浅析水电运行管理中的节能减排

浅析水电运行管理中的节能减排

李淼

河北省水利水电勘测设计研究院天津300250

摘要：近年来我国民众的节能减排意识不断觉醒，节能减排在各领域的地位也因此不断提升，为保证水能高效转化为电能、提高水电站经济效益，水电运行管理节能减排措施的支持必不可缺。

关键词：水电站；能耗；节能减排

引言

经济快速发展，对电能的需求量也不断增加，随着我国经济水平的全面增长，我国在电力工程上的投入也在增多，在环保理念的推动下，各类清洁能源成为主体。其中，以水利为主的水电工程成为经济发展不可缺少的重要组成，整体投资越来越大，水电工程不但能够制造电能，更确保了当地农业生产的需求。水电运行管理节能减排受关注程度不断提升，相关研究也因此大量涌现。

1做好水电运行管理工作意义

水电站是电力日常供应的基础，需要全面确保各种设备性能良好，才能实现稳定安全的供电目标。那么，做好设备日常管理与维护则成为最为主要的工作，设备运行日常管理意义重大。所以说，水电站相关工作与技术人员必须要全面了解设备原理，并对新工艺、新技术、新设备等全面掌握，这样就能够及时发现设备运行中的问题，在日常管理工作中，能够有效做好机组设备改造、维护和保养，全面提升设备有效性，降低水电运行成本，保证电力企业良好的经济效益。

2水电站运行过程中的能耗分析

2.1电量消耗

水电站运行过程的电量消耗主要源于设备运行过程，压油泵、冷却风机、排水泵、供水泵、通风等机械设备均会造成大量的电能消耗，如这类设备长时间处于运行环境，水电站运行过程中的电量消耗还会进一步提升。此外，水电站办公环节同样会造成一定电量消耗，而树立工作人员节能环保意识、开展落后生产设备改造则能够有效降低电量消耗，实现水电站经济效益的提升。

2.2水量损耗

水量损耗属于水电站运行过程中的重要能耗之一，如水电站出现机组效率偏低、净水头稳定性不足情况，水电站的水量损耗往往会出现大幅提升。一般情况下，水电站需要结合水库特性、上游来水量合理安排运行方式，同时还需要重点关注水电站渗透部位的检查与维护，水资源的均衡利用、水头较大情况避免、水资源无形流失避免、发电水资源利用有效性提升均将由此实现。此外，还可以通过提高机组运行整体效率进一步降低水电站运行过程中的水量损耗，实现水电站经济效益的提升。

3水电运行管理节能减排措施选择

3.1基于长期低负荷状态运行的节能减排措施选择

水电站存在机组额定负载运行时间短、开停机频繁特点，这使得其机组往往长时间处于低负荷运行状态，机组损耗因此大幅提升，而为了解决该问题，水电站采用了如下节能减排措施：1）枯水期节能减排措施。水电站在枯水期很容易处于低负荷运行状态，因此采用了在水位下降至影响出力时停机蓄水措施，机组仅在高水头额定出力下运行，由于避开了低水头负荷状态下机组运行带来的损耗，节能减排水平得以大幅提升。2）汛期节能减排措施。为实现机组汛期运行过程中的节能减排，水电站通过减少弃水保证了机组高水头额定负荷长期稳定运行。3）缩短开机时间。除枯水期、汛期节能减排措施外，水电站还就灯泡贯流式机组开机时间较长不足开展了针对性处理，受自动化程度低、程序复杂、开机繁琐等因素影响，灯泡贯流式机组开机一般需耗时5～6min（包括手动充气、水、油），而通过对气、水、油系统的自动化改造，灯泡贯流式机组从空载到额定出力的时间被缩短至1min以内，在节能减排目标达成的同时，水电站的经济效益也因此实现了显著提升。

