关于水电站工程的节能降耗的探讨——以阿呷水电站为例

唐 洁 张衍林

（重庆水利电力职业技术学院，中国 重庆 402160）

1 工程概况

阿呷水电站位于甘洛县境内甘洛河流域中上游河段，上游与工棚电站尾水衔接，下游与阿呷水电站正常水位相衔接。本电站采用低闸引水式开发，电站额定引用流量13.1m3/s，引水隧洞长7797.93m，电站利用落差215m，装机容量21MW。本工程为单一发电工程，无防洪、航运、供水等综合利用要求。

取水枢纽区位于工棚电站厂房下游600m处，厂房位于阿呷乡下游约1km处，甘洛-阿呷乡有县级公路相通，阿呷乡-坝址有简易乡村公路通过，距离县城公路里程约38km，距凉山州州府西昌市约240km，距省会成都市约350km，对外交通较为方便。阿呷水电站工程任务以发电为主，无灌溉用水，无防洪、航运、供水等综合利用要求。

阿呷水电站用水为非耗水型，所引水量回归至甘洛河，并提供优质、清洁能源，阿呷水电站的建设符合国家和四川省产业政策，符合可持续发展目标。阿呷水电站可替代节约化石能源，可减排温室气体量和其他污染物。

2 主要节能降耗措施

水电属于清洁能源，阿呷水电站发电用水过程中不增加水体污染，不耗水，水流经水轮机尾水管、尾水渠直接排入厂房下游河道，不需处理，符合水资源管理要求。阿呷水电站多年平均发电量9506.5万kw.h。电站发电后，以标煤耗310g/kw.h计，每年约减少使用2.95万t标煤，相当于每年减少二氧化碳排放1.26万t，同时每年至少可减排SO20.21万t。本工程在节能设计方面主要考虑以下几个方面。

2.1 工程布置节能

本工程计划布置3个施工区：拦河坝施工区（含发电引水隧洞进口）、引水隧洞各支洞工区、发电厂房（含发电引水隧洞出口）施工区。本工程首部枢纽工区、引水隧洞各工作面和厂房工区就近布置混凝土拌和站及供风、供水站。机械修配站、汽车保养站、钢筋加工厂、木材加工厂集中布置，其中机械修配站、汽车保养站布置在厂区，钢筋加工厂、木材加工厂布置在首部工区、3#支洞附近、厂房工区。厂区金结安装和机电拼装场不考虑单独征地，可将就近碴场平整后布置。工程布置结合《水利水电工程节能设计规范》(GBT50649-2011)，充分考虑工程的实际情况，在工程布置上达到了节能的要求。

2.2 设备选型节能

在设计中根据闸门的型式、尺寸、孔口数量和运行要求等因素，并充分考虑各种启闭机的特点，在满足安全的前提下选用合理的启闭型式和容量，避免造成电能消耗的浪费，是节能降耗的主要手段。此外，在设计闸门时，考虑采用低摩擦系数的承压滑道、顶侧水封采用橡塑材料的水封等措施降低启闭机的容量，从而达到节能降耗的目的。

电站选用HLA575c-LJ-110型水轮机，额定流量6.55m3/s，相应配SF10.5-10/2860型水轮发电机，调速器为GSLT-1800型。在机组选型的时候，考虑采用能量指标好、效率高的转轮，因此，选用了HLA542转轮。该电站的辅助系统也尽量简化，辅助设备选择也尽量考虑采用能量指标好的设备。

阿呷水电站厂区海拔高程为1616m，地震烈度为Ⅶ度。本阶段电气设备选型按照以上短路电流计算成果进行选择，再根据海拔高程加入绝缘系数1.088，在满足电站运行要求的前提下，尽可能节省投资。厂用电主、备用电回路在低压侧实现自动切换。设计中合理配置变压器，减少了电能损耗。

2.3 照明节能

本工程为地面厂房，主厂房、副厂房及升压站尽量采用自然采光，因此照明系统的总耗电量较小，采用如下措施降低照明系统能耗：

1）尽量避免采用白炽灯作为照明光源，通常采用荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯等高效气体放电光源，或采用节能灯，以降低光源耗电量。

2）不需要长时照明的场所，照明开关的设置应尽量考虑便于做到人走灯灭。

3）大功率气体放电灯的功率因数应补偿到0.8以上，以降低无功电流带来的电能损失。

4）主要照明场所(如主机间等)应做到灯具分组控制，使得电厂人员可根据不同工作的需要调整照度。各工作场所的照度标准值应符合《工业企业照明设计标准》(GB50034-92)、《民用建筑照明设计标准》(GBJl33-90)的有关照明标准。

2.4 给排水节能

本电站采用高位消防水池的常高压方式，消防与生产、生活合用水池。消防储水容积为80m3，水池设于厂房后坡上，其高程为1700m，水池贮水全部取自山间泉水，经沉淀净化处理后进入生产、生活管道。在厂区设室外消火栓一套，供厂区室外消防用水。

厂区排水主要为地面厂房内生活污水排放、雨水排放。其中厂房内污水经水泵抽升后，排至下游。生活污水需经化粪池处理，粪便污水宜与生活污水分流。厕所，厨房及其他房间经常从地面排水时应设置地漏。生活区排污量相当小，不会形成污水径流。

3 综合评价

本工程建设期主要消耗能源为：柴油、汽油、电力等。工程运行期能源消耗主要有运行维护各类水工建筑物闸门消耗的柴油和电力、水电站用电设备以及管理用电等。工程建成后产生的社会效益和发电经济效益可以看作能源消耗的产出。

本工程不存在能耗过大的建筑物和设备，项目的建设和运行期亦不会消耗大量能源，能源消耗总量相对合理，因此本工程的建设不会对当地能源消耗结构及能源利用产生不利影响。

本设计依据合理利用能源、提高能源利用效率的原则，遵循节能设计规范，从设计理念、工程布置、设备选择、施工组织设计等方面已采用节能技术，选用了符合国家政策的节能机电设备和施工设备，合理安排了施工总进度，符合国家固定资产投资项目节能设计要求。

[1]水利水电工程节能设计规范(GB/T 50649-2011)[M].中华人民共和国水利部，2011：15-17.

[2]尹涛.浅析水电站节能降耗方法[J].民营科技，2011（02）.

[3]邓志红.水电站节能降耗的探讨[J].中国水能及电气化，2010（21）.

[4]梁剑芳.水电站厂用电节能降耗措施探讨[J].机电信息，2012（15）.