水利水電工程經濟評價與節能分析

【摘要】隨著資源節約型、環境友好型社會建設標準的深入，水利水電工程的建設中，控制節能降耗已經成為每一個施工單位都必須落實的關鍵性任務與目標，更是水利工程在現代能夠得到長遠發展的必經之路。其中的水利工程項目的固定資產的經濟評價與節能評估是加強節能工作的重要組成部分，只有充分開發了水電站的節能潛力，才能夠合理的利用資源，有效的提高能源利用率，對于工程的設計優化有著極其重要的意義。

【關鍵詞】水利水電;經濟評估;節能分析

引言

節能降耗逐漸的成為了水利工程中各個環節的重要任務之一，但是由于我國大部分水電站發電機組仍然不夠完善，這就導致了資源的大量浪費。目前來說，我國建筑物消耗的能量仍然是主要的能源消耗，只有提高建筑水電工程節能技術，合理運用能源，將可持續發展是綠色經濟管理概念深入貫徹到水利水電行業，使其逐漸適應能源轉變的潮流，大力推廣節能技術，使得節能減排的目標漸漸地得以實現，進一步解決能源短缺的問題。

1、給排水功能的節能設計

1.1 設計完善的自排水功能。自排水功能需要做到的就是通過水利工程前后的水位差達到自流排水的目的，這一過程是不需要動力協助的;而所謂的強排就是通過動用水泵等排水裝置強行排水，這兩種方法都可以在汛期的時候快速的排除河道與庫區的存水，不過相比較來說后者的能源消耗明顯大于前者。所以在大多數的水利工程排水功能的設計中都會將設計的重點轉向對自排水功能的設計。實際情況中，影響著自排功能的結構很多，不過多數情況下，河道的結構、對于水系的安排和水利工程中水閘的結構特點的影響最為重要。因此，現在一大部分的水利工程都會根據實際的施工情況來逐步建立相對比較完善的防水防洪排澇系統，并且更加深入的優化水系安排。在進行河道斷面和水閘孔寬的選擇時要科學合理的比較其安全性、經濟性和實用性，得到較為合理的方案進行施工，這樣不僅能夠減少泵站的建設數量，節約資金與施工材料，而且還能夠使得水閘閘門的關閉通過水閘前后的水位差來實現，運用此種方法就能夠得到一個較為完善的自排水功能的調節系統，達到有效的節約能源的目的。

1.2 通過控制水壓保護好給排水器件。操作人員要充分的重視水壓的作用并且要對其進行有效合理的控制。首先，應該對水壓有著清楚的準確的測量，爭取得到較為準確的水壓范圍;其次就是要有效的控制水壓，通過合理有效的手段進行減壓，杜絕超壓出流現象的發生;最后一點就是設置減壓閥，通過減壓閥來控制單位時間內的水流量。

1.3 新能源的利用及熱水供應。為了避免水資源的不必要浪費，給排水設計中熱水的供應系統也應該得到充分的考慮，其中包括了在滿足使用需求的情況下要最大限度的減少熱水的使用;管道輸送過程中對熱水造成的不必要的損失以及如何謹慎的選取新型的環保節能的保溫材料;還有就是開發與新能源相適應的新型的節能產品等。

1.4 科學合理規劃排水模式。在設計水利工程的區域排水系統中，大多數都會對二級排水水位進行合理的選擇，并且取消一級排水泵站，通過地面與河道的高度差使得一級排水直接排入二級排水河道。雖然這種方法使得二級排水泵站工作的時間相應的增加，不過二級排水河道有著蓄水的功能，總的來說其功耗是遠遠小于一級排水泵站的能耗的，起到了節能減排的效果。

1.5 雨水的積蓄及水資源的循環利用。對雨水資源的開發利用一方面保護了環境，另一方面還有助于水資源的循環再利用。上世紀80年代起，西方國家就對雨水資源進行了一定程度的研究、開發和利用，但是這也必須要依據當地情況來決定并采取措施。當收集到雨水等水資源后要對其進行處理，然后集中分配使用。應當注意的是這些排水處理需要滿足管理方面的要求，還能夠穩定水質的處理效果，在經濟上也應該達到節約的要求。這就要求工作人員不斷的學習科學文化知識，加快研發腳步，運用新工藝充分開發水資源的循環再利用。

2、電力工程的節能設計

2.1 合理選擇水泵參數，提高泵站裝置效率。在整個的水利工程泵站的設計中，水泵的選擇極為重要，要根據設計要求規范的選取水泵的參數， 包括口徑、比轉速、水泵泵型等，這是為了讓水泵能夠高效的工作所必須做到的前提。我們所說的泵站的裝置效率就是指從泵站的入水口到出水口的全部的泵站的效率，它不僅反映了水泵電動機組的重要作用，而且還與閘門、進出水通道等相關聯的建筑物的水力消耗有關。如果已經選用了高效的水泵電機組，那么就應該降低這些建筑物的水力消耗，合理有效的選擇流道布置，來達到提高泵站的裝置效率，降低流道水力消耗。

