梁昭云
(广东省水利电力勘测设计研究院,广东 广州 510635)
为切实加强节水工作,水利部2019年出台了开展节水评价工作的相关文件[1-3],广东省于2019年12月31日印发了《广东省规划和建设项目节水评价工作指引(试行)》[4]和《广东省规划和建设项目节水评价技术指南(试行)》[5],要求非水利建设项目,在取水许可阶段开展节水评价,在建设项目水资源论证报告书“用水合理性分析”章节后编写节水评价独立章节,或在建设项目水资源论证报告书中将用水合理性分析等内容强化为节水评价章节。非水利建设项目节水评价主要内容包括:现状节水水平与节水潜力分析、建设项目用水工艺与用水过程分析、节水目标与指标评价、节水符合性分析、节水措施与效果评价、节水保障措施、结论与建议。
广东粤华发电有限责任公司现状5#、6#机组为2×330 MW的燃煤机组,本项目拟通过容量替换方式,建设1台600 MW级(H型)燃气蒸汽联合循环机组,替代原燃煤机组。项目位于广州市黄埔区庙头村,取水水源为菠萝庙水道(黄埔水道庙头河段,大蠔洲左汊,113°29′42″,23°04′32″),沿用原有取水口,循环冷却水系统拟采用直流供水系统,项目水平衡示意见图1。本项目在取水许可阶段开展了节水评价,在水资源论证报告书“用水合理性分析”章节后编写节水评价独立章节。
图1 广东粤华发电有限责任公司水量平衡示意
2.1.1现状节水水平评价
近年来广州市节水工作取得了一定成效。2011—2018年,在全市GDP总量逐年上升的大背景下,全市用水总量从73.02亿m3下降到64.39亿m3,呈下降趋势;万元GDP用水量从59 m3降至27.77 m3,降幅达到52.9%;万元工业增加值用水量从100 m3降至62 m3,降幅达到38%。横向对比来看,根据2018年广东省水资源公报相关成果(见表1),2018年广州市万元GDP用水量为28 m3,万元工业增加值用水量含火电为62 m3,不含火电为24 m3,耕地实际灌溉亩均用水量为765 m3,城镇居民人均生活用水量为200 L/d,农村居民人均生活用水量为165 L/d。用水水平优于全省平均水平,在珠三角范围属于较为先进水平,但与深圳、珠海等先进地区相比仍有一定差距。
表1 2018年广州市用水指标对比
2.1.2现状节水潜力分析
工业节水方面,广州市节水水平已较高,但随着区域产业的进一步升级更新和未来工艺技术的发展,以及最严格水资源管理制度对用水效率提出的更高要求,工业用水重复利用率可适当提高,区域内万元工业增加值用水量未来可进一步下降,有一定节水潜力。
农业节水方面,2018年广州市农田灌溉水有效利用系数为0.50,根据最严格的水资源管理要求,2020年,白云区、花都区、从化区、增城区等农田灌溉水有效利用系数要不低于0.51,通过进一步推广高效节水灌溉、提高节水灌溉面积覆盖率,农业用水还可进一步下降,还有一定的节水潜力。
生活节水方面,通过进一步降低管网漏损率,普及节水知识、培养广大市民节水习惯,生活用水还可进一步下降,也有一定节水潜力。
2.1.3现状节水存在的主要问题
当前广州市水资源形势依然十分严峻,用水效率仍然有待提高,主要存在以下问题。
1)节水制度建设有待完善
节水立法及政策制度尚不完善,已有法规的执行难度大、监管手段少,对供水、节水、排水违法违章行为、用水浪费行为的监察和处罚力度不够。
2)缺乏节水激励机制
水价形成机制尚不能全面反映水资源的稀缺性和供水成本,难以激发用水户的自主节水投入和创新意识。
3)水资源消耗总量和强度双控管理压力大
广州市现状实际用水总量43.76亿m3,距省政府下达广州市用水总量控制指标49.52亿m3富裕量十分有限,随着社会发展而不断增长的用水需求让广州市水资源用水总量控制面临较大压力。
4)非常规水源利用率低
非常规水源利用主要体现在沿海直流式火电用水采用咸淡水,雨水、再生水等非常规水源利用率较低。
5)节水理念意识还不强
大众节水意识和节水法制观念有待提高。节水减排、节水治污理念和意识尚未深入人心,节水型社会建设仍处于起步阶段。
2.2.1用水环节与用水工艺分析
本项目机组冷却水取自珠江,新建机组仍沿用现有电厂2×330 MW燃煤机的取排水设施,用水流程为:取水口(已建)→自流引水管(已建)→自流引水管(新建)→循环水泵房前池→循环水泵房→压力供水管→凝汽器→压力排水管→虹吸井→自流排水暗沟(新建)→自流排水暗沟(已建)→排水口(已建)→珠江。
本项目淡水用水包括化学水处理系统补给水、工业服务用水、暖通补充水及生活用水。其中,工业用水采用双水源,一年大部分时间取用珠江水,咸潮倒灌严重时取用自来水;工业废水排入一期已建工业废水集中处理站,处理主厂房区域排水及化学车间废水,废水采用中和、絮凝、澄清、沉淀、过滤等工艺,经处理后的废水水质达到《广东省水污染物排放限值》(DB44/26—2001)[6]第二时段一级标准,并回收使用。生活用水取用市政自来水管网,生活污水经处理后回用于厂区冲洗、绿化等,不外排。
2.2.2用水过程及水量平衡分析
