關(guān)于水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有效實(shí)施方法的探討

麥河弟

摘要：在“綠水青山就是金山銀山”生態(tài)理念的號召下，國家對環(huán)境問題日益重視，快速發(fā)展清潔能源等以期在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下也能保護(hù)環(huán)境。在保護(hù)環(huán)境的理念下，新能源技術(shù)之一的水電站應(yīng)運(yùn)而生。文章對水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行作初步探討，追求水電站經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

關(guān)鍵詞：水電站;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;解決措施

近年來，隨著生態(tài)環(huán)保理念的不斷深入，人們對生活環(huán)境是否宜人美好有著越來越高的要求。我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)飛速發(fā)展，傳統(tǒng)能源依然占有著一定的供能比例。在傳統(tǒng)能源大量消耗的情況下，對生態(tài)環(huán)境和不可再生能源的利用都產(chǎn)生了巨大的壓力。為了我國可持續(xù)發(fā)展理念的實(shí)施和維護(hù)人與自然的生態(tài)平衡，大力發(fā)展清潔能源是十分有必要的，同時(shí)也能做到供能效益比最大化。水力發(fā)電在產(chǎn)生大量電能的同時(shí)排放量是十分微小的，提高水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平對經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)都十分重要。

一、水電站運(yùn)行管理

隨著電力市場的不斷改革，大部分中小型水電站也在改革浪潮中不斷完善其相關(guān)的運(yùn)行管理體系，水電站的經(jīng)濟(jì)效益逐年穩(wěn)步提升。雖然目前我國中小型水電站的管理運(yùn)行都有著與國際化接軌的趨勢，也在國際化程度地發(fā)展中，但是受管理制度的影響，傳統(tǒng)的管理制度如果不改革，會(huì)在一定程度上制約中小型水電站國際化發(fā)展的趨勢。為了確保水電站能高效穩(wěn)定的發(fā)展與轉(zhuǎn)型，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)重視對水電站運(yùn)行管理制度的時(shí)代性、科學(xué)性，也相應(yīng)地作出轉(zhuǎn)型改革，確保提升水電站的經(jīng)濟(jì)效益，保證其能持續(xù)健康地發(fā)展。

二、水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行基本要求

（一）安全監(jiān)管制度

對于中小型水電站，尤其是小型水電站的運(yùn)營模式管理中，安全監(jiān)管制度是十分重要的一項(xiàng)制度。但在實(shí)踐中，安全監(jiān)管制度還受到多方面的制約，由于無法脫離出來獨(dú)立具體的操作，安全監(jiān)管制度在實(shí)踐中往往流于形式，只是走個(gè)過程，并不會(huì)起到真正的作用。而在當(dāng)前安全監(jiān)管制度越來越重要的情況下，流于形式的制度對水電站工作效率的影響程度不但會(huì)加重，還會(huì)極大程度地威脅到工作人員的人身安全，從而引發(fā)水電站自身管理問題的混亂。安全管理制度必須得到工作人員的重視，提升工作人員的安全意識，排查制度漏洞，排查安全隱患。

（二）工作人員的專業(yè)性

我國小水電站的工作人員上崗前一般是沒有經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，導(dǎo)致很多工作人員在工作時(shí)就會(huì)面臨專業(yè)能力不足、專業(yè)性不強(qiáng)的問題。這對水電站的生產(chǎn)運(yùn)行都產(chǎn)生了很大的影響，而且這種現(xiàn)象較為普遍，小水電站本就十分依賴經(jīng)濟(jì)效益，工作人員專業(yè)能力的欠缺會(huì)給水電站的效益及生存環(huán)境都造成很大的限制。

在發(fā)展水電站自我規(guī)模時(shí)，一般也會(huì)使人員規(guī)模擴(kuò)大。但是由于很多工作人員專業(yè)性不強(qiáng)的原因，即使人員規(guī)模擴(kuò)大了，水電站所掌握的有效資源條件和有效專業(yè)人員規(guī)模依然不會(huì)有太大的改善。因此要先致力于將現(xiàn)有的工作人員的專業(yè)水平素質(zhì)提升，才能合理安排工作人員，做到工作人員隊(duì)伍整體的工作能力和業(yè)務(wù)水平的提升。如可以減員增效，減少值班人員，分工明確使每個(gè)值班人員都有任務(wù)可做，不浪費(fèi)時(shí)間。同時(shí)對現(xiàn)有人員結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)更新，引進(jìn)專業(yè)人才為水電站注入活力的同時(shí)提升專業(yè)性和工作效率，以此來提升水電站的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）完善應(yīng)急處理制度

