梯級開發(fā)水電站電力補償效益分析與方案比較

一、海浪河流域概況海浪河是海林市境內(nèi)牡丹江左側(cè)的一級支流,河流全長213公里,流域面積5251平方公里。海浪河為山區(qū)性河流,坡陡流急,多峽谷急彎,干流天然落差為530米,上游為黑龍江省降雨和徑流高值區(qū),多年平均徑流深為346毫米,多年平均徑流量為18.2億立方米,水資源相當豐富。

梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化運行對梯級總效益的發(fā)揮起著重要作用。以金沙江中游梯級水電站為例,建立以發(fā)電量最大為目標的優(yōu)化調(diào)度模型,采用改進的poa算法進行計算,通過比較分析5個典型組合方案發(fā)現(xiàn),聯(lián)合優(yōu)化運行包含的水電站數(shù)越多的調(diào)度方案,梯級系統(tǒng)的發(fā)電量相應(yīng)越高,枯、汛期電量之比從1∶2.2增加到1∶1.1。提出基于nash談判的梯級水電站優(yōu)化調(diào)度利益分配模型,模擬結(jié)果表明,該方法能激勵各水電站參與聯(lián)合調(diào)度的積極性,可使水能資源得到合理利用。

本文在簡要介紹灰色系統(tǒng)局勢決策的基礎(chǔ)上,從水電站綜合經(jīng)濟整體效益出發(fā),應(yīng)用局勢決策,對嘉陵江梯級水電站開發(fā)方案進行了計算,從一個側(cè)面獲得了合理的優(yōu)化開發(fā)程序。

對梯級水電站水能計算方程中各要素及梯級電站豐水期、枯水期、平水期的發(fā)電水頭和機組工作情況進行了研究。以某梯級水電站為例,計算了無調(diào)度和有調(diào)度時的發(fā)電效益。結(jié)果表明:在不進行調(diào)節(jié)的情況下,全年發(fā)電總量為316.75億kw.h;在進行調(diào)節(jié)的情況下,全年發(fā)電總量為327.11億kw.h,增發(fā)效益為2.59億元,效益增加近3.3%。

在由\"龍頭\"水庫與若干日調(diào)節(jié)或無調(diào)節(jié)水電站組成的梯級水電中,枯水期末和汛期洪水間隔階段,\"龍頭\"水庫根據(jù)下游電站區(qū)間來水情況,在正常發(fā)電流量外實施小流量泄流補償,不僅可以提高\"龍頭\"水庫的防洪安全性、減少無益棄水,而且可以給下游電站提供更多的發(fā)電水量,改善機組的運行效率。文中建立了梯級水電站實時發(fā)電補償調(diào)度風險分析模式,提出了梯級水電站實時補償增益的計算方法、\"龍頭\"水庫不同補償方案下風險的定量化方法以及基于期望增益最大的補償方案選擇方法。實例研究表明所提出的方法是合理、有效的,具有較好的輔助決策價值。

在河南省的小水電站中,大多為徑流式電站(即無調(diào)節(jié)水庫的電站),這種水電站可調(diào)節(jié)性較差,無功功率輸出占用了較大的功率空間,在豐水季節(jié)嚴重影響發(fā)電效益。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設(shè)備,可以提供感性負載所消耗的無功功率,減少電網(wǎng)電源向感性負荷提供并由線路輸送的無功功率。

本文介紹了承德縣灤河梯級水電站建設(shè)的目的及意義、規(guī)劃原則、規(guī)劃方案,從社會、生態(tài)及經(jīng)濟等方面分析了梯級水電站建設(shè)的效益。實踐證明小水電代燃料工程,是\"國家得生態(tài)、群眾得實惠、企業(yè)得效益\"的工程。

本文主要針對龍頭水庫投運前,金沙江中游梯級水電站聯(lián)合預(yù)泄調(diào)度的問題,通過深入分析梯級電站運行方式,闡明預(yù)泄調(diào)度原理,采用平水年兩場典型洪水日流量過程,分別對各電站單獨運行以及聯(lián)合運行進行模擬調(diào)度計算,并在此基礎(chǔ)上進行對比分析.結(jié)果表明,通過聯(lián)合預(yù)泄調(diào)度能夠有效減少金沙江中游梯級水電站的棄水量,從而達到提高水量利用率、增加發(fā)電效益的目的.

