“互联网”智慧能源项目实施方案_图文

“互联网”智慧能源项目实施方案_图文内容摘要：

这一地区，有效风能密度大于、等于 200W/m 的等值线平行于海岸线，沿海岛屿的风能密度在 300W/m2以上，有效风力出现时间百分率达 80～ 90%，大于、等于 8m/s 的风速全年出现时间约 7000～ 8000h，大于、等于 6m/s 的风速也有 4000h 左右。 2）内蒙古和甘肃北部，为我国次大风能资源区 这一地区，终年在西风带控制之下，而且又是冷空气入侵首当其冲的 地方，风能密度为 200～ 300W/m2，有效风力出现时间百分率为 70%左右，大于、等于 3m/s 的风速全年有 5000h 以上，大于、等于 6m/s的风速在 2020h 以上，从北向南逐渐减少，风能资源最大的虎勒盖地区，大于、等于 3m/s 和大于、等于 6m/s 的风速的累积时数，分别可达 7659h 和 4095h。 这一地区的风能密度，虽较东南沿海为小，但其分布范围较广，是我国连成一片的最大风能资源区。 3）黑龙江和吉林东部以及辽东半岛沿海，风能也较大 风能密度在 200W/m2以上，大于、等于 3m/s 和 6m/s 的风速全年累积时数分别为 5000～ 7000h 和 3000h。 4）青藏高原、三北地区的北部和沿海，为风能较大区 这个地区，风能密度在 150～ 200W/m2之间，大于、等于 3m/s 的风速全年累积为 4000～ 5000h，大于、等于 6m/s 风速全年累积为 23 3000h 以上。 青藏高原大于、等于 3m/s 的风速全年累积可达 6500h，从三北北部到沿海，几乎连成一片，包围着我国大陆。 大陆上的风能可利用区，也基本上同这一地区的界限相一致。 5）云贵川，甘肃、陕西南部，河南、湖南西部，福建、广东、广西的山区，以及塔里木盆地，为我国最小风能区。 有效风能密度在 50W/m2以下，可利用的风力仅有 20%左右，大于、等于 3m/s 的风速全年 累积时数在 2020h 以下，大于、等于 6m/s 的风速在 150h 以下。 大于、等于 3m/s 的风速全年累积仅 300h，大于、等于 6m/s 的风速仅 20h。 所以，这一地区除高山顶和峡谷等特殊地形外，风能潜力很低，无利用价值。 6）在 4 和 5 地区以外的广大地区，为风能季节利用区 有的在冬、春季可以利用，有的在夏、秋季可以利用。 这一地区，风能密度在 50～ 100W/m2之间，可利用风力为 30～ 40%，大于、等于3m/s 的风速全年累积在 2020～ 4000h，大于、等于 6m/s 的风速在 1000h 左右。 （ 2） 区域风能资源情况 24 河南省风能资源分布图 河南省风能资源丰富区主要分布在：豫北太行山东部（ **、鹤壁和新乡）的山地和山前丘陵高地；豫西三门峡、洛阳境内的崤山山脉和黄河南岸的山体；郑州、平顶山、南阳、驻马店一带山区与平原过 25 渡地带的山体和丘陵高地；大别山区和桐柏山的局部山区；豫西伏牛山、熊耳山和外方山的局部山地；太行山南部 (**、焦作 )局部山体。 其中，河南省中部山区向平原过渡区的低山丘陵 (海拔为 200~700m)，是风能资源开发价值最好的区域。 在我国中部地区属风电开发潜力较大的省份之一。 风能资源年变化规律一般是冬天、春季节 较好，夏、秋较差， 34 月为最高值， 89 月为最低值。 在 70m 高度，河南省平均风功率密度达到 400W/m2以上的技术开发面积为 274km2，技术开发量仅为 89 万 kW。 达到 300W/m2 以上的技术开发面积为 1151km2，技术开发量仅为 389 万 kW；达到250W/m2以上的技术开发面积为 1375km2，技术开发量仅为 561 万kW；达到 200W/m2以上的技术开发面积为 1567km2，技术开发量仅为 657 万 kW。 技术可开发的风能资源多数分布在山区，少量分布在丘陵、高地，连片形成 10 万 kW 以上规模的风场少。 （ 3）工程所在地风能资源情况 本项目所在区域为 **市南部 **镇，为丘陵地带，属于暖温带和半干旱气候区，根据设立的标准气象站资料，其 50m 高度年平均风速和年平均风功率密度分别为。 现场平均空气密度为。 依照《风电场风能资源评估方法》（ GB/T18710－ 2020）中风功率密度等级评价标准，该风电场风功率密度等级为 3 级。 