山東省農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造實(shí)施經(jīng)驗(yàn)

李 飛，李 慧

（山東省淮河流域水利管理局，山東 濟(jì)南 250100）

山東省農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造實(shí)施經(jīng)驗(yàn)

李 飛，李 慧

（山東省淮河流域水利管理局，山東 濟(jì)南 250100）

通過分析山東省農(nóng)村水電建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、設(shè)備老化、年久失修等問題，實(shí)施了水電增效擴(kuò)容改造，并分析了改造后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益。

山東?。晦r(nóng)村水電；增效擴(kuò)容

農(nóng)村水電是促進(jìn)農(nóng)民增收的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施，具有周期短、見效快、技術(shù)成熟、覆蓋面廣和增收效果顯著等特點(diǎn)，歷來受到黨中央和各級政府的重視。農(nóng)村水電在提高農(nóng)村電氣化水平、帶動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件、保障應(yīng)急供電、促進(jìn)節(jié)能減排等方面發(fā)揮了重要作用。但是，目前由于農(nóng)村水電的先天不足，電站實(shí)際已不能適應(yīng)現(xiàn)代新技術(shù)的發(fā)展要求，對問題嚴(yán)重的水電站需進(jìn)行更新改造。為響應(yīng)國家增效減排號召，山東省于2011年起開展了農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造工作。

1 山東省水電概況

山東省河流分屬黃、淮、海三大流域及半島獨(dú)流入海水系。全省平均河網(wǎng)密度為0.24km/km2，干流長度在5km以上的河流有5000多條，10km以上的有1552條，大型攔河閘壩214座，中型攔河閘壩909座，總攔蓄能力近20億m3；全省有水庫6424座，總庫容219億m3。

截至目前，山東省建成5萬kW及以下小型水電站129座，裝機(jī)85122kW，年均發(fā)電量9000萬kW·h。1995年以前建成投產(chǎn)的農(nóng)村水電站99座，占總數(shù)的77%，總裝機(jī)66407kW，年均發(fā)電量7000萬kW·h。農(nóng)村水電的長足發(fā)展對促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民增收，改善農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)，維護(hù)生態(tài)平衡等方面均發(fā)揮著積極作用。

2 農(nóng)村水電存在的問題

山東省1995年以前建成投產(chǎn)的水電站占農(nóng)村水電站總數(shù)的比重較大，這些水電站由于建設(shè)時間早，設(shè)計水平低，又經(jīng)過長期運(yùn)行，出現(xiàn)機(jī)組設(shè)備不匹配，設(shè)備陳舊落后，機(jī)組運(yùn)行效率低下等現(xiàn)象，少部分電站停產(chǎn)多年，安全隱患突出，水能資源浪費(fèi)嚴(yán)重，更新改造需求十分迫切。

2.1 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低

受當(dāng)時設(shè)計條件和設(shè)計水平的限制，水工建筑物簡陋，防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，機(jī)組設(shè)備主要性能指標(biāo)都較低，長期帶病運(yùn)行、出力不足、安全可靠性差。設(shè)計時水文資料不全或設(shè)計不當(dāng)，導(dǎo)致裝機(jī)規(guī)模不合適。

2.2 設(shè)備老化，發(fā)電效率降低

1995年以前建成投產(chǎn)的水電站，經(jīng)過多年運(yùn)行后，發(fā)電機(jī)絕緣老化，二次設(shè)備可靠性下降、誤動作嚴(yán)重，線路老化，閘門、蝶閥等金屬結(jié)構(gòu)漏水、操作不靈活等問題均普遍存在，致使電站的水能利用率下降，同時發(fā)電安全運(yùn)行也受到威脅。

2.3 水工建筑年久失修，安全隱患增多

這些早期建設(shè)的水電站，水工建筑物大多超期服役，引水及尾水等水工建筑物漏水，糙率過高，淤積嚴(yán)重，導(dǎo)致發(fā)電水頭下降，水能利用率降低，特別是在汛期還會帶來較為嚴(yán)重的安全隱患。

2.4 水量變化，發(fā)電效率受影響

幾十年來，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)生很大的變化，水庫調(diào)度原則和灌渠的運(yùn)用制度也都發(fā)生相應(yīng)的改變，考慮到河流梯級開發(fā)和龍頭水庫的調(diào)節(jié)作用，部分電站目前的水力狀況存在著較大變化，機(jī)組已不能在設(shè)計條件下運(yùn)行，影響到電站發(fā)電效益的正常發(fā)揮。

3 改造內(nèi)容及實(shí)施計劃

山東省有8市、13個縣（市、區(qū)）的24座國有水電站列入增效擴(kuò)容改造范圍，其中5000kW以上電站1座，裝機(jī)2000～5000kW的電站5座，裝機(jī)500～2000kW的電站6座，500kW以下電站12座，總裝機(jī)32613kW。

3.1 改造內(nèi)容

山東省農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造主要內(nèi)容包括水工建筑物、機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)及送出工程等。

1）機(jī)電設(shè)備。對老化嚴(yán)重、安全隱患多的水輪發(fā)電機(jī)組及附屬、輔助設(shè)備進(jìn)行改造。

2）金屬結(jié)構(gòu)。對年久失修、漏水嚴(yán)重、存在隱患的閘門、蝶閥進(jìn)行改造或更新，對可靠性差、操作困難的啟閉機(jī)進(jìn)行更換；對水頭損失大、清污效率低、有安全隱患的攔污設(shè)備進(jìn)行改造；對輸水能力不足、銹蝕嚴(yán)重、承壓能力降低的壓力鋼管進(jìn)行改造。