介紹并探討了敖江流域進行“流域、梯級、綜合、滾動”開發(fā)的具體選擇和計算中遇到的一些問題，如貸款條件、計算期、梯級總體財務(wù)評價指標確定、敏感性分析。

通過梯級小型水電站接入電力系統(tǒng)的方案比選過程,結(jié)合潮流計算進行方案分析,最終選出梯級小型水電站接入電力系統(tǒng)的最優(yōu)方案。圖1幅,表1個。

一、龍溪河流域開發(fā)及總體布置獅子灘水電站是我國最早開發(fā)的龍溪河梯級水電站的第一級,也是我國第—個五年計劃中的156項工程之一。全梯級包括獅子灘、上洞,回龍寨、下洞4座水電站。獅子灘距長壽縣城28km,距重慶130km。

1梯級電站的作用以禮河開發(fā)共有4座梯級電站,裝機容量為32.15萬kw,其中一級毛家村電站1.6萬kw,二級水槽子電站1.75萬kw,三級和四級電站各為14.4萬kw。一級毛家村電站具有多年調(diào)節(jié)性質(zhì)的龍頭水庫,二級水槽子電站的水庫具有季調(diào)節(jié)性能,三、四級均為高水頭電站又配有一定容積的日調(diào)節(jié)池,因此梯級電站運行可以調(diào)枯、調(diào)峰,十分靈活。以禮河梯級電站開發(fā)方案是根據(jù)1955年《以禮河技術(shù)經(jīng)濟調(diào)查報告》及其《補充報

三板溪水電站為沅水干流梯級開發(fā)的控制性工程,對下游梯級的補償效益顯著。由于目前尚未實行梯級補償效益償還機制,三板溪水電站補償效益得不到償還,由此致使自身財務(wù)陷入被動的局面。在闡述受益電站一般界定方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合沅水干流徑流特性和補償情況,合理確定了施益電站和受益電站;明確了沅水干流梯級補償效益的界定及計算方法;提出了合理的沅水干流梯級水電站發(fā)電補償效益分配辦法及償付方式。

三板溪水電站為沅水干流梯級開發(fā)的控制性工程,對下游梯級的補償效益顯著。由于目前尚未實行梯級補償效益償還機制,三板溪水電站補償效益得不到償還,由此致使自身財務(wù)陷入被動的局面。在闡述受益電站一般界定方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合沅水干流徑流特性和補償情況,合理確定了施益電站和受益電站;明確了沅水干流梯級補償效益的界定及計算方法;提出了合理的沅水干流梯級水電站發(fā)電補償效益分配辦法及償付方式。

牡丹江下游河段全長260km,規(guī)劃建設(shè)4個梯級水電站,可開發(fā)水力資源約15億kwh/a,占干流可開發(fā)總水力資源的67%.水電工程開發(fā)后,將會大大改善水生態(tài)環(huán)境、改善水質(zhì)、有利于漁業(yè)生產(chǎn).保證城鎮(zhèn)生活供水,并能提高松花江干流佳木斯市的防洪標準,具有明顯社會效益和經(jīng)濟效益.為保護水資源,要限制中游污染排放量,提高廢水處理率,提高廢水重復(fù)使用率,逐步實現(xiàn)廢水資源化,在發(fā)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的同時,加強水污染的防治工作.

牡丹江下游河段全長260km,規(guī)劃建設(shè)4個梯級水電站,可開發(fā)水力資源約15億kwh/a,占干流可開發(fā)總水力資源的67%.水電工程開發(fā)后,將會大大改善水生態(tài)環(huán)境、改善水質(zhì)、有利于漁業(yè)生產(chǎn).保證城鎮(zhèn)生活供水,并能提高松花江干流佳木斯市的防洪標準,具有明顯社會效益和經(jīng)濟效益.為保護水資源,要限制中游污染排放量,提高廢水處理率,提高廢水重復(fù)使用率,逐步實現(xiàn)廢水資源化,在發(fā)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的同時,加強水污染的防治工作.