目前在我國的小水電站建設(shè)中，大部分都有著發(fā)展時(shí)間短的問題，這就導(dǎo)致管理制度沒有相應(yīng)的時(shí)間去總結(jié)完善。這其中確實(shí)完善的應(yīng)急處理制度是最大的問題。小水電站在運(yùn)營中遇到的很多全局性問題，一般都是由應(yīng)急處理制度不夠完善造成無法挽救的局面。

水電站的一切經(jīng)濟(jì)效益都建立在運(yùn)行模式安全的基礎(chǔ)之上。強(qiáng)化水電站的安全管理工作，重視管理工作中的安全問題，如召開安全例會(huì)、安全檢查等，定期展開安全培訓(xùn)，進(jìn)行安全事故演練來提升工作人員的安全意識。除了工作人員的安全意識外，還應(yīng)該重視對水電運(yùn)行、水庫度汛過程的安全問題，制定合理的科學(xué)應(yīng)急制度，可以有效避免重大安全問題，還能在發(fā)生安全問題時(shí)通過及時(shí)高效解決將損失降到最低，提高安全管理工作質(zhì)量，保障人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

（四）低耗水、高效率原則

一些水電站在運(yùn)營的過程中往往會(huì)對環(huán)境有一定的影響，如污染河流水質(zhì)、取水不可避免地影響上下游的水速、影響河流生態(tài)環(huán)境、影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境等。因此在對水電站進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理時(shí)，應(yīng)考慮到盡量避免影響環(huán)境的因素，使水電站能夠可持續(xù)發(fā)展。

小水電站在運(yùn)行過程中可以通過對水頭流量的控制來降低對環(huán)境的影響。如灌溉用水、放電用水和防洪幾方面的關(guān)系進(jìn)行適度的調(diào)度，能盡量地在適用范圍內(nèi)降低水頭的流量與流速。首先可以通過掌握天氣預(yù)報(bào)和上游來水預(yù)報(bào)資料，分析上游水文站的水文情況，確定水期，在枯水期、豐水期不同時(shí)期根據(jù)本地的降雨量來進(jìn)行水量的準(zhǔn)確分析，從而不斷地根據(jù)實(shí)際情況對水電站運(yùn)行方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化。甚至可以精確到每天的每一時(shí)間段，對各個(gè)時(shí)間段的水情都進(jìn)行清晰的掌握，以及對負(fù)荷的預(yù)測，打好減少流量的基礎(chǔ)，盡量做到低耗水、高效率來對水資源進(jìn)行充分合理的利用，確保各個(gè)機(jī)組在做好調(diào)度的方案下能用最少的水流量進(jìn)行機(jī)組的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)控制流速，最大限度地發(fā)揮發(fā)電效益。

三、水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必要因素

（一）水庫調(diào)度

一些水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是通過水庫調(diào)度來實(shí)施的。水庫調(diào)度的基本原理是循環(huán)波動(dòng)補(bǔ)償原理，具體表現(xiàn)為周期性循環(huán)、隨機(jī)性、波動(dòng)流域性補(bǔ)償。水庫調(diào)度的特點(diǎn)是不能顧此失彼，需要控制一些調(diào)度并存。目前，水文氣象中長期短期預(yù)報(bào)精度與傳統(tǒng)相比已有著很大的提高，但仍有變數(shù)的現(xiàn)象存在。水庫調(diào)度是有一定風(fēng)險(xiǎn)的措施，但由于水庫調(diào)度本身有著巨大的效益，因此仍被廣泛應(yīng)用著，只是如何平衡二者關(guān)系為相關(guān)學(xué)者廣泛研究。

