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    小水電脫水段的特點與形成因素

       日期:2017-10-30     來源:中國節能在線    瀏覽:53    評論:0    

      脫水段指攔河筑壩或引水后,在一定時段內壩下出現水量很少,甚至為斷流的河段。從定義里面可以看出,導致脫水段的原因是攔河筑壩或引水,表現是河道減水或斷流。從定義里面可以看出,脫水段不是小水電的專用詞匯,大中型水電站、小水電,以及沒有電站的水庫都可能導致脫水段的產生。

      小水電的特點

      小水電可以分為壩式、引水式和混合式三種基本類型。簡單的解釋,壩式水電站通過筑壩蓄高水位獲得發電水頭。根據廠房位置的不同,壩式水電站又可以分為壩后式水電站、壩內式水電站、溢流式水電站、河床式水電站等。引水式電站則是通過引水道(如引水隧洞、壓力鋼管等)引水獲得發電水頭。混合式是以上兩種方式的綜合。

      壩式水電站通常建在河道坡降較緩且流量較大的河段,大家經常聽到的三峽水電站、葛洲壩水電站、新安江水電站等是壩式水電站,壩式電站多為大中型水電站。引水式電站通常建在河流比降較大、流量相對較小的山區或丘陵地區的河流上,大家去山區丘陵地帶看到山上有引水管通向山下的發電廠房的是引水式電站。小水電多是引水式電站。

      引水式電站&脫水段示意圖

      水電站筑壩蓄水,便形成了水庫,水庫可以調節河道徑流。根據水庫調節能力的大小,水電站又可以分為有多年調節、年(季)調節、周調節、日調節等水電站。無調節水庫的電站稱為徑流式水電站(run-of-riverhyowerstation)。由于日調節水電站一般只在枯水季進行日調節,在汛期常采用徑流發電方式,所以通常認為日調節水電站也屬徑流式水電站。大中型水電站通常是多年調節、年(季)調節電站。

      小水電多是徑流式水電站。理論上,小水電可以不產生脫水段,即原保持原有河道不斷流。壩式水電站可以來多少水發多少電,保持原有河道不斷流;引水式電站則可以僅引用部分來水發電,釋放剩余流量來保持原有河道不斷流。從小水電的特性來看,脫水段不是必然的。萊茵河是縱貫中歐、西歐的一條重要河流,其中阿爾卑斯萊茵河段干支流上共建大小水電站56座,總裝機容量477萬kW。大家沒見報道說萊茵河小水電造成脫水段吧。

      我國小水電脫水段怎么來的呢?

      需要說明的是,河道斷流既有小水電因素,也有非小水電因素。許多河道,尤其山區小河流,干旱季節河道本來就沒有水,這時候小水電下游河道沒水顯然不能怪在小水電頭上。徑流式水電站干旱季節具有這個特點,你不能在它上游沒水的時候指責它下游沒有水,這是顯而易見的道理。

      我國小水電脫水段的形成主要有四個原因:小水電的綜合利用、小水電的開發理念、小水電的上網電價,以及小水電的效益最大化。

      (1)小水電的綜合利用。水有很多種用途,灌溉、飲用、養殖、發電、航運等等,小水電屬于水利設施,建起了電站大壩,蓄水形成了水庫,自然人們就會使用它的綜合功能。于是,電站的水并不是單單從發電角度來考慮,水少的時候得存著應對干旱,水多的時候得攔著抗洪。我國人多、水少、水污染問題導致人們更多的利用小水電的綜合功能。在這種情況下,對水的使用安排可能導致小水電形成脫水段。比如干旱季節,小水電水庫里面的存著的那些水是寶貴資源,這時候脫水段是次要的了,通常人們不會指責小水電,反而會覺得小水電作用不小。這個因素其實應該算外因,并不是小水電行業內部因素。

      (2)小水電的開發理念。建國初期,神州大地到了晚上基本一片漆黑,煤油燈、蠟燭啥的占據照明絕對主力。那時候技術落后,全國僅有屈指可數的幾個電站。發展生產力,提高生活水平,邁向現代化,最重要的一點是解決供電問題。當時的技術水平下,小水電幾乎是唯一的選擇,于是小水電在國家的鼓勵和支持下蓬勃發展。但很遺憾,受制于當時的經濟技術發展水平和生態環保認知水平局限,小水電規劃、設計、建設、運行各階段脫水段問題并未得重視。小水電最小下泄流量的概念,是2000年前后才開始出現在國家和某些省小水電開發管理相關法律法規、技術規程、文件里的。我國小水電脫水段的形成有其歷史緣由,和不同時期小水電開發理念有直接關系。

      (3)小水電的上網電價。小水電的電賣給電網,上網電價由物價局制定。小水電的上網電價通常分為峰電和谷電,白天是峰電,晚上是谷電。峰谷電價是有很大差別的,比如浙江省溫州市,某小水電站峰電上網電價為0.51元,低谷電價為0.20元。峰谷電價的差別意味著同樣的水,在不同的時間發電,會產生不同的效益。于是小水電盡量白天發電,夜晚蓄著水,不發電。這是脫水段產生的第三個原因。

      (4)第四個原因,也是最重要的原因:小水電的效益最大化。在沒有監督的情況下,小水電站業主在利益最大化的驅動下,會選擇攔蓄盡可能多的水來發電,也就是說小水電業主會選擇不釋放最小下泄流量,從而導致引水式電站形成脫水段。近些年,我國建設的小水電,政府都批復要求有最小下泄流量,但在缺少監督的情況下,業主通常不按要求釋放最小下泄流量,這樣一個個或長或短的小水電脫水段就形成了。

     
    標簽: 水電
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