对提高小水电站经济效益探讨

摘要：目前，我国小水电开发快速发展，取得了可喜的经济和社会效益。在市场经济条件下，小水电的开发利用应特别注重效益分析。尽量采用低压机组可节约电站投资，采取梯级开发或跨溪流引水，增加发电水量，充分利用水能资源，可提高电站发电效益，均有利于提高电站经济效益，缩短投资回收年限。

关键词:小型水电站；水电站设计；经济效益

随着国家投资体制的不断改革，电力已成为人们首选的能源，水电是世界公认的目前最具备规模发展的清洁和可再生能源。因此小水电的开发和建设正在兴起，而这些小型水电站又处于系统电网的末端，无直配近区负荷，而且在电力买方市场中还是极具竞争力的。水电的发展要靠自身良好的经济效益去吸引，去聚集社会闲散的资金，通过股份的方式来开发。因此注重电站的效益是电站能否开发的关键，效益贯穿于电站开发的始终，是早日开发水力资源为人类所利用的前提条件。在水电站的设计工作中，要结合实际、高度负责、精益求精地对设计方案给予全面考虑，因为一个切实可行的方案直接决定和引导人们去投资去开发建设。目前第二期农网改造已接近完成，系统电压比较高，小型水电站要把多余的电能送出去，如果设计和运行时不采取有利措施将很困难，这必将给小型水电站带来很大的经济损失。

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一、尽量采用低压机组

（1）高低压机组的技术比较

由于小水电站在系统中一般不占重要位置，且装机容量不大，对大网的影响不大。主要是担负地方调峰任务，只发高峰电，不发低谷电，故开停机较频繁，这就要求机电设备及控制性能可靠、安全耐用，机组的台数选择要有一定的灵活性。以目前总装机1000kW的水电站来说，若选用1台高压机组，显然不够灵活；选用2台高压机组，单机容量则为500kW，如邻县的黄坑电站就采用单机容量500kW的高压机组。当然机组本身质量过关，技术性能可靠等均无问题，两台机组可据来水情况运行也较灵活，与高压机组配套的高压电器设备均可达到技术要求，也被电站设计中广泛采用。

但在近两年的开发建设中，单机500kW、630kW的低压机组已广泛投入使用，如我县的大石坪电站就采用了单机为630kW的低压机组，且其配套的电气设备运行性能良好。特别是低压万能式空气断路器DW15~1600、2500、4000系列的投入使用，取代了目前国内量大面广的老产品DW10系列，满足了我国当前配电网络的使用要求，消除了以前空气开关（断路器）机械误动或合不上的缺陷，使机组在并网发电达到同期条件时能一次合上，且运行稳定，不会发生误动误跳等现象。本断路器在作为分配电能及保护线路和电源设备的过载，欠电压和短路上，起到了安全和高效运行的技术保证。据称，目前单机800kW的低压机组也已经建成投运，可见大容量的低压机组在技术上已趋成熟并正被实践中广泛采用。最关键的一点是采用低压机组投资较省。

（2）高低压机组的经济比较

采用高压或低压机组时，要综合考虑主接线情况，采用二机一变接线方案是综合投资和年运行费最经济的一种，对于只发高峰电的电站，主变故障无法送电的可能性是很低的，由于主变运行时间短，且维护检修时间充足，故“一变”存在的缺点不突出。现以“二机一变”方案对高低压机组的选择作比较，且以单机500kW为例来比较说明。10kV配电装置、线路同。高低压机组投资见表1、表2：

表1高压机组投资表

表2低压机组投资表

从表1和表2可以看出，选用低压机组，其机电设备及土建部分可节省投入79.5万元，缩短了静态回收年限。

二、引用不同溪系的流量提高发电量

引用不同溪系的流量，使流域面积扩大，水能利用率提高，可直接增加发电量，单位kW投资节省了，使技术经济指标明显提高。如某电站，由于种种原因，在两溪流聚合点以下无条件开发电站，现在会合点以上主溪流建造一水库，坝址以上集雨面积为18km²，而在会合点以上的另一溪流拦堰引水至水库，该堰坝以上集雨面积为8km²,引水明渠长120km，增大了流域面积，经测算效益明显提高。

三、集雨面积大溪系长的资源应考虑梯级利用或建多个水库

为充分开发及利用水力资源，为社会经济发展服务，对于那些有梯级开发条件的流域，要进行梯级电站开发，对本身水库小，集雨面积大，全年过水弃水情况频繁，溪床较陡斜，则需在上游溪床较平缓的地段再建一水库,以有效地拦蓄丰水期径流来水量，以便更好地加以调节及引用发电，可大大提高水电站的发电效益。

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四、新技术的运用可减少设备投入及人员配备，提高劳动生产率

随着科学技术的发展，水电站的新科技新技术也在不断地研究发展及付诸实践中。如电站自动化程度的提高，远控、微控、无人值守电站的实施，直接提高了劳动生产率。单机800kW的低压水轮发电机组的投产问世并运行良好，给水电站的机电设备及保护、绝缘等级的提高迈进了一大步。据称，低压1000kW水

轮发电机及有关设备正在研究中。这些新技术的应用将给水电站带来勃勃生机，直接提高了劳动生产率。

五、通过技术经济比较选取最优开发方案，合理进行无功补偿

每一个水电站项目的开发，都必须通过充分的论证，多方案多种形式的比较，既要技术上切实可行，又要经济上合理，经效益测算须符合国民经济内部收益率要求，通过设计人员科学的态度精益求精，以对水电事业高度负责的精神，对电站项目进行技术经济综合比较，选出最优开发方案。

按规定，小水电和县电网在产权分界点考核无功，功率因数0.8。由于小水电站主变无功损耗较大，部分小水电用降压变代替升压变，丰水期超发有功和电网电压过高等原因，小水电站欠发无功的现象比较普遍。但不顾客观实际，单纯要求小水电发足无功，不利于充分利用水资源，也不利于电网的无功平衡。合理的无功补偿方案，是在变电所安装电容器进行分散补偿。几年来，该县采用调换升压变，对分接头进行改造，由电站投资在变电所安装电容器和改造励磁系统等措施，既减少了小水电的无功赔偿，又使县电网无功潮流分布更合理，并提高了电网电压合格率和降低了线损。

六、结语

建造一个效益好的水电站，在设计阶段需要考虑许多因素，全盘加以权衡，认真组织设计。如采用低压机组则运行维护简单，技术易掌握，投资节省，收益大，人员相对较少，年运行费用低，效益显著，投资回收年限短；至于引用流量、采用梯级开发与多个水库、新技术应用、最优方案选择等均在不同程度上能提高电站综合效益，是设计人员必须认真考虑的问题，积极做好水电开发的参谋，更好地促进水电事业的发展，从而加速电站建设所在地边远山区的脱贫致富和农村经济的发展。

参考文献：

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【4】崔明.变电站与水电站综合自动化【M】.