首先，水電站實(shí)施經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。水電站實(shí)施經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是解決在給定水電站時(shí)段出力或流量的情況下，通過合理安排各機(jī)組出力來實(shí)現(xiàn)耗水量小或發(fā)電量大的水電站運(yùn)行方式。水電站節(jié)水是水庫調(diào)度的目的之一，在給定水電站流量的情況下如何安排各機(jī)組出力來使用水量最小是水庫調(diào)度的目標(biāo)所在。可以利用規(guī)定的機(jī)組流量特性曲線，給定凈水頭不變，應(yīng)用動(dòng)態(tài)求解規(guī)劃找出最優(yōu)負(fù)荷分配結(jié)果，從而找到水電站流量不變，用水量最小的分配結(jié)果。提高水電站發(fā)電效益，即在給定發(fā)電流量的情況下，安排水電站各機(jī)組的發(fā)電流量合理使用比使得總輸出力最大。可以計(jì)算在給定上游水位和出庫流量時(shí)，確定在不同的水電站各機(jī)組發(fā)電流量合理使用比的總輸出力，選出最大的結(jié)果，即是配比最優(yōu)的結(jié)果。具體方法是按下泄流量求解水電站毛水頭，計(jì)算流量配比結(jié)果。值得注意的是每臺機(jī)組在改變發(fā)電流量這一動(dòng)態(tài)量時(shí)，水頭損失不同，為了避免水頭損失不同而造成的誤差，應(yīng)使得凈水頭也相應(yīng)不同。

其次，水電站短期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。水電站短期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行通常以一周或一旬作為一個(gè)計(jì)算期，以日、時(shí)、刻作為一個(gè)計(jì)算時(shí)段。一是確定水電站處理過程為靜態(tài)因素不變，計(jì)算水電站完成該出力過程時(shí)的最優(yōu)運(yùn)行方式，即各機(jī)組的最優(yōu)分配結(jié)果。具體方法是給定水庫初始水位，盡量降低各時(shí)段的耗水量，利用流量特性曲線來逐一時(shí)段計(jì)算獲得計(jì)算期內(nèi)不同時(shí)段的不同機(jī)組的出力與流量。二是保持水電站流量過程靜態(tài)因素不變，計(jì)算水電站下泄時(shí)的最優(yōu)運(yùn)行方式，即不同時(shí)段的機(jī)組最優(yōu)出力和下泄流量過程規(guī)劃。具體方法是給定水庫初始水位，利用實(shí)時(shí)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行結(jié)果對各個(gè)時(shí)段進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算不同時(shí)段一個(gè)計(jì)算期內(nèi)各機(jī)組的出力和流量情況。三是給定水電站總出庫水量為靜態(tài)量，通過實(shí)驗(yàn)安排各時(shí)段的出庫流量比，計(jì)算出總出庫水量不變時(shí)水電站發(fā)電量最大的最優(yōu)運(yùn)行方式。具體方法是給定一個(gè)計(jì)算期內(nèi)的水電站總出庫水量，轉(zhuǎn)化為水電站初水位、末水位給定，在此情況下用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法計(jì)算水電站出電量最大的最優(yōu)運(yùn)行方式。

（二）運(yùn)行設(shè)備

要想提高水電站自身管理制度的硬件水平，首先，要在采購機(jī)電設(shè)備時(shí)就按照國家相關(guān)部門擬定的標(biāo)準(zhǔn)與自身的采購計(jì)劃進(jìn)行嚴(yán)格采購，同時(shí)在設(shè)備使用前、使用過程中規(guī)律性地對設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)合理性檢查。在采購中，還要對技術(shù)與機(jī)電處等技術(shù)部門進(jìn)行技術(shù)把關(guān)。為設(shè)備生產(chǎn)和設(shè)計(jì)預(yù)留出合理時(shí)間，為優(yōu)質(zhì)設(shè)備的采購提供條件。為了確保設(shè)備的質(zhì)量符合要求，設(shè)備制作完成后還要做好試驗(yàn)報(bào)告，對設(shè)備制作過程中的預(yù)防性試驗(yàn)、交接試驗(yàn)等都要進(jìn)行仔細(xì)檢查。

其次，對水電站的運(yùn)行設(shè)備在其投入運(yùn)行的初期就要根據(jù)實(shí)踐情況對先前制定好的方案進(jìn)行優(yōu)化，確保技術(shù)的完善，配置符合性能與規(guī)格的機(jī)電設(shè)備。一定要現(xiàn)場考察，根據(jù)水電站的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)在日常運(yùn)營時(shí)要對發(fā)電機(jī)進(jìn)行定期的維護(hù)與檢查，確保發(fā)電機(jī)組能做到正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不能耽誤水電站的工程進(jìn)度。對站內(nèi)機(jī)電設(shè)備要確保安全性能，制定符合實(shí)際情況的管理制度，降低機(jī)電設(shè)備使用過程中的安全隱患。

