時(shí)召軍

（1.安徽省（水利部淮河水利委員會(huì)）水利科學(xué)研究院（安徽省水利工程質(zhì)量檢測(cè)中心站），安徽 合肥 230088；2.水利水資源安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蚌埠 233000）

0 引言

中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議強(qiáng)調(diào)，我國力爭2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。燃?xì)庹{(diào)峰電廠的建設(shè)有助于我國“雙碳”環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，近年來安徽省經(jīng)濟(jì)持續(xù)較快發(fā)展，電力需求旺盛，“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)給電力保障提出了新要求，全省能源轉(zhuǎn)型發(fā)展與保障供應(yīng)之間的矛盾將日益凸顯。為貫徹落實(shí)《安徽省電力供應(yīng)保障三年行動(dòng)方案（2022—2024）》，安徽省能源局于2021 年7 月下達(dá)了關(guān)于進(jìn)一步做好電力保供相關(guān)工作的通知，其中將本工程（皖能合肥氣電）列為重點(diǎn)電力保供項(xiàng)目之一。

本工程選址于安徽省合肥市，擬建設(shè)2 臺(tái)9F 級(jí)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組。本工程的適時(shí)建設(shè)將滿足安徽電網(wǎng)尤其是合肥電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)展的需要，可以提高負(fù)荷中心供電可靠性。此外，安徽電網(wǎng)煤電裝機(jī)比重大，整體調(diào)節(jié)能力有限。本工程的建設(shè)有利于改善電源結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)安徽電網(wǎng)的調(diào)峰能力，促進(jìn)新能源消納，提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定水平。

水資源論證以項(xiàng)目取用水符合節(jié)水原則為前提，充分發(fā)揮政府作用和市場機(jī)制，貫徹“十六字“治水思路和“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”的原則要求[1]。欒曉燕等[2]—[5]對(duì)一些行業(yè)的水資源論證也進(jìn)行了實(shí)例分析，但燃?xì)庹{(diào)峰電廠項(xiàng)目的論證分析鮮有報(bào)道。由于燃?xì)庹{(diào)峰電廠項(xiàng)目自身的特點(diǎn)，對(duì)其水資源論證工作提出了新的要求。本文根據(jù)其項(xiàng)目特點(diǎn)對(duì)論證中遇到的難點(diǎn)提出了解決辦法，為類似項(xiàng)目論證提供借鑒。

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目名稱和性質(zhì)

項(xiàng)目名稱：皖能合肥天然氣調(diào)峰電廠項(xiàng)目。

項(xiàng)目性質(zhì)：新建工程，燃?xì)獍l(fā)電調(diào)峰機(jī)組。

冷卻方式：帶機(jī)力通風(fēng)冷卻塔的二次循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

年利用小時(shí)數(shù)：2000h。

1.2 建設(shè)規(guī)模及投資

建設(shè)規(guī)模：新建2 臺(tái)9F 級(jí)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，容量2×450MW。

項(xiàng)目投資：工程靜態(tài)投資229086 萬元，單位投資2275 元/kW；動(dòng)態(tài)投資244775 萬元，單位投資2568 元/kW。

1.3 建設(shè)地點(diǎn)和占地面積

工程建設(shè)地點(diǎn)在安徽省合肥市長豐縣陶樓鎮(zhèn)境內(nèi)，廠址西側(cè)為二郎水庫，東側(cè)為Y052 鄉(xiāng)道，廠區(qū)中心點(diǎn)坐標(biāo)為N32°6′7.42″，E117°11′21.48″，現(xiàn)狀為廢棄養(yǎng)殖場和連片荒地，用地形狀不規(guī)則，可利用面積約10.7hm2。廠址占地面積為9.9hm2。

2 擬建廠址水資源及開發(fā)利用情況分析

擬建電廠位于長豐縣陶樓鎮(zhèn)，根據(jù)所處區(qū)域的水資源條件、取用水合理性分析以及取退水影響結(jié)論的需要，按照便于水量平衡分析，突出重點(diǎn)、兼顧一般的原則，結(jié)合已有成果及實(shí)測(cè)資料，綜合考慮取水水源地來水情況、現(xiàn)有工程和供水情況、水資源開發(fā)利用程度、水文站網(wǎng)、建設(shè)項(xiàng)目取水和退水可能影響的范圍等因素，確定水資源論證的分析范圍為長豐縣行政區(qū)域。

