我國流域梯級水電站水庫群聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行模式探討

摘 要：未來水能資源開發(fā)利用的發(fā)展趨勢是以流域?yàn)閱挝粚?shí)行水能資源的統(tǒng)一開發(fā)和利用，即形成流域梯級水電站水庫群，梯級水電站水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度共同進(jìn)行流域水能資源的開發(fā)、利用、治理、保護(hù)等，實(shí)現(xiàn)流域水能資源的高效利用。經(jīng)過長期的理論研究和實(shí)踐探索，我國形成了一系列具有共性又各具特色的水電站水庫群聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行模式。文章簡要闡述了我國流域梯級水電站群聯(lián)合運(yùn)行模式現(xiàn)狀、面臨的問題以及前景展望，具有一定的工程實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：梯級水電站群；聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行；前景

前言

在河流水能資源的開發(fā)利用中，為滿足防洪興利雙重目的，形成一群共同工作、一定程度上相互協(xié)作、共同調(diào)節(jié)徑流、滿足流域整體中各部門的多種需要的水庫，稱之為梯級水電站水庫群。梯級水電站水庫群最主要的特點(diǎn)是上下庫間的水力聯(lián)系，集中體現(xiàn)在位于上游的、較高調(diào)節(jié)程度的水庫對天然來水起了調(diào)節(jié)作用，改變下游水庫入庫流量的年內(nèi)分配、甚至年際分配。

目前，以流域?yàn)閱卧獙?shí)行水資源的綜合開發(fā)與統(tǒng)一管理，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)形成了一個潮流。我國地域遼闊、河流眾多，大江大河徑流充沛、落差巨大，蘊(yùn)藏著極為豐富的水能資源，形成了十三大水電基地，是我國能源的重要組成部分。

1 我國流域梯級水電站群聯(lián)合運(yùn)行模式現(xiàn)狀

我國水能資源在地域分布上具有局部河段或區(qū)域資源集中的特點(diǎn)，有利于形成規(guī)?；乃娀?，目前我國已經(jīng)形成了包括黃河上游、烏江流域、瀾滄江流域等在內(nèi)的十三大水電基地。

我國水電開發(fā)模式經(jīng)歷了四個主要的發(fā)展階段：傳統(tǒng)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的指揮部模式；市場經(jīng)濟(jì)體制下的業(yè)主負(fù)責(zé)制；流域、梯級、滾動、綜合開發(fā)機(jī)制；混合所有制股份企業(yè)流域開發(fā)模式。

目前“流域、梯級、滾動、綜合”水電開發(fā)模式，仍然是當(dāng)前乃至今后相當(dāng)長時期內(nèi)水電開發(fā)模式的主流，該模式以已建水電站為母體，用母體水電站的發(fā)電效益來逐級開發(fā)流域內(nèi)的其他水電站，以水電效益為龍頭形成匯集流域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合效益，達(dá)到開發(fā)與保護(hù)并重、實(shí)現(xiàn)流域資源的可持續(xù)發(fā)展。遵循水電站建設(shè)規(guī)律，結(jié)合電力市場供求狀況，優(yōu)先開發(fā)條件好，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著的水電站，充分發(fā)揮流域綜合效益。并建成了清江干流、三峽梯級、烏江梯級以及瀾滄江干流等具有代表性的梯級水電站水庫群優(yōu)化調(diào)度模式。

2 我國流域梯級水電站群聯(lián)合運(yùn)行面臨的問題

實(shí)現(xiàn)流域梯級水電站群的聯(lián)合運(yùn)行，是流域梯級水電站建設(shè)發(fā)展的必然趨勢，能夠大大提高流域水能資源利用效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的最大化，而然，梯級水電聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行仍在存在著許多挑戰(zhàn)。目前比較突出的主要有三個方面：

2.1 組成流域梯級水電站水庫群的各個電站之間發(fā)電計(jì)劃的制定與協(xié)調(diào)

在作出流域洪水預(yù)測的基礎(chǔ)上，按照電網(wǎng)調(diào)度的要求，及時調(diào)整水庫調(diào)度計(jì)劃，制定組成流域梯級水電站水庫群的各個電站的發(fā)電計(jì)劃制定與協(xié)調(diào)是一個復(fù)雜的長期過程，加之電力體制改革、電力市場化交易等環(huán)境因素的影響，對流域干支流梯級水電站水庫群發(fā)電計(jì)劃的協(xié)調(diào)是流域梯級水電站群聯(lián)合運(yùn)行面臨的一個重要問題。

