时间：2013-11-29 分类：电力
摘 要:我国小水电资源丰富，新中国成立以来，特别是改革开放30年来，我国小水电建设取得了巨大成绩。通过三批653个农村初级电气化县和409个水电农村电气化县的建设以及小水电代燃料工程建设，大大加快了农业经济的发展和农村面貌的改变。到2008年底，全国已建成小型水电站4.5万余座，总装机容量达5.127万MW，占全国水电装机容量的30%。年发电量1628亿kWh，占全国水电总发电量的1/3。小型水电站已遍布1600多个县(市)，全国1/2地域、1/3的县、1/4的人口主要靠小水电供电，解决了三亿多无电人口的用电问题。对我国农村尤其是老、少、边、穷地区国民经济的发展和人民生活水平的提高，促进各民族和谐共处发挥了巨大作用。
据统计，1995年以前建成的小型水电站有2.6万座，大多需要进行技术改造，为加强和规范小型水电站技术改造工作，促进节能减排,保障安全生产，提高经济效益，推进社会主义新农村建设。下面笔者结合工作实际就加强技术改造和运行管理两个方面，谈谈如何提升中小型水电站经济效益的具体举措。
关键词:水电站; 经济; 效益
当前很多中小水电站，由于受当时设计和制造技术水平的限制，加之运行时间长，普遍存在以下问题：水能规划设计不合理，或机组选型不当，设备不配套，导致装机容量偏小，水力资源得不到充分利用：调蓄能力差，丰期、谷期易受大网限发约束，弃水严重，而枯期、峰期却无水发电，导致丰枯、峰谷矛盾突出，水力资源浪费，也不能充分利用峰谷分时电价差发挥电站调节效益：机组设备残旧老化，损耗大，效率低，导致出力不足，发电量偏低等问题。这些都严重影响电站安全运行和经济效益的发挥。为此，为中小水电站经济效益，主要应从以下几方面着手：
1进行增容改造，充分利用水能
1.1增设一定重复容量，充分利用季节性电能
我国中小水电站多为径流式(包括河床式和引水式)电站，调节性能差，普遍存在丰水期弃水严重，枯水期水量不足的问题。由于设计时主要是按保证出力来确定装机容量的，导致机组容量偏小。为此，应积极考虑在水能复核的基础上，经动能经济计算后增设适当的重复容量，争取丰水期多发季节性电能，充分利用水力资源。同时要积极发展季节性用电负荷，如夏季(丰水期)农田排灌，或在电站附近发展冶金、矿电结合、化学工业等。此外，还可适当降低季节性电量电价，鼓励用户多用季节性电能。也可在上游兴建调节水库对径流进行补偿调节，提高电站保证出力，可使部分重复容量转为工作容量。
1.2增引发电流量
积极考虑采取跨小流域引水或区间引水，在引水系统过流能力和结构强度允许的条件下，增加电站发电引用流量，扩大电站装机，增发电量。如某水电站，装机l×500 kW，通过另开一条引水隧洞增加30 m3/s引用流量，电站扩容710 kW，年增加发电量224万kW·h，取得了良好的经济效益。当然，技改增容除要进行充分的技术经济论证外，还必须首先向电力部门递交装机容量变更报告，及时做好电量上网协调工作。
2扩大调节库容，提高电站调节能力
一是对丰水期弃水严重，枯水期无水发电而导致丰枯矛盾突出的电站，通过兴建上游调节水库或梯级龙头水库，提高保证出力或扩机增容，增加发电量。如某水电站，装机3200kW，设计年发电量l 387万kW·h，通过在上游兴建一座36万m3的调节水库，每年平均增加电量775万kW·h，占设计发电量的55%，效益十分可观。
