貴州北盤江流域補(bǔ)償機(jī)制的建立

醋院科(貴州黔源電力股份有限公司 庫(kù)壩集中管理及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中心, 貴州 貴陽(yáng) 550002)

貴州北盤江流域補(bǔ)償機(jī)制的建立

醋院科(貴州黔源電力股份有限公司 庫(kù)壩集中管理及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中心, 貴州 貴陽(yáng) 550002)

為優(yōu)化貴州北盤江流域梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，提出建立上游水庫(kù)補(bǔ)償機(jī)制。分析了補(bǔ)償機(jī)制的必要性、內(nèi)容及實(shí)施成效。通過(guò)頒布各水庫(kù)錯(cuò)峰電量補(bǔ)償辦法，明確梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度的原則和方式，理順在建工程和上下游綜合用水需求，建立了較合理的流域補(bǔ)償機(jī)制，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

梯級(jí)水庫(kù);聯(lián)合調(diào)度;補(bǔ)償機(jī)制;北盤江流域;貴州

北盤江流域?qū)傥鹘?，是紅水河上游左岸最大支流，黔源電力股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“黔源公司”)在流域內(nèi)開(kāi)發(fā)的水電站有4座，至上而下分別為善泥坡(185.5 MW)、光照(1 040 MW)、馬馬崖(558 MW)和董箐(880 MW)電站；總裝機(jī)容量為2 663.5 MW。其中善泥坡、馬馬崖電站在2014年年底投產(chǎn)發(fā)電，各電站的水庫(kù)調(diào)度工作由黔源公司庫(kù)壩集中管理及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中心(以下簡(jiǎn)稱“庫(kù)壩中心”)負(fù)責(zé)。本文主要圍繞善泥坡、馬馬崖電站投產(chǎn)前，光照、董箐電站上下游補(bǔ)償機(jī)制的建立，同時(shí)探索了善泥坡和馬馬崖電站施工期對(duì)光照、董箐電站補(bǔ)償方式的影響。

1 補(bǔ)償機(jī)制建立必要性分析

1.1 挖掘巨大補(bǔ)償潛能

北盤江流域上游的光照水電站為流域的龍頭電站，為不完全多年調(diào)節(jié)，而下游的董箐水電站為日調(diào)節(jié)水庫(kù)，調(diào)節(jié)性能較差，兩水庫(kù)之間存在著密切的水文水力聯(lián)系，具有顯著的庫(kù)容補(bǔ)償與水文補(bǔ)償作用。尋找兩水庫(kù)之間的水力電力聯(lián)系，充分挖掘上下游水庫(kù)之間的補(bǔ)償潛能，明確各情況下的水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度措施，是北盤江流域梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度的現(xiàn)實(shí)需求。

1.2 加強(qiáng)梯級(jí)優(yōu)化調(diào)度作用

在汛期，上游光照水庫(kù)在通過(guò)攔蓄錯(cuò)峰等手段為下游董箐水庫(kù)帶來(lái)效益的同時(shí),也存在棄水風(fēng)險(xiǎn)，因此錯(cuò)峰調(diào)度積極性不高。若明確規(guī)定在為董箐水庫(kù)攔蓄錯(cuò)峰后，其增發(fā)電量可補(bǔ)償一部分至光照電站，將會(huì)大大提高各水庫(kù)錯(cuò)峰調(diào)度的積極性，對(duì)梯級(jí)優(yōu)化調(diào)度將有長(zhǎng)遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。

1.3 改進(jìn)水庫(kù)補(bǔ)償方式

近年來(lái)，流域航運(yùn)、生態(tài)綜合用水對(duì)發(fā)電調(diào)度運(yùn)行影響越來(lái)越大，特別是在枯期，水電站下游對(duì)河道水量及水位等需求較多，而水電站需要抬高水頭運(yùn)行，發(fā)電與各行業(yè)綜合用水矛盾十分突出，對(duì)常規(guī)的補(bǔ)償方式產(chǎn)生影響。理順發(fā)電與用水之間的矛盾，明確各部門之間的協(xié)調(diào)思路，是水庫(kù)調(diào)度工作面臨的巨大挑戰(zhàn)。

