北、江南统调最大负荷的同时率约为0.95。

武汉负荷预测详细情况如表2.2-2所示。

武汉电网负荷水平预测表表2.2-2

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2.2.1.3负荷特性预测

预计湖北电网的降温和取暖负荷在全部负荷中的比重将保持上升趋势，尽管加强了负荷需求侧的管理力度，季不均衡系数、月不均衡系数、日负荷率和年最大负荷利用小时数仍有下降趋势。

参照2010年8月完成并通过审查的《湖北省“十一五”电网规划设计及2020年目标网架研究》报告中的预测情况，以及上述2.2.1.1节中对湖北电网负荷预测时负荷年利用小时数的计算结果，预计湖北电网负荷特性参数如下表2.2-3所示。

湖北电网负荷特性参数预测

表2.2-3

由于湖北地区夏季炎热，冬季阴冷潮湿，因此降温、取暖季节性负荷所占比重大，并且增长潜力可观。

预计湖北电网的年负荷曲线仍然为夏冬大，春秋小，且夏季又大于冬季，同时夏冬季负荷与春秋季负荷的差距将会进一步扩大。2010、2020年湖北年负荷曲线预测情况如下表2.2-4所示。

湖北电网年负荷曲线预测表

表2.2-4 单位：%

2.2.2电源建设规划及电力电量平衡

2.2.2.1湖北电源建设规划

根据前述预测的负荷水平，综合考虑了与外界的电力交换以及本省能源资源开发情况，提出湖北电网统调电源规划装机情况如表2.2-5所示。

在规划新增装机时，优先建设调节性能较好的水电工程，同时根据系统调峰需要，建设抽水蓄能电站。拟建的较大型的电站有：白莲河抽水蓄能电站4x300MW机组安排在2007-2008年建成投产，水布垭水电站4x460MW机组安排在2007-2009年建成投产，潘口水电站2x250MW机组安排在2008-2009年建成投产,江坪河水电站500MW机组安排在2015年建成投产。

在规划新建大型火电机组的同时，安排了小火电机组退役计划。

青山电厂2006年退役1X12+2X25+2X50MW机组，松木坪电厂2006年退役2X25MW机组,黄石电厂2006-2007年退役2X65MW机组，武昌电厂2006-2010年退役2X12+1X25MW机组，沙市电厂2010年退役1X60MW机组。湖北电网统调电源在“十一五”期间共退役小火电机组451MW。

沙市电厂2015年再退役1X25+1X55MW机组，幸福电厂2015年退役3X50MW机组。湖北电网统调电源在“十二五”期间共退役小火电机组230MW。

阳逻电厂三期、大别山电厂、荆门电厂三期、襄樊电厂二期4个项目共4800MW机组，经过了国家发改委核准，均已开工建设，从

2006年起陆续在“十一五”期内建成投产。

湖北省火电电源开发项目主要有：鄂州电厂二期（2x600MW）、黄石西塞山电厂二期（2x600MW）、蒲圻电厂二期（2x900MW）、青山热电厂老厂改造工程（1x600MW）、沙市电厂扩建工程（2x300MW）、阳逻电厂四期（2x1000MW）、汉川电厂三期（2x1000MW）、襄樊电厂三期（2x1000MW）、黄冈电厂（2x600MW）、荆沙电厂（4x600MW）、孝感电厂（4x600MW）等。其中鄂州二期、西塞山二期和蒲圻二期已经完成了可行性研究阶段的工作，具备了向国家发改委报送核准项目的基本条件。

表2.2-5中列出了湖北电网统调电源“十一五”至“十二五”期间的装机情况。

其中2010年装机22412MW，其中水电8463MW，抽水蓄能机组1270MW，燃机177MW，火电12502MW；

2015年装机27682MW，其中水电8963MW，抽水蓄能机组1270MW，燃机177MW，火电17272MW。

湖北电网统调电源装机容量表

2.2.2.2湖北电网电力平衡

按照前述预测的湖北电网统调负荷增长情况，以及统调电源装机进度，对2007～2015年丰、枯水期的电力供需进行了平衡计算。详细结果见表2.2-6所示。

计算时丰水期备用容量取最大负荷的18%，枯水期备用容量取最大负荷的22%。

根据电网规划，湖北省在“十一五”至“十二五”期间要消纳三峡及其地下电站、金沙江、四川和恩施等水电，并接纳华北特高压送入的电力。湖北统调电网接纳外界电力总额，2010年丰、枯水期分别约为4550、3170MW；2015年丰、枯水期分别约为6670、5050MW。

