关于地方小水电站技术改造的一些问题及建议

[摘要] 根据在三亚南塔梯级下游水电站技术改造工作实践，列举了小型水电站机组运行中存在的问题，提出做好水小电技改必须注意的几个问题和一些针对性的措施与建议。

1.工程概括

三亚市有丰富的水资源，境内入海中、小河流12条，平均流量7.5亿立方米，拥有小水电站40多座，大多数建于上世纪的七、八十年代。宁远河是三亚境内最大的河流，全长89.9公里，总落差1101米，南塔梯级水电站是宁远河流域上建设的小水电之一，该电站原设计装机375Kw/2，经几十年运行，站内设备陈旧，机组设备存在缺陷。该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，来水量大而装机容量小，浪费了大量的水资源。电站运行管理技术、方法落后，自行化管理程度低。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。

2.该电站技改后存在的问题

根据电站存在的问题，管理单位对其进行了技术改造。但管理单位未经过科学的技术论证及方案比较，盲目地对其进行技改。整个技术改造设计前后耗时一个月，最后导致该电站各个环节的问题更加突出，技改效果不佳。

2.1 电站设计水头不足

该电站设计水头不足主要由设计和施工两方面因素造成的：

2.1.1 设计因素

（1）电站设计水头的确未经过科学论证比较。

该电站原设计水头为9.5m，电站技改时采用了原设计水头，没有经过水文分析及对原电站整个输水建筑物高程进行仔细勘测和衔接计算。具体做法应是：先对原电站整个高程系统进行勘测，然后再根据实测的高程依据其他方面的有关数据来确定设计水头。

（2）水能未经过计算

该电站技改时未根据电站所在的河流水文资料进行水能计算，而是单凭管理单位的主观意念确定。

2.1.2 施工因素

施工时由于管理单位管理不到位，加之施工队伍为农建队，施工素质及水平达不到要求，导致整个输水建筑物的高程系统比原来的输水系统降低1.5m左右。另外原输水系统由明渠、隧洞、压力前池、压力管道组成，技改后输水系统由明渠、压力前池、压力隧洞、压力管道组成；且技改后压力隧洞进口底板程为238.017m；而技改前压力管道进口底部高程为239.3m。由于输水系统增加了压力隧洞，水头损失也随之增加，最终导致水头在原有基础上下降了2m左右。

2.2 电站出力达不到要求

2.2.1水轮机选型不对

由于设计仓促，水轮机选型时没有经过仔细研究水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号，而盲目根据经验确定该电站水轮机为＋10°，导致水轮机出力达不到设计要求，最后不得不找厂家将水轮机转轮角度换为5°。

2.2.2 施工建设管理不到位

施工建设时，由于未按建设程序施工，确定厂房布置及尾水口底部高程时未经过仔细论证，导致该电站一遇洪水尾水就顶托，影响水轮机出力；另外尾水方向与河流垂直，未有任何导流设施，影响尾水流态。

2.3 机组数量确定不合理

该电站原装机375Kw/2台（单机125kW），技改后装机800kW/2台（单机400kW）。由于该电站属低水头径流式电站，技改后单机设计流量需6.91m³/s，而该电站所在河流枯水流量在2m³/s左右，技改后该电站在枯水季节难以发电，因为单机运行启动流量就难以满足要求。根据该电站多年来实际运行状况来讲，机组选用3台（1台125kW，1台200kW，1台500kW）发电机组，其运行状况及效益必有好转，现管理单位正向此方向发展。

2.4 物力资源浪费过大

由于该电站设计时间仓促，所有建筑物方案未进行科学论证比较，均套用已建电站资料，最后导致该电站建设资金大大突破原有计划规模。

2.5 电站经营管理不到位

由于各种原因电站技术人员缺乏培训，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应用。电站工作人员由于缺乏应有的技术，使得电站自动化设施形同虚设。

3.地方小水电亟待开展的技改工作

地方小水电站存在各种各样的严重问题已引起相关部门的高度重视。水利部于2003年颁发了《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。我市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。我认为目前急需开展的工作是：

3.1对小水电站建设现状进行全面调查评估。对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，按电站存在问题的类型和严重程度，对其进行分类，对于问题严重的三类电站，限期进行技术改造。对于安全隐患严重，无法实施技术改造的老电站，应拆除重建，甚至报废。

3.2制定相关政策支持小水电站技术改造。电站经技改后平均率能提高10%左右，可更为高效利用我省宝贵的水电资源。另外，老电站技改几乎不会对生态环境造成任何破坏，如果引人“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。但目前就我省某地区来讲，老电站技术改造工作举步维艰，其原因主要是政策和观念问题。建议我省出台相关政策，如财政补助、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。

3.3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，以确保地方小水电良性发展。

3.4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

近年来海南各市、县小水电建设的实战表明，其社会、经济和生态环境效益明显，主要体现在：

4.1具有显著的社会效益。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。

4.2具有显著的经济效益。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，发电量的提高幅度可更大，如对全省老电站全部进行技术改造，相当新增10多万kW装机。从而不仅使我省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。

4.3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，如果引人“一体化设计”的新理念，反而会有利于生态环境的改善。

5.结束语

地方小水电站面广量大，技术改造工作任重而道远。但只要我们明确目标，认真规划、科学论证、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]徐锦才，张巍，徐国君.农村小水电站机组增容改造的方法.中国农村水利水电.2004.6.