上海奉贤燃机发电有限公司规模发展条件分析

阙亚卫

(上海奉贤燃机发电有限公司，上海 201403)

0 引言

上海奉贤燃机发电有限公司(以下简称奉贤发电公司)位于上海市奉贤区金汇镇，是上海市配合国家“西气东输”工程建设的发电企业。奉贤发电公司现有4套180MW 9E级燃气轮机联合循环机组，总装机容量为720MW，是目前上海电网的主力调峰电厂之一。主设备是美国GE公司生产的9E级重型燃气(燃油)轮机。该项目于2004年3月开工建设，2005年7月至2006年1月先后投产。

近几年来，奉贤发电公司在中国华电集团公司的领导下，贯彻“电力生产、安全第一”的方针，做好各项生产管理，认真服从电力调度命令，积极参与电网调峰发电，保证了电网的安全供电，为地方经济建设作出了应有贡献，发挥了主力调峰电厂的作用。奉贤发电公司先后荣获国家水利部“2008年度全国生产建设公司水土保持示范工程”、国务院国资委“世博保电荣誉集体”、国家电监会“世博保电先进单位”、中国电力设备管理协会“第三届全国电力行业设备管理工作先进单位”、中国华电集团公司“四星级发电企业”/“先进企业”等荣誉称号。

根据中国华电集团公司的发展战略和奉贤发电公司的定位要求及战略位置等实际情况，奉贤发电公司将立足于天然气发电市场，在上海积极谋求电力开发和拓展，积极实施中国华电集团公司在上海区域的战略发展规划。

1 奉贤发电公司的区域环境

1．1 区域经济发展

上海市全市总面积6 340．5 km2，地处长江三角洲前缘，东濒东海，南临杭州湾，西接江苏、浙江两省，北界长江入海口，正当我国南北海岸线的中部，交通便利，腹地广阔，地理位置优越，具有良好的江、海港口。上海是我国最大的经济中心城市、贸易港口和综合性工业城市，近几年来经济保持快速、平稳发展。根据《上海市“十二五”发展规划纲要》，到2020年上海要基本建成与我国经济实力和国际地位相适应、具有全球资源配置能力的国际经济、金融、贸易、航运中心，基本建成经济繁荣、社会和谐、环境优美的社会主义现代化国际大都市，为建设具有较强国际竞争力的长三角世界级城市群做出贡献。经济保持平稳增长，全市生产总值年均增长率预期为8%左右。

1．2 区域用电结构

上海电网是世界上电力负荷密度最高的电网之一，电力供应长期处于零备用状态，按照节能减排的要求，与小火电机组关停和天然气气源建设同步，市区内电厂逐步从市中心的黄浦江沿岸调整到杭州湾地区，这对上海电网与市外受电通道布局、市内外电力供应格局和电网安全都提出了新的挑战。

上海电网电力结构面临大调整，调峰矛盾将更加突出。从用电结构看，“十二五”期间，第三产业、居民用电比重将有较大提升，预计5年将上升5个百分点以上，峰谷差占当年上海电网最高用电负荷比重将从40%提高到45%，“两高一低”(峰谷差高、季节差高、负荷率低)的国际大都市用电负荷特征更加突出和明显。从市外受电结构看，实现2020年非化石能源达到一次能源消费总量的15%，国家将主要靠水电与核电，而这些项目建设周期较长，需要提前做好接纳这些外来电的准备。由于目前市外水电、核电基本不调峰，市内机组的调峰能力也不足，电网调峰矛盾会十分突出。

1．3 “十二五”期间上海电力发展目标

1．3．1 电力供应

在“十二五”期间，上海全社会用电量控制在170TW·h以内，年均增速从6．7%下降至5．6%以内;最高用电负荷约37．0GW，年均增速从9．1%下降至7．1%左右。

1．3．2 电力保障

实现安全、稳定、高效供电。到2015年，电源备用率达到15%，供电可靠率达到99．97%以上，供电综合电压合格率达到99．80%，基本解决农村电网低电压问题。

1．3．3 电源结构

合理配置市内、市外电源，2015年市外来电比重提高到40%左右;提高清洁能源发电的比例，燃气轮机装机容量占市内装机容量的比重提高到30%左右，水电、核电占市外电源比重提高到60%左右。

