【文章內容簡介】 這一地區(qū)，有效風能密度大于、等于 200W/m 的等值線平行于海岸線，沿海島嶼的風能密度在 300W/m2以上，有效風力出現(xiàn)時間百分率達 80～ 90%，大于、等于 8m/s 的風速全年出現(xiàn)時間約 7000～ 8000h，大于、等于 6m/s 的風速也有 4000h 左右。 2）內蒙古和甘肅北部，為我國次大風能資源區(qū) 這一地區(qū)，終年在西風帶控制之下，而且又是冷空氣入侵首當其沖的 地方，風能密度為 200～ 300W/m2，有效風力出現(xiàn)時間百分率為 70%左右，大于、等于 3m/s 的風速全年有 5000h 以上，大于、等于 6m/s的風速在 2020h 以上，從北向南逐漸減少，風能資源最大的虎勒蓋地區(qū)，大于、等于 3m/s 和大于、等于 6m/s 的風速的累積時數，分別可達 7659h 和 4095h。這一地區(qū)的風能密度，雖較東南沿海為小，但其分布范圍較廣，是我國連成一片的最大風能資源區(qū)。 3）黑龍江和吉林東部以及遼東半島沿海，風能也較大 風能密度在 200W/m2以上，大于、等于 3m/s 和 6m/s 的風速全年累積時數分別為 5000～ 7000h 和 3000h。 4）青藏高原、三北地區(qū)的北部和沿海，為風能較大區(qū) 這個地區(qū)，風能密度在 150～ 200W/m2之間，大于、等于 3m/s 的風速全年累積為 4000～ 5000h，大于、等于 6m/s 風速全年累積為 23 3000h 以上。青藏高原大于、等于 3m/s 的風速全年累積可達 6500h，從三北北部到沿海，幾乎連成一片，包圍著我國大陸。大陸上的風能可利用區(qū)，也基本上同這一地區(qū)的界限相一致。 5）云貴川，甘肅、陜西南部，河南、湖南西部，福建、廣東、廣西的山區(qū)，以及塔里木盆地，為我國最小風能區(qū)。 有效風能密度在 50W/m2以下，可利用的風力僅有 20%左右，大于、等于 3m/s 的風速全年 累積時數在 2020h 以下，大于、等于 6m/s 的風速在 150h 以下。大于、等于 3m/s 的風速全年累積僅 300h，大于、等于 6m/s 的風速僅 20h。所以，這一地區(qū)除高山頂和峽谷等特殊地形外，風能潛力很低，無利用價值。 6）在 4 和 5 地區(qū)以外的廣大地區(qū)，為風能季節(jié)利用區(qū) 有的在冬、春季可以利用，有的在夏、秋季可以利用。這一地區(qū)，風能密度在 50～ 100W/m2之間，可利用風力為 30～ 40%，大于、等于3m/s 的風速全年累積在 2020～ 4000h，大于、等于 6m/s 的風速在 1000h 左右。 （ 2） 區(qū)域風能資源情況 24 河南省風能資源分布圖 河南省風能資源豐富區(qū)主要分布在：豫北太行山東部（ **、鶴壁和新鄉(xiāng)）的山地和山前丘陵高地；豫西三門峽、洛陽境內的崤山山脈和黃河南岸的山體；鄭州、平頂山、南陽、駐馬店一帶山區(qū)與平原過 25 渡地帶的山體和丘陵高地；大別山區(qū)和桐柏山的局部山區(qū)；豫西伏牛山、熊耳山和外方山的局部山地；太行山南部 (**、焦作 )局部山體。其中，河南省中部山區(qū)向平原過渡區(qū)的低山丘陵 (海拔為 200~700m)，是風能資源開發(fā)價值最好的區(qū)域。在我國中部地區(qū)屬風電開發(fā)潛力較大的省份之一。風能資源年變化規(guī)律一般是冬天、春季節(jié) 較好，夏、秋較差， 34 月為最高值， 89 月為最低值。 在 70m 高度，河南省平均風功率密度達到 400W/m2以上的技術開發(fā)面積為 274km2，技術開發(fā)量僅為 89 萬 kW。