2.1 自然地理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況

2.1.1 自然地理

長豐縣位于東經(jīng)116°52′～117°26′、北緯31°55′～32°37′之間，地處安徽省中部，居合肥、淮南、蚌埠三市之間，縣域面積1841km2，總?cè)丝?8.41 萬，轄14 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、1 個(gè)省級(jí)開發(fā)區(qū)。地形狹長，南北距離77km，東西距離54km?？h城水湖鎮(zhèn)南距省城合肥市區(qū)70km，東與定遠(yuǎn)縣、肥東縣接壤，北與淮南市交界，西與壽縣、肥西縣毗連，南與合肥市廬陽區(qū)、新站綜合開發(fā)試驗(yàn)區(qū)為鄰。

2.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況

2020 年長豐縣全年生產(chǎn)總值（GDP）659.4 億元，按可比價(jià)格計(jì)算，比上年增長6.3%。分產(chǎn)業(yè)看，第一產(chǎn)業(yè)增加值76.02 億元，增長2.1%；第二產(chǎn)業(yè)增加值265.71 億元，增長9.3%；第三產(chǎn)業(yè)增加值317.68 億元，增長4.3%。三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為11.5∶40.3∶48.2。按年末戶籍人口計(jì)算，人均GDP為81905 元（折合11875 美元），比上年增加6542 元。

2.2 水文氣象

長豐縣氣候受海洋影響較大，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候。氣候溫和，雨量適中，日照充足，無霜期長，植被豐富。按平均氣溫低于10℃為冬季，高于22℃為夏季，10～22℃之間為春、秋季的劃分，四季的時(shí)間為春秋季短，冬夏季長。

全縣多年平均氣溫為15℃（水家湖站），年內(nèi)最高氣溫為7 月，最低氣溫為1 月。多年平均日照數(shù)2162h，日照率49%。長豐縣降水分布不均，區(qū)域間、年內(nèi)、年際變化較大，多年平均年降水量為966.7mm（長豐站），在年內(nèi)：夏季最多，春季次之，秋季較少，冬季最少。汛期5 月至9 月，5 個(gè)月的降水量，占年降水量的65.5%。總的來說，長豐縣自然災(zāi)害較少，氣候條件較好，光熱和水分條件良好，有利于農(nóng)、林、牧、漁各業(yè)的發(fā)展。

2.3 水資源狀況

2.3.1 降水量

根據(jù)《安徽省第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》，1956—2016 年長豐縣多年平均降水量為985.5mm，約為17.1 億m3。根據(jù)《合肥市水資源公報(bào)》（2017—2021），2021 年長豐縣降水量976.4mm，折合徑流17.98 億m3，較上年值偏少32.1%，較多年均值偏多6.1%。

2.3.2 水資源總量

根據(jù)《安徽省第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》，1956—2016 年長豐縣多年平均地表水資源量為5.1億m3；山丘區(qū)地下水資源量1.04 億m3，山丘區(qū)河川基流量0.98 億m3，平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給量0.46 億m3，平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給形成的河道排泄量0.12 億m3，地下水資源與地表水資源不重復(fù)量0.4 億m3；長豐縣多年平均水資源總量5.5 億m3。

2.4 水資源質(zhì)量狀況

根據(jù)《長豐縣十四五水利發(fā)展規(guī)劃》，長豐縣主要河流（莊墓河、板橋河、沛河、四里河、干渠等）汛期水質(zhì)略好于非汛期，主要污染物為總磷、化學(xué)需氧量、氨氮等，超標(biāo)因子在III 類～I(xiàn)V 類。湖庫水質(zhì)受到一定程度的污染，影響水質(zhì)類別的主要指標(biāo)為總氮、總磷等，基本為III 類～I(xiàn)V 類。

2.5 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

根據(jù)《合肥市水資源公報(bào)》（2017—2021），長豐縣2021 年總供水量為3.18 億m3，2020 年總供水量為3.23 億m3，2019 年總供水量為3.35 億m3，2018 年總供水量為3.36 億m3，2017 年總供水量為3.70 億m3；2021 年總用水量為3.18 億m3，其中農(nóng)田灌溉用水量2.19 億m3，占69%，林牧漁畜用水0.17 億m3，占5%，工業(yè)0.28 億m3，占9%，城鎮(zhèn)公共用水0.17 億m3，占5%，居民生活0.33 億m3，占11%，生態(tài)環(huán)境0.04 億m3，占1%；2021 年長豐縣人均綜合用水量400.87m3，萬元GDP 用水量41.67m3，耕地灌溉畝均用水量293.21m3，萬元工業(yè)增加值用水量10.91m3，2021 年長豐縣與合肥市用水水平的比較見表1。