1．3．4 电源发展

按照电源备用率15%、市内外电源比例6∶4配置，2015年市内需25．0GW供电能力，市外来电需17．5GW;2020年市内需32．5GW 供电能力，市外来电需22．0GW。

2015年前，市内需新建装机容量约5．0GW，除在建项目外，市内需再新增燃气轮机装机容量3．2GW;2016—2020年，市内需要再新建装机容量约7．5GW。

2 天然气电厂及天然气供应

2．1 天然气电厂

天然气作为一种高热值、优质的环保燃料，在国外很多国家都成为发电燃料，具有改善电源结构、缓解电网调峰压力以及环保效益好等优点。

由于天然气的价格较高，天然气电厂相对燃煤电厂来说，成本也较高。天然气电厂的联合循环燃气轮机具有启/停迅速、效率高的特点，在保持其高效率并维持联合循环安全、稳定运行条件下，调峰能力可达70%～75%，特别是单循环机组，启/停迅速，调峰能力可达100%。

根据上海电网负荷特性预测，随着空调负荷所占比例的不断提高，电网高峰负荷将不断增加，年负荷曲线将出现双高峰的现象(夏高峰和冬高峰)，日负荷曲线中驼峰中高峰负荷的持续时间将不断加长，且峰谷差将进一步拉大，电网最高负荷受气温等自然条件的影响将越来越大。以火力发电和区外来电为主的上海电网，需要建设一定规模的天然气电厂满足自身调峰的要求。

2．2 天然气供应市场

“十一五”期间，上海市加快了燃气基础设施建设，至2010年，上海的天然气管网有“西气东输”一期/二期、川气东送、进口LNG和东海天然气五大气源，形成了多气源互补的安全保障供应格局。全市燃气供应保障能力明显增强，安全管理和服务水平明显提高，燃气应用领域不断拓展，用气结构不断优化，燃气行业为上海市能源结构调整和节能减排作出了应有的贡献。

按照上海市燃气发展“十二五”规划，至2015年年底，天然气总供应能力将达到100亿m3/年，可供天然气发电用气量为35亿m3/年，除满足现有燃气轮机发电机组用气外，还可满足“十二五”电力规划新增8×400MW燃气发电机组的需求。

3 奉贤发电公司发展的外部条件

奉贤发电公司地处南桥新城的东北角，南桥新城是上海市“十二五”规划重点建设新城之一，是上海杭州湾北岸板块综合性服务型核心新城，总面积为71．39 km2，规划人口规模达75万～100万人。

南桥新城以“上海之鱼”游艇文化主题公园为核心，拟建设大型高品质住宅社区及各类度假村、野餐水湾、湖心生态岛、游艇文化馆、水岸商业街及五星级水疗酒店等设施。这些项目的建设，对冷、热等能源供应提出了较高的要求。

同时，在南桥新城控制区域内有上海市工业综合开发区、上海奉贤现代农业园区、金汇经济工业园区和南桥经济工业园区等4个经济工业园区，这些工业园区内使用锅炉的企业有252家，小锅炉344台，总容量为464 t/h，平均热负荷为290 t/h，最大热负荷为414 t/h。存在能耗高、热效率低、环境污染严重、安全隐患多的问题。

根据南桥新城规划，利用新城区域内奉贤发电公司预留的发展用地，配套建设南桥新城能源中心，一方面为南桥新城的中小企业总部商务区、学校、医院、宾馆以及度假村提供冷、热联供服务，可节约一次能源，减轻大气污染，改善环境质量，提高新城建设品质。同时，对区域内用热企业进行集中供热，替代小锅炉实现节能减排，可有效促进整个南桥新城的生态环保和低碳经济发展。另一方面，南桥新城能源中心作为利用天然气发电的清洁能源基地，为上海市提供重要的电力供应，保障电网安全运行，缓和供电需求，将有力地推动地方国民经济建设。

