关于水电站的经济运行有效实施方法的探讨

麦河弟

摘要：在“绿水青山就是金山银山”生态理念的号召下，国家对环境问题日益重视，快速发展清洁能源等以期在保证经济发展的前提下也能保护环境。在保护环境的理念下，新能源技术之一的水电站应运而生。文章对水电站的经济运行作初步探讨，追求水电站经济效益的最大化。

关键词：水电站;经济运行;解决措施

近年来，随着生态环保理念的不断深入，人们对生活环境是否宜人美好有着越来越高的要求。我国经济社会飞速发展，传统能源依然占有着一定的供能比例。在传统能源大量消耗的情况下，对生态环境和不可再生能源的利用都产生了巨大的压力。为了我国可持续发展理念的实施和维护人与自然的生态平衡，大力发展清洁能源是十分有必要的，同时也能做到供能效益比最大化。水力发电在产生大量电能的同时排放量是十分微小的，提高水电站的经济运行水平对经济效益和生态环境的保护都十分重要。

一、水电站运行管理

随着电力市场的不断改革，大部分中小型水电站也在改革浪潮中不断完善其相关的运行管理体系，水电站的经济效益逐年稳步提升。虽然目前我国中小型水电站的管理运行都有着与国际化接轨的趋势，也在国际化程度地发展中，但是受管理制度的影响，传统的管理制度如果不改革，会在一定程度上制约中小型水电站国际化发展的趋势。为了确保水电站能高效稳定的发展与转型，相关人员应当重视对水电站运行管理制度的时代性、科学性，也相应地作出转型改革，确保提升水电站的经济效益，保证其能持续健康地发展。

二、水电站经济运行基本要求

（一）安全监管制度

对于中小型水电站，尤其是小型水电站的运营模式管理中，安全监管制度是十分重要的一项制度。但在实践中，安全监管制度还受到多方面的制约，由于无法脱离出来独立具体的操作，安全监管制度在实践中往往流于形式，只是走个过程，并不会起到真正的作用。而在当前安全监管制度越来越重要的情况下，流于形式的制度对水电站工作效率的影响程度不但会加重，还会极大程度地威胁到工作人员的人身安全，从而引发水电站自身管理问题的混乱。安全管理制度必须得到工作人员的重视，提升工作人员的安全意识，排查制度漏洞，排查安全隐患。

（二）工作人员的专业性

我国小水电站的工作人员上岗前一般是没有经过专业的培训，导致很多工作人员在工作时就会面临专业能力不足、专业性不强的问题。这对水电站的生产运行都产生了很大的影响，而且这种现象较为普遍，小水电站本就十分依赖经济效益，工作人员专业能力的欠缺会给水电站的效益及生存环境都造成很大的限制。

在发展水电站自我规模时，一般也会使人员规模扩大。但是由于很多工作人员专业性不强的原因，即使人员规模扩大了，水电站所掌握的有效资源条件和有效专业人员规模依然不会有太大的改善。因此要先致力于将现有的工作人员的专业水平素质提升，才能合理安排工作人员，做到工作人员队伍整体的工作能力和业务水平的提升。如可以减员增效，减少值班人员，分工明确使每个值班人员都有任务可做，不浪费时间。同时对现有人员结构进行及時更新，引进专业人才为水电站注入活力的同时提升专业性和工作效率，以此来提升水电站的经济效益。

（三）完善应急处理制度

目前在我国的小水电站建设中，大部分都有着发展时间短的问题，这就导致管理制度没有相应的时间去总结完善。这其中确实完善的应急处理制度是最大的问题。小水电站在运营中遇到的很多全局性问题，一般都是由应急处理制度不够完善造成无法挽救的局面。