表1 2021 年長豐縣與合肥市用水水平對(duì)照表

2.6 區(qū)域污水處理廠現(xiàn)狀

長豐縣城鎮(zhèn)污水處理廠共有16 個(gè)，各污水處理廠基本情況及2021 年實(shí)測(cè)進(jìn)水量、出水量數(shù)據(jù)見表2。

表2 2021 年長豐縣污水處理廠進(jìn)出水量表

3 論證難點(diǎn)與解決方法

3.1 水源論證難點(diǎn)

（1）根據(jù)《合肥市再生水利用管理辦法》（2018年10 月1 日起施行），冷卻用水、洗滌用水、工藝用水等工業(yè)生產(chǎn)用水應(yīng)當(dāng)使用再生水。根據(jù)《火電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則》（SL763-2018），水源選擇應(yīng)結(jié)合火電建設(shè)項(xiàng)目類型，落實(shí)國家和地方政府水資源管理的相關(guān)要求，遵循優(yōu)先使用再生水、海水等非常規(guī)水源，嚴(yán)格控制使用地下水的原則。故本工程應(yīng)優(yōu)先使用再生水作為生產(chǎn)水源。但項(xiàng)目所在區(qū)域中水資源相對(duì)匱乏，一個(gè)污水處理廠的中水資源不能滿足項(xiàng)目的用水需求，與常規(guī)論證項(xiàng)目，項(xiàng)目水源論證是項(xiàng)目論證的重點(diǎn)難點(diǎn)。

（2）由于本項(xiàng)目是屬于燃?xì)庹{(diào)峰電廠，項(xiàng)目年內(nèi)運(yùn)行時(shí)間是不確定的，導(dǎo)致本項(xiàng)目年內(nèi)需水要求不明確，這對(duì)于水源論證中調(diào)節(jié)計(jì)算帶來一定的困難。

3.2 解決辦法

由于本項(xiàng)目周邊中水資源不豐富，本次論證采用調(diào)節(jié)計(jì)算進(jìn)行精細(xì)化論證，對(duì)于項(xiàng)目用水需求不確定性，可靠性分析分兩個(gè)工況來論證項(xiàng)目取水可靠性。一是正常工況：本項(xiàng)目設(shè)計(jì)年工作時(shí)間為2000h，平均分布在各天，一天運(yùn)行5.48h，按照平均工況下用水量為859m3/h，需水量為4707.3m3/d，以月時(shí)段調(diào)節(jié)；二是特殊工況：根據(jù)電力負(fù)載曲線及相似企業(yè)運(yùn)行情況，本項(xiàng)目極端情況連續(xù)運(yùn)行10天，每天滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為16.8h（24×0.7）。一小時(shí)水量按照最大設(shè)計(jì)用水量907m3/h 計(jì)算，則每天用水量為15237.6m3，以天時(shí)段調(diào)節(jié)?？紤]到電廠發(fā)電不確定性及發(fā)電高峰期為每年的6、7、8 三個(gè)月份，本次進(jìn)行分別調(diào)算。

根據(jù)調(diào)算結(jié)果可知，正常工況下水量能夠得到滿足。特殊工況下6、7、8 月份可以滿足。

4 結(jié)論

本文分析了調(diào)峰電廠水資源論證中的難點(diǎn)，并得出以下結(jié)論：

（1）調(diào)峰電廠論證中的難點(diǎn)為：①在目前的水資源管理要求下，項(xiàng)目可選擇的水源局限性較大，根據(jù)相關(guān)政策要求應(yīng)當(dāng)使用再生水。但項(xiàng)目選址并沒有考慮到這點(diǎn)，加大了論證難度；②調(diào)峰電廠年內(nèi)運(yùn)行時(shí)間是不確定的，導(dǎo)致本項(xiàng)目年內(nèi)需水要求不明確，這對(duì)于水源論證中調(diào)節(jié)計(jì)算帶來一定的困難。

（2）本次論證根據(jù)實(shí)際情況，采用調(diào)節(jié)計(jì)算來對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行中水水源論證。對(duì)中水資源相對(duì)缺乏的地區(qū)采用此方法來論證。

（3）對(duì)于項(xiàng)目用水需求不確定性，可靠性分析采用最不利原則，分為一般工況和特殊工況兩個(gè)工況來論證項(xiàng)目取水可靠性■