根据初步统计分析，奉贤发电公司周边具有290 t/h工业蒸汽的热负荷需求，具备建设2×400 MW级燃气－蒸汽联合循环机组热负荷的条件。

4 奉贤发电公司规模发展的自身资源条件

4．1 建设用地

作为目前南桥新城区域内唯一的电力供应企业，奉贤发电公司预留有约10 hm2的发展用地，所处地理位置较好。规划中该地块为市政建设用地，位于南桥新城的东北角，向南是规划的新城商住区，向西是现有的工业园区，紧靠奉贤发电公司。利用该地块作为南桥新城能源中心的建设用地，能分别满足对商住区和对工业企业的冷、热需求，且地块面积满足发展需求。

4．2 天然气输入

2010年起，上海形成了五大供应气源供气的格局，多气源安全保障供应，保证了上海天然气供应的充足。奉贤发电公司现有天然气从电厂以东3 km处的6．0MPa天然气高压输配管道线上直接引接，该支管管径为500mm，供给容量为30万m3(标准条件)，可满足发展2×400MW级燃气－蒸汽联合循环机组供气量增加的需求。

4．3 电力输出

发展项目可利用奉贤发电公司－康桥双回线接入杨高分区，原机组可改接入航吉站，并通过航吉站接入三林分区。目前，奉贤发电公司的4条出线容量完全能满足原有机组和发展机组发电送出的需要。另外，电网在建设奉贤发电公司一期送出线路时，也已规划二期送出线路，可满足发展机组多种送出方案的需要。

4．4 取水条件

奉贤发电公司紧邻金汇港，补给水、工业用水均可以从金汇港中取水，取排水都很便利。奉贤发电公司新增机组补给水量约为0．3m3/s，按年运行5500 h计算，年用水量约为594万m3，取水量占金汇港引黄浦江水能力的0．62%左右，初步分析认为，电厂新增取水量是能保证的。

4．5 交通运输

奉贤发电公司位于上海奉贤区金汇镇，北枕大叶公路，西临金汇港，东靠金钱公路，水、陆运输便利通畅。

5 项目发展风险分析及预控

5．1 环境

奉贤发电公司地处南桥新城的规划区域内，且与各用热工业区相近，供热较有利。但南桥新城发展很快，发展建设的起点较高，电厂周边有较多的居民住宅，对电厂与新城环境的和谐相融要求更高，特别是噪音的治理以及电厂规划、厂房外立面布置等应予重点关注，专项研究和设计，以保证热电厂在将来运营中满足区域环境的各方要求，促进热电厂安全运行。

5．2 热负荷

热电厂的经济运营受国家和地方产业政策的影响较大，发展燃气轮机热电，应同期发展、建设供热管网，在发展新生热用户的同时，应积极争取地方政府对现有工业锅炉的替代政策措施，扩大用热量，达到国家有关热电联供的政策要求。

5．3 运营

燃气轮机电厂的效益主要与燃气的价格、设备投资以及设备利用小时关系重大，而燃气价格和利用小时主要受政府调节控制，所以，在燃气轮机项目建设中，业主要积极控制投资，努力降低单位造价，同时积极争取与燃气价格、利用小时相对应的燃气轮机电厂的上网电价，以保障电厂的盈利水平。

6 结论

根据奉贤发电公司所处的区域环境及各种资源条件分析，进一步发展燃气轮机规模、实现热电联供，符合国家的产业政策和华电集团公司的战略发展规划，且具有一定的独特优势。在建设和运营中做好各种风险的控制，使之满足社会环境和政策的要求，降低投资成本，与同区域、同类型机组相比，具有一定的优势。应抓住机会，积极拓展，创造发展条件，开展项目可行性的研究，努力实现发展项目的核准和建设，实施华电集团公司在上海的发展战略规划。

［1］DL/T 384—2010，9FA燃气－蒸汽联合循环机组运行规程［S］．

［2］世界燃气轮机手册编委会．世界燃气轮机手册［M］．北京:航空工业出版社，2011．

［3］姚秀平．燃气轮机与联合循环［M］．北京:中国电力出版社，2010．

［4］李孝堂．现代燃气轮机技术［M］．北京:航空工业出版社，2006．

［5］中国华电集团公司．大型燃气－蒸汽联合循环发电技术丛书:综合分册［M］．北京:中国电力出版社，2009．

［6］周孝信．新能源变革中电网和电网技术的发展前景［J］．华电技术，2011，33(12):1 －3．

［7］潘亚鸿．上海市实施分布式供能的可行性分析［J］．华电技术，2008，30(9):77 －79．