水电站的一切经济效益都建立在运行模式安全的基础之上。强化水电站的安全管理工作，重视管理工作中的安全问题，如召开安全例会、安全检查等，定期展开安全培训，进行安全事故演练来提升工作人员的安全意识。除了工作人员的安全意识外，还应该重视对水电运行、水库度汛过程的安全问题，制定合理的科学应急制度，可以有效避免重大安全问题，还能在发生安全问题时通过及时高效解决将损失降到最低，提高安全管理工作质量，保障人员和财产的安全。

（四）低耗水、高效率原则

一些水电站在运营的过程中往往会对环境有一定的影响，如污染河流水质、取水不可避免地影响上下游的水速、影响河流生态环境、影响当地居民的生活环境等。因此在对水电站进行经济运行管理时，应考虑到尽量避免影响环境的因素，使水电站能够可持续发展。

小水电站在运行过程中可以通过对水头流量的控制来降低对环境的影响。如灌溉用水、放电用水和防洪几方面的关系进行适度的调度，能尽量地在适用范围内降低水头的流量与流速。首先可以通过掌握天气预报和上游来水预报资料，分析上游水文站的水文情况，确定水期，在枯水期、丰水期不同时期根据本地的降雨量来进行水量的准确分析，从而不断地根据实际情况对水电站运行方式进行动态优化。甚至可以精确到每天的每一时间段，对各个时间段的水情都进行清晰的掌握，以及对负荷的预测，打好减少流量的基础，尽量做到低耗水、高效率来对水资源进行充分合理的利用，确保各个机组在做好调度的方案下能用最少的水流量进行机组的高效运转，同时控制流速，最大限度地发挥发电效益。

三、水电站经济运行必要因素

（一）水库调度

一些水电站的经济运行是通过水库调度来实施的。水库调度的基本原理是循环波动补偿原理，具体表现为周期性循环、随机性、波动流域性补偿。水库调度的特点是不能顾此失彼，需要控制一些调度并存。目前，水文气象中长期短期预报精度与传统相比已有着很大的提高，但仍有变数的现象存在。水库调度是有一定风险的措施，但由于水库调度本身有着巨大的效益，因此仍被广泛应用着，只是如何平衡二者关系为相关学者广泛研究。

首先，水电站实施经济运行。水电站实施经济运行是解决在给定水电站时段出力或流量的情况下，通过合理安排各机组出力来实现耗水量小或发电量大的水电站运行方式。水电站节水是水库调度的目的之一，在给定水电站流量的情况下如何安排各机组出力来使用水量最小是水库调度的目标所在。可以利用规定的机组流量特性曲线，给定净水头不变，应用动态求解规划找出最优负荷分配结果，从而找到水电站流量不变，用水量最小的分配结果。提高水电站发电效益，即在给定发电流量的情况下，安排水电站各机组的发电流量合理使用比使得总输出力最大。可以计算在给定上游水位和出库流量时，确定在不同的水电站各机组发电流量合理使用比的总输出力，选出最大的结果，即是配比最优的结果。具体方法是按下泄流量求解水电站毛水头，计算流量配比结果。值得注意的是每台机组在改变发电流量这一动态量时，水头损失不同，为了避免水头损失不同而造成的误差，应使得净水头也相应不同。

其次，水电站短期经济运行。水电站短期经济运行通常以一周或一旬作为一个计算期，以日、时、刻作为一个计算时段。一是确定水电站处理过程为静态因素不变，计算水电站完成该出力过程时的最优运行方式，即各机组的最优分配结果。具体方法是给定水库初始水位，尽量降低各时段的耗水量，利用流量特性曲线来逐一时段计算获得计算期内不同时段的不同机组的出力与流量。二是保持水电站流量过程静态因素不变，计算水电站下泄时的最优运行方式，即不同时段的机组最优出力和下泄流量过程规划。具体方法是给定水库初始水位，利用实时经济运行结果对各个时段进行计算，计算不同时段一个计算期内各机组的出力和流量情况。三是给定水电站总出库水量为静态量，通过实验安排各时段的出库流量比，计算出总出库水量不变时水电站发电量最大的最优运行方式。具体方法是给定一个计算期内的水电站总出库水量，转化为水电站初水位、末水位给定，在此情况下用动态规划方法计算水电站出电量最大的最优运行方式。

