醋院科(貴州黔源電力股份有限公司 庫壩集中管理及經(jīng)濟運行中心, 貴州 貴陽 550002)

貴州北盤江流域補償機制的建立

醋院科(貴州黔源電力股份有限公司 庫壩集中管理及經(jīng)濟運行中心, 貴州 貴陽 550002)

為優(yōu)化貴州北盤江流域梯級水庫聯(lián)合調(diào)度，提出建立上游水庫補償機制。分析了補償機制的必要性、內(nèi)容及實施成效。通過頒布各水庫錯峰電量補償辦法，明確梯級聯(lián)合調(diào)度的原則和方式，理順在建工程和上下游綜合用水需求，建立了較合理的流域補償機制，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

梯級水庫;聯(lián)合調(diào)度;補償機制;北盤江流域;貴州

北盤江流域?qū)傥鹘?，是紅水河上游左岸最大支流，黔源電力股份有限公司(以下簡稱“黔源公司”)在流域內(nèi)開發(fā)的水電站有4座，至上而下分別為善泥坡(185.5 MW)、光照(1 040 MW)、馬馬崖(558 MW)和董箐(880 MW)電站；總裝機容量為2 663.5 MW。其中善泥坡、馬馬崖電站在2014年年底投產(chǎn)發(fā)電，各電站的水庫調(diào)度工作由黔源公司庫壩集中管理及經(jīng)濟運行中心(以下簡稱“庫壩中心”)負責。本文主要圍繞善泥坡、馬馬崖電站投產(chǎn)前，光照、董箐電站上下游補償機制的建立，同時探索了善泥坡和馬馬崖電站施工期對光照、董箐電站補償方式的影響。

1 補償機制建立必要性分析

1.1 挖掘巨大補償潛能

北盤江流域上游的光照水電站為流域的龍頭電站，為不完全多年調(diào)節(jié)，而下游的董箐水電站為日調(diào)節(jié)水庫，調(diào)節(jié)性能較差，兩水庫之間存在著密切的水文水力聯(lián)系，具有顯著的庫容補償與水文補償作用。尋找兩水庫之間的水力電力聯(lián)系，充分挖掘上下游水庫之間的補償潛能，明確各情況下的水庫優(yōu)化調(diào)度措施，是北盤江流域梯級水庫調(diào)度的現(xiàn)實需求。

1.2 加強梯級優(yōu)化調(diào)度作用

在汛期，上游光照水庫在通過攔蓄錯峰等手段為下游董箐水庫帶來效益的同時,也存在棄水風險，因此錯峰調(diào)度積極性不高。若明確規(guī)定在為董箐水庫攔蓄錯峰后，其增發(fā)電量可補償一部分至光照電站，將會大大提高各水庫錯峰調(diào)度的積極性，對梯級優(yōu)化調(diào)度將有長遠的指導意義。

1.3 改進水庫補償方式

近年來，流域航運、生態(tài)綜合用水對發(fā)電調(diào)度運行影響越來越大，特別是在枯期，水電站下游對河道水量及水位等需求較多，而水電站需要抬高水頭運行，發(fā)電與各行業(yè)綜合用水矛盾十分突出，對常規(guī)的補償方式產(chǎn)生影響。理順發(fā)電與用水之間的矛盾，明確各部門之間的協(xié)調(diào)思路，是水庫調(diào)度工作面臨的巨大挑戰(zhàn)。

位于光照水電站上游的善泥坡電站和下游的馬馬崖一級電站在2014年處于重要的施工階段，如何協(xié)調(diào)處理好其在施工期間對上游水庫放水要求及對下游電站發(fā)電的影響，是梯級水庫優(yōu)化調(diào)度的一個重要環(huán)節(jié)。

2 補償機制建立的主要內(nèi)容

2.1 明確錯峰電量補償辦法

為提高上游電站錯峰補償?shù)姆e極性，明確錯峰補償效益反饋，通過多方面考慮及細心研究，結(jié)合北盤江流域各水庫的實際，庫壩中心頒布了各水庫錯峰電量補償辦法。辦法中明確了若上游龍頭水庫在不同條件下通過攔蓄、錯峰等措施使下游電站得到增發(fā)電量、梯級間水量利用達到最大化，則下游電站對上游電站的錯峰電量給予一定補償。