達到 300W/m2 以上的技術開發(fā)面積為 1151km2，技術開發(fā)量僅為 389 萬 kW；達到250W/m2以上的技術開發(fā)面積為 1375km2，技術開發(fā)量僅為 561 萬kW；達到 200W/m2以上的技術開發(fā)面積為 1567km2，技術開發(fā)量僅為 657 萬 kW。技術可開發(fā)的風能資源多數分布在山區(qū)，少量分布在丘陵、高地，連片形成 10 萬 kW 以上規(guī)模的風場少。 （ 3）工程所在地風能資源情況 本項目所在區(qū)域為 **市南部 **鎮(zhèn)，為丘陵地帶，屬于暖溫帶和半干旱氣候區(qū)，根據設立的標準氣象站資料，其 50m 高度年平均風速和年平均風功率密度分別為 。 現(xiàn)場平均空氣密度為 。依照《風電場風能資源評估方法》（ GB/T18710－ 2020）中風功率密度等級評價標準，該風電場風功率密度等級為 3 級。 風電場 址、風速完全可達到正常發(fā)電的風力標準。 該場址風能資源豐富，無破壞性風速，主風向頻率大，大多數情況下，風速處于可利用的區(qū)域，適合開發(fā)建設風電場。 26 風電場場址 70m 高度 50 年一遇最大風速為 ； 50m～ 70m高度平均湍流強度 I 為 ，屬中等湍流強度， I15 為 ，考慮到 MW 級風機輪轂高度一般均大于 50m，按照 2020 年 8 月頒布的《 IEC614001》標準中規(guī)定，本風電場風電機 組安全等級為Ⅲ C 類。 風電場代表年 70m 高度 3～ 20m/s 有效風時為 7066h，風能的眾值分布在 9～ 16m/s 風速之間，占全年風能分布的 ％。場址無破壞風速，大多數情況風速處于可利用區(qū)域。 地熱能 我國的地熱資源以中低溫地熱為主， ****鎮(zhèn)處于地熱資源一般區(qū)內，地熱利用方式以直接熱利用為主，目前主要用于供暖、生活熱水、溫室、水產養(yǎng)殖、洗浴等，由于這些利用方式所要求的熱源溫度相對較低，從熱力學角度來看，地熱直接熱利用過程中的不可逆損失較大，在能源供需矛盾日益突出、提倡科學合理利用 能源的今天，地熱直接熱利用方式不符合“分配得當、各得其所、溫度對口、梯級利用”的原則。 干熱巖是一種可再生的潔凈能源，具有儲量大、分布廣，潔凈環(huán)保、用途廣泛、穩(wěn)定性好、可循環(huán)利用等特點，與風能、太陽能等相比，不受季節(jié)、氣候、晝夜變化等外界因素干擾等優(yōu)點，可有效與風能、太陽能等可再生資源多能互補，加快調整能源結構、強化霧霾治理、積極改善氣候變化挑戰(zhàn)。 27 圖 23 我國地熱資源分布圖 通過在鉆孔中以加壓的方式將水注入到 3000 米～ 3500 米深度的高溫巖體（通常為花崗巖）中，這些水被加熱呈沸騰狀態(tài)并通過裂隙 從附近的另外一處鉆孔中噴出地面，噴出的熱水被注入到一個熱交換器中，將其他沸點較低的液體加熱，將生成的氣體驅動蒸汽渦輪機進行發(fā)電。冷卻后的水可以進一步提取熱能后再次注入鉆孔中循環(huán)利用。 采用 2 口井為一井組，一口回灌井注水，旁邊生產井抽水。井之間間距 500 米采用雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（也稱中間介質法）即中低溫的 125℃地熱水流經熱源換熱器，將地熱水具有的熱能傳給另一種低沸點的工作流體（如異丁烷、異戊烷、氟利昂等），低沸點物質被加熱后沸騰產生蒸汽，進入汽輪機做功，排汽在冷凝器中冷凝成液體，經 28 工質循環(huán)泵回到蒸發(fā)器被 加熱，循環(huán)使用。地熱水放熱后溫度降低至 90℃后經板式換熱器換熱為 **鎮(zhèn)供暖系統(tǒng)提供熱源，地熱水溫度降至 30℃后被回灌到地下。