某水電廠機組運行布局分析研究

鄒南城　張海光

【摘要】本文針對某廠一、二站不同水耗，選擇豐、平、枯水年份逐日水情資料在等同發(fā)電流量情況下分配不同模式兩廠發(fā)電用水數(shù)理推算最佳年度發(fā)電量；節(jié)能降耗的同時增加發(fā)電量，有效挖掘企業(yè)潛能電量，具提質(zhì)增效實際意義。

【關(guān)鍵詞】水耗；電量；提質(zhì)；增效

1 電站簡介

某廠所轄水電站 2座（一庫兩站），壩址以上控制流域面積6880km2、水庫正常庫容520萬m3、有效庫容390萬m3，為無調(diào)節(jié)性能水庫。一站裝機容量為60MW（4×15MW），于1979年開始投產(chǎn)發(fā)電，年設(shè)計電量3.6億kw.h，電價為0.24元/kw.h（含稅）；引水渠道長8.92km，一站多年平均耗水率為9.12m3/kw.h。由于水庫無調(diào)節(jié)能力，建成以來棄水嚴重。為了合理開發(fā)水能節(jié)，2010開始建設(shè)第二發(fā)電廠。二站裝機容量為80MW（2×40MW），于2013年9月29日開始投產(chǎn)發(fā)電，年設(shè)計電量2.793億kw.h，電價為0.3567元/kw.h（含稅）；壓力隧洞長7.126km，年平均耗水率為7.5m3/kw.h。

2 調(diào)度現(xiàn)狀

根據(jù)與省電網(wǎng)公司簽訂的并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議和購售電合同，由于一、二站電價差異，要求一、二站電量調(diào)度按照設(shè)計電量比例（56：44）進行安排。按此原則省電網(wǎng)公司要求某廠優(yōu)先安排一站機組發(fā)電，有剩余的水量才安排二站發(fā)電。

3 存在問題

3.1一站（全線有明渠、壓力洞等引水）進水口底部高程90.00m水庫最高運行水位94.20m，即一站進水口水位工作深度僅4.20m，故一站發(fā)電受庫水位波動影響其發(fā)電過流變化也大，庫水位94.00m以上才能使一站4臺機滿負荷運行，庫水位降到93.00m時只能使3臺機組滿負荷運行，庫水位降92.5m只能使2臺機組滿負荷運行，單機運行時水耗更大。二站（全線壓力隧洞引水）進水口底部高程78.00m，二站發(fā)電運行只要庫水位達92.00m即可使2臺共80MW（2×40MW）機組滿負荷運行。因此優(yōu)先安排一站運行不但不利節(jié)能降耗，也不利于削峰調(diào)度、洪汛前發(fā)電騰庫。

3.2一站多年平均耗水率為9.12m3/kw.h；二站年平均耗水率為7.5m3/kw.h，一站耗水率明顯高于二站耗水率，相差達21.6%。因此一站優(yōu)先發(fā)電運行不利于節(jié)能降耗和提高水能利用率。

4 二廠優(yōu)先發(fā)電增發(fā)電量計算分析

4.1水文資料選取

某廠所屬流域于2006年之后干支流水庫群均基本建成并投產(chǎn)發(fā)電，尤其流域上游龍頭水庫投產(chǎn)發(fā)電，其水庫調(diào)節(jié)作用對減少該廠汛期棄水和調(diào)配彌補下游電站枯水期來水發(fā)揮了一定的作用，因此在篩選2006年之后水文資料更為穩(wěn)定且適用性強。

選取豐、平（設(shè)計年平均徑流量為65.91億m3）、枯水年及2014年（二站投入運行年）資料進行分析，經(jīng)篩選2007年（P=50%）、2009年（P=90%）、2010年（P=25%）及2014年（P=75%）水文資料具有較強代表性，參數(shù)如表1。

4.2二廠優(yōu)先發(fā)電增發(fā)電量計算

本次發(fā)電量計算按中調(diào)要求的比例（一、二站按56：44）發(fā)電模式和二站優(yōu)先發(fā)電模式分別進行計算。

4.2.1按省電網(wǎng)公司要求的比例（一、二廠按56：44）發(fā)電模式：選樣年份2007年、2009年和2010年日平均泄水為160m3/s以內(nèi)當作二站發(fā)電用水流量加一站實際發(fā)電流量即得出理論兩廠發(fā)電用水流量，全年發(fā)電用水總量按中調(diào)下達56：44的發(fā)電比例值，耗水率一站按當年實際發(fā)生、二站按7.5m3/kw.h分配一、二站發(fā)電量即為當年按比例發(fā)電模式兩站發(fā)電量；2014年為兩站實際運行年份，其發(fā)電用水量無需調(diào)整，實際發(fā)電量可作為按電量比例調(diào)度年兩站總發(fā)電量。

4.2.2二站優(yōu)先發(fā)電模式：選取2007年、2009年、2010年歷年逐日理論發(fā)電用水量和2014年逐日發(fā)電用水量優(yōu)先安排二站發(fā)電，多余來水（大于160m3/s以上）再安排一站發(fā)電，統(tǒng)計全年發(fā)電量即為二站優(yōu)先發(fā)電模式年度發(fā)電量。

對比等同發(fā)電用水量時兩種發(fā)電模式計算的年度發(fā)電量即為增發(fā)電量值，如表2。

4.3二站優(yōu)先發(fā)電增發(fā)電量分析

二站優(yōu)先發(fā)電將提高年度總發(fā)電量并帶來較可觀的經(jīng)濟、社會效益。以上樣本年份二站優(yōu)先發(fā)電較按比例發(fā)電分別增加發(fā)電量為：4300.6萬kw.h、2701萬kw.h、4152萬kw.h和3538.8萬kw.h，年平均增加發(fā)電量3673萬kw.h。

一、二站發(fā)電量按省電網(wǎng)公司協(xié)調(diào)會議確定的比例進行電量結(jié)算，根據(jù)以上增發(fā)電量及對應綜合電價0.291元/kw.h（一站0.24元kw.h、二站0.3567元kw.h）計算，增加經(jīng)濟效益分別為：1251萬元、786萬元、1208萬元和1029.8萬元，年平均增加效益1068.7萬元。

二站優(yōu)先發(fā)電還更有利于快速削峰調(diào)度、洪前發(fā)電騰庫，并增加一定經(jīng)濟效益。

5 結(jié)束語

綜上所述，為充分發(fā)揮和提高水能利用率，增加經(jīng)濟效益，建議某廠按二站優(yōu)先發(fā)電模式開展經(jīng)濟發(fā)電調(diào)度，電費按中調(diào)要求的總發(fā)電量按比例（一、二廠按56：44）進行結(jié)算，實現(xiàn)廠、網(wǎng)、社會共贏。

作者簡介：

鄒南城 （1964-），男，福建華安人，高級工程師，從事電廠生產(chǎn)安全管理工作。

張海光（1976-），男，福建閩清人，助理工程師，從事水文及水利水電工程技術(shù)管理工作。