主汛期光照水庫水位達到740 m(正常高水位為745 m)及以上時，若流域發(fā)生降雨，在自身水庫存在棄水風險的情況下，通過水庫優(yōu)化調(diào)度錯峰方案，讓上游電站采取停機、關閘(或減小閘門開度)攔蓄等方式為下游電站水庫錯峰，使梯級間水量利用達到最大化，下游電站對上游電站的錯峰電量給予一定補償。上游電站水庫攔蓄錯峰未造成自身溢洪時，按本次攔蓄水量折算下游電站增發(fā)電量的30%補償給上游電站;當上游電站停機攔蓄錯峰造成自身溢洪時，按本次有效攔蓄水量折算下游電站增發(fā)電量的50%補償給上游電站，補償電量實行總量控制，光照電站全年補償電量最多不超過6 000萬kW·h。年底前將補償電量統(tǒng)計、復核、審定后，納入相關電站年度績效目標電量考核。

該辦法合理確定了各水庫梯級補償效益分配方法，提高了各電站優(yōu)化調(diào)度的積極性，對流域內(nèi)優(yōu)化調(diào)度有長遠的指導作用。

2.2 細化梯級聯(lián)合調(diào)度方式

各電站在施行集中管控、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、精益調(diào)度以前，發(fā)電調(diào)度工作基本是以單庫優(yōu)化調(diào)度目標來執(zhí)行，盡管在一定程度上順利完成了各電站發(fā)電目標，但并沒有充分體現(xiàn)出梯級水庫的經(jīng)濟運行水平。為此，庫壩中心多方位考慮、細心研究，結(jié)合各水庫的特點和流域特性，編寫了《北盤江流域光照董菁電站水庫聯(lián)合調(diào)度建議方案》，總結(jié)出了北盤江流域梯級水庫的規(guī)律，將各情況下的優(yōu)化調(diào)度方法細化，確定了梯級調(diào)度的基本原則以及梯級水庫在不同條件下的調(diào)度方式。

2.2.1 流域梯級調(diào)度基本原則

(1) 董菁電站盡量少棄水，光照電站盡量不棄水或少棄水，使發(fā)電效益最大化。

(2) 光照、董菁電站的月、周、日發(fā)電計劃由庫壩中心向總調(diào)提出申請并協(xié)調(diào)實施，汛期需緊急開停機時，庫壩中心提出方案報總調(diào)水調(diào)處，并及時通知電站中控室，電站中控室及時向總調(diào)調(diào)度臺提出開停機申請。

(3) 電站溢洪閘門的啟閉根據(jù)庫壩中心的調(diào)度命令執(zhí)行。

2.2.2 光照電站基本調(diào)度方式

(1) 1～5月，水庫水位保持較高水位運行，由年初高位緩慢下降，至5月底，降至700 m左右運行。

(2) 6～9月來水量較豐且相對集中。6月，根據(jù)天氣預報情況，在預報有較大洪水前，及時加大出力發(fā)電，庫水位降至695 m左右運行，騰空庫容。流域內(nèi)發(fā)生洪水，應充分發(fā)揮不完全多年調(diào)節(jié)水庫的功能，盡量減少下游董菁電站棄水、攔蓄洪水，待董菁入庫流量小于電站滿發(fā)流量及水位消落、且天氣預報3 d內(nèi)無明顯降水過程時，光照電站開機向董菁電站補水，保證董菁電站有水滿發(fā)。若光照水庫水位升至740 m，入庫流量大于800 m3/s，且天氣預報3 d內(nèi)有較大降水過程，預報入庫流量達2 000 m3/s時，為減少光照水庫溢洪風險，可開機運行。

(3) 9～10月，根據(jù)來水情況，盡量抬升水位，力爭10月末蓄滿水庫。

(4) 11～12月，水庫水位保持高水位運行，按天然來水量發(fā)電，來多少發(fā)多少。

2.2.3 董箐電站基本調(diào)度方式

(1) 1～4月，水庫水位保持在488 m左右水位運行。

(2) 5～9月，光照水庫發(fā)電補水，董菁盡量滿發(fā)，水庫水位保持在486 m左右運行;若天氣預報有較大降水過程，光照停機，董菁水位已接近死水位，騰空庫容，洪水過后，水庫水位保持在486 m左右運行。

(3) 10～12月，抬升水位至488 m左右運行。按天然來水量發(fā)電，來多少發(fā)多少。

2.3 保障在建工程順利施工和綜合用水需求

電站下游綜合用水和在建工程流量要求由電站提出，并上報至庫壩中心，由庫壩中心進行匯總，分析用水需求對上下游水庫發(fā)電及經(jīng)濟運行的影響，同時主動跟蹤了解電網(wǎng)的電力電量需求情況，分級決策，得出最佳運行方式。同時實施分級營銷，與電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)同級間進行協(xié)調(diào)溝通，做到及時跟進、協(xié)調(diào)實施和跟蹤反饋，保障在建工程的順利施工和下游的綜合用水需求。

