生物质发电建设项目取用水合理性分析有关问题的探讨

彭博

（合肥工业大学 合肥 230009）

生物质发电建设项目取用水合理性分析有关问题的探讨

彭博

（合肥工业大学 合肥 230009）

本文根据《建设项目水资源论证导则》（SL322-2013）的技术要求，结合生物质发电项目的用水特点、用水过程、用水工艺以及节水潜力等，分析用水的合理性。结合实例对有关问题进行探讨，提出该类建设项目取用水合理性分析的重点和需要注意的问题，为同类建设项目的水资源论证和审查提供参考。

生物质发电 取用水合 用水水平 水资源管理

1 引言

电力作为我国经济发展的重要力量之一，在生产、生活等各方面具有不可替代的作用，但是我国的电力需求非常紧张，将生物质能用于发电产业，建设生物质电厂，对于缓解我国用电紧张，加快我国经济发展，具有不可替代的意义。同时，生物质发电相比较传统的火力发电更加清洁高效；相比较核能发电更加安全，符合可持续发展要求。

2 用水工艺与特点

生物质发电厂循环冷却水系统工艺流程如下：循环水泵→电动蝶阀→压力进水管→凝汽器及辅机→压力回水管→冷却塔→无压回水管→循环水泵吸水前池→循环水泵。

气象特点和生物质发电项目的用水工艺决定了生物发电用水具有以下两个特点：季节性变化明显，生物质发电用水量最大的环节为循环冷却用水，而且受到季节影响明显，夏季纯凝工况用水明显要比冬季高很多，应分别对夏季和其他季节用水水量平衡进行分析。不同环节，用水水质要求不同，锅炉系统对水质的要求很高，而除灰系统对水质要求较低，所以可以考虑将循环冷却系统排污水用作除灰系统。

3 取用水合理性分析要点

建设项目取水的合理性分析，主要是从与国家产业政策的符合性、与区域水资源优化配置和水资源管理的关系角度出发，分析建设项目的取水是否符合以上几方面的要求。其中要重点分析与区域水资源优化配置和管理的符合性，严格遵守用水总量控制红线。

对于用水合理性分析，重点分析项目的用水工艺、用水指标、用水水平这三个方面，在水量平衡分析的基础上，计算项目取水、用水、耗水以及排水和回用等指标；同时通过与同行业其他项目、当地行政部门的用水定额指标、用水效率控制红线和限制纳污总量的要求进行比较，评价项目的用水水平，分析项目节水环节、节水潜力以及可采取的措施（主要是废污水的回收利用），为以后同类项目取用水合理性分析和节水作指导参考。

4 实例分析

针对水资源论证中取用水合理性分析的要点，选取国能蒙城（130MW）生物发电项目水资源论证进行实例分析。

4.1取水合理性分析

结合生物质发电的特点，分别从国家产业政策、区域水资源管理、规划和配置以及用水总量控制的角度进行分析，论证其取水的合理性。

4.1.1建设项目的开发与国家产业政策的符合性

从产业政策的角度上，生物质发电项目采用当地丰富的生物质能，有效地提高了农作物秸秆等的利用率，增加了农民的收入。可减少对矿物能源的依赖，保护国家资源，减轻能源消耗给国家带来的负担。《中华人民共和国电力法》规定：国家鼓励和支持可利用再生能源和清洁能源发电。生物质发电项目作为国家大力推广清洁能源战略的重要组成部分，对于实现资源的优化配置，升级产业结构有着重要意义，符合国家和地方产业政策的要求。

4.1.2建设项目取水与区域水资源规划和水资源配置的关系

建设项目所在的蒙城县是安徽省水资源相对紧缺地区，人均水资源占有量不足500m3。区域地表水资源受时空分布不均、工程调节能力低、水环境污染较重等因素的制约，是一个兼有资源性、工程性、水质性特点的缺水地区。本建设项目属节水、环保型产业，工业生活废污水实现零排放，满足限制纳污总量控制要求。该项目充分利用当地涡河地表水作为生产水源，项目设计年取水73.35万m3，生活用水由城镇生活供水管网供给，符合用水总量控制红线的要求。项目取水对其他取用水户、对当地河道生态影响也比较小，而且合理利用地表水，符合国家节约水资源，优化水资源配置，提高水资源利用效益的政策；符合淮河流域水资源综合规划中水资源优化配置方案。