当年投产、退役的机组不参加当年的平衡计算。

从电源装机表和电力平衡表中可见：

湖北省在“十一五”至“十二五”期间，除了消纳三峡、金沙江、四川等水电，接纳华北特高压送入的电力，新建投产3170MW水电机组、1200MW抽水蓄能机组以外，还需要建设一定容量的燃煤火电机组。

其中在“十一五”期间投产已经核准并已开工的4800MW容量的火电机组以后，在“十二五”期间需新投产5000MW火电机组，如果负荷增长更快，或外界电力不能如数送抵，则湖北省火电装机新增更多，将可能达6000MW。

从电力平衡计算结果可见：

a）湖北电网在“十一五”初期缺电力，由于火电电源建设需要

一定的周期，届时到负荷高峰时期，可采取将备用电源投入运行等措施，来维持电网运行。

b）“十一五”中、后期国务院核准的8X600MW机组将陆续建成投产，此时若规划的外界电力都如期如数送抵，则湖北电网在2010年前后电力有盈余。

C）“十二五”期间在负荷按预测的速率增长、外界电力按计划输入的情况下，依照表中进度新增投产5000MW火电机组以后，湖北的电力供需至“十二五”中、后期可大体平衡。

湖北电网电力平衡表（统调系统）

表2.2-6 单位：MW

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2.2.2.3湖北电网电量平衡

按照前述预测的湖北电网统调电量增长情况，以及统调电源装机进度安排，对2010～2015年的电量供需进行了平衡计算。详细结果见表2.2-7所示。

根据电网规划，湖北省在“十一五”至“十二五”期间要接纳三峡及其地下电站、金沙江、四川和恩施、以及华北特高压送入的电量。接纳外界电量总额，2010年约为19300GWh；2015年约为28400GWh。

当年投产、退役的机组不参加当年的平衡计算。

从电量平衡表中可见：

a）湖北电网在“十一五”初期缺电力，此时火电机组的年均利用小时数较高。

b）“十一五”中、后期国务院核准的8X600MW机组陆续建成投产，此时如果外界电量按计划送抵，则湖北电网火电机组的年均利用小时数较低，最低的2010年约为3580小时。

C）“十二五”期间在电量按预测的速率增长、外界电量按计划输入的情况下，依照表中进度新增投产5000MW火电机组以后，至“十二五”中、后期，湖北电网火电机组的年均利用小时数约为4500小时。

湖北电网电量平衡表（统调系统）

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2.2.2.4武汉电网电力平衡

青山电厂位于武汉江南地区，武汉及其江南电网的负荷密集，最大负荷出现在夏季。因此对武汉及其江南地区2007-2015年夏季大负荷运行方式下的电力供需情况，进行了平衡计算。

武汉地区装机情况详见表2.2-8。

目前武汉电网中已经明确的新建电源项目，有位于江北地区的阳逻三期2X600MW火电机组，将于2006年投产。

武汉江南的青山电厂2006年退役小机组162MW，武昌电厂2006年退役小机组12MW，2010年退役小机组37MW。

从表中可见，2010年武汉统调系统装机容量为2799.5 MW，其中江北地区1376.5MW，江南地区1423MW；2010年及“十二五”期间武汉统调系统装机容量为3788.5MW，其中江北地区2576.5MW，江南地区1212MW。

在进行电力平衡计算时，备用容量取最大负荷的10%，并计算了最大的一台机组停运时的电力盈亏情况。

当年投产、退役的机组不参加当年的平衡计算，青山热电厂老厂改造项目1X600MW机组未参加电力平衡。

武汉及其江南地区电力平衡计算结果详见表2.2-9、2.2-10。

从计算结果可见，武汉本地的装机不能满足其负荷需求，“十一五”末约缺电力3300MW，“十二五”末将缺5900MW左右；倘若一台大机组停运，则“十一五”末至“十二五”期间，电力缺额将高达3900-6500MW左右，需从500kV主网和周边220kV电网受电。

武汉江南地区倘若不实施青山热电厂老厂改造项目，则该地区在“十一五”至“十二五”期间不仅没有新增电源容量，还将退役211MW 小火电机组，“十一五”末电力缺额约2400MW，“十二五”末将缺3700MW 左右；倘若一台大机组停运，则“十一五”末至“十二五”期间电力缺额将达2700-4000MW左右。