2.2 變壓器節能措施。在進行變壓器的選擇時，應該依據實際情況選擇所需的類型與數量，要選用節能型的變壓器而不是高能源消耗的變壓器。因為變壓器所承載的壓力的消耗和變壓器的效率是正相關的關系，而變壓器的效率又與所承載的壓力的功率有著直接的關系，因此在選用時，僅僅在變壓器的空載損耗和短路損耗兩方面來說，同樣都是10千伏的變壓器，節能型的減少41.5%，普通的為13.9%。當然了，如果承載的壓力出現了變化，那么就需要科學的更換某些相對來說能源消耗高的變壓器，采用新型的節約型變壓器，如果變壓器長期處于輕載狀態，那么就要更換成相匹配的變壓器，進一步降低能耗。

2.3 線路損耗節能措施

2.3.1 控制導線的長度。導線的長短對于節能降耗也有著很大的作用，如果導線太長，運載能量所走的線路就會變長，損耗的能量就會相應的增加，所以導線應該盡量使用較短的。這就要求在進行線路的布局時避免線路發生不必要的彎路，盡量遵循兩點之間線段最短的布線原則;其次就是低壓的線路要減少回頭或者不回頭，這樣就能夠減少能源在線路中的浪費;變壓器的安裝地點要選擇在靠近承載壓力的地方，盡量縮短供電的距離。

2.3.2 選取電導率較低的材料制作的導線。經過大量的實踐和研究得知，銅的電導率最低，最適合成為電線的制作材料。但是銅的使用也要有節制，在實際操作中要盡量的節省，采取科學合理的節能措施，比如像一類、二類建筑中由于承載壓力大，就采用銅芯電線，承載壓力較小的建筑就選擇鋁芯電線作為制作材料。

2.3.3 通過提高功率因數來降低能量的損耗。提高功率因數時可以減少一部分不必要的設備的供電，采用功率因數較高的同步電動機等，進而提高企業的原始功率因數;也可以使用電感應的氣體放電燈，并且將它們用單獨的電容器安裝，這樣可以有效的提高功率因數，使得進行高低壓傳輸時的超前無功功率降低，同樣也可以使用靜電電容器達到無功補償，提高功率因素的目的。

2.4 照明設備的節能措施。要將自然光和室內光進行合理的分配，更多的使用自然光源，以此來節省電能，在基本滿足照明標準的前提下將單位面積電燈安裝率控制在合理的范圍內，所使用的燈光源最好采用高效率的鈉燈等類似的氣體發光光源。

3、建筑物的節能設計

3.1 建筑屋面的節能設計。水利水電工程中建筑屋面的設計也要遵循綠色節能的原則，采取增加保溫層隔熱的方法來節約能源，在屋面板和防水層之間添加保溫材料來阻止室內外的熱交換從而進一步節約能源。而屋頂的保溫材料要具有質量輕，吸水率低，高反射性的特點，外墻應該使用遮陽材料使得屋面吸收的熱量達到最少。進行鋪設時要選用屋面反鋪法，這樣做的好處是能夠在保護防水層的同時便于后期進行維護檢修。

3.2 建筑門窗的節能設計。建筑門窗的節能設計主要體現在門窗縫隙的處理。對于框架縫隙來說，首先需要用泡沫膠填充，然后用水泥或其他填充材料密封找平。為了能夠更好的達到理想的保溫效果，窗口玻璃應該選用中空的雙層玻璃。門窗的設計要符合其使用的具體條件，比如對雨水的滲透性、抗壓性等等都要考慮進去。在門窗框和墻體等建筑物連接的地方要使用水泥砂漿進行嚴密性處理，以防止滲水漏氣情況的發生。

3.3 建筑墻體的節能設計。利用空心磚的弱熱傳遞性來使得建筑達到冬暖夏涼的效果，這就是墻體的節能設計的基本思路。其中對外墻的保溫處理是重中之重設計者要根據設計圖采用適合的保溫材料和施工工藝，有針對性的解決問題，保證建筑的節能作用。具體的外墻保溫技術有以下幾種：

3.3.1 聚苯板現澆混凝土墻體保溫技術。具體做法就是將聚苯板放置在混凝圖剪力墻系統中的建筑模塊內，并且需要在外側進行混凝土澆筑，然后混凝土和聚苯板快速澆筑成型復合墻體，達到保溫的效果。

3.3.2 外掛式外墻保溫。這個是由兩個系統組成的，即機械固定的EPS鋼絲架板和EPS板薄抹灰外保溫。前者包括機械固定裝置、EPS鋼絲網及飾面層等材料，后者需要EPS板保溫層飾面涂層等。

3.3.3 聚苯顆粒保溫料漿保溫技術。這種技術有著很好的抗熱保溫及飾面的效果，因為制作時通過界面、聚苯顆粒保溫層及飾面層等形成，并且簡單易行，技能提高工作效率又能減少工作強度，能夠防止因為施工技術不當產生的墻體脫落、空鼓問題的發生。

4、結語

為了更加有效的使用自然資源，充分利用水利水電工程的節能降耗功能，水利建設部門要在節能降耗設計環節和工程優化方面提出更加嚴格的要求，工程人員也應該將理論與實際結合，加快水利工程的節能設計腳步，使其應有的功能得以發揮。

參考文獻：

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作者簡介：劉治國（1971-），男，河南三門峽人，本科，中國水利水電第十一工程局有限公司，工程師。研究方向：水利水電工程施工與管理。