李 健

(東武仕水電站，河北 邯鄲 056500)

1 概 述

河北省邯鄲市東武仕水電站是東武仕水庫(kù)水利樞紐工程的一個(gè)組成部分，屬壩后式電站，距磁縣縣城約7 km。電站建于1972年，1975年投產(chǎn)發(fā)電，裝機(jī)容量2×3 200 kW，設(shè)計(jì)水頭30 m，設(shè)計(jì)發(fā)電流量25.2 m3/s，多年年平均發(fā)電量1 000萬(wàn)kW·h。2015年電站增效擴(kuò)容工程完成后，3 a平均發(fā)電量達(dá)到了1 369 kW·h，平均增效達(dá)到了37%。

2017年6月，水利部下發(fā)了“關(guān)于開(kāi)展綠色小水電站創(chuàng)建工作的通知”，東武仕水電站秉持“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的發(fā)展理念，開(kāi)展了綠色小水電創(chuàng)建工作，于2017年12月通過(guò)了水利部審核驗(yàn)收，成為全國(guó)首批綠色小水電站。

2 打造異型轉(zhuǎn)輪，適應(yīng)河道生態(tài)基流要求

電站與北京中水科合作，量身訂做異型轉(zhuǎn)輪。為了確保河道生態(tài)基流和水輪機(jī)水能高效轉(zhuǎn)化，將原2臺(tái)相同型號(hào)的機(jī)組流量7～12.6 m3/s正常運(yùn)行流量段進(jìn)行技術(shù)改造(1號(hào)機(jī)4～8 m3/s，2號(hào)機(jī)8～13 m3/s)。結(jié)合高級(jí)渠機(jī)組將流量運(yùn)行范圍擴(kuò)展為0.8～25.2 m3/s，既滿(mǎn)足生態(tài)基流又實(shí)現(xiàn)各種需水流量段的高效利用，并滿(mǎn)足下游水質(zhì)要求。

啟示：高效轉(zhuǎn)輪的利用和異型轉(zhuǎn)輪的改造，對(duì)水能高效利用及保持生態(tài)基流是一種行之有效的方式和途徑。

3 發(fā)電實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化

經(jīng)過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)組的增效擴(kuò)容改造，2臺(tái)機(jī)組在相同水頭和流量下，發(fā)電機(jī)出力均增加200～250 kW,效率提高了20%。

啟示：在水庫(kù)壩后式水電站面對(duì)工農(nóng)業(yè)用水不同需求的流量段，通過(guò)高效轉(zhuǎn)輪的采用，使發(fā)電量得到大幅提高，這對(duì)我國(guó)大批量的安裝于20世紀(jì)七八十年代的小水電發(fā)電機(jī)組的增效改造，有值得參考的價(jià)值和意義。

4 綠色能源就近轉(zhuǎn)化

電站研究建立“發(fā)供電一體”節(jié)能增效發(fā)展模式，通過(guò)新建直供電微電網(wǎng)，增加經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)民微小企業(yè)提供廉價(jià)電力，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民致富及建設(shè)全面小康社會(huì)做出了貢獻(xiàn)。

啟示：水電站屬于清潔能源，水電站建立自己的微電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)清潔能源的就近轉(zhuǎn)化，改變了電站經(jīng)由變電站給用戶(hù)供電的傳統(tǒng)輸電模式，大幅減少了線(xiàn)路損耗，降低了用戶(hù)的用電費(fèi)用，具有良好的社會(huì)效益。

5 降低綠色能源開(kāi)發(fā)成本

改造后自動(dòng)化設(shè)備互相兼容，達(dá)到了“一鍵開(kāi)停機(jī)和無(wú)人值班(少人值守)”的要求。運(yùn)值人員由原來(lái)的40人減少到了現(xiàn)在的8人，大大降低了所需的人力成本。

啟示：目前，農(nóng)村小水電“無(wú)人值班(少人值守)”系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成熟穩(wěn)定，并與勵(lì)磁系統(tǒng)、蝴蝶閥操作系統(tǒng)、調(diào)速器操作系統(tǒng)互相兼容?！盁o(wú)人值班(少人值守)”應(yīng)用成功，是降低電站運(yùn)行人力成本的主要途徑。

6 增效擴(kuò)容改造與供水發(fā)電兩不誤

在增效擴(kuò)容改造中，電站采取分階段、分單元施工的方式，不但做到了工程按期完成，還確保了下游生態(tài)和工業(yè)用水，同年實(shí)現(xiàn)了年發(fā)電量1 001萬(wàn)kW·h,確保了年度發(fā)電任務(wù)的順利完成。

啟示：機(jī)組數(shù)量2臺(tái)及2臺(tái)以上小水電站的增效擴(kuò)容改造，可以通過(guò)優(yōu)化組織設(shè)計(jì)施工步驟和優(yōu)化分配工期，最大程度的保證水能資源的利用率。

7 經(jīng)濟(jì)增收

增效擴(kuò)容改造和綠色小水電的創(chuàng)建，使電站的經(jīng)濟(jì)收入有了明顯的增加。東武仕水電站連續(xù)3 a平均發(fā)電量為1 369萬(wàn)kW·h,近3 a平均資產(chǎn)負(fù)債率為33.75%，保持在較低水平。特別是創(chuàng)建綠色小水電站的2017年，電站發(fā)電量達(dá)到了1 800萬(wàn)kW·h，近區(qū)供電達(dá)到了1 100萬(wàn)kW·h，發(fā)供電一體運(yùn)行模式的建立和綠色小水電的創(chuàng)建從管理上極大地提高了企業(yè)盈利能力和社會(huì)效益。

啟示：通過(guò)增效擴(kuò)容改造、近區(qū)微電網(wǎng)改造等硬件建設(shè)，再加上綠色小水電創(chuàng)建過(guò)程中企業(yè)管理的革新和改進(jìn)，使電站的管理水平和發(fā)電效益都上升了一個(gè)新臺(tái)階。

8 結(jié) 語(yǔ)

總之，東武仕水電站增效擴(kuò)容改造工程的完成和微電網(wǎng)建設(shè)及發(fā)供電一體模式的建設(shè)為綠色小水電的創(chuàng)建成功打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)綠色小水電評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)水利部評(píng)審考核，各項(xiàng)得分如下：生態(tài)環(huán)境得分49分，社會(huì)和諧得分18分，管理規(guī)范得分15分，經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)得分9分，總得分為91分，評(píng)為全國(guó)44座綠色小水電站之一。