3）送出工程。更新老化嚴(yán)重，能耗高的一、二次電氣設(shè)備，實(shí)施以計算機(jī)監(jiān)控保護(hù)技術(shù)為主的自動化改造。對線路布局不合理、線徑不足、線損過高、存在安全隱患的高低壓線路進(jìn)行改造。

4）水工建筑物。對存在問題的擋水、泄水建筑物進(jìn)行加固改造，對渠道、隧洞、壓力前池等進(jìn)行加固改造，對發(fā)電廠房局部維修改造。

增效擴(kuò)容改造項(xiàng)目完成后，裝機(jī)容量由改造前的32613kW增至38665kW，新增裝機(jī)容量6052kW，新增年發(fā)電量4294萬kW·h，。

3.2 實(shí)施安排

根據(jù)山東省農(nóng)村水電的實(shí)際情況，優(yōu)先安排已完成水庫除險加固、增效擴(kuò)容潛力大、安全隱患嚴(yán)重、惠農(nóng)作用突出、社會效益顯著、前期工作到位、自籌資金落實(shí)的項(xiàng)目。同時，根據(jù)增效擴(kuò)容年度實(shí)施計劃和投資計劃，提出相應(yīng)的分年度投資需求。

4 效益分析

農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益，他的實(shí)施對促進(jìn)山東省農(nóng)村水電的良性發(fā)展具有十分重要的意義。

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

直接經(jīng)濟(jì)效益，山東省農(nóng)村水電增效改造完成后，可提高水能資源利用率，避免現(xiàn)有農(nóng)村水電站設(shè)備設(shè)施報廢，鞏固、提高現(xiàn)有發(fā)電能力。新增裝機(jī)容量6052kW，增加年發(fā)電量4294萬kW·h，按目前山東省電站平均上網(wǎng)電價計算，每年新增發(fā)電收益1588.78萬元。

間接經(jīng)濟(jì)效益，通過小水電改造可帶動建材、機(jī)電設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展，拉動內(nèi)需，增加農(nóng)村水電裝備制造行業(yè)和相關(guān)行業(yè)大量就業(yè)崗位，緩解全省電力緊張狀況，促進(jìn)植被保護(hù)，改善區(qū)域氣候。

4.2 社會效益

通過更新改造，舊電站安全隱患基本消除，避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，保障電站職工和人民群眾生命財產(chǎn)安全。改造后電站運(yùn)行的自動化水平及安全可靠性，改善生產(chǎn)運(yùn)行條件，達(dá)到“無人值班，少人值守”的運(yùn)行管理水平，顯著提高農(nóng)村水電的現(xiàn)代化水平。農(nóng)村水電站機(jī)組改造后效率顯著增加，全省電站裝機(jī)容量增大，水量損失減少，電站綜合發(fā)電效率提升，水能資源利用效率提高，水資源綜合利用提高，可緩解山東省能源短缺，優(yōu)化能源配置。有效增強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村集體經(jīng)濟(jì)實(shí)力，改善農(nóng)業(yè)灌溉引水條件，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，促進(jìn)惠農(nóng)支農(nóng)。實(shí)施增效擴(kuò)容改造提高了農(nóng)村電力保障能力，發(fā)揮農(nóng)村水電分散式供電優(yōu)勢，保障災(zāi)害條件下應(yīng)急供電，提高防災(zāi)減災(zāi)能力。

4.3 生態(tài)效益

項(xiàng)目實(shí)施后，可恢復(fù)和增加水電裝機(jī)容量38665kW，增加年發(fā)電量4294萬kW·h，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.5萬t，減少二氧化碳、二氧化硫及煙塵的排放。經(jīng)分析計算，增效擴(kuò)容改造項(xiàng)目全面實(shí)施后每年可產(chǎn)生生態(tài)效益568.35萬元。

實(shí)施增效擴(kuò)容改造后，可避免河道斷流，保證河道最小生態(tài)流量；通過加強(qiáng)流域水資源優(yōu)化調(diào)度，處理好發(fā)電、防洪、灌溉、生態(tài)等方面的關(guān)系，可有效改善河流生態(tài)環(huán)境，維護(hù)河流生態(tài)健康，促進(jìn)人水和諧。同時以增效擴(kuò)容改造為契機(jī)，鼓勵同一河流、區(qū)域農(nóng)村水電開展聯(lián)合調(diào)度，充分發(fā)揮已建農(nóng)村水電發(fā)電潛力，提高水資源綜合利用效益，通過加強(qiáng)管理、減員增效，逐步恢復(fù)農(nóng)村水電可持續(xù)發(fā)展能力。

5 結(jié) 語

農(nóng)村水電是山區(qū)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施與支柱產(chǎn)業(yè)，為加快廣大貧困山區(qū)經(jīng)濟(jì)增長、結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級、生態(tài)建設(shè)、人民脫貧致富和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的協(xié)調(diào)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，同時作為清潔可再生能源，節(jié)能減排效益巨大，開展增效擴(kuò)容工程，不僅可使山東省建成較早的農(nóng)村水電站煥發(fā)生機(jī)，也可推進(jìn)“民生水電、平安水電、綠色水電、和諧水電”建設(shè)，促進(jìn)人水和諧，具有極其重要而深遠(yuǎn)的意義。

（責(zé)任編輯崔春梅）

F323.21

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1009-6159（2013）-12-0031-02

李飛（1975—），男，工程師