位于光照水電站上游的善泥坡電站和下游的馬馬崖一級(jí)電站在2014年處于重要的施工階段，如何協(xié)調(diào)處理好其在施工期間對(duì)上游水庫(kù)放水要求及對(duì)下游電站發(fā)電的影響，是梯級(jí)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

2 補(bǔ)償機(jī)制建立的主要內(nèi)容

2.1 明確錯(cuò)峰電量補(bǔ)償辦法

為提高上游電站錯(cuò)峰補(bǔ)償?shù)姆e極性，明確錯(cuò)峰補(bǔ)償效益反饋，通過(guò)多方面考慮及細(xì)心研究，結(jié)合北盤江流域各水庫(kù)的實(shí)際，庫(kù)壩中心頒布了各水庫(kù)錯(cuò)峰電量補(bǔ)償辦法。辦法中明確了若上游龍頭水庫(kù)在不同條件下通過(guò)攔蓄、錯(cuò)峰等措施使下游電站得到增發(fā)電量、梯級(jí)間水量利用達(dá)到最大化，則下游電站對(duì)上游電站的錯(cuò)峰電量給予一定補(bǔ)償。

主汛期光照水庫(kù)水位達(dá)到740 m(正常高水位為745 m)及以上時(shí)，若流域發(fā)生降雨，在自身水庫(kù)存在棄水風(fēng)險(xiǎn)的情況下，通過(guò)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度錯(cuò)峰方案，讓上游電站采取停機(jī)、關(guān)閘(或減小閘門開(kāi)度)攔蓄等方式為下游電站水庫(kù)錯(cuò)峰，使梯級(jí)間水量利用達(dá)到最大化，下游電站對(duì)上游電站的錯(cuò)峰電量給予一定補(bǔ)償。上游電站水庫(kù)攔蓄錯(cuò)峰未造成自身溢洪時(shí)，按本次攔蓄水量折算下游電站增發(fā)電量的30%補(bǔ)償給上游電站;當(dāng)上游電站停機(jī)攔蓄錯(cuò)峰造成自身溢洪時(shí)，按本次有效攔蓄水量折算下游電站增發(fā)電量的50%補(bǔ)償給上游電站，補(bǔ)償電量實(shí)行總量控制，光照電站全年補(bǔ)償電量最多不超過(guò)6 000萬(wàn)kW·h。年底前將補(bǔ)償電量統(tǒng)計(jì)、復(fù)核、審定后，納入相關(guān)電站年度績(jī)效目標(biāo)電量考核。

該辦法合理確定了各水庫(kù)梯級(jí)補(bǔ)償效益分配方法，提高了各電站優(yōu)化調(diào)度的積極性，對(duì)流域內(nèi)優(yōu)化調(diào)度有長(zhǎng)遠(yuǎn)的指導(dǎo)作用。

2.2 細(xì)化梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度方式

各電站在施行集中管控、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、精益調(diào)度以前，發(fā)電調(diào)度工作基本是以單庫(kù)優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)來(lái)執(zhí)行，盡管在一定程度上順利完成了各電站發(fā)電目標(biāo)，但并沒(méi)有充分體現(xiàn)出梯級(jí)水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。為此，庫(kù)壩中心多方位考慮、細(xì)心研究，結(jié)合各水庫(kù)的特點(diǎn)和流域特性，編寫了《北盤江流域光照董菁電站水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度建議方案》，總結(jié)出了北盤江流域梯級(jí)水庫(kù)的規(guī)律，將各情況下的優(yōu)化調(diào)度方法細(xì)化，確定了梯級(jí)調(diào)度的基本原則以及梯級(jí)水庫(kù)在不同條件下的調(diào)度方式。

2.2.1 流域梯級(jí)調(diào)度基本原則

(1) 董菁電站盡量少棄水，光照電站盡量不棄水或少棄水，使發(fā)電效益最大化。

(2) 光照、董菁電站的月、周、日發(fā)電計(jì)劃由庫(kù)壩中心向總調(diào)提出申請(qǐng)并協(xié)調(diào)實(shí)施，汛期需緊急開(kāi)停機(jī)時(shí)，庫(kù)壩中心提出方案報(bào)總調(diào)水調(diào)處，并及時(shí)通知電站中控室，電站中控室及時(shí)向總調(diào)調(diào)度臺(tái)提出開(kāi)停機(jī)申請(qǐng)。