雙循環(huán)發(fā)電技術降低了地熱發(fā)電的溫度范圍，并相應增大了地熱發(fā)電資源總量，地熱發(fā)電不需要龐大的鍋爐設備，不消耗燃料，技術較為成熟，且經濟上也具有很強的可行性。 圖 24 回灌井、生產井網示意圖 熱儲層巖性為細砂、中細砂、砂礫石，自北向南埋深和厚度逐漸加大 ,粒徑由粗變細；自上而下由松散到密實、微膠結、半膠結。地熱水總體流向為 NW→ SE,地溫梯度多在 ～ ℃ /100m，由于 區(qū)內深大斷裂較發(fā)育 ,發(fā)現(xiàn)有明顯的地熱異常 ,根據區(qū)內地下水的溫度及含水層組特征將熱區(qū)地下水劃分為中溫熱水松散巖類孔隙含水層、低溫溫水松散巖類孔隙含水層、中溫溫水碳酸鹽巖類裂隙巖溶水含水層及變質巖高溫裂隙極弱含水層 (干熱巖 )。 **鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)附近下古生界頂面埋深 2200 米左右，根據附近區(qū)域鉆探資料分析，該地區(qū)下古生界碳酸鹽巖厚度約 1000 米左右， 3500 米處太古界混合花崗片麻巖溫度為 130℃左右。 29 按熱儲法計算儲存的熱量： Q=Qr+Qw Qr=Adρ rcr(1φ )(trt0) Qw=QLρ wcw (tr t0) 式中： Q熱儲中儲存的熱量，單位為焦（ J）； Qr巖石中儲存的熱量，單位為焦（ J）； QL熱儲中儲存的水量，單位為 m179。 Qw水中儲存的熱量，單位為焦（ J）； A計算區(qū)面積，單位為平方米（ m2） d熱儲厚度，單位為米（ m）； ρ r熱儲巖石密度，單位為千克每 m179。（ kg/m3） cr熱儲巖石比熱，單位為焦每千克攝氏度 [J/(kg.℃ )]。 φ 儲熱巖石的空隙度，無量綱； tr熱儲溫度，單位為攝氏度（℃）； t0當地平均氣溫，單位為攝氏度（℃）； ρ w水的密度單位，為千克每 m179。（ kg/m3）； cw水的比熱，單位為焦每千克攝氏度 [J/(kg.℃ )]。 計算結果： 上第三系計算單元：按示范區(qū) 5km2 計算，該地區(qū)地熱總熱量 Q為 1017J。如果考慮在示范區(qū)周圍大面積利用地熱資源，按照 20km2計算，該地區(qū)地熱總熱量 Q 為 1017J。 上古生界計算單元：按示范區(qū) 5km2 計算，該地區(qū)地熱總熱量 Q 30 為 1017J。如果考慮在規(guī)劃區(qū)周圍大面積利用地熱資源，按照 20km2計算，該地區(qū)地熱總熱量 Q 為 1017J。 合計：示范區(qū)內 5km 范圍中深層地熱 總熱量 Q 為 1017J，范圍中深層地熱總熱量 Q 為 1017J。 天燃氣 2020 年， **借助國家西氣東輸主管道榆林到濟南輸氣管線建設之機 ,建成了 **支線。這條管道北起 *村，南至 **，東到 **，西至 **岸，輻射面積達到 2260 平方公里，已覆蓋了 15 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 118 個新農村用上了天然氣，用氣人口達到了 63 余萬人。 2020 年， **市南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)高壓天然氣干線管網開工建設，這條南部高壓天然氣輸氣管線是該市“氣化鄉(xiāng)村”工程的一部分，該工程北起 **城區(qū)東外環(huán)高壓中心站，南至 **鎮(zhèn)，途徑城郊、 **、 **、 **等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。