關(guān)于水電站的經(jīng)濟運行有效實施方法的探討

麥河弟

摘要：在“綠水青山就是金山銀山”生態(tài)理念的號召下，國家對環(huán)境問題日益重視，快速發(fā)展清潔能源等以期在保證經(jīng)濟發(fā)展的前提下也能保護環(huán)境。在保護環(huán)境的理念下，新能源技術(shù)之一的水電站應(yīng)運而生。文章對水電站的經(jīng)濟運行作初步探討，追求水電站經(jīng)濟效益的最大化。

關(guān)鍵詞：水電站;經(jīng)濟運行;解決措施

近年來，隨著生態(tài)環(huán)保理念的不斷深入，人們對生活環(huán)境是否宜人美好有著越來越高的要求。我國經(jīng)濟社會飛速發(fā)展，傳統(tǒng)能源依然占有著一定的供能比例。在傳統(tǒng)能源大量消耗的情況下，對生態(tài)環(huán)境和不可再生能源的利用都產(chǎn)生了巨大的壓力。為了我國可持續(xù)發(fā)展理念的實施和維護人與自然的生態(tài)平衡，大力發(fā)展清潔能源是十分有必要的，同時也能做到供能效益比最大化。水力發(fā)電在產(chǎn)生大量電能的同時排放量是十分微小的，提高水電站的經(jīng)濟運行水平對經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境的保護都十分重要。

一、水電站運行管理

隨著電力市場的不斷改革，大部分中小型水電站也在改革浪潮中不斷完善其相關(guān)的運行管理體系，水電站的經(jīng)濟效益逐年穩(wěn)步提升。雖然目前我國中小型水電站的管理運行都有著與國際化接軌的趨勢，也在國際化程度地發(fā)展中，但是受管理制度的影響，傳統(tǒng)的管理制度如果不改革，會在一定程度上制約中小型水電站國際化發(fā)展的趨勢。為了確保水電站能高效穩(wěn)定的發(fā)展與轉(zhuǎn)型，相關(guān)人員應(yīng)當重視對水電站運行管理制度的時代性、科學性，也相應(yīng)地作出轉(zhuǎn)型改革，確保提升水電站的經(jīng)濟效益，保證其能持續(xù)健康地發(fā)展。

二、水電站經(jīng)濟運行基本要求

（一）安全監(jiān)管制度

對于中小型水電站，尤其是小型水電站的運營模式管理中，安全監(jiān)管制度是十分重要的一項制度。但在實踐中，安全監(jiān)管制度還受到多方面的制約，由于無法脫離出來獨立具體的操作，安全監(jiān)管制度在實踐中往往流于形式，只是走個過程，并不會起到真正的作用。而在當前安全監(jiān)管制度越來越重要的情況下，流于形式的制度對水電站工作效率的影響程度不但會加重，還會極大程度地威脅到工作人員的人身安全，從而引發(fā)水電站自身管理問題的混亂。安全管理制度必須得到工作人員的重視，提升工作人員的安全意識，排查制度漏洞，排查安全隱患。

（二）工作人員的專業(yè)性

我國小水電站的工作人員上崗前一般是沒有經(jīng)過專業(yè)的培訓，導致很多工作人員在工作時就會面臨專業(yè)能力不足、專業(yè)性不強的問題。這對水電站的生產(chǎn)運行都產(chǎn)生了很大的影響，而且這種現(xiàn)象較為普遍，小水電站本就十分依賴經(jīng)濟效益，工作人員專業(yè)能力的欠缺會給水電站的效益及生存環(huán)境都造成很大的限制。

