10月16日下午,广东电力发展股份公司旗下的东莞宁洲厂址替代电源项目(下称“宁洲电厂”)第三台机组顺利通过168小时满负荷试运行的指标检验,正式移交投产。这也标志着宁洲电厂全面投产,正式“接力”沙角电厂高效发电,助力珠三角煤炭减量替代,为东莞增添绿色发电新动能。
宁洲电厂由广东省能源集团上市公司板块“粤电力”的全资子公司——广东粤电滨海湾能源公司(下称“滨海湾能源公司”)负责建设,在全国率先引入三台目前世界上单机功率最大、效率最高、技术最先进的9HA.02型机组,成为全国一次建成的装机规模最大的燃气电厂。
项目完工投产也标志着国内重型燃气轮机应用技术升级,为稳定广东电网核心、优化大湾区电源结构和低碳绿色发展,发挥新的能源支撑点作用,对于东莞进一步贯彻落实广东省委“1310”具体部署和广东能源集团“123高质量发展战略”具有示范效应。
“煤改气”接力沙角电厂
全年最高发电124亿度、减碳730万吨
许多东莞人也许对宁洲电厂还有些陌生,但对沙角电厂一定略有耳闻。
从改革开放初期广东第一家集资筹建的电厂,到上世纪90年代成为全国最大的火力发电基地,沙角A、B、C电厂不仅为珠三角的经济高速发展提供了重要的能源支撑,奏响了工业高歌猛进之曲、点亮了万家灯火,也为广东电网发展打下了坚实的基础,成为当时中国电力企业的一面旗帜。
随着时代变迁,能源转型升级、绿色低碳发展成为了电力行业的主旋律,在“碳达峰”“碳中和”战略目标和东莞滨海湾新区开发等多重因素的叠加下,持续发光发热30多年沙角电厂迎来了“煤改气”新变革。宁洲电厂作为沙角电厂的东莞替代电源应运而生,并被纳入广东省能源发展“十三五”规划重点项目。
一边关停一边新建,能源“接力”此消彼长。广东系统推进能源结构调整升级、区域规划布局优化,以更高效、节能的绿色能源支撑东莞西部及周边城市的用电供热需求,也为粤港澳大湾区的高质量发展腾出更广阔的优质空间。
从2019年批复项目开始筹建,到2021年启动建设基建三年,宁洲电厂承载着几代沙电人对能源转型升级再出发、建设世界一流燃机的壮志豪情。
宁洲电厂建设初期
在东莞市发展和改革局、滨海湾新区和虎门镇的支持下,从今年5月、7月再到10月,滨海湾能源公司集中资源攻坚克难,高效高质推进宁洲电厂完成“一年三投产”的目标,提升了东莞电网的可靠性、稳定性,有效保障了沙角电厂退役后东莞经济发展和居民生活用电的需求,尤其在今年夏季用电需求攀升之际发挥了保供电的作用。自电厂机组首次并网发电截至8月31日,累计上网电量超16亿度,累计耗气量3.11亿方。
天然气作为化石能源中唯一的清洁能源,是传统化石能源向新能源转型的“连接器”,承担着安全供给与绿色低碳的双重使命。
按年利用小时数5000小时计算,宁洲电厂三台机组预计可实现全年发电量约124亿度、年供热量1757万吉焦。在同等能耗的条件下,比沙角A电厂燃煤机组多发了51亿度电,相当于212万户普通家庭一年的用电量;每年二氧化碳排放量较沙角A电厂减少730万吨,相当于270万辆家用小汽车每年行驶1万公里的排放量,也相当于植树造林近2万公顷。
引进国内首批9HA.02型机组
打造全国超大型燃机智慧电厂新标杆
建于用电负荷最集中的广州、深圳、东莞之间,地处大湾区电网的重要节点上,宁洲电厂自筹建之初便以高标准推进,在国内首次引进了三台9HA.02型机组,总装机容量达248.4万千瓦。这是国内单机功率最大和效率最高的燃气-蒸汽联合循环机组,也是世界上最先进的燃气轮机机组之一。
“这种机型在国内没有借鉴经验,设计、制造、施工、调试都是首次尝试,大家都是‘摸着石头过河’,和各参建单位持续磨合、优化,克服了许多困难。”滨海湾能源公司总经理梁培露介绍,滨海湾能源公司从沙角A电厂调来近百名技术人员、业务能手参与项目建设,关键设备制造到场监造、网格化现场质量管理等各个环节都严格把关,赶进度、抓质量、啃下“硬骨头”,团队几乎全年无休。
突破同类机组的典型参数、创新发电机出线方式、首创主厂房大跨度大平台布置……宁洲电厂通过技术攻关,实现了机组效率显著提升、度电成本及环保排放显著降低,具有优良的快速启动能力和运行灵活性,可以与光伏、风电等可再生能源形成互补调峰能力,具备电网负荷中心稳电保供“顶梁柱”的天然优势,有力推动国内重型燃气轮机应用技术升级。