從 **分輸站出中壓，向 **鎮(zhèn)、 **鎮(zhèn)輸氣，與“ **— **”管線連接，形成環(huán)狀供氣管網。 該市南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)高壓天然氣管線建成后，將福澤南部 5 個鄉(xiāng)鎮(zhèn) 40余萬人口，實現(xiàn) **市 15 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)全部氣化。在未來，該管線還將與西氣東輸管線連接，形成雙氣源供氣，將更加有力地提高 **市天然氣的供應保障能力。 2020 年度 **市最高燃氣日用量為 112 萬立方米，因此可有效保證本示范項目用氣。 **市天燃氣管道線路圖 31 **鎮(zhèn)天燃氣管道線路 存在問題 目前， **市電力能源生產以燃煤火力發(fā)電為主，太陽能光伏、水電、風力發(fā)電、地熱能發(fā)電等新能源應用比例較低，電力能源生產結構亟需調整。同時，燃煤嚴重污染環(huán)境，以煤為主的能源構成以及燃煤在陳舊的設備和爐灶中仍沿用落后的技術被直接燃燒使用，成為 **市大氣污染嚴重的主要根源。據歷年的資料估算，燃煤排放的主要大氣污染物，如粉塵、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等，對大氣污染影響巨大。因此，在當地電力能源生產端大力推廣可再生能源、新能源的應用，提高占比，成為當地社會能源消費結構轉型的重要舉措。 2 能源需求預測 能源 需求現(xiàn)狀 電量： 2020 年至 2020 年， **市用電量由原來的 43 億千瓦時上升到 55 億千瓦時，隨著國家級 **經濟技術開發(fā)區(qū)的掛牌成立、政府招商引資力度不斷加大、產業(yè)集聚區(qū)和多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)產業(yè)園發(fā)展態(tài)勢良好，一大批規(guī)模以上企業(yè)落戶 **，再加上 **汽配產業(yè)轉型升級和城市發(fā)展框架進一步拉大，預測到 2020 年，全市用電量將達到 80 億千瓦時左右。 負荷： **供電區(qū)工業(yè)基礎好，負荷電量增長速度較快，根據 2020年至 2020 年 **負荷電量數據顯示，“十五”、“十一五”、“十二五”前四年 **供電區(qū)供電量年均增長率分別為 %、 %、 %。 32 “十五”、“十一五”、“十二五”前四年 **供電區(qū)最大負荷年均增長率分別為 %、 %、 %?！笆濉庇捎谑苁袌鰞r格影響，高耗能行業(yè)減產，導致 **市電量、負荷在 2020 年、 2020 年均出現(xiàn)負增長。 表 24 **供電區(qū)電量負荷歷史數據 單位： MW， 108KWh 2020年 2020年 2020年 2020年 2020年 2020年 遞增率 十五 十一五 十二五 最大負荷 129 280 634 803 794 % % % 供電量 % % % Tmax 5434 5757 7397 7193 6714 6956 **地區(qū)天然燃供應主要由國家西氣東輸主管道榆林到濟南輸氣管線提供，在經過 **支線工程和“氣化鄉(xiāng)村”工程高壓天然氣管線建成后， **地區(qū)北起 **，南至 **，東到 **，西至 **岸，天然氣供應輻射面積達到 2260 平方公里，已覆蓋了 15 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 118 個新農村用上了天然氣，用氣人口達到了 63 余萬人。在未來形成雙氣源供氣后，將更加有力地提