在發(fā)展水電站自我規(guī)模時，一般也會使人員規(guī)模擴大。但是由于很多工作人員專業(yè)性不強的原因，即使人員規(guī)模擴大了，水電站所掌握的有效資源條件和有效專業(yè)人員規(guī)模依然不會有太大的改善。因此要先致力于將現(xiàn)有的工作人員的專業(yè)水平素質(zhì)提升，才能合理安排工作人員，做到工作人員隊伍整體的工作能力和業(yè)務(wù)水平的提升。如可以減員增效，減少值班人員，分工明確使每個值班人員都有任務(wù)可做，不浪費時間。同時對現(xiàn)有人員結(jié)構(gòu)進行及時更新，引進專業(yè)人才為水電站注入活力的同時提升專業(yè)性和工作效率，以此來提升水電站的經(jīng)濟效益。

（三）完善應(yīng)急處理制度

目前在我國的小水電站建設(shè)中，大部分都有著發(fā)展時間短的問題，這就導致管理制度沒有相應(yīng)的時間去總結(jié)完善。這其中確實完善的應(yīng)急處理制度是最大的問題。小水電站在運營中遇到的很多全局性問題，一般都是由應(yīng)急處理制度不夠完善造成無法挽救的局面。

水電站的一切經(jīng)濟效益都建立在運行模式安全的基礎(chǔ)之上。強化水電站的安全管理工作，重視管理工作中的安全問題，如召開安全例會、安全檢查等，定期展開安全培訓，進行安全事故演練來提升工作人員的安全意識。除了工作人員的安全意識外，還應(yīng)該重視對水電運行、水庫度汛過程的安全問題，制定合理的科學應(yīng)急制度，可以有效避免重大安全問題，還能在發(fā)生安全問題時通過及時高效解決將損失降到最低，提高安全管理工作質(zhì)量，保障人員和財產(chǎn)的安全。

（四）低耗水、高效率原則

一些水電站在運營的過程中往往會對環(huán)境有一定的影響，如污染河流水質(zhì)、取水不可避免地影響上下游的水速、影響河流生態(tài)環(huán)境、影響當?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境等。因此在對水電站進行經(jīng)濟運行管理時，應(yīng)考慮到盡量避免影響環(huán)境的因素，使水電站能夠可持續(xù)發(fā)展。

小水電站在運行過程中可以通過對水頭流量的控制來降低對環(huán)境的影響。如灌溉用水、放電用水和防洪幾方面的關(guān)系進行適度的調(diào)度，能盡量地在適用范圍內(nèi)降低水頭的流量與流速。首先可以通過掌握天氣預(yù)報和上游來水預(yù)報資料，分析上游水文站的水文情況，確定水期，在枯水期、豐水期不同時期根據(jù)本地的降雨量來進行水量的準確分析，從而不斷地根據(jù)實際情況對水電站運行方式進行動態(tài)優(yōu)化。甚至可以精確到每天的每一時間段，對各個時間段的水情都進行清晰的掌握，以及對負荷的預(yù)測，打好減少流量的基礎(chǔ)，盡量做到低耗水、高效率來對水資源進行充分合理的利用，確保各個機組在做好調(diào)度的方案下能用最少的水流量進行機組的高效運轉(zhuǎn)，同時控制流速，最大限度地發(fā)揮發(fā)電效益。

三、水電站經(jīng)濟運行必要因素

（一）水庫調(diào)度

一些水電站的經(jīng)濟運行是通過水庫調(diào)度來實施的。水庫調(diào)度的基本原理是循環(huán)波動補償原理，具體表現(xiàn)為周期性循環(huán)、隨機性、波動流域性補償。水庫調(diào)度的特點是不能顧此失彼，需要控制一些調(diào)度并存。目前，水文氣象中長期短期預(yù)報精度與傳統(tǒng)相比已有著很大的提高，但仍有變數(shù)的現(xiàn)象存在。水庫調(diào)度是有一定風險的措施，但由于水庫調(diào)度本身有著巨大的效益，因此仍被廣泛應(yīng)用著，只是如何平衡二者關(guān)系為相關(guān)學者廣泛研究。