(3) 電站溢洪閘門的啟閉根據(jù)庫(kù)壩中心的調(diào)度命令執(zhí)行。

2.2.2 光照電站基本調(diào)度方式

(1) 1～5月，水庫(kù)水位保持較高水位運(yùn)行，由年初高位緩慢下降，至5月底，降至700 m左右運(yùn)行。

(2) 6～9月來(lái)水量較豐且相對(duì)集中。6月，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)情況，在預(yù)報(bào)有較大洪水前，及時(shí)加大出力發(fā)電，庫(kù)水位降至695 m左右運(yùn)行，騰空庫(kù)容。流域內(nèi)發(fā)生洪水，應(yīng)充分發(fā)揮不完全多年調(diào)節(jié)水庫(kù)的功能，盡量減少下游董菁電站棄水、攔蓄洪水，待董菁入庫(kù)流量小于電站滿發(fā)流量及水位消落、且天氣預(yù)報(bào)3 d內(nèi)無(wú)明顯降水過(guò)程時(shí)，光照電站開(kāi)機(jī)向董菁電站補(bǔ)水，保證董菁電站有水滿發(fā)。若光照水庫(kù)水位升至740 m，入庫(kù)流量大于800 m3/s，且天氣預(yù)報(bào)3 d內(nèi)有較大降水過(guò)程，預(yù)報(bào)入庫(kù)流量達(dá)2 000 m3/s時(shí)，為減少光照水庫(kù)溢洪風(fēng)險(xiǎn)，可開(kāi)機(jī)運(yùn)行。

(3) 9～10月，根據(jù)來(lái)水情況，盡量抬升水位，力爭(zhēng)10月末蓄滿水庫(kù)。

(4) 11～12月，水庫(kù)水位保持高水位運(yùn)行，按天然來(lái)水量發(fā)電，來(lái)多少發(fā)多少。

2.2.3 董箐電站基本調(diào)度方式

(1) 1～4月，水庫(kù)水位保持在488 m左右水位運(yùn)行。

(2) 5～9月，光照水庫(kù)發(fā)電補(bǔ)水，董菁盡量滿發(fā)，水庫(kù)水位保持在486 m左右運(yùn)行;若天氣預(yù)報(bào)有較大降水過(guò)程，光照停機(jī)，董菁水位已接近死水位，騰空庫(kù)容，洪水過(guò)后，水庫(kù)水位保持在486 m左右運(yùn)行。

(3) 10～12月，抬升水位至488 m左右運(yùn)行。按天然來(lái)水量發(fā)電，來(lái)多少發(fā)多少。

2.3 保障在建工程順利施工和綜合用水需求

電站下游綜合用水和在建工程流量要求由電站提出，并上報(bào)至庫(kù)壩中心，由庫(kù)壩中心進(jìn)行匯總，分析用水需求對(duì)上下游水庫(kù)發(fā)電及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響，同時(shí)主動(dòng)跟蹤了解電網(wǎng)的電力電量需求情況，分級(jí)決策，得出最佳運(yùn)行方式。同時(shí)實(shí)施分級(jí)營(yíng)銷，與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)同級(jí)間進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，做到及時(shí)跟進(jìn)、協(xié)調(diào)實(shí)施和跟蹤反饋，保障在建工程的順利施工和下游的綜合用水需求。

3 補(bǔ)償機(jī)制成效分析

黔源公司庫(kù)壩中心通過(guò)梳理北盤江流域各電站的關(guān)系，確定優(yōu)化調(diào)度方案，明確錯(cuò)峰電量補(bǔ)償辦法，理順上下游綜合用水及在建工程施工要求的協(xié)調(diào)方式，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

3.1.1 增發(fā)電量

庫(kù)壩中心合理確定了各時(shí)期水庫(kù)運(yùn)行方式，經(jīng)過(guò)與調(diào)度部門協(xié)調(diào)，在滿足電網(wǎng)需求前提下，枯期盡量抬高水頭，降低水耗。由于2013年流域內(nèi)來(lái)水嚴(yán)重偏枯，2014年初，各水庫(kù)水位均處于較低位置，在庫(kù)壩中心努力協(xié)調(diào)下，使董箐水庫(kù)保持在較高水位運(yùn)行，汛前1～4月其平均水位為488.58 m，為歷年同期最高水位，降低了耗水率。4～5月集中有序地消落光照水庫(kù)水位，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。汛期積極開(kāi)展梯級(jí)錯(cuò)峰、動(dòng)態(tài)控制和攔蓄尾洪，合理利用水資源;汛后盡量提高各水庫(kù)的運(yùn)行水位，減小水耗，提高蓄能值。2014年北盤江流域累計(jì)節(jié)水增發(fā)電約3.7億kW·h，折合人民幣約1.2億元。