风电场 址、风速完全可达到正常发电的风力标准。 该场址风能资源丰富，无破坏性风速，主风向频率大，大多数情况下，风速处于可利用的区域，适合开发建设风电场。 26 风电场场址 70m 高度 50 年一遇最大风速为 ； 50m～ 70m高度平均湍流强度 I 为 ，属中等湍流强度， I15 为 ，考虑到 MW 级风机轮毂高度一般均大于 50m，按照 2020 年 8 月颁布的《 IEC614001》标准中规定，本风电场风电机 组安全等级为Ⅲ C 类。 风电场代表年 70m 高度 3～ 20m/s 有效风时为 7066h，风能的众值分布在 9～ 16m/s 风速之间，占全年风能分布的 ％。 场址无破坏风速，大多数情况风速处于可利用区域。 地热能 我国的地热资源以中低温地热为主， ****镇处于地热资源一般区内，地热利用方式以直接热利用为主，目前主要用于供暖、生活热水、温室、水产养殖、洗浴等，由于这些利用方式所要求的热源温度相对较低，从热力学角度来看，地热直接热利用过程中的不可逆损失较大，在能源供需矛盾日益突出、提倡科学合理利用 能源的今天，地热直接热利用方式不符合“分配得当、各得其所、温度对口、梯级利用”的原则。 干热岩是一种可再生的洁净能源，具有储量大、分布广，洁净环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点，与风能、太阳能等相比，不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰等优点，可有效与风能、太阳能等可再生资源多能互补，加快调整能源结构、强化雾霾治理、积极改善气候变化挑战。 27 图 23 我国地热资源分布图 通过在钻孔中以加压的方式将水注入到 3000 米～ 3500 米深度的高温岩体（通常为花岗岩）中，这些水被加热呈沸腾状态并通过裂隙 从附近的另外一处钻孔中喷出地面，喷出的热水被注入到一个热交换器中，将其他沸点较低的液体加热，将生成的气体驱动蒸汽涡轮机进行发电。 冷却后的水可以进一步提取热能后再次注入钻孔中循环利用。 采用 2 口井为一井组，一口回灌井注水，旁边生产井抽水。 井之间间距 500 米采用双循环发电系统（也称中间介质法）即中低温的 125℃地热水流经热源换热器，将地热水具有的热能传给另一种低沸点的工作流体（如异丁烷、异戊烷、氟利昂等），低沸点物质被加热后沸腾产生蒸汽，进入汽轮机做功，排汽在冷凝器中冷凝成液体，经 28 工质循环泵回到蒸发器被 加热，循环使用。 地热水放热后温度降低至 90℃后经板式换热器换热为 **镇供暖系统提供热源，地热水温度降至 30℃后被回灌到地下。 双循环发电技术降低了地热发电的温度范围，并相应增大了地热发电资源总量，地热发电不需要庞大的锅炉设备，不消耗燃料，技术较为成熟，且经济上也具有很强的可行性。 图 24 回灌井、生产井网示意图 热储层岩性为细砂、中细砂、砂砾石，自北向南埋深和厚度逐渐加大 ,粒径由粗变细；自上而下由松散到密实、微胶结、半胶结。 地热水总体流向为 NW→ SE,地温梯度多在 ～ ℃ /100m，由于 区内深大断裂较发育 ,发现有明显的地热异常 ,根据区内地下水的温度及含水层组特征将热区地下水划分为中温热水松散岩类孔隙含水层、低温温水松散岩类孔隙含水层、中温温水碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水层及变质岩高温裂隙极弱含水层 (干热岩 )。 **镇规划区附近下古生界顶面埋深 2200 米左右，根据附近区域钻探资料分析，该地区下古生界碳酸盐岩厚度约 1000 米左右， 3500 米处太古界混合花岗片麻岩温度为 130℃左右。 29 按热储法计算储存的热量： Q=Qr+Qw Qr=Adρ rcr(1φ )(trt0) Qw=QLρ wcw (tr t0) 式中： Q热储中储存的热量，单位为焦（ J）； Qr岩石中储存的热量，单位为焦（ J）； QL热储中储存的水量，单位为 m179。 Qw水中储存的热量，单位为焦（ J）； A计算区面积，单位为平方米（ m2） d热储厚度，单位为米（ m）； ρ r热储岩石密度，单位为千克每 m179。 （ kg/m3） cr热储岩石比热，单位为焦每千克摄氏度 [J/(kg.℃ )]。 