刍议农村微型水力发电技术的进展及发展趋势

摘 要：水利发电是一种可再生能源，而微型发电是一种经济性能较好，使用方便，对自然生态改变较小的一种再生能源。但是由于资金研发资金甚微，其利用率长期处于较低水平。文章就农村微型水利发电技术的进展进行分析，以期找出其发展趋势，从而促进我国农村微型水利发电技术的发展。

关键词：微型水利发电；发电技术；发展趋势

微型水利发电可以简称为微水电，它是一种利用电力负荷的微型水能资源进行的电力系统的发电。微水电可以在不需要变电的情况下独立运行，微型水电可以与地方农网并网运行，一般而言，微水电的覆盖面积为单机容量500kW以下的水力发电系统，村用型（3～30kW）和乡用型（30～500kW）。

微型水电可以利用天然的微小水能进行发电，不消耗水量也没有造成生态环境的污染和破坏，因而来说，微型水电的提倡符合我国生态环境社会的建设也符和国家开展清洁能源战略性的要求。

1 微水能资源的发展现状

1.1 水能资源分布广

微水能资源在我国的分布范围比较广，一般来说，只要能够满足发电机组的流量及水量要求即可。我国不仅微水能资源蕴藏量比较丰富，其资源的分布及电力需求也在很大程度上吻合。仅0.1～100kW的微水电就能够蕴藏8000万千瓦，可以说微水电开发潜力非常巨大。截至2014年，我国农村的微型水电站共有48564座，其装机容量约为6754万千瓦，约占全国总装机容量的38%，我国农村水电发电量高达2556亿千瓦时，占全国水电总发电量的42%。

1.2 微水能资源利用潜力大

水能是世界上规模较大的一种可再生能源，虽然我国的水能蕴藏量世界第一，但是其开发率远远落后与其他国家，针对这一问题，国家针对应该加大扶持力度及激励措施来促进可再生能源发展。中国作为农业大国，农村水能资源是解决“三农问题”的重要一个环节，并且对农村地区而言，微小水电供电的比重对农村可持续发展有很大影响。

此外对于我国边远地区来说，我国的电网及农网已经覆盖到了边缘地区，但是由于边远地区处于电网末梢，超出了经济输电距离，造成输电成本过高，从而电价过高。因而，该部分地区仅是将电用于生活照明，很少使用大功率，小型工业企业的用电也限制了农村经济的发展。

2 微型水电的技术发展

2.1 微型水电的综合效益分析指标体系

微型水电与大中型的水电项目不同，缺乏相应的规划设计和规划标准，并且企业、政府及用户的重点关注度不同，因而评价标准也不同。因而微型的发电技术根据实际的情况建立了目标层、准则层、指标层及指标因子层构成了微型水电项目的可行性评价标准。这一评价的标准不仅反映了为水电开发利用的特点，还体现出来微型水电对社会发展及生态环境的作用。政府和投资者所关注的指标不同，因为需要从多个角度对体型进行评价，这一体系不仅指出了体系的合理性及完整性还能够正确的反映出微型水电工程技术及经济指标的发展。从而为微型水能资源的开发和利用提供了相应决策的支撑。

2.2 微型水电的规划设计及信息管理系统

微型水电软件的设计采用的是标准化、人性化的设计，将微型水电规划设计中的专业技术较强的项目进行可行性的评价。復杂软件程序的安装，更能够体现出人性化的操作，用户只需简单的依据数据进行参数的选择及应用，便能够有效的实现产品的设计及维护。这一管理系统的运用在极大的程度上给微型水电开发的利用及运行管理带来的极大的方便，并且对微型水电规划及信息管理决策进行支撑。

2.3 微型水电中科研成果的转化

高职院校产学研一体的科研与企业的结合，在一定的程度上促进了科研成果的转换与发展，并且缩短了技术转移及推广的周期，当今，用户组装式的微型水利发电系统及微型水轮发电机组合及控制器一体机已经在合作单位上进行加工生产。该科研成果已经开始在国内推广使用，并且该微型水电工程一体机已经远销国外市场。

3 农村微型水力发电的发展方向

3.1 利用再生资源互补性提高供电水平

综合利用可再生资源是有效提高供电可能性的途径之一，如风水互补是国外的水利发电中受到青睐的。对于国内而言，可再生能源的互补发展是可行的，国内的风能、水能、太阳能有着天然的互补性，春秋季节降雨量少为枯水期，但是春秋季节的风力和日照力都比较强，而夏季虽然风力弱，但是水量多，太阳能比较丰富。冬季的枯水期，日照较弱，但风力较强。对季节而言，我国大部分地区可利用再生资源，这些资源的互补能有效的满足农村用能的需要。

3.2 利用抽水蓄能实现可再生资源的互补

电的不可储存性就要求发电——输电——用电该环节在同一时间完成。对于多余电的储存一直以来是制约发电业发展的难题之一。一般而言，抽水蓄是利用水能量转化率高的特性，即是在电力处于负荷低谷时也可以利用火电及核电的剩余能量将水提高到高处，从而采用蓄能的形式进行储存，在用电高峰时，可从电力放水放电，从而来解决能源供需时间不足的情况。对农村的微型水利发电而言，可再生能源的蓄能抽水是实现可再生能源互补的有效工程措施。对农村地区而言，农业生产用电与工业相比，比重较小，但是农业与其他产业相比起季节性较为明显，尤其在灌溉和收获季节用电的需求量大，因而可再生资源的互补能够提高电网的稳定性及可靠性。

参考文献

[1]李德孚.中国户用微小水力发电行业现状与发展[J].中国农村水电及电气化，2005，2.

[2]张昕，周慧婷，贺向丽.微水电项目可行性评价指标体系研究[J].水力发电学报，2009，6.

[3]左婷婷，杨建华，邵冰然.风水光互补发电系统多目标优化设计[J].农机化研究，2009，8.

作者简介：李杭斌（1968，6-），男，浙江黄岩人，大专，助理工程师，主要研究方向：水力发电方面。