電力體制改革新形勢(shì)對(duì)中小水電發(fā)展的影響

王畢剛

摘 要：文章結(jié)合國(guó)家電力體制改革新形勢(shì)，以滇西北S河流域梯級(jí)電站在電力市場(chǎng)化交易新形勢(shì)下的生產(chǎn)運(yùn)行管理為例，探討分析了中小水電在電力體制改革新形勢(shì)下如何更好地實(shí)現(xiàn)發(fā)電創(chuàng)效，并針對(duì)存在的問(wèn)題提供了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：中小水電發(fā)展 電力體制改革 發(fā)電耗水率

新一輪電力體制改革旨在深化改革堅(jiān)持市場(chǎng)化方向，打破壟斷，引入競(jìng)爭(zhēng)，充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用，目標(biāo)是“管住中間、放開兩頭”并積極鼓勵(lì)建立長(zhǎng)期穩(wěn)定交易機(jī)制。隨著新電改的深入，中小水電全面參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)將不可避免，如何順應(yīng)改革新形勢(shì)，更好地發(fā)電創(chuàng)效是各發(fā)電企業(yè)面臨的新課題。

1.S河流域梯級(jí)電站開發(fā)公司基本情況

S河流域梯級(jí)電站開發(fā)公司主要負(fù)責(zé)該流域“一庫(kù)六級(jí)”電站的建設(shè)、經(jīng)營(yíng)和管理工作。S河流全長(zhǎng)153km，天然落差2140m，流域面積1966km2，該公司目前已投產(chǎn)一庫(kù)四級(jí)共4個(gè)電站，12臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)26.83萬(wàn)kW。流域梯級(jí)電站自上而下依次為：A電站、B電站、C電站（I、II期）、D電站。其中，A為龍頭水庫(kù)電站，具有年調(diào)節(jié)能力，B、C、D三電站為徑流式水電站，無(wú)調(diào)節(jié)能力。截止2017年4月底，該區(qū)域在運(yùn)發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)138.75萬(wàn)kW，而送出通道容量?jī)H有60萬(wàn)kW，汛期負(fù)荷受限情況嚴(yán)重。

2.S河流域梯級(jí)電站開發(fā)公司在新電改形勢(shì)下發(fā)電創(chuàng)效探索

2.1發(fā)揮龍頭水庫(kù)優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化流域調(diào)度

龍頭水庫(kù)在梯級(jí)電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在蓄水作用和調(diào)節(jié)作用兩方面。蓄水作用主要表現(xiàn)為汛期利用S河龍頭水庫(kù)調(diào)節(jié)庫(kù)容攔洪蓄水，減少下游電站棄水壓力；枯期通過(guò)水庫(kù)平穩(wěn)下泄流量，增加發(fā)電量，提高流域整體水量利用率。調(diào)節(jié)作用主要表現(xiàn)為通過(guò)龍頭水庫(kù)的調(diào)節(jié)，可以使下游梯級(jí)電站處于最佳運(yùn)行水位，增加機(jī)組發(fā)電出力，降低發(fā)電耗水率，保持流域梯級(jí)電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。以B電站為例，分析其壩址處天然徑流與A電站水庫(kù)調(diào)蓄后流量的差別，詳見圖1。同時(shí)，通過(guò)2011～2016年下游三電站的平均運(yùn)行指標(biāo)對(duì)比，可見S河龍頭水庫(kù)對(duì)優(yōu)化梯級(jí)電站運(yùn)行指標(biāo)，提高發(fā)電效益起到的作用，詳見表1。

從圖1中可以看出，經(jīng)過(guò)龍頭水庫(kù)調(diào)蓄后，B電站的入庫(kù)流量更加均勻，汛期流量減少，枯期流量增加，豐枯比減少。由表1可知，下游電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)通過(guò)龍頭水庫(kù)調(diào)節(jié)得以優(yōu)化，提高了電站全年的保證出力及發(fā)電量。

2.2優(yōu)化經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，提升發(fā)電指標(biāo)

提高水電站發(fā)電效益關(guān)鍵在于做好“水文章”，發(fā)電耗水率就是最關(guān)鍵的評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此降低發(fā)電耗水率是提高水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要手段。從耗水率的概念及及其計(jì)算公式可知，耗水率大小主要取決于發(fā)電水頭和發(fā)電效率，可由公式①計(jì)算。

耗水率（μ）=發(fā)電水量（Q·T）/發(fā)電量（N·T）=C/H·η ①

式中，C為常數(shù)，（C=3600/9.81），H為發(fā)電水頭，η為發(fā)電效率。

措施如下：

（1）保持高水頭運(yùn)行

提高水輪機(jī)工作水頭，保持高水位運(yùn)行，可有效降低發(fā)電耗水率。以混流式電站D電站為例，以機(jī)組滿發(fā)為前提，考慮不同水頭與耗水率變化關(guān)系，可知，水輪機(jī)出力與發(fā)電水頭呈正比關(guān)系，發(fā)電水頭越高耗水率越低。

