摘 要:未來(lái)水能資源開(kāi)發(fā)利用的發(fā)展趨勢(shì)是以流域?yàn)閱挝粚?shí)行水能資源的統(tǒng)一開(kāi)發(fā)和利用,即形成流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群,梯級(jí)水電站水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度共同進(jìn)行流域水能資源的開(kāi)發(fā)、利用、治理、保護(hù)等,實(shí)現(xiàn)流域水能資源的高效利用。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的理論研究和實(shí)踐探索,我國(guó)形成了一系列具有共性又各具特色的水電站水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行模式。文章簡(jiǎn)要闡述了我國(guó)流域梯級(jí)水電站群聯(lián)合運(yùn)行模式現(xiàn)狀、面臨的問(wèn)題以及前景展望,具有一定的工程實(shí)際意義。
關(guān)鍵詞:梯級(jí)水電站群;聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行;前景
前言
在河流水能資源的開(kāi)發(fā)利用中,為滿足防洪興利雙重目的,形成一群共同工作、一定程度上相互協(xié)作、共同調(diào)節(jié)徑流、滿足流域整體中各部門(mén)的多種需要的水庫(kù),稱之為梯級(jí)水電站水庫(kù)群。梯級(jí)水電站水庫(kù)群最主要的特點(diǎn)是上下庫(kù)間的水力聯(lián)系,集中體現(xiàn)在位于上游的、較高調(diào)節(jié)程度的水庫(kù)對(duì)天然來(lái)水起了調(diào)節(jié)作用,改變下游水庫(kù)入庫(kù)流量的年內(nèi)分配、甚至年際分配。
目前,以流域?yàn)閱卧獙?shí)行水資源的綜合開(kāi)發(fā)與統(tǒng)一管理,已經(jīng)在世界范圍內(nèi)形成了一個(gè)潮流。我國(guó)地域遼闊、河流眾多,大江大河徑流充沛、落差巨大,蘊(yùn)藏著極為豐富的水能資源,形成了十三大水電基地,是我國(guó)能源的重要組成部分。
1 我國(guó)流域梯級(jí)水電站群聯(lián)合運(yùn)行模式現(xiàn)狀
我國(guó)水能資源在地域分布上具有局部河段或區(qū)域資源集中的特點(diǎn),有利于形成規(guī)?;乃娀?,目前我國(guó)已經(jīng)形成了包括黃河上游、烏江流域、瀾滄江流域等在內(nèi)的十三大水電基地。
我國(guó)水電開(kāi)發(fā)模式經(jīng)歷了四個(gè)主要的發(fā)展階段:傳統(tǒng)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的指揮部模式;市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下的業(yè)主負(fù)責(zé)制;流域、梯級(jí)、滾動(dòng)、綜合開(kāi)發(fā)機(jī)制;混合所有制股份企業(yè)流域開(kāi)發(fā)模式。
目前“流域、梯級(jí)、滾動(dòng)、綜合”水電開(kāi)發(fā)模式,仍然是當(dāng)前乃至今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)水電開(kāi)發(fā)模式的主流,該模式以已建水電站為母體,用母體水電站的發(fā)電效益來(lái)逐級(jí)開(kāi)發(fā)流域內(nèi)的其他水電站,以水電效益為龍頭形成匯集流域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合效益,達(dá)到開(kāi)發(fā)與保護(hù)并重、實(shí)現(xiàn)流域資源的可持續(xù)發(fā)展。遵循水電站建設(shè)規(guī)律,結(jié)合電力市場(chǎng)供求狀況,優(yōu)先開(kāi)發(fā)條件好,調(diào)節(jié)能力強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益顯著的水電站,充分發(fā)揮流域綜合效益。并建成了清江干流、三峽梯級(jí)、烏江梯級(jí)以及瀾滄江干流等具有代表性的梯級(jí)水電站水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度模式。
2 我國(guó)流域梯級(jí)水電站群聯(lián)合運(yùn)行面臨的問(wèn)題
實(shí)現(xiàn)流域梯級(jí)水電站群的聯(lián)合運(yùn)行,是流域梯級(jí)水電站建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì),能夠大大提高流域水能資源利用效率,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化,而然,梯級(jí)水電聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行仍在存在著許多挑戰(zhàn)。目前比較突出的主要有三個(gè)方面:
2.1 組成流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群的各個(gè)電站之間發(fā)電計(jì)劃的制定與協(xié)調(diào)
在作出流域洪水預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,按照電網(wǎng)調(diào)度的要求,及時(shí)調(diào)整水庫(kù)調(diào)度計(jì)劃,制定組成流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群的各個(gè)電站的發(fā)電計(jì)劃制定與協(xié)調(diào)是一個(gè)復(fù)雜的長(zhǎng)期過(guò)程,加之電力體制改革、電力市場(chǎng)化交易等環(huán)境因素的影響,對(duì)流域干支流梯級(jí)水電站水庫(kù)群發(fā)電計(jì)劃的協(xié)調(diào)是流域梯級(jí)水電站群聯(lián)合運(yùn)行面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。
2.2 流域各個(gè)主體之間的效益分配與補(bǔ)償機(jī)制
對(duì)于梯級(jí)開(kāi)發(fā)、投資多元化的流域,在其聯(lián)合運(yùn)行實(shí)施中,應(yīng)充分考慮各個(gè)主體的利益,建立完善的效益分配與補(bǔ)償機(jī)制,避免水庫(kù)長(zhǎng)期處于低水位運(yùn)行,嚴(yán)重影響流域的發(fā)電效益和防洪調(diào)度。
2.3 組成流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群的各個(gè)電站之間信息與資源的共享
