摘 要:目前,我国全国小型水电站数量较多,装机总量大,是部分农村地区供电系统的主要发电源。但随着我国经济水平的提升,对水电站发电量、装机容量的扩容改造需求日益凸显,本文主要关注小型小型水电站技术升级和改造中的存在的若干问题,并根据实际经验给出指导性解决意见。
关键字:小型水电站;技术改造;问题;解决措施
一般认为,小型水电站是指发电量在10MW以下的水力发电站,小型水电站可作为农村和少数人口定居地的主要电能供应来源,减少对公共电网的依赖,是我国公共电网系统的重要补充。资料显示,截止2017年,我国小型水电站有约45000座,装机总量达80000MW,年发电量约2000亿kWh。小型水电站为地区经济发展做出了重要贡献,但小型水电站的技术改造和扩容升级相对而言比较复杂,一直以来都是相关部门管理工作中的难点。
一、我国小型水电站的基本情况
(一)水电站建设的历史背景
上个世纪八十年代初期,我国经济基础差,农业生产比较落后,对水力资源的开放利用还不够充分,全国水利系统以中、大型水电站、防洪堤坝,灌溉系统为主。为了进一步提高水力资源的利用率,提高生产力水平,由国家带头投资建设了很多中小型水电站,这些水电站大多数是在现有的防洪堤坝和灌溉系统之上改造而来的。这些小型水电站的建成很好的弥补了地区水力资源利用率不足的问题,对城乡用电起到了积极地补充作用。
改革开放以来,我国工业发展迅速,乡镇经济体迅速崛起,对电力资源的需求不断扩大。建设更多更高装机容量的小型水电站是解决能源供需失衡问题的有效方法,因此全国各地区开始大力开展小型水电站建设,采取公私合营、商业化管理、政策支持等方式调动社会资金参与小型水电站建设中来,使水电系统得到了迅速的发展。
(二)我国目前小型水电站的主要类型
目前我国小型水电站依照河段水力资源的利用方式不同,主要可分为以下几种类型:一、堤坝式水电站,以堤坝为核心,形成人工水位落差的小型水电站,多建设在河流中下游的平缓河段中;二、引水式水电站,利用引水渠和引水坝引导湍急水流进入厂房进行发电的水电站,多修建于山区河道,建设条件比较宽松,对环境的影响小;三、混合式水电站,采取上述两种方式综合利用河段水力资源的水电站。
二、小型水电站技术改造的现状和遇到的主要问题
早期建设的小型水电站普遍存在以下几点问题:水资源利用率不高;工程标准不符合规划,存在安全隐患;设备老化,影响发电率;发电站效益较差。对这些小型水电站进行升级改造迫在眉睫。对这些水电站进行改造的工作中,提升水资源利用率,提高经济效益是核心目标。进行压力管道更新、机电设备更新扩容是主要手段。
研究表明,对小型水电站进行技术升级改造,从经济角度出发,可有效提高水电站装机容量,增加发电效率,减少故障率,从而提升水电站经济效益。从社会角度出发,改造后的水电站有利于保障地区用电安全,能发挥更好的防洪灌溉功能,安全系数也得到了提高,改造工程还能促进经济发展,水电站经济效率提高后,员工待遇也有所提高。从生态角度出发,改造后的小型水电站由于发电效率提升,可替代一部分火力发电的电能供应,对生态环境有积极的影响。
在进行小型水电站技术改造的过程中,最普遍的问题是小型水电站经济效益差,而技术升级改造需要的资金比较多,水电站自身或地区政府无力负担高额的改造费用,部分水电站因此降低改造力度,改造后的效果不佳,需要二次改造。另外,很多地区采取承包制将水电站的经营权交给承包方,承包方出去经济效益考虑不愿意对水电站进行改造。最后,从整体水利系统的角度出发,水电站的技术改在往往会改变整个河流的水文情况,对下游电站造成影响,所以必须科学规划好整体改造方案,互相配合,很多小型水电站缺乏整体规划的指导,无法独自升级改造。
三、小型水电站技术改造主要问题的解决方案
(一)由政府牵头统一升级改造
小型水电站技术改造是一项整体的系统性工程,从前期考察到施工,再到工程验收,都需要系统性的规划,政府应当在这一过程中起到整体管理和领导作用,对水文系统和水力发电站的整体布局和改造方案有整体的把握,采取行政手段制定技术升级指标和执行方案。
(二)加大资金投入
小型水电站改造工作中遭遇最关键的问题是资金不足,很多小型水电站本身经济效益不佳,无力承担改造费用,政府应当加大资金投入力度,坚实推进小型水电站改造工作。除此之外,还可以鼓励小型水电站寻求民间资本的帮助,减免其贷款专项利率,对融资企业免除一定税额,从而更好的进行技术升级改造。
(三)采取科学合理的改造方案
小型水电站的升级改造可依据自身情况选择淘汰或改造发电设备,对于已经超过使用年限的老旧设备,应当废弃后更换新机。对于部分使用时间不长,但效率不够的设备,可采取更换线圈、清理电机、修复维护等方式进行升级,降低改造成本。
四、结束语
“十三五”以来,小型水电站的更新改造工作已经到了攻坚突破阶段,国家非常重视小型水电站的技术升级改造工作,目前我国全国各地的小型水电站改造工作已经全面展开。在改造工作中,相关技术和决策还有不成熟的地方,需要相关部门和专业人士一同努力,使小型水电站的改造取得更大的成效。
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