在发电效率方面,单台机组纯凝发电效率可达63.89%,比国内最早投产的同类型9H级燃气机组纯凝发电效率(61.93%)高出1.96个百分点。
在节能降碳方面,燃机采用了DLN 2.6e低氮燃烧法、SCR脱硝技术,实现烟气中无粉尘排放,碳排放量仅为燃煤电厂的50%、较9F级机组降低了6.7%,二氧化硫和氮氧化物排放量远远低于东莞市排放限值。
在节水方面,项目采用宁洲污水处理厂的尾水作为冷却生产用水,实现废水分质回收、梯级利用和“零排放”,全年可节约地表水约1109万吨。
左侧为宁洲污水处理厂,右侧为宁洲电厂
敢饮“头啖汤”,勇做先行者。宁洲电厂还牵手华为打造全国超大型燃机,打造智慧电厂新标杆。算法平台智能巡检、三维可视化监管、物联网数据全周期管理、一平台打通全流程业务……在大数据、人工智能、AI等新技术赋能下,宁洲电厂将以自动化、数字化、现代化引领高质量发电与降本增效。
这条科技强安、智慧基建的光明之路,将成为东莞乃至大湾区的能源转型和绿色发展的新典范,为国家“双碳”战略目标的实现注入“新质”力量。
大力发展清洁高效能源
东莞能源结构持续优化
以2023年为例,东莞市社会总用电量达1017亿度,同比增长5%,最高用电负荷1960万千瓦。目前,全市气电比例达到78%,煤炭消费比重逐年下降。
“十四五”以来,东莞新建投产中堂电厂一期二期、樟洋电厂二期以及洪梅电厂一期4座主力燃气电厂,加上新投产的宁洲电厂,全市共新增气电装机583.4万千瓦。如今,洪梅、高埗和谢岗电厂二期3座燃气电厂正加紧建设中,预计到2025年底3座电厂投产后,全市主力电源装机容量可达1238万千瓦,电源自给率将提高至58%,电源供给能力将大大超过千万人口城市电源自给率的标准。
高埗电厂燃气热电联产改扩建项目现场图
除了天然气外,东莞还重点推进多个新型能源发电项目,提高能源利用效率。其中,光伏发电是东莞重点发展的新型能源之一。东莞充分利用屋顶资源开发分布式光伏电站,实现“自发自用、余电上网”的运行模式。今年1至9月,全市新增光伏装机47万千瓦,同比增长34%,预计全年光伏装机新增60万千瓦以上,累计装机超过180万千瓦,将提前完成“十四五”150万千瓦规划目标任务。此外,东莞还积极探索氢能应用,培育氢能关键零部件企业,推动氢能产业链的完善和发展。
能源结构持续优化、清洁用电需求不断增长,对发电系统升级也提出了全新的要求,而电力储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备。当前,东莞正大力发展储能技术,通过建设储能电站等方式,提高能源系统的灵活性和可靠性,目前已建设多个广东电网首批电网侧兆瓦级变电站电化学储能示范项目。
莞能公司东莞中学松山湖学校光伏项目
聚焦绿色高效、柔性开放、数字赋能的新型电力系统建设,东莞正加快构建柔性直流电网,实现新能源的“友好接入”。
在大朗镇,总投资超6300万元的东莞巷尾多站合一项目整合了变电站、移动储能站、电动汽车充电站、数据中心站、光伏发电站和5G通信基站等资源,成为南方电网五省区首个“六站合一”直流微电网示范工程。
该项目构建了适用于分布式新能源、直流负荷灵活友好接入的“微网级”新型电力系统,还探索出融合供电公司、电信运营商等多业务主体的新型合作共享模式,为大湾区高负荷密度区域节能降碳提供新示范。
东莞巷尾多站合一项目
根据《东莞市新能源产业发展行动计划(2022—2025年)》,东莞将重点瞄准新能源汽车、电动轻型车、储能及光伏、氢能及应用等四大领域,实施新能源产业集群培育、创新能力提升、重点项目攻坚、产业赛道拓展、产业人才引育等五大工程,促进形成新能源产业集聚发展生态圈。
撰文:吴碧彤 龚菊 郭文君
图片:滨海湾宣、宁洲电厂、东莞发改局供图
【作者】 吴碧彤;龚菊;郭文君
【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端