3.1.2 梯級(jí)補(bǔ)償電量

明確電量補(bǔ)償辦法后，各電站積極配合，在主汛期確保安全度汛的前提下，充分利用水力資源，減少流域區(qū)間棄水損失，實(shí)現(xiàn)流域梯級(jí)發(fā)電效益最大化。通過(guò)計(jì)算，2014年董箐電站為光照電站補(bǔ)償電量合計(jì)1 997萬(wàn)kW·h，該電量已納入相應(yīng)電站的年終考核中。

3.1.3 上下游電站配合在建工程施工

庫(kù)壩中心通過(guò)開(kāi)展分級(jí)決策和分級(jí)營(yíng)銷，很好地協(xié)調(diào)了在建工程補(bǔ)償需求。例如：2014年12月初善泥坡電站下閘蓄水期間，下游光照水庫(kù)的入庫(kù)水量減少，庫(kù)壩中心通過(guò)計(jì)算分析，將光照電站最優(yōu)運(yùn)行方式上報(bào)至總調(diào)，既保證了光照電站正常參與電網(wǎng)頂峰，又不至于使其庫(kù)水位消落過(guò)低。馬馬崖電站在施工期間對(duì)上游光照電站的發(fā)電放水有較多要求，同時(shí)又會(huì)對(duì)下游董箐電站發(fā)電帶來(lái)影響，庫(kù)壩中心通過(guò)梳理馬馬崖電站各時(shí)期的工程進(jìn)展情況，及時(shí)協(xié)調(diào)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)光照及董箐電站的運(yùn)行方式進(jìn)行合理安排，使馬馬崖電站順利完成了下閘蓄水、圍堰拆除和投產(chǎn)發(fā)電，同時(shí)將董箐水庫(kù)水位保持在了較合理范圍內(nèi)。

3.2 社會(huì)效益

考慮到北盤江流域的生態(tài)、航運(yùn)等需求，黔源公司庫(kù)壩中心及時(shí)上報(bào)合理發(fā)電運(yùn)行方式至電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)，很好地處理了綜合用水與發(fā)電之間的矛盾，產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益。例如：2014年6月，光照電站下游關(guān)嶺縣新浦鄉(xiāng)等地村民需要利用河道運(yùn)輸西瓜蔬菜，得知該情況后，庫(kù)壩中心及時(shí)與調(diào)度機(jī)構(gòu)聯(lián)系，調(diào)整了光照電站的運(yùn)行方式，保證了下游航運(yùn)需求。董箐電站下游全年有環(huán)境生態(tài)用水要求及不定期的航運(yùn)需求，庫(kù)壩中心全面分析各綜合用水情況后，以日、周、月、年發(fā)電計(jì)劃為突破口，將各用水需求融入發(fā)電計(jì)劃中并上報(bào)至電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)，既保證了電站正常發(fā)電，又滿足了綜合用水，產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益。

4 結(jié) 語(yǔ)

由于實(shí)施了流域補(bǔ)償機(jī)制，各水庫(kù)均能安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，梯級(jí)水庫(kù)的發(fā)電量增加，水耗減小，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)協(xié)調(diào)了流域的綜合用電、生態(tài)、航運(yùn)需求的關(guān)系，帶來(lái)了良好的社會(huì)效益。隨著北盤江流域梯級(jí)水電站逐步投產(chǎn)發(fā)電，流域梯級(jí)基本開(kāi)發(fā)完成，上下游水庫(kù)之間的補(bǔ)償效益更加復(fù)雜，未來(lái)對(duì)跨公司電站之間如何進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償還需進(jìn)一步研究和完善。

(編輯：陳紫薇)

2015-04-09

醋院科，男，貴州黔源電力股份有限公司庫(kù)壩集中管理及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中心，助理工程師.

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