東武仕水電站綠色小水電的創(chuàng)建

李 健

(東武仕水電站，河北 邯鄲 056500)

1 概 述

河北省邯鄲市東武仕水電站是東武仕水庫水利樞紐工程的一個組成部分，屬壩后式電站，距磁縣縣城約7 km。電站建于1972年，1975年投產(chǎn)發(fā)電，裝機容量2×3 200 kW，設計水頭30 m，設計發(fā)電流量25.2 m3/s，多年年平均發(fā)電量1 000萬kW·h。2015年電站增效擴容工程完成后，3 a平均發(fā)電量達到了1 369 kW·h，平均增效達到了37%。

2017年6月，水利部下發(fā)了“關于開展綠色小水電站創(chuàng)建工作的通知”，東武仕水電站秉持“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，開展了綠色小水電創(chuàng)建工作，于2017年12月通過了水利部審核驗收，成為全國首批綠色小水電站。

2 打造異型轉輪，適應河道生態(tài)基流要求

電站與北京中水科合作，量身訂做異型轉輪。為了確保河道生態(tài)基流和水輪機水能高效轉化，將原2臺相同型號的機組流量7～12.6 m3/s正常運行流量段進行技術改造(1號機4～8 m3/s，2號機8～13 m3/s)。結合高級渠機組將流量運行范圍擴展為0.8～25.2 m3/s，既滿足生態(tài)基流又實現(xiàn)各種需水流量段的高效利用，并滿足下游水質(zhì)要求。

啟示：高效轉輪的利用和異型轉輪的改造，對水能高效利用及保持生態(tài)基流是一種行之有效的方式和途徑。

3 發(fā)電實現(xiàn)高效轉化

經(jīng)過對發(fā)電機組的增效擴容改造，2臺機組在相同水頭和流量下，發(fā)電機出力均增加200～250 kW,效率提高了20%。

啟示：在水庫壩后式水電站面對工農(nóng)業(yè)用水不同需求的流量段，通過高效轉輪的采用，使發(fā)電量得到大幅提高，這對我國大批量的安裝于20世紀七八十年代的小水電發(fā)電機組的增效改造，有值得參考的價值和意義。

4 綠色能源就近轉化

電站研究建立“發(fā)供電一體”節(jié)能增效發(fā)展模式，通過新建直供電微電網(wǎng)，增加經(jīng)濟效益。同時，為當?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)民微小企業(yè)提供廉價電力，為當?shù)剞r(nóng)民致富及建設全面小康社會做出了貢獻。

啟示：水電站屬于清潔能源，水電站建立自己的微電網(wǎng)，實現(xiàn)清潔能源的就近轉化，改變了電站經(jīng)由變電站給用戶供電的傳統(tǒng)輸電模式，大幅減少了線路損耗，降低了用戶的用電費用，具有良好的社會效益。

5 降低綠色能源開發(fā)成本

改造后自動化設備互相兼容，達到了“一鍵開停機和無人值班(少人值守)”的要求。運值人員由原來的40人減少到了現(xiàn)在的8人，大大降低了所需的人力成本。

啟示：目前，農(nóng)村小水電“無人值班(少人值守)”系統(tǒng)技術已經(jīng)成熟穩(wěn)定，并與勵磁系統(tǒng)、蝴蝶閥操作系統(tǒng)、調(diào)速器操作系統(tǒng)互相兼容。“無人值班(少人值守)”應用成功，是降低電站運行人力成本的主要途徑。

6 增效擴容改造與供水發(fā)電兩不誤

在增效擴容改造中，電站采取分階段、分單元施工的方式，不但做到了工程按期完成，還確保了下游生態(tài)和工業(yè)用水，同年實現(xiàn)了年發(fā)電量1 001萬kW·h,確保了年度發(fā)電任務的順利完成。

啟示：機組數(shù)量2臺及2臺以上小水電站的增效擴容改造，可以通過優(yōu)化組織設計施工步驟和優(yōu)化分配工期，最大程度的保證水能資源的利用率。

7 經(jīng)濟增收

增效擴容改造和綠色小水電的創(chuàng)建，使電站的經(jīng)濟收入有了明顯的增加。東武仕水電站連續(xù)3 a平均發(fā)電量為1 369萬kW·h,近3 a平均資產(chǎn)負債率為33.75%，保持在較低水平。特別是創(chuàng)建綠色小水電站的2017年，電站發(fā)電量達到了1 800萬kW·h，近區(qū)供電達到了1 100萬kW·h，發(fā)供電一體運行模式的建立和綠色小水電的創(chuàng)建從管理上極大地提高了企業(yè)盈利能力和社會效益。

啟示：通過增效擴容改造、近區(qū)微電網(wǎng)改造等硬件建設，再加上綠色小水電創(chuàng)建過程中企業(yè)管理的革新和改進，使電站的管理水平和發(fā)電效益都上升了一個新臺階。

8 結 語

總之，東武仕水電站增效擴容改造工程的完成和微電網(wǎng)建設及發(fā)供電一體模式的建設為綠色小水電的創(chuàng)建成功打下了堅實的基礎。根據(jù)綠色小水電評價標準，經(jīng)水利部評審考核，各項得分如下：生態(tài)環(huán)境得分49分，社會和諧得分18分，管理規(guī)范得分15分，經(jīng)濟運營得分9分，總得分為91分，評為全國44座綠色小水電站之一。