本文重點闡明了在水電站梯級開發(fā)領(lǐng)域中的資金管理,并針對水電項目的特點和問題進行了分析,資金密集性大,電站前期的資金籌措和管理困難等等。筆者結(jié)合行業(yè)內(nèi)一些公司的成熟做法和自己的實踐,對這些問題展開并提出了一些建議和意見。

《華東水電技術(shù)》1997年第2期 沙溪梯級開發(fā)中第一個建成的 水電站——高砂水電站 徐光亮 (電力工業(yè)部華東勘測設(shè)計研究院杭州310014) 沙溪是閩江的主流，流域面積 11793km，約占閩江流域面積的2o，流域 多年平均徑流總量11o億m。。沙溪干流自永 安以下至沙溪口河長126km，可利用落差 66m，擬建6個中型水電站和1個航運樞紐， 計裝機容量26．55萬kw，年發(fā)電量1o．13億 kw·h。梯級電站建成后，沙溪將成為5級通 航河道，可通航300t級船隊，年運力450萬 t。梯級電站中，目前在建電站有斑竹，官蟹 航運樞紐即將建成，待建有沙縣、臺江、竹 洲和貢ji電站。高砂水電站為流域梯級中第 一 個建成的水電站。 高砂水電站位于沙縣

為解決現(xiàn)有梯級水電發(fā)電補償效益核定及分攤方法的不足,提出基于＂等效電量＂概念的＂核定電量＂補償效益計算法,建立能夠同時兼顧各電站主觀偏好且保持群體一致性的效益協(xié)調(diào)分攤模型。新計算法考慮市場環(huán)境下的分時電價差異和電網(wǎng)對電站增發(fā)電量的吸收限制,且相關(guān)參數(shù)均由實際運行資料率定而成,使得計算結(jié)果更貼近實際值。新模型依據(jù)各方協(xié)商確定的分攤原則,先以單站分攤比例最大為目標獲取個體偏好下的分攤原則權(quán)重向量,然后按照群體一致性原理求得各分攤原則的群體權(quán)重,最后以距離不同分攤原則的分攤結(jié)果最近為目標計算各電站的分攤比例。計算實例表明：補償效益核定結(jié)果公平、合理,符合事實;補償效益分攤結(jié)果更好地反映了梯級中施益電站與受益電站在補償效益產(chǎn)生中的作用大小,易被各方接受。

為分析大渡河雙江口水電站補償調(diào)節(jié)對其下游梯級電站的發(fā)電補償效益,建立了發(fā)電量最大化兼顧最小出力最大化的中長期水庫群優(yōu)化調(diào)度模型,采用逐步優(yōu)化算法(poa)求解模型,比較分析了有無雙江口水電站補償下的梯級發(fā)電情況,研究了雙江口水電站對大渡河梯級的發(fā)電補償效益。結(jié)果表明,雙江口水電站對下游梯級的發(fā)電補償效益顯著,其補償調(diào)節(jié)可增加大渡河雙江口以下24個梯級多年平均發(fā)電量約31.2×108kw·h,增加多年平均枯水期電量約60.2×108kw·h,提升多年枯水期平均出力166.6×104kw,提升多年枯水期最小出力205.5×104kw;按照目前上網(wǎng)電價水平,并考慮分期分時電價的情況下,雙江口水電站的補償調(diào)節(jié)可增加其下游24個梯級收入共計19.101×108元(含稅)。

結(jié)合國內(nèi)流域梯級開發(fā)的工程建設(shè)經(jīng)驗和當前國內(nèi)電力體制市場化運營改革實際,探討了“流域、梯級、滾動、綜合”的八字方針指導(dǎo)水電建設(shè)實踐工作的重要意義,希望借西部大開發(fā)的歷史機遇和國家電力體制改革的大潮,積極推動水電全面、科學(xué)、合理地高速發(fā)展,為西部經(jīng)濟跨越式發(fā)展、可持續(xù)性發(fā)展及整個西部大開發(fā)工作奠定堅實基礎(chǔ)。表2

一、梯級水電站概況黃河支流洛河上有禹門河、具有水、張村、崛山4座梯級水電站,故縣水庫是一座以防洪為主,以灌溉、供水、發(fā)電綜合利用為目標的大型水利樞紐,最大壩高125m,總庫容11.75億m3,電站裝機容量60mw,3臺機組于1992年年底并網(wǎng)發(fā)電,主要承擔洛陽地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)峰任務(wù)。其調(diào)峰運行,使得下游各電站在一日內(nèi)流量變幅較大,同時,產(chǎn)生的不穩(wěn)定流對洛寧、宜陽等縣的灌溉、發(fā)電、供水和水產(chǎn)養(yǎng)殖等造成一定的影響。