（二）运行设备

要想提高水电站自身管理制度的硬件水平，首先，要在采购机电设备时就按照国家相关部门拟定的标准与自身的采购计划进行严格采购，同时在设备使用前、使用过程中规律性地对设备进行适当合理性检查。在采购中，还要对技术与机电处等技术部门进行技术把关。为设备生产和设计预留出合理时间，为优质设备的采购提供条件。为了确保设备的质量符合要求，设备制作完成后还要做好试验报告，对设备制作过程中的预防性试验、交接试验等都要进行仔细检查。

其次，对水电站的运行设备在其投入运行的初期就要根据实践情况对先前制定好的方案进行优化，确保技术的完善，配置符合性能与规格的机电设备。一定要现场考察，根据水电站的实际情况进行设计。同时在日常运营时要对发电机进行定期的维护与检查，确保发电机组能做到正常运转，不能耽误水电站的工程进度。对站内机电设备要确保安全性能，制定符合实际情况的管理制度，降低机电设备使用过程中的安全隐患。

四、水电站绿色经济运行实例分析

目前我国水电站为了达到经济运行的目标，不同的水电站根据自身的不同情况采用不同的经济运行模式。肇庆市贺江电力发展有限公司是市直国有水电企业是主要业务对贺江流域（广东段）水力资源进行梯级开发和发电管理的水电企业。作为肇庆市的老牌水电企业，其目前是肇庆市最大型水电企业，企业发展历史最早可追溯至1976年。近年來在市委、市府和市国资委的正确指导下，在社会各界的大力支持下，公司始终坚持“壮大经济规模，提高质量效益，建设绿色贺电”目标和“一业为主，多元发展”的经营思路，解放思想，深化改革，科学管理，创新增效，在加快发展水电主业的同时，积极拓展酒店服务、小水电投资，水电设备安装，电力销售等业务，多元化发展势头强劲，经济效益稳定提高，三个文明建设协调发展。在经济发展新时期下紧跟时事，树立人与自然可持续发展的目标，成功上榜首批国家绿色小水电，真正做到了经济与环境建设协调发展。

绿色小水电是指在环境、社会、经济和安全等四个方面表现优秀，处于行业先进水平的小水电站。绿色小水电站评价是依据评价标准对运行阶段的小水电站进行评价，达到标准要求的电站可以获得经济激励。绿色小水电的发展兼顾水电开发和环境保护，对绿色小水电进行综合评价是农村水电开发管理领域中的一项创新性举措。在绿色发展的号召下，贺江公司加强网络监测体系建设和调度体系建设，优化调度系统，发挥梯级开发和生态保护整体效益;适度均衡经济效益与生态保护的关系，制定科学友好的生态蓄水方案，有效保证生态需水量，减少资源开发对环境的不利影响;以安全标准化建设带动小水电技术创新，通过新工艺，新材料，新设备的“三新”技术的推广和应用，达到节能降耗目的，实现小水电经济效益提升约20%。

五、结语

本文提出了大部分中小型水电站发展过程中进行经济运行所需的基本要求并进行了分析，同时对水电站由于自身性质的原因运行管理的特殊性、特点明确性，根据实际情况提出了一些建议与解决方法，希望能对水电站经济运行的工作人员起到一些帮助作用，推动经济运行工作的顺利开展。对水电站的经济运行管理优化工作早已被相关研究人员注意到，并已提出了一些行之有效的方法，取得了一定的成就。正如前人所作，未来在经济运行管理的实践中还需要研究开发更多的优化措施来解决实践中出现的各式各样的困难，随着新理论新技术的出现，期待未来经济运行研究人员、工作人员能在实践中最快速度地找到更为优秀、符合实际的方案，推动我国水电站工作的发展。

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（作者单位：肇庆市贺江电力发展有限公司）