四、水電站綠色經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)例分析

目前我國水電站為了達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)，不同的水電站根據(jù)自身的不同情況采用不同的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式。肇慶市賀江電力發(fā)展有限公司是市直國有水電企業(yè)是主要業(yè)務(wù)對賀江流域（廣東段）水力資源進(jìn)行梯級開發(fā)和發(fā)電管理的水電企業(yè)。作為肇慶市的老牌水電企業(yè)，其目前是肇慶市最大型水電企業(yè)，企業(yè)發(fā)展歷史最早可追溯至1976年。近年來在市委、市府和市國資委的正確指導(dǎo)下，在社會(huì)各界的大力支持下，公司始終堅(jiān)持“壯大經(jīng)濟(jì)規(guī)模，提高質(zhì)量效益，建設(shè)綠色賀電”目標(biāo)和“一業(yè)為主，多元發(fā)展”的經(jīng)營思路，解放思想，深化改革，科學(xué)管理，創(chuàng)新增效，在加快發(fā)展水電主業(yè)的同時(shí)，積極拓展酒店服務(wù)、小水電投資，水電設(shè)備安裝，電力銷售等業(yè)務(wù)，多元化發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定提高，三個(gè)文明建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新時(shí)期下緊跟時(shí)事，樹立人與自然可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，成功上榜首批國家綠色小水電，真正做到了經(jīng)濟(jì)與環(huán)境建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展。

綠色小水電是指在環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和安全等四個(gè)方面表現(xiàn)優(yōu)秀，處于行業(yè)先進(jìn)水平的小水電站。綠色小水電站評價(jià)是依據(jù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對運(yùn)行階段的小水電站進(jìn)行評價(jià)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的電站可以獲得經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。綠色小水電的發(fā)展兼顧水電開發(fā)和環(huán)境保護(hù)，對綠色小水電進(jìn)行綜合評價(jià)是農(nóng)村水電開發(fā)管理領(lǐng)域中的一項(xiàng)創(chuàng)新性舉措。在綠色發(fā)展的號召下，賀江公司加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測體系建設(shè)和調(diào)度體系建設(shè)，優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，發(fā)揮梯級開發(fā)和生態(tài)保護(hù)整體效益;適度均衡經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系，制定科學(xué)友好的生態(tài)蓄水方案，有效保證生態(tài)需水量，減少資源開發(fā)對環(huán)境的不利影響;以安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)帶動(dòng)小水電技術(shù)創(chuàng)新，通過新工藝，新材料，新設(shè)備的“三新”技術(shù)的推廣和應(yīng)用，達(dá)到節(jié)能降耗目的，實(shí)現(xiàn)小水電經(jīng)濟(jì)效益提升約20%。

五、結(jié)語

本文提出了大部分中小型水電站發(fā)展過程中進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所需的基本要求并進(jìn)行了分析，同時(shí)對水電站由于自身性質(zhì)的原因運(yùn)行管理的特殊性、特點(diǎn)明確性，根據(jù)實(shí)際情況提出了一些建議與解決方法，希望能對水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的工作人員起到一些幫助作用，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工作的順利開展。對水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理優(yōu)化工作早已被相關(guān)研究人員注意到，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，未來在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的實(shí)踐中還需要研究開發(fā)更多的優(yōu)化措施來解決實(shí)踐中出現(xiàn)的各式各樣的困難，隨著新理論新技術(shù)的出現(xiàn)，期待未來經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究人員、工作人員能在實(shí)踐中最快速度地找到更為優(yōu)秀、符合實(shí)際的方案，推動(dòng)我國水電站工作的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳媛，寇立夯，李永利.水電企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管控模式探討與實(shí)踐[J].水電與新能源，2020，34（01）：23-28.

[2]王孝三.水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究探討[J].技術(shù)與市場，2019，26（12）：226+228.

[3]羅開雄.加強(qiáng)小水電站運(yùn)行管理提高經(jīng)濟(jì)效益[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（22）：116-117.

[4]王志清，孔玉明.水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J].吉林水利，2018（09）：57-58.

（作者單位：肇慶市賀江電力發(fā)展有限公司）