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简论大连市节水发电途径
论文摘要：大连市缺水状况在辽宁省中尤为严重，人均拥有水量只有全省人均拥有水量的1/4，淡水资源的短缺一直是大连经济发展的瓶颈。大连发电在念好“节水经”的基础上，广辟“水路”以替代和补充淡水资源，在辽宁省乃至全国能源发展中渐成规模。其中大型发电厂靠海“解渴”，利用淡化海水作为生产用水，年节约淡水资源6300多万吨；中小型发电企业利用中水做水源，占中水总量的29%，相当于大连市区自来水供应量每日减少近20万吨。另外，大连从发展新能源入手，特别是大力发展风力发电，已从根本上摆脱了对水的“饥渴”。 辽宁省是一个缺水的省份，人均拥有水量仅为世界人均拥有水量的1/12，全省年缺水量达3.65亿吨。尽管大连市是一个三面环海的半岛城市，但是其缺水状况十分严重，市人均拥有水量只有辽宁省人均拥有水量的1/4，而金州以南地区的人均拥有水量占全省人均拥有水量的1/8，淡水资源的短缺一直是制约大连经济发展的瓶颈。大连市经济比较发达，能源需求较大，连续5年全市用电量在东北地区排名第一。长期以来，一方面由于大连市处于东北电网的末端，必须大力发展能源工业，以解电力供应的燃眉之急；另一方面却不得不为发电机组“解渴”而寻找出路。值得欣慰的是，大连发电在念好“节水经”的基础上，广辟“水路”以替代和补充淡水资源，在辽宁省乃至全国能源发展中崭露头角、独树一帜。
一、大型发电厂靠海“解渴”
目前，大连市已有40多家大型企业把淡化海水作为生产用水，年节约淡水资源6300多万吨。其中大连地区所有大型发电厂全部使用了海水淡化技术，日淡化海水能力达到1.2万吨，靠海“解渴”，终于在大连大型发电企业中变成了现实。
其中最早运用海水淡化技术的是华能大连电厂。该厂二期机组投产后，发电能力成倍提高，原来并不突出的水源问题一下子变得非常紧迫。于是该厂在20世纪90年代末期就开始进行海水淡化项目的可行性研究，2001年总投资1910万元，并于当年完成了海水淡化处理工程。一般情况下，华能大连电厂除直接应用海水冷却外，日耗淡水量3500吨，其中淡化水可替代2000吨，其余利用中水。因此，华能大连电厂用水安全不再是后顾之忧。多年的运行实践表明，该厂由于海水淡化的水质很好，导电度低，含盐量少，制备除盐水的周期水量大大增加，再生次数减少，酸碱使用量成倍降低，使水处理设备和发电机组的经济运行质量有了明显提高。
如果说华能大连电厂利用海水淡化技术在辽宁乃至全国发电企业中首开先河，那么在2007年投产的，拥有2台60万千瓦超临界机组的国电庄河发电厂则走出了生态环保型海滨电站的崭新路子。引人注目的是，该厂没有一般火力发电厂的冷却塔，完全采用了海水直流冷却和海水淡化技术。
至于正在兴建的辽宁红沿河核电站，更是我国核电站实行严格的安全和环保标准的典范。红沿河核电站未来将利用海水淡化技术，每天生产淡水1.7万吨，这些淡化后的海水既用于核电站生产，又用于核电站的生活。核电站的冷凝设备需要大量的冷却水，一期4台百万千瓦核电机组每秒钟就需要200吨海水循环冷却，这相当于一条中等河流的流量。循环后的海水大部分排入大海，其余部分将在核电站里专门修建的海水淡化厂通过先进技术进行淡化处理。海水淡化很重要的一步是预热，因此，利用核反应堆热量来进行海水淡化是很经济的手段，这正是在海边修建核电站的理由之一。
大连的海水淡化规模一直在全国名列榜首。可以说，大连发电企业在靠海“解渴”中，始终发挥着不可替代的示范、引领作用。
二、中小型发电企业利用中水做水源
大连市每日的污水排放量为83.3万吨，对于这样一个淡水资源匮乏的城市来说，综合利用污水是减少日常供水量的有效途径。目前，大连市已建成并运行的污水处理厂有15座，其中市区内的污水处理厂有9座，日处理污水能力为61.5万吨，城市污水处理率达90.4%，到2010年年底即可达到95%以上，大大超过国家提出的“十一五”期间城市污水处理率达到70%的指标。