2.2 流域各個主體之間的效益分配與補(bǔ)償機(jī)制

對于梯級開發(fā)、投資多元化的流域，在其聯(lián)合運(yùn)行實(shí)施中，應(yīng)充分考慮各個主體的利益，建立完善的效益分配與補(bǔ)償機(jī)制，避免水庫長期處于低水位運(yùn)行，嚴(yán)重影響流域的發(fā)電效益和防洪調(diào)度。

2.3 組成流域梯級水電站水庫群的各個電站之間信息與資源的共享

目前我國大多數(shù)流域的信息采集系統(tǒng)仍不夠完善，比如水情遙測站點(diǎn)數(shù)量較少或者除了梯級各水電站上下游少數(shù)幾個標(biāo)志性的站點(diǎn)以外，其余的遙測站點(diǎn)均同時布設(shè)了水文部門的報(bào)訊站點(diǎn)等，造成重復(fù)建設(shè)。此外，由于各系統(tǒng)信息采集、編制口徑不一致，限制了信息數(shù)據(jù)的共享性等。

3 我國流域梯級水電站群聯(lián)合運(yùn)行前景展望

目前，我國正處于電力改革、電力市場化交易的試行階段，未來，流域梯級水電站水庫群優(yōu)化調(diào)度將從以下幾個方面取得長足的發(fā)展和進(jìn)步。

3.1 流域梯級水電站水庫群運(yùn)行模式自動化水平提高

將水庫調(diào)度原則和電力市場原則相結(jié)合，考慮水電站工程樞紐安全、對電網(wǎng)運(yùn)行的影響等因素的基礎(chǔ)上，在未來電廠“無人值班”、“少人值守”發(fā)展趨勢的要求下，提高電能傳輸質(zhì)量，注重設(shè)備的更新改造和預(yù)防性檢修，節(jié)省投資，隨著計(jì)算機(jī)水平不斷提高，流域梯級水電站水庫群優(yōu)化調(diào)度工作自動化水平將不斷提高。制定合理的發(fā)電計(jì)劃。提高設(shè)備自動化水平。

3.2 流域梯級水電站水庫群優(yōu)化調(diào)度機(jī)制更加完善

通過公平協(xié)商，完善流域效益分配機(jī)制，兼顧上下游和干支流之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)資源優(yōu)化利用。一方面，完善梯級水電站水庫群聯(lián)合調(diào)度的利益分配和補(bǔ)償機(jī)制的法律保障和政策措施。另一方面，研究聯(lián)合調(diào)度的利益分配和補(bǔ)償機(jī)制，充分協(xié)調(diào)各方利益，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的和諧發(fā)展。同時確保公益性調(diào)度行為有效實(shí)施。

3.3 進(jìn)一步關(guān)注流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)等需求

將生態(tài)環(huán)境保護(hù)因素，納入聯(lián)合調(diào)度統(tǒng)一考慮，促進(jìn)社會對水電的客觀認(rèn)識和正確判斷，積極探索梯級水庫群防洪、興利與生態(tài)環(huán)境相互協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的水庫綜合調(diào)度方式，減少水庫群對河流生態(tài)和庫區(qū)水環(huán)境造成的負(fù)面影響，將水庫群對河流生態(tài)和庫區(qū)水環(huán)境造成的負(fù)面影響控制在可承受范圍內(nèi)。

4 結(jié)束語

建立梯級水電站水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模式，是未來流域水能資源開發(fā)利用的趨勢。我國地域遼闊、水能資源豐富，形成了十三大水電基地，建設(shè)了一系列在國民經(jīng)濟(jì)、社會環(huán)境等方面發(fā)揮在著巨大作用的梯級水電站水庫群。同時也將長期面臨著各個電站之間發(fā)電計(jì)劃的協(xié)調(diào)與制定面臨巨大挑戰(zhàn)、流域各個主體之間的效益分配與補(bǔ)償機(jī)制不夠完善、各部分之間信息與資源共享水平有待提高等問題。未來，我國流域梯級水電站水庫群優(yōu)化調(diào)度模式將結(jié)合電力改革的大環(huán)境，進(jìn)一步提高流域聯(lián)合調(diào)度自動化水平、進(jìn)一步完善相應(yīng)機(jī)制，同時結(jié)合大環(huán)境要求，加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)等需求。

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作者簡介：王昱倩（1988-），女，主要從事梯級電站優(yōu)化調(diào)度工作。