目前我國(guó)大多數(shù)流域的信息采集系統(tǒng)仍不夠完善,比如水情遙測(cè)站點(diǎn)數(shù)量較少或者除了梯級(jí)各水電站上下游少數(shù)幾個(gè)標(biāo)志性的站點(diǎn)以外,其余的遙測(cè)站點(diǎn)均同時(shí)布設(shè)了水文部門(mén)的報(bào)訊站點(diǎn)等,造成重復(fù)建設(shè)。此外,由于各系統(tǒng)信息采集、編制口徑不一致,限制了信息數(shù)據(jù)的共享性等。
3 我國(guó)流域梯級(jí)水電站群聯(lián)合運(yùn)行前景展望
目前,我國(guó)正處于電力改革、電力市場(chǎng)化交易的試行階段,未來(lái),流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度將從以下幾個(gè)方面取得長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。
3.1 流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群運(yùn)行模式自動(dòng)化水平提高
將水庫(kù)調(diào)度原則和電力市場(chǎng)原則相結(jié)合,考慮水電站工程樞紐安全、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響等因素的基礎(chǔ)上,在未來(lái)電廠“無(wú)人值班”、“少人值守”發(fā)展趨勢(shì)的要求下,提高電能傳輸質(zhì)量,注重設(shè)備的更新改造和預(yù)防性檢修,節(jié)省投資,隨著計(jì)算機(jī)水平不斷提高,流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度工作自動(dòng)化水平將不斷提高。制定合理的發(fā)電計(jì)劃。提高設(shè)備自動(dòng)化水平。
3.2 流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度機(jī)制更加完善
通過(guò)公平協(xié)商,完善流域效益分配機(jī)制,兼顧上下游和干支流之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,促進(jìn)資源優(yōu)化利用。一方面,完善梯級(jí)水電站水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度的利益分配和補(bǔ)償機(jī)制的法律保障和政策措施。另一方面,研究聯(lián)合調(diào)度的利益分配和補(bǔ)償機(jī)制,充分協(xié)調(diào)各方利益,促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的和諧發(fā)展。同時(shí)確保公益性調(diào)度行為有效實(shí)施。
3.3 進(jìn)一步關(guān)注流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)等需求
將生態(tài)環(huán)境保護(hù)因素,納入聯(lián)合調(diào)度統(tǒng)一考慮,促進(jìn)社會(huì)對(duì)水電的客觀認(rèn)識(shí)和正確判斷,積極探索梯級(jí)水庫(kù)群防洪、興利與生態(tài)環(huán)境相互協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的水庫(kù)綜合調(diào)度方式,減少水庫(kù)群對(duì)河流生態(tài)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境造成的負(fù)面影響,將水庫(kù)群對(duì)河流生態(tài)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境造成的負(fù)面影響控制在可承受范圍內(nèi)。
4 結(jié)束語(yǔ)
建立梯級(jí)水電站水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模式,是未來(lái)流域水能資源開(kāi)發(fā)利用的趨勢(shì)。我國(guó)地域遼闊、水能資源豐富,形成了十三大水電基地,建設(shè)了一系列在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)環(huán)境等方面發(fā)揮在著巨大作用的梯級(jí)水電站水庫(kù)群。同時(shí)也將長(zhǎng)期面臨著各個(gè)電站之間發(fā)電計(jì)劃的協(xié)調(diào)與制定面臨巨大挑戰(zhàn)、流域各個(gè)主體之間的效益分配與補(bǔ)償機(jī)制不夠完善、各部分之間信息與資源共享水平有待提高等問(wèn)題。未來(lái),我國(guó)流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度模式將結(jié)合電力改革的大環(huán)境,進(jìn)一步提高流域聯(lián)合調(diào)度自動(dòng)化水平、進(jìn)一步完善相應(yīng)機(jī)制,同時(shí)結(jié)合大環(huán)境要求,加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)等需求。
參考文獻(xiàn)
[1]梅亞?wèn)|,熊瑩,等.梯級(jí)水庫(kù)綜合利用調(diào)度的動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法研究[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào),2007,26(21):1-4.
[2]韓桂芳,陳啟華,張仁貢.動(dòng)態(tài)規(guī)劃法在水電站廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的應(yīng)用[J].水電能源科學(xué),2005,23(1):48-62.
[3]周瑞蓉.梯級(jí)水庫(kù)群發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的理論與實(shí)踐研究[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2013(12):421.
[4]鮑正風(fēng),徐楊,等.溪洛渡、向家壩與三峽梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度[J].水電廠自動(dòng)化,2014,35(4):56-61.
[5]左天才,謝思敏.烏江流域梯級(jí)水電站幾種管控模式探討[J].遠(yuǎn)程集控與電廠監(jiān)控,2006(1):1-6.
[6]李甘.流域梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度研究進(jìn)展[J].人民黃河,2015,37(3):21-24.
作者簡(jiǎn)介:王昱倩(1988-),女,主要從事梯級(jí)電站優(yōu)化調(diào)度工作。