我国流域梯级水电站水库群联合优化运行模式探讨

摘 要：未来水能资源开发利用的发展趋势是以流域为单位实行水能资源的统一开发和利用，即形成流域梯级水电站水库群，梯级水电站水库群联合优化调度共同进行流域水能资源的开发、利用、治理、保护等，实现流域水能资源的高效利用。经过长期的理论研究和实践探索，我国形成了一系列具有共性又各具特色的水电站水库群联合优化运行模式。文章简要阐述了我国流域梯级水电站群联合运行模式现状、面临的问题以及前景展望，具有一定的工程实际意义。

关键词：梯级水电站群；联合优化运行；前景

前言

在河流水能资源的开发利用中，为满足防洪兴利双重目的，形成一群共同工作、一定程度上相互协作、共同调节径流、满足流域整体中各部门的多种需要的水库，称之为梯级水电站水库群。梯级水电站水库群最主要的特点是上下库间的水力联系，集中体现在位于上游的、较高调节程度的水库对天然来水起了调节作用，改变下游水库入库流量的年内分配、甚至年际分配。

目前，以流域为单元实行水资源的综合开发与统一管理，已经在世界范围内形成了一个潮流。我国地域辽阔、河流众多，大江大河径流充沛、落差巨大，蕴藏着极为丰富的水能资源，形成了十三大水电基地，是我国能源的重要组成部分。

1 我国流域梯级水电站群联合运行模式现状

我国水能资源在地域分布上具有局部河段或区域资源集中的特点，有利于形成规模化的水电基地，目前我国已经形成了包括黄河上游、乌江流域、澜沧江流域等在内的十三大水电基地。

我国水电开发模式经历了四个主要的发展阶段：传统计划经济体制下的指挥部模式；市场经济体制下的业主负责制；流域、梯级、滚动、综合开发机制；混合所有制股份企业流域开发模式。

目前“流域、梯级、滚动、综合”水电开发模式，仍然是当前乃至今后相当长时期内水电开发模式的主流，该模式以已建水电站为母体，用母体水电站的发电效益来逐级开发流域内的其他水电站，以水电效益为龙头形成汇集流域内相关产业发展的综合效益，达到开发与保护并重、实现流域资源的可持续发展。遵循水电站建设规律，结合电力市场供求状况，优先开发条件好，调节能力强，经济效益显著的水电站，充分发挥流域综合效益。并建成了清江干流、三峡梯级、乌江梯级以及澜沧江干流等具有代表性的梯级水电站水库群优化调度模式。

2 我国流域梯级水电站群联合运行面临的问题

实现流域梯级水电站群的联合运行，是流域梯级水电站建设发展的必然趋势，能够大大提高流域水能资源利用效率，实现经济效益和社会效益的最大化，而然，梯级水电联合优化运行仍在存在着许多挑战。目前比较突出的主要有三个方面：

2.1 组成流域梯级水电站水库群的各个电站之间发电计划的制定与协调

在作出流域洪水预测的基础上，按照电网调度的要求，及时调整水库调度计划，制定组成流域梯级水电站水库群的各个电站的发电计划制定与协调是一个复杂的长期过程，加之电力体制改革、电力市场化交易等环境因素的影响，对流域干支流梯级水电站水库群发电计划的协调是流域梯级水电站群联合运行面临的一个重要问题。

2.2 流域各个主体之间的效益分配与补偿机制

对于梯级开发、投资多元化的流域，在其联合运行实施中，应充分考虑各个主体的利益，建立完善的效益分配与补偿机制，避免水库长期处于低水位运行，严重影响流域的发电效益和防洪调度。

2.3 组成流域梯级水电站水库群的各个电站之间信息与资源的共享

目前我国大多数流域的信息采集系统仍不够完善，比如水情遥测站点数量较少或者除了梯级各水电站上下游少数几个标志性的站点以外，其余的遥测站点均同时布设了水文部门的报讯站点等，造成重复建设。此外，由于各系统信息采集、编制口径不一致，限制了信息数据的共享性等。

3 我国流域梯级水电站群联合运行前景展望

目前，我国正处于电力改革、电力市场化交易的试行阶段，未来，流域梯级水电站水库群优化调度将从以下几个方面取得长足的发展和进步。

3.1 流域梯级水电站水库群运行模式自动化水平提高

将水库调度原则和电力市场原则相结合，考虑水电站工程枢纽安全、对电网运行的影响等因素的基础上，在未来电厂“无人值班”、“少人值守”发展趋势的要求下，提高电能传输质量，注重设备的更新改造和预防性检修，节省投资，随着计算机水平不断提高，流域梯级水电站水库群优化调度工作自动化水平将不断提高。制定合理的发电计划。提高设备自动化水平。

3.2 流域梯级水电站水库群优化调度机制更加完善

通过公平协商，完善流域效益分配机制，兼顾上下游和干支流之间的协调发展，促进资源优化利用。一方面，完善梯级水电站水库群联合调度的利益分配和补偿机制的法律保障和政策措施。另一方面，研究联合调度的利益分配和补偿机制，充分协调各方利益，促进地区经济社会的和谐发展。同时确保公益性调度行为有效实施。

3.3 进一步关注流域生态环境保护等需求

将生态环境保护因素，纳入联合调度统一考虑，促进社会对水电的客观认识和正确判断，积极探索梯级水库群防洪、兴利与生态环境相互协调、统一的水库综合调度方式，减少水库群对河流生态和库区水环境造成的负面影响，将水库群对河流生态和库区水环境造成的负面影响控制在可承受范围内。

4 结束语

建立梯级水电站水库群联合优化调度模式，是未来流域水能资源开发利用的趋势。我国地域辽阔、水能资源丰富，形成了十三大水电基地，建设了一系列在国民经济、社会环境等方面发挥在着巨大作用的梯级水电站水库群。同时也将长期面临着各个电站之间发电计划的协调与制定面临巨大挑战、流域各个主体之间的效益分配与补偿机制不够完善、各部分之间信息与资源共享水平有待提高等问题。未来，我国流域梯级水电站水库群优化调度模式将结合电力改革的大环境，进一步提高流域联合调度自动化水平、进一步完善相应机制，同时结合大环境要求，加强对生态环境的保护等需求。

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作者简介：王昱倩（1988-），女，主要从事梯级电站优化调度工作。