首先，水電站實施經(jīng)濟運行。水電站實施經(jīng)濟運行是解決在給定水電站時段出力或流量的情況下，通過合理安排各機組出力來實現(xiàn)耗水量小或發(fā)電量大的水電站運行方式。水電站節(jié)水是水庫調(diào)度的目的之一，在給定水電站流量的情況下如何安排各機組出力來使用水量最小是水庫調(diào)度的目標所在?？梢岳靡?guī)定的機組流量特性曲線，給定凈水頭不變，應(yīng)用動態(tài)求解規(guī)劃找出最優(yōu)負荷分配結(jié)果，從而找到水電站流量不變，用水量最小的分配結(jié)果。提高水電站發(fā)電效益，即在給定發(fā)電流量的情況下，安排水電站各機組的發(fā)電流量合理使用比使得總輸出力最大?？梢杂嬎阍诮o定上游水位和出庫流量時，確定在不同的水電站各機組發(fā)電流量合理使用比的總輸出力，選出最大的結(jié)果，即是配比最優(yōu)的結(jié)果。具體方法是按下泄流量求解水電站毛水頭，計算流量配比結(jié)果。值得注意的是每臺機組在改變發(fā)電流量這一動態(tài)量時，水頭損失不同，為了避免水頭損失不同而造成的誤差，應(yīng)使得凈水頭也相應(yīng)不同。

其次，水電站短期經(jīng)濟運行。水電站短期經(jīng)濟運行通常以一周或一旬作為一個計算期，以日、時、刻作為一個計算時段。一是確定水電站處理過程為靜態(tài)因素不變，計算水電站完成該出力過程時的最優(yōu)運行方式，即各機組的最優(yōu)分配結(jié)果。具體方法是給定水庫初始水位，盡量降低各時段的耗水量，利用流量特性曲線來逐一時段計算獲得計算期內(nèi)不同時段的不同機組的出力與流量。二是保持水電站流量過程靜態(tài)因素不變，計算水電站下泄時的最優(yōu)運行方式，即不同時段的機組最優(yōu)出力和下泄流量過程規(guī)劃。具體方法是給定水庫初始水位，利用實時經(jīng)濟運行結(jié)果對各個時段進行計算，計算不同時段一個計算期內(nèi)各機組的出力和流量情況。三是給定水電站總出庫水量為靜態(tài)量，通過實驗安排各時段的出庫流量比，計算出總出庫水量不變時水電站發(fā)電量最大的最優(yōu)運行方式。具體方法是給定一個計算期內(nèi)的水電站總出庫水量，轉(zhuǎn)化為水電站初水位、末水位給定，在此情況下用動態(tài)規(guī)劃方法計算水電站出電量最大的最優(yōu)運行方式。

（二）運行設(shè)備

要想提高水電站自身管理制度的硬件水平，首先，要在采購機電設(shè)備時就按照國家相關(guān)部門擬定的標準與自身的采購計劃進行嚴格采購，同時在設(shè)備使用前、使用過程中規(guī)律性地對設(shè)備進行適當合理性檢查。在采購中，還要對技術(shù)與機電處等技術(shù)部門進行技術(shù)把關(guān)。為設(shè)備生產(chǎn)和設(shè)計預(yù)留出合理時間，為優(yōu)質(zhì)設(shè)備的采購提供條件。為了確保設(shè)備的質(zhì)量符合要求，設(shè)備制作完成后還要做好試驗報告，對設(shè)備制作過程中的預(yù)防性試驗、交接試驗等都要進行仔細檢查。

其次，對水電站的運行設(shè)備在其投入運行的初期就要根據(jù)實踐情況對先前制定好的方案進行優(yōu)化，確保技術(shù)的完善，配置符合性能與規(guī)格的機電設(shè)備。一定要現(xiàn)場考察，根據(jù)水電站的實際情況進行設(shè)計。同時在日常運營時要對發(fā)電機進行定期的維護與檢查，確保發(fā)電機組能做到正常運轉(zhuǎn)，不能耽誤水電站的工程進度。對站內(nèi)機電設(shè)備要確保安全性能，制定符合實際情況的管理制度，降低機電設(shè)備使用過程中的安全隱患。