3 補償機制成效分析

黔源公司庫壩中心通過梳理北盤江流域各電站的關系，確定優(yōu)化調(diào)度方案，明確錯峰電量補償辦法，理順上下游綜合用水及在建工程施工要求的協(xié)調(diào)方式，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益與社會效益。

3.1 經(jīng)濟效益

3.1.1 增發(fā)電量

庫壩中心合理確定了各時期水庫運行方式，經(jīng)過與調(diào)度部門協(xié)調(diào)，在滿足電網(wǎng)需求前提下，枯期盡量抬高水頭，降低水耗。由于2013年流域內(nèi)來水嚴重偏枯，2014年初，各水庫水位均處于較低位置，在庫壩中心努力協(xié)調(diào)下，使董箐水庫保持在較高水位運行，汛前1～4月其平均水位為488.58 m，為歷年同期最高水位，降低了耗水率。4～5月集中有序地消落光照水庫水位，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。汛期積極開展梯級錯峰、動態(tài)控制和攔蓄尾洪，合理利用水資源;汛后盡量提高各水庫的運行水位，減小水耗，提高蓄能值。2014年北盤江流域累計節(jié)水增發(fā)電約3.7億kW·h，折合人民幣約1.2億元。

3.1.2 梯級補償電量

明確電量補償辦法后，各電站積極配合，在主汛期確保安全度汛的前提下，充分利用水力資源，減少流域區(qū)間棄水損失，實現(xiàn)流域梯級發(fā)電效益最大化。通過計算，2014年董箐電站為光照電站補償電量合計1 997萬kW·h，該電量已納入相應電站的年終考核中。

3.1.3 上下游電站配合在建工程施工

庫壩中心通過開展分級決策和分級營銷，很好地協(xié)調(diào)了在建工程補償需求。例如：2014年12月初善泥坡電站下閘蓄水期間，下游光照水庫的入庫水量減少，庫壩中心通過計算分析，將光照電站最優(yōu)運行方式上報至總調(diào)，既保證了光照電站正常參與電網(wǎng)頂峰，又不至于使其庫水位消落過低。馬馬崖電站在施工期間對上游光照電站的發(fā)電放水有較多要求，同時又會對下游董箐電站發(fā)電帶來影響，庫壩中心通過梳理馬馬崖電站各時期的工程進展情況，及時協(xié)調(diào)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)對光照及董箐電站的運行方式進行合理安排，使馬馬崖電站順利完成了下閘蓄水、圍堰拆除和投產(chǎn)發(fā)電，同時將董箐水庫水位保持在了較合理范圍內(nèi)。

3.2 社會效益

考慮到北盤江流域的生態(tài)、航運等需求，黔源公司庫壩中心及時上報合理發(fā)電運行方式至電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)，很好地處理了綜合用水與發(fā)電之間的矛盾，產(chǎn)生了較好的社會效益。例如：2014年6月，光照電站下游關嶺縣新浦鄉(xiāng)等地村民需要利用河道運輸西瓜蔬菜，得知該情況后，庫壩中心及時與調(diào)度機構(gòu)聯(lián)系，調(diào)整了光照電站的運行方式，保證了下游航運需求。董箐電站下游全年有環(huán)境生態(tài)用水要求及不定期的航運需求，庫壩中心全面分析各綜合用水情況后，以日、周、月、年發(fā)電計劃為突破口，將各用水需求融入發(fā)電計劃中并上報至電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)，既保證了電站正常發(fā)電，又滿足了綜合用水，產(chǎn)生了較好的社會效益。

4 結(jié) 語

由于實施了流域補償機制，各水庫均能安全經(jīng)濟運行，梯級水庫的發(fā)電量增加，水耗減小，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟效益，同時協(xié)調(diào)了流域的綜合用電、生態(tài)、航運需求的關系，帶來了良好的社會效益。隨著北盤江流域梯級水電站逐步投產(chǎn)發(fā)電，流域梯級基本開發(fā)完成，上下游水庫之間的補償效益更加復雜，未來對跨公司電站之間如何進行優(yōu)化補償還需進一步研究和完善。

(編輯：陳紫薇)

2015-04-09

醋院科，男，貴州黔源電力股份有限公司庫壩集中管理及經(jīng)濟運行中心，助理工程師.

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