3.2基于水头损失的节能减排措施选择

水头损失属于较为常见的水电站运行过程中的能源消耗问题，该问题往往会导致水电站机组出力降低，同时还可能引发机组的剧烈振动，机组的安全运行也会因此受到影响，而为了尽可能降低水头损失带来的能源消耗与安全威胁，水电站采用了如下节能减排措施：1）采取24h值班制。在24h值班制支持下，高桥水电站实现了定期人工清污，水头损失由此得以降到最低，高桥水电站效益、节能减排水平也因此实现了一定提升。2）引进清污机。为保证清污工作更好服务于水头损失控制，水电站计划引进较为先进的清污机，以此降低清污所需时间、提高清污效率。由于水电站存在流量大、水头低特点，清污作业往往需要耗费大量时间，且杂物较多时清污时间还会进一步延长，而如果能够引进专业清污机，高桥水电站的节能减排、效益必将实现长足提升。值得注意的是，由于水电站的清污机引进仍处于计划阶段，因此本文不对清污机引进后水电站效益、节能减排所能够取得的成果进行详细介绍。

3.3空库纳洪增效节能减排措施

水电站存在集雨面积大且无库容调节的特点，这使得其在汛期往往会造成大量弃水，水电站的经济效益往往会因此受到影响，因此水电站基于汛期弃水采用了如下节能减排措施：1）制度制定。结合自身特点与汛期实际，水电站制定了各水电站水情互联互通制度与梯级水电站防洪度汛制度，通过沟通合作，水电站的防汛能力提升、弃水减少得以实现。2）加强沟通、联系。为进一步减少汛期弃水，水电站加强了与当地气象部门的沟通与联系，由此实现了提前几天乃至数周的雨情信息获取，由此实现了空库纳洪增效节能减排措施应用的未雨绸缪。3）加强水电站间沟通合作。近年来重点加强了与上游水电站的沟通合作，并实现了提前获知上游来水量，而通过开机纳空库容，弃水实现了进一步减少。据水电站统计，其每次空库纳洪可实现20万度电的增加，水电站的经济效益因此实现了进一步提升，空库纳洪增效节能减排措施的应用价值也能够得到证明。

3.4其他节能减排措施

除上述节能减排措施外，以下几方面节能减排措施同样具备较高借鉴价值：1）设备缺陷处理。机电设备的缺陷很容易导致水电站机组停运、弃水情况出现，因此水电站制定了设备缺陷等级制度，并在机电设备的日常维护保养领域投入了高度关注，通过定时检查、周期维护、状态检修的灵活组合，机电设备的缺陷、故障发生几率大幅降低，水电站的节能减排水平则实现了大幅提升。2）电量消耗控制。为实现更进一步的节能减耗，水电站在电量消耗控制层面投入了大量精力，由此开展的旧设备技术改造、变频节能电机引入、设备运行方式调整、照明系统全面改造均取得了不俗成果，以旧设备技术改造为例，水电站轴承风机由手动操作改为自动控制，改造后的风机冷却效果、可靠性大幅提升，电动机功率也因此明显降低，水电站的电量消耗也因此大幅下降。3）内部管理。为进一步降低能源消耗，水电站还在内部管理层面投入了大量精力，由此开展的岗位职责与责任范围划分，实现了员工工资与业绩的挂钩，员工对节能层面的重视、认识由此加深。

结语

综上所述，水电运行管理节能减排措施的应用具备较高现实意义，在此基础上，本文涉及的基于水头损失的节能减排措施选择、基于长期低负荷状态运行的节能减排措施选择、空库纳洪增效节能减排措施等内容，则提供了可行性较高的水电运行管理措施，而为了进一步推动节能减排，水电机组状态监测、机电设备状态检修也需要得到重点关注。

参考文献：

[1]颜琳，潘翀.中小型水电站运行管理存在的问题及对策[J].设备管理与维修，2018（10）：18-20.

[2]孙辉.中小型水电站设备管理存在的问题及对策[J].中国新技术新产品，2010（14）：70.

[3]钟林.加强水电站运行管理提高发电能力[J].技术与市场，2018，25（06）：206，208.

[4]余金华，杨聪.中小型水电站建设管理中存在的问题浅析[M].云南水力发电，2007（6）：124.