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小水电站技木改造工作亟待加强

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/5/4 15:57:31   

  所属频道:  水力发电    关键词:  电站 工作 水电

1 引言

我国拥有小水电站4.3万多座,大多数建于上世纪70~80年代,经过几十年运行,这些小水电站设备陈旧、电气老化严重、绝缘性差、控制保护方式落后、机组振动及噪音大、整体故障率高、能量转换效率低,甚至存在严重的安全隐患、严重威胁着电站职工的身心健康和生命安全,急需进行技术改造。

2 小水电站目前存在的主要问题

根据我所对全国几个省(市、区)的小水电站进行的初步调查结果[1],建于上世纪70~80年代的小水电站主要存在以下问题:

1)机组设备本身存在缺陷。由于受当时设备制造技术水平所限,加上这些年来各地对老电站维护投入不足,导致整个机组跑、冒、渗、漏现象严重,机组整体故障率高,发电能力大大下降。

2)设备陈旧。调查中发现,有的电站机组已超期服役,电气设备老化严重,绝缘性差,绝大部分器件已属淘汰产品,备品备件解决困难,随时都有可能发生事故。

3)机组主要性能参数与电站实际运行参数不匹配,水轮机处于非最优工况区运行,导致机组运行效率低、振动及噪音大,而且机组使用寿命也将大大缩短。产生这一问题的主要原因为:①早期建成的一些小水电站,由于受当时客观条件限制,常常出现“有机找窝”或“有窝找机”现象;②许多老电站的机组生产于特殊年代,不按电站具体条件而硬性套用定型图纸,而我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少,不少小水电站只能套用相近转轮;②电站设计时由于缺少必要的水文资料,导致电站建成后实际的来水量和水头与设计工况不符,或者电站由于泥沙淤积、下游水位提高,使得电站的发电水头降低、导致机组的运行工况偏离最优工况。

4)电站运行管理技术、方法落后,监控、操作、记录等均需人工进行,自动化管理程度低。当机组发生异常、状态发生变化或参数超限时,难以及时报警,安全可靠性差。值得一提的是,该类电站职工长期在噪音严重的机组旁值守,其身心健康必将受到严重影。

5)电站技术人员观念陈旧、信息相对封闭、缺乏培训,许多先进的管理经验和经济实用的新材料、新技术、新设备得不到很好的推广应用。

3 亟待开展的工作

面广量大的小水电站存在上述严重问题已引起我国有关部门的高度重视。水利部于2003年颁布了《农村水电技术现代化指导意见》,要求新建水电站都要按无人值班(少人值守)进行设计和建设。20世纪90年代以前建设的水电厂,要做出技术改造规划,在2010年前全部实现无人值班(少人值守),2015年农村水电行业全面实现现代化。据我们了解,《农村水电技术现代化指导意见》颁布后,新建水电站都基本都能做到按无人值班(少人值守)进行设计和建设,但老电站技术改造工作由于种种原因进展迟缓,有必要进一步加大工作力度。我们认为目前急需开展的工作是:

1)对我国小水电站的现状进行全面调查评估。建议由国家行业主管部门(例如水利部水电局)牵头,会同各省市行业主管部门对全国小水电站进行注册登记,并组织有关专家组对电站的设备状况(包括检修及事故停机时间)、技术水平(机组的先进性和运行管理现代化程度)、能量转换效率和安全隐患等进行全面调查和评估。在此基础上编制切实可行的老电站技术改造规划,建议参照水库大坝评估方法,按电站存在问题的类型和严重程度,将全国小水电站分为一、二、三类,对于问题严重的三类电站,限期进行技术改造。当然,对于安全隐患严重,无法实施技术改造的老电站,也可参照水库大坝安全管理办法,拆除重建、甚至报废。

2)制定相关政策支持小水电站技术改造。调查表明,老电站经改造后,平均效率能提高10%左右,可更为高效地利用我国宝贵的水电资源,有利于我国节约型社会建设。同时,老电站技术改造几乎不会对生态环境造成任何破坏,如果引入“一体化设计”的新理念,反而会有利于生态环境的改善,在水电开发受生态环境制约愈来愈严重的今天,其意义更为重大。但目前,经济发达的地区,老电站技术改造工作进展较好,而经济欠发达地区老电站技术改造工作举步维艰,究其原因主要是政策和观念问题。建议参照病险水库除险加固的办法,由国家出台相关政策,如中央财政补助、税收优惠和新电新价政策等,鼓励投资流向老电站技术改造。浙江省实施的新电新价政策(技术改造后新增发电量电价由0.36元/kW·h提高到0.42元/kW·h)收到了很好效果。

3)加大监督和检查力度。小水电行业主管部门应对各地老电站技术改造规划、国家相关政策执行情况及国家财政资金使用情况加大监督和检查力度,并会同地方行业主管部门,组织有关专家及时对完成技术改造后电站的运行效果进行评估和验收,以确保2015年我国农村水电行业现代化的全面实现。

4)加强人才培养和技术培训。行业主管部门应采用多种形式加强小水电规划、设计、施工和管理人员的技术培训工作,切实引导先进的规划设计理念、先进的运行管理方法以及先进实用的新材料,新技术、新设备在小水电建设和管理中的应用。

4 预期效果

我所近年来的实践表明,小水电站实施技术改造后社会、经济和生态环境效益明显,主要体现在:

1)小水电站技术改造工程具有显著的社会效益。小水电站技术改造工程可大大提高电站运行的安全可靠性,电站噪音明显降低,职工劳动强度显著减轻,生产条件得到改善,从而更好地保障职工的身心健康和生命安全。

2)小水电站技术改造工程具有显著的经济效益。一般情况下,技术改造后,机组的能量转换效率平均能提高10%左右,对于可实行增容的电站[2],发电量的提高幅度可更大,如对全国老电站全部进行技术改造,相当于新增300多万kW装机。从而不仅使我国有限的水电资源充分发挥作用,有益于节约型社会建设,而且具有十分明显的经济效益。

3)小水电站技术改造工程具有显著的生态效益。近年来,水电开发受生态环境因素制约的情况愈来愈严重,而老电站技术改造几乎对生态环境没有任何破坏,如果引入“一体化设计”的新理念,反而会有利于生态环境的改善。

小水电站面广量大,技术改造工作任重而道远。但只要我们明确目标,认真规划、积极推进,小水电站技术改造这项功在当代、利及后人的工程一定会得以顺利完成。

参考文献:
[1] 吕建平.新疆小水电站考察与改造可行性研究[R].水利部农村电气化研究所,2004,11.
[2] 徐锦才,张巍,徐国君等.农村小水电站机组增容改造的方法[J].中国农村水利水电2004,6.

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