本项目工业用水量为25.1 m3/h,大部分时间取用珠江水,咸潮倒灌严重时取用自来水;生活用水取用自来水,用水量为10.4 m3/h。直流冷却用水取用珠江水,夏季直流冷却水取用水量为38 101 m3/h(约10.58 m3/s);冬季直流冷却水取用水量为30 686 m3/h(约8.52 m3/s)。
项目水量平衡见表2所示。
表2 广东粤华发电有限责任公司1×600 MW级H型机组水量平衡
2.3.1水资源管理三条红线符合性
2018年广州市用水总量为43.76亿m3,用水总量控制指标为49.52亿m3,用水总量控制指标的富余量为5.76亿m3,用水总量位超过总量控制指标。本期项目为替代工程,取水较现运行机组取水量少,因此,替代工程建设后取水不会超出红线约束。
2.3.2节水指标先进性评价
为了分析本项目的用水水平的先进性,本次评价与同类项目进行了比较(见表3)。本项目单位发电量取水量和单位装机容量取水量分别是珠江电厂1×1 000 MW超临界机组的32.43%和25.48%,是珠海珠海高栏港经济区2×390 MW热电联产项目的33.10%和23.25%,各项指标均低于广东粤华发电有限责任公司期2×390 MW热电联产项目和中山嘉明3×390 MW热电联产项目,也原低于行业定额。可见,本项目用水水平较高,达到同行业先进水平。
表3 不同电厂淡水用水量及取用水指标比较
2.3.3取用水规模合理性评价
本项目用水指标符合最严格水资源管理制度用水总量控制指标、符合相关用水定额,且相比同类项目用水水平较为先进,因此本项目取用水规模合理。
2.3.4取用水规模核定
本项目用水水平先进,夏季直流冷却取水量为38 095 m3/h,冬季直流冷却取水量为30 680 m3/h;淡水小时取水总量为35.5 m3/h;设计工业用水4 550 h,夏季工况取全年运行小时数的74%,冬季工况取全年运行小时数的26%。设计生活用水8 760 h,经核定,本项目年用水总量约为16 474.46万m3。
2.4.1节水措施方案
本工程采用了一系列节水措施,主要包括:① 按照各用水系统对水质的不同要求,实行分质供水;② 提高水的重复使用率,汽轮机采用高、中压、低压100%容量并联旁路系统减少机组起、停及事故情况下的工质损失;管道与设备的疏放水均经扩容器或直接引入凝汽器回收;化学加药间及取样间排水、主厂房冲洗水、锅炉排污水等通过废水输送泵送至一期已建原水处理系统处理后全部回用;③ 加强水务管理,电厂各用水系统均装设计量表计和阀门,以避免常流水。
2.4.2节水效果评价
经采取一系列节水措施,本项目节水效果显著,在纯凝工况下百万千瓦耗水指标为0.016 4 m3/(s·GW),远低于规范用水指标0.70 m3/(s·GW),达到同行业先进水平。
为确保本项目节水措施落实到位,制定以下保障措施:
1)设置节能减排办公室,配置专门的工作岗位,负责用水计量管理、用水申请管理等日常工作,负责取水台账建设和管理。
2)加强水量、水质监控管理,企业配置有水质化验室,进行取水水质监测,在源水泵房配置有总取水量自动计量装置。计量设施定期进行检定或者核准[8]。
广东粤华发电公司气代煤发电项目1×600 MW燃气蒸汽联合循环机组的用水水平较高,项目淡水的取用水达到同行业先进水平,所拟定的年用水量16 474.46万m3规模合理,所采取的节水措施切实可行,节水效果显著。建议项目节水措施方案建设严格落实“三同时”制度,加强厂区用水、节水管理,强化节水保障措施,加大节水宣传,进一步提升节水潜力。
1)《广东省规划和建设项目节水评价技术指南(试行)》提出,可在水资源论证报告书“用水合理性分析”章节后编写节水评价独立章节,或在水资源论证报告书中将用水合理性分析等内容强化为节水评价章节。采用以上两种方法编写节水评价都可行,但由于节水评价内容与水资源论证报告书的章节内容存在交叉,如采用节水评价独立章节的编写方法,应注意相关内容的主次顺序和详略安排。如在水资源论证报告书“水资源及其开发利用状况分析”、“用水合理性分析”等其他章节对节水评价相关内容已进行详细分析的,可在节水评价章节可适当简述,但为便于报告审查和保持章节内容的相对完整,应在节水评价独立章节对前文所述节水相关内容进行总结,并给出明确的评价结论。
2)如采用另一种写法,将水资源论证报告书的用水合理性分析内容强化为节水评价章节,应做好与水资源论证报告书内容的衔接,避免漏项。在水资源论证报告书“水资源及其开发利用状况分析”章节要求的基础上,根据节水评价要求,强化现状节水水平与节水潜力分析;在“用水合理性分析”章节,强化节水指标先进性评价,充分与管控指标、相关标准、相关规划、同类地区、同类项目等进行对比分析,在此基础上进行取用水规模合理性评价;在水资源论证报告书“水资源节约、保护与管理措施”章节,强化节水措施方案,体现节水工艺和用水过程的先进性,并补充节水效果评价内容;在水资源论证报告书“综合评价“章节,补充节水评价的结论与建议。
3)节水评价工作的开展对节水工作提出了更高的要求。在评价结论上,应强化节水目标指标先进性的要求,对于不满足节水要求的,应明确提出节水评价不予通过的结论,倒逼建设项目优化。