4.2用水合理性分析

在论证中，应该重点分析项目的设计年取水量、机组耗水指标、工业水重复利用率以及冷却塔循环水重复利用率。

同时结合水功能区限制纳污红线，分析项目用水环节所产生的废污水处理回用的可行性，采取合理可行的回用措施。

4.2.1用水过程分析

建设项目用水，主要分为循环冷却系统用水、补给水系统用水（包含补给用水和补给水处理系统用水）、化学水处理用水和生活用水。循环冷却补充水直接进入自然通风冷却塔集水池，之后通过吸水井进入汽机凝汽器、汽机冷油器和发电机空冷系统。循环冷却系统产生的废污水23m3/h，17m3/h经过处理进入锅炉补给水处理系统，消耗10m3/h，7m3/h进入除灰系统。剩余的6m3/h直接进入除灰系统。整个生产过程不对外界排放废污水。生活用水取用城镇供水管网，用水量为1m3/h。

4.2.2用水水平分析

国家发改委、水利部、建设部编制的《节水型社会建设“十二五”规划》、《节水型社会建设“十二五”规划技术大纲》、《安徽省行业用水定额》（DB34／T 679─2013）对用水水平及指标提出了参考标准（见表1）。

表1 用水水平及指标

鉴于生物发电行业还没有规范性的用水定额，本项目采用中华人民共和国电力行业标准《火力发电厂节水导则》（DL/T783-2001）条款，火力发电厂节约用水的整体水平一般采用全厂发电水耗率和全厂复用水指标等进行评价，同时与其他同类项目的用水水平进行比较。

经过用水环节和水量平衡分析计算，本项目用水水平及指标与同类项目用水指标比较见表2。

表2 同类项目用水指标比较表

由表2可知，国能蒙城项目的设计发电取水指标为34.8 m3/104kW·h，仅比皖能舒城低，高于其余项目，并且符合《安徽省行业取（用）水定额》中“闭式、装机容量小于300MW”的用水定额是30～50 m3/104kW·h的要求，用水水平在安徽省内同行业属于领先水平。机组冷却塔循环水利用率达到行业主流水平，冷却塔的蒸发损失和风吹损失也基本符合规范的要求。通过对表中数据分析比较，当涂凯迪、颍上凯迪、桐城凯迪、望江凯迪和五河凯迪项目的设计发电取水指标不满足安徽省行业用水定额的规定，工业水重复利用率也处于偏低水平，有较大的节水空间。

5 有关问题的探讨

要实现最严格的水资源管理，就要从最严格的水资源论证开始。而论证中最重要的一部分，就是建设项目的取用水合理性分析。生物发电作为发展清洁能源战略的一部分，在产业政策上是符合国家要求的。论证取水合理性时，应重点分析其与区域水资源规划管理、配置的符合性，严格遵守用水总量控制红线的要求，在总量允许范围内进行项目取水。本文所选取的蒙城生物发电项目，可研报告中提出生活水源取用地下水，而该项目所在的亳州市地下水水资源紧缺，并且可以从城镇生活供水管网接入厂区作为生活水源，所以在论证时，否定了生活用水采用地下水的方案，符合用水总量、合理利用地表水和严格控制地下水的要求。

在政策上，生物发电属于清洁能源战略的组成部分，符合国家产业政策的要求。而且生物发电装机容量较小，一般情况下，取水基本符合用水总量控制红线要求。因此，一些业主单位在委托论证编制单位进行工作时，仅仅进行了用水指标的计算，而忽略了节水，导致水资源极大浪费，比如当涂凯迪、金寨凯迪和颍上凯迪项目。当然，不排除为了降低投资的可能。随着最严格水资源管理制度的实行，节水在水资源论证中越来越受到重视。根据不同的用水环节对水质的要求不同，采取梯级利用的方式，做到一水多用，循环利用。国能蒙城项目在可研报告中提出的用水方案中，对外排放的污水量为28.5m3/h。经过本次论证优化，将循环冷却塔排污水经过处理，作为除灰系统冲灰用水，并且加

强了生活污水处理和雨水收集利用，最终实现了生产、生活废污水零排放。符合纳污控制红线和用水效率控制红线的要求。

由于生物发电行业没有相应的行业规范，无法从制度方面对该类型项目的用水水平进行分析。目前只能通过同类项目之间进行对比，结合“三条红线”的原则来分析，所以在进行生物发电项目水资源论证时，应严格遵守“三条红线”的原则，认真对取用水的合理性进行分析论证，采用先进的生产工艺和节水措施，提高水资源的利用效率，实现水资源最优化配置与管理■