φ 储热岩石的空隙度，无量纲； tr热储温度，单位为摄氏度（℃）； t0当地平均气温，单位为摄氏度（℃）； ρ w水的密度单位，为千克每 m179。 （ kg/m3）； cw水的比热，单位为焦每千克摄氏度 [J/(kg.℃ )]。 计算结果： 上第三系计算单元：按示范区 5km2 计算，该地区地热总热量 Q为 1017J。 如果考虑在示范区周围大面积利用地热资源，按照 20km2计算，该地区地热总热量 Q 为 1017J。 上古生界计算单元：按示范区 5km2 计算，该地区地热总热量 Q 30 为 1017J。 如果考虑在规划区周围大面积利用地热资源，按照 20km2计算，该地区地热总热量 Q 为 1017J。 合计：示范区内 5km 范围中深层地热 总热量 Q 为 1017J，范围中深层地热总热量 Q 为 1017J。 天燃气 2020 年， **借助国家西气东输主管道榆林到济南输气管线建设之机 ,建成了 **支线。 这条管道北起 *村，南至 **，东到 **，西至 **岸，辐射面积达到 2260 平方公里，已覆盖了 15 个乡镇， 118 个新农村用上了天然气，用气人口达到了 63 余万人。 2020 年， **市南部乡镇高压天然气干线管网开工建设，这条南部高压天然气输气管线是该市“气化乡村”工程的一部分，该工程北起 **城区东外环高压中心站，南至 **镇，途径城郊、 **、 **、 **等乡镇。 从 **分输站出中压，向 **镇、 **镇输气，与“ **— **”管线连接，形成环状供气管网。 该市南部乡镇高压天然气管线建成后，将福泽南部 5 个乡镇 40余万人口，实现 **市 15 个乡镇全部气化。 在未来，该管线还将与西气东输管线连接，形成双气源供气，将更加有力地提高 **市天然气的供应保障能力。 2020 年度 **市最高燃气日用量为 112 万立方米，因此可有效保证本示范项目用气。 **市天燃气管道线路图 31 **镇天燃气管道线路 存在问题 目前， **市电力能源生产以燃煤火力发电为主，太阳能光伏、水电、风力发电、地热能发电等新能源应用比例较低，电力能源生产结构亟需调整。 同时，燃煤严重污染环境，以煤为主的能源构成以及燃煤在陈旧的设备和炉灶中仍沿用落后的技术被直接燃烧使用，成为 **市大气污染严重的主要根源。 据历年的资料估算，燃煤排放的主要大气污染物，如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等，对大气污染影响巨大。 因此，在当地电力能源生产端大力推广可再生能源、新能源的应用，提高占比，成为当地社会能源消费结构转型的重要举措。 2 能源需求预测 能源 需求现状 电量： 2020 年至 2020 年， **市用电量由原来的 43 亿千瓦时上升到 55 亿千瓦时，随着国家级 **经济技术开发区的挂牌成立、政府招商引资力度不断加大、产业集聚区和多个乡镇产业园发展态势良好，一大批规模以上企业落户 **，再加上 **汽配产业转型升级和城市发展框架进一步拉大，预测到 2020 年，全市用电量将达到 80 亿千瓦时左右。 负荷： **供电区工业基础好，负荷电量增长速度较快，根据 2020年至 2020 年 **负荷电量数据显示，“十五”、“十一五”、“十二五”前四年 **供电区供电量年均增长率分别为 %、 %、 %。 32 “十五”、“十一五”、“十二五”前四年 **供电区最大负荷年均增长率分别为 %、 %、 %。 “十二五”由于受市场价格影响，高耗能行业减产，导致 **市电量、负荷在 2020 年、 2020 年均出现负增长。 表 24 **供电区电量负荷历史数据 单位： MW， 108KWh 2020年 2020年 2020年 2020年 2020年 2020年 递增率 十五 十一五 十二五 最大负荷 129 280 634 803 794 % % % 供电量 % % % Tmax 5434 5757 7397 7193 6714 6956 **地区天然燃供应主要由国家西气东输主管道榆林到济南输气管线提供，在经过 **支线工程和“气化乡村”工程高压天然气管线建成后， **地区北起 **，南至 **，东到 **，西至 **岸，天然气供应辐射面积达到 2260 平方公里，已覆盖了 15 个乡镇， 118 个新农村用上了天然气，用气人口达到了 63 余万人。 在未来形成双气源供气后，将更加有力地提。