（2）保持高效區(qū)運(yùn)行

保持機(jī)組在高效區(qū)運(yùn)行，可有效降低發(fā)電耗水率。以S河流域梯級(jí)電站開發(fā)公司各電站為例，以在設(shè)計(jì)水頭下發(fā)電為前提，考慮不同效率區(qū)與耗水率變化關(guān)系。可知，在相同的發(fā)電水頭下，機(jī)組在高效率區(qū)運(yùn)行時(shí)耗水率低，反之則耗水率升高。機(jī)組在不同水位情況下運(yùn)行均有一個(gè)最佳出力區(qū)，偏離最佳出力區(qū)運(yùn)行就會(huì)產(chǎn)生電量損失。提高水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)的關(guān)鍵手段就是，在保持水庫(kù)高水位的情況下，根據(jù)調(diào)度給定的總負(fù)荷依據(jù)電站機(jī)組效率曲線來(lái)合理分配機(jī)組負(fù)荷，使每一臺(tái)水輪機(jī)都運(yùn)行在效率較高的區(qū)域，盡量保持機(jī)組綜合效率達(dá)到最高，從而降低耗水量。

（3）保持良好運(yùn)行工況

實(shí)現(xiàn)電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行還需要有可靠、高效的設(shè)備，因此必須要保持電站設(shè)備良好的運(yùn)行工況。通過(guò)技術(shù)改造，加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督管理，提高設(shè)備安全性、穩(wěn)定性、可靠性和自動(dòng)化程度，才能有效保證機(jī)組可以在高水頭、高效區(qū)運(yùn)行，真正提高電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

2.3積極調(diào)整量?jī)r(jià)結(jié)構(gòu)，多發(fā)高價(jià)電

S河流域梯級(jí)電站開發(fā)公司結(jié)合實(shí)際，積極調(diào)整量?jī)r(jià)結(jié)構(gòu)，確保發(fā)電效益最大化、最優(yōu)化。認(rèn)真研究市場(chǎng)交易規(guī)則，密切跟蹤電力市場(chǎng)化交易規(guī)則動(dòng)向，把握政策，制定科學(xué)、合理、最優(yōu)的報(bào)價(jià)策略，提高報(bào)價(jià)質(zhì)量，確保電量市場(chǎng)份額高于機(jī)組容量份額，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)收增效。一方面，通過(guò)龍頭水庫(kù)的調(diào)蓄功能，嚴(yán)格執(zhí)行流域聯(lián)調(diào)原則，搶發(fā)多發(fā)高價(jià)電。汛前將龍頭水庫(kù)消落至死水位以下有效騰空了庫(kù)容，為下游電站增發(fā)枯期高價(jià)電；汛中、汛末在積極搶發(fā)電量的同時(shí)，科學(xué)合理安排回蓄工作，確保水庫(kù)蓄滿。

3.新電改體制下中小水電企業(yè)發(fā)展對(duì)策與建議

3.1注重流域的梯級(jí)開發(fā)，建設(shè)調(diào)節(jié)性水庫(kù)

流域梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度可以極大程度提高整個(gè)流域的發(fā)電效益，尤其是在類似S河流梯級(jí)這樣具有調(diào)節(jié)性能較好的龍頭水庫(kù)的河流上，由于龍頭梯級(jí)水庫(kù)蓄豐補(bǔ)枯的作用，可使下游電站更好的執(zhí)行汛期以機(jī)組最大出力為原則、枯期以高水頭、高效區(qū)運(yùn)行為原則開展經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工作，保證水能資源得到高效、合理利用。

3.2降低發(fā)電耗水率，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)

耗水率高低是水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行最重要的指標(biāo)之一，如何降低電站發(fā)電耗水率應(yīng)該是增收節(jié)支的重點(diǎn)研究課題。因此應(yīng)該積極采取措施，有調(diào)節(jié)性水庫(kù)的流域應(yīng)積極開展流域優(yōu)化調(diào)度，徑流式電站應(yīng)做好廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。汛期通過(guò)合理控制水庫(kù)運(yùn)行水位，盡量保證高負(fù)荷運(yùn)行；枯期應(yīng)抬高水庫(kù)水位，提高發(fā)電水頭，合理分配機(jī)組負(fù)荷，確保在高效率區(qū)運(yùn)行。全年要盡量提高機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷率，盡量避免、減少機(jī)組空載和低效區(qū)運(yùn)行時(shí)間。通過(guò)一系列經(jīng)濟(jì)運(yùn)行手段降低耗水率，增加發(fā)電量。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，如何更好地應(yīng)對(duì)新的電力體制改革工作，提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是各中小水電企業(yè)需要長(zhǎng)期面對(duì)和探索的課題。文章結(jié)合自身實(shí)際對(duì)近年來(lái)S河流域梯級(jí)電站開發(fā)公司發(fā)電創(chuàng)效探索工作進(jìn)行了分析，但不同的流域、不同的水電站特性不一樣，希望以上總結(jié)能夠給提高中小水電效益提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1 ]吳華，舒安穩(wěn).新建大型水電站如何適應(yīng)電力體制改革新形勢(shì)[J].云南水力發(fā)電，2017（01）：180-182.

[2]李斯吾，廖宇，丁珩，等.云南電力市場(chǎng)改革探索與啟示[J].湖北電力，2016（04）：66-70.endprint