大连市城市污水处理后产生的中水，除用于绿化、景观、道路喷洒等之外，很大一部分是用于中小型发电企业的生产用水，占中水总量的29%。大连的这些中小型发电企业全部是热电联产企业和企业自备电厂，其中大连泰山热电厂一期工程安装了2台13.5万千瓦机组，每天需要5000吨生产用水。全部采用国际上先进的中水回用技术，通过对大连市马栏河污水处理厂排放的中水进行澄清、过滤和超滤、反渗透、电除盐深度处理，作为电厂的循环冷却水和锅炉补给水。特别是在锅炉补给水处理技术上采用了国际先进的“全膜法”代替传统的“离子交换法”水处理工艺，整个生产过程不消耗酸碱，无污染物排放，真正实现了工业生产与环境保护的双赢。虽然引进一套把中水处理成循环冷却水和锅炉补给水的设备，一次性投资大，但由于中水比自来水便宜，实际上使用中水降低了电厂工业用水的成本。除了利用中水外，大连泰山电厂在生产废水的回收利用方面也下了很大工夫，采取3项措施，使电厂废水实现了“零排放”。这个厂配套建设的工业废水处理站，将中水预处理系统的澄清池排水、过滤器反洗排水、主厂房机组排放的含油污水、主厂房地面冲洗水以及油罐区地面冲洗水，均经过去油、去浊处理后，再一次回用至机组的循环冷却水系统。
大连热电集团公司所属的北海、香海、东海3家热电厂总装机容量达20.3万千瓦，以往每天需要自来水量4000吨左右。这3家热电厂分别与城市污水处理厂接上了中水输送管道后，实现了全部生产用水使用中水的目标，不仅节约了淡水资源，而且降低了40%左右的用水成本，每年可节省资金近千万元。
甘井子热电厂是中电投大连发电公司新建的工程项目，一期工程预计安装2台30万千瓦机组，将成为大连市最大的热电联产企业。在工程规划中，就把利用中水作为主要的节能环保措施。这个厂与大连市最大的污水处理厂——春柳污水处理厂接通10.5公里中水输送管道，日输送中水量设计能力可达5000吨，完全能够满足该厂的生产用水需要。
大连市区之外的各县区热电联产企业，如瓦房店热电厂、普兰店热电厂、金州热电厂、大连开发区热电厂等，其生产用水也全部使用当地污水处理厂的中水。
三、大力发展不用水的风力发电
大连市近海，风能资源储量巨大，是环渤海沿岸风能资源丰富带，特别适合建设近海风电场。如果按离岸50公里估算，本市近海可开发风电场面积在10000平方公里以上，近地面层可开发利用的风能为6000万千瓦，相当于3个三峡水电站的装机容量。
实际上，辽宁的风力发电正是从大连沿海起步的。1993年，大连在临渤海的瓦房店市横山地区先期安装了4台250千瓦的德国风力发电机，从而实现了风力发电在大连的“零”的突破。在以后的十多年间，大连又在沿海及周边岛屿相继建成东岗、大长山、小长山、獐子岛等风力发电场，风电机组51台，总装机容量3.32万千瓦。
近年来，特别是 “十一五”期间，由于国家实施了开发利用新能源的战略方针，加之国家为发电企业下达可再生能源指标政的推动大连风力发电出现了前所未有的迅猛发展势头。
中电投集团东北公司在沿海的瓦房店市驼山乡一期风电工程投资5.3亿元，安装33台单机1500千瓦的风力发电机组，总容量为4.95万千瓦。驼山乡风电工程总投资28亿元，总装机容量将达到30万千瓦，2010年达到25万千瓦。海风送来不用水的电，瓦房店这块辽宁省风力发电的发祥地，不久的将来，将与铁岭、阜新打造的百万千瓦风电基地并驾齐驱。由此，瓦房店将成为大连市核电和风电重要的能源基地，将极大地改善大连市和辽宁省的电源结构，辽宁省火力发电占发电总装机容量的比重将至少下降10个百分点。
利用海风发电的意义决不仅仅局限于此，对于偏僻的小岛，如大连市长海县和旅顺口区的一些居住人口不多并远离电网的岛屿，风力成为唯一的发电能源，来源于海风的电力使岛上人家享受到现代文明中的有电生活。大连市是一个旅游城市，科学规划的巨型风电场，也将成为城市的一道独特风景。
大连市发展风力发电的重大意义还在于能够节省大量淡水资源，此外，在大连崭露头角的不用水的太阳能发电，终有一天会在大连发电中占据主导地位。无水也能发电的美好愿望将变成现实。
四、总结
在地球上，一切生命运动都起源于水，哪里有水，哪里就有生命。然而，水危机却是21世纪人类继能源危机后面临的又一重大危机。“治国必先治水”，大连市改革开放30年来，以年均1%的用水低增长，支撑了大连市年均10%以上的经济高速增长，演奏了大连治水、管水、节水到综合利用水的“水经”华章，其中大连发电功不可没，在摆脱水的“饥渴”中，书写了浓墨重彩的一笔。
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