二是径流式电站尽可能创造条件在上游兴建或扩大日调节池，或结合水库加固工程加高大坝，或在溢洪道上增设活动闸门(如翻板闸门、橡胶坝等)，相应提高运行水位和调节库容，增加电站调峰能力或扩机增容，为适应当地实行峰谷分时电价改革的需要，峰期多发电，谷期少发或停发，利用峰谷电价差提高电站经济效益。如某水下水电站，装机4 X 3000kW，在长57m坝段修建了高8m、宽6m的重力翻板闸门，增加日调节库容23万m3，每年可增发78万kW·h电量，增加峰电250万kW，效益显著。
3降低损耗，提高设备运行可靠性
3.1减小水能损失减少发电流量和水头损失
措施主要是针对电站引水系统的改造，如：装设清污设备，改进拦污栅结构或增设拦污设施：隧洞衬砌：渠道防渗：降低引水道糙率：尾水清障：改善进水口和尾水渠水流流态等。如某电站，工作水头仅8m，其进水口拦污栅跌水达0.7m，估计机组出力降低约l2.8%，只要加强拦污栅的打捞，就可获得明显的经济效益。
3.2降低设备损耗.提高机组效率和设备可靠性
机组设备的技术改造一般分维修和更换两种方式。具体采取何种改造方式，要经严格的技术经济比较后拟定。对经维修即可恢复正常工作性能的设备，为节约改造成本，尽可能采取设备维修改造方式。维修不应是简单地恢复到初始状态，而应着眼于技术更新，否则维修后仍会破坏，技术得不到发展。如为改善水轮机水力性能和气蚀条件而采取的叶型、叶角修整、叶片打磨和堆焊，为增大过水能力而采取切割出水边和叶片数等：发电机由于容量偏小，绝缘程度降低，导致限制出力及发热和绝缘破坏时，可采取增加定转子铁芯长度和线圈导线截面，提高绝缘等级等改造措施。#p#分页标题#e#
旧型号主变压器在不降低容量的条件下改造为节能变压器。当电站无功出力不足时，对主变压器高压侧增设分接头，降低发电机侧运行电压，以提高发电机输出无功等等。对超出使用年限，性能差、损耗大、可靠性低，经维修加工不能修复而更新改造费用能由五年左右实现效益回收的，则不宜维修，而应予以更新改造。更新改造后的设备不仅要恢复和满足原设计技术要求，而且其性能指标应尽可能超过原设备。如水轮机改造，由于国内水轮机系列型谱型号极其有限，不少电站原设计时按系列型谱选不到合适的转轮，使电站长期偏离最优工况运行，气蚀、振动严重，导致机组达不到额定出力要求。这时，应考虑根据电站具体水能参数，量体裁衣，研究开发新型高效转轮如中国水科院机电所采用现代水力优化设计技术设计的新型高效转轮，其混流模型转轮效率在国内率先突破93%，接近国际先进水平。
4加大电子及自动化技术在水电站应用
随着科学技术特别是电子及自动化技术的发展，越来越多的电站应用电子计算机对水库来水进行预报计算，并综合水位、流量、系统负荷和各机组、主变参数等参量，按经济运行程序进行自动控制。对于我国一些地理位置偏远、装机容量较大和担负一定调峰任务的小水电站，有条件的应大力推广应用计算机控制电站经济运行，与体改相结合，减员增效，提高劳动生产率，充分发挥电站经济效益。
5 结语
随着科学技术的飞速发展，特别是改革开放以来，国内外先进技术和科研成果大量涌现。因此，中小水电站在技术改造中应积极而稳妥地采用新技术、新工艺、新材料和先进设备例如新型号转轮、新型进水阀、节能变压器、微机调速器、操作器、新型励磁装置、计算机监控系统、弹性金属塑料瓦、新型号断路器等。这些新技术、新工艺、新材料和先进设备的推广应用，必将大大改善中小水电站技术装备水平，提高设备的运行效率和可靠性，增加电站经济效益。
参考文献：
[1]冯黎，孔珂，李建华：拉西瓦水电站发电效益的风险分析[J]：西北水力发电：2004年O1期.
[2]杨立新，周文妍.小水电站投资的有关问题及建议[J].小水电，2006，(01).