四、水電站綠色經(jīng)濟運行實例分析

目前我國水電站為了達到經(jīng)濟運行的目標，不同的水電站根據(jù)自身的不同情況采用不同的經(jīng)濟運行模式。肇慶市賀江電力發(fā)展有限公司是市直國有水電企業(yè)是主要業(yè)務(wù)對賀江流域（廣東段）水力資源進行梯級開發(fā)和發(fā)電管理的水電企業(yè)。作為肇慶市的老牌水電企業(yè)，其目前是肇慶市最大型水電企業(yè)，企業(yè)發(fā)展歷史最早可追溯至1976年。近年來在市委、市府和市國資委的正確指導下，在社會各界的大力支持下，公司始終堅持“壯大經(jīng)濟規(guī)模，提高質(zhì)量效益，建設(shè)綠色賀電”目標和“一業(yè)為主，多元發(fā)展”的經(jīng)營思路，解放思想，深化改革，科學管理，創(chuàng)新增效，在加快發(fā)展水電主業(yè)的同時，積極拓展酒店服務(wù)、小水電投資，水電設(shè)備安裝，電力銷售等業(yè)務(wù)，多元化發(fā)展勢頭強勁，經(jīng)濟效益穩(wěn)定提高，三個文明建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展。在經(jīng)濟發(fā)展新時期下緊跟時事，樹立人與自然可持續(xù)發(fā)展的目標，成功上榜首批國家綠色小水電，真正做到了經(jīng)濟與環(huán)境建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展。

綠色小水電是指在環(huán)境、社會、經(jīng)濟和安全等四個方面表現(xiàn)優(yōu)秀，處于行業(yè)先進水平的小水電站。綠色小水電站評價是依據(jù)評價標準對運行階段的小水電站進行評價，達到標準要求的電站可以獲得經(jīng)濟激勵。綠色小水電的發(fā)展兼顧水電開發(fā)和環(huán)境保護，對綠色小水電進行綜合評價是農(nóng)村水電開發(fā)管理領(lǐng)域中的一項創(chuàng)新性舉措。在綠色發(fā)展的號召下，賀江公司加強網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測體系建設(shè)和調(diào)度體系建設(shè)，優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，發(fā)揮梯級開發(fā)和生態(tài)保護整體效益;適度均衡經(jīng)濟效益與生態(tài)保護的關(guān)系，制定科學友好的生態(tài)蓄水方案，有效保證生態(tài)需水量，減少資源開發(fā)對環(huán)境的不利影響;以安全標準化建設(shè)帶動小水電技術(shù)創(chuàng)新，通過新工藝，新材料，新設(shè)備的“三新”技術(shù)的推廣和應(yīng)用，達到節(jié)能降耗目的，實現(xiàn)小水電經(jīng)濟效益提升約20%。

五、結(jié)語

本文提出了大部分中小型水電站發(fā)展過程中進行經(jīng)濟運行所需的基本要求并進行了分析，同時對水電站由于自身性質(zhì)的原因運行管理的特殊性、特點明確性，根據(jù)實際情況提出了一些建議與解決方法，希望能對水電站經(jīng)濟運行的工作人員起到一些幫助作用，推動經(jīng)濟運行工作的順利開展。對水電站的經(jīng)濟運行管理優(yōu)化工作早已被相關(guān)研究人員注意到，并已提出了一些行之有效的方法，取得了一定的成就。正如前人所作，未來在經(jīng)濟運行管理的實踐中還需要研究開發(fā)更多的優(yōu)化措施來解決實踐中出現(xiàn)的各式各樣的困難，隨著新理論新技術(shù)的出現(xiàn)，期待未來經(jīng)濟運行研究人員、工作人員能在實踐中最快速度地找到更為優(yōu)秀、符合實際的方案，推動我國水電站工作的發(fā)展。

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（作者單位：肇慶市賀江電力發(fā)展有限公司）