關于水電站工程的節能降耗的探討——以阿呷水電站為例

唐 潔 張衍林

（重慶水利電力職業技術學院，中國 重慶 402160）

1 工程概況

阿呷水電站位于甘洛縣境內甘洛河流域中上游河段，上游與工棚電站尾水銜接，下游與阿呷水電站正常水位相銜接。本電站采用低閘引水式開發，電站額定引用流量13.1m3/s，引水隧洞長7797.93m，電站利用落差215m，裝機容量21MW。本工程為單一發電工程，無防洪、航運、供水等綜合利用要求。

取水樞紐區位于工棚電站廠房下游600m處，廠房位于阿呷鄉下游約1km處，甘洛-阿呷鄉有縣級公路相通，阿呷鄉-壩址有簡易鄉村公路通過，距離縣城公路里程約38km，距涼山州州府西昌市約240km，距省會成都市約350km，對外交通較為方便。阿呷水電站工程任務以發電為主，無灌溉用水，無防洪、航運、供水等綜合利用要求。

阿呷水電站用水為非耗水型，所引水量回歸至甘洛河，并提供優質、清潔能源，阿呷水電站的建設符合國家和四川省產業政策，符合可持續發展目標。阿呷水電站可替代節約化石能源，可減排溫室氣體量和其他污染物。

2 主要節能降耗措施

水電屬于清潔能源，阿呷水電站發電用水過程中不增加水體污染，不耗水，水流經水輪機尾水管、尾水渠直接排入廠房下游河道，不需處理，符合水資源管理要求。阿呷水電站多年平均發電量9506.5萬kw.h。電站發電后，以標煤耗310g/kw.h計，每年約減少使用2.95萬t標煤，相當于每年減少二氧化碳排放1.26萬t，同時每年至少可減排SO20.21萬t。本工程在節能設計方面主要考慮以下幾個方面。

2.1 工程布置節能

本工程計劃布置3個施工區：攔河壩施工區（含發電引水隧洞進口）、引水隧洞各支洞工區、發電廠房（含發電引水隧洞出口）施工區。本工程首部樞紐工區、引水隧洞各工作面和廠房工區就近布置混凝土拌和站及供風、供水站。機械修配站、汽車保養站、鋼筋加工廠、木材加工廠集中布置，其中機械修配站、汽車保養站布置在廠區，鋼筋加工廠、木材加工廠布置在首部工區、3#支洞附近、廠房工區。廠區金結安裝和機電拼裝場不考慮單獨征地，可將就近碴場平整后布置。工程布置結合《水利水電工程節能設計規范》(GBT50649-2011)，充分考慮工程的實際情況，在工程布置上達到了節能的要求。

2.2 設備選型節能

在設計中根據閘門的型式、尺寸、孔口數量和運行要求等因素，并充分考慮各種啟閉機的特點，在滿足安全的前提下選用合理的啟閉型式和容量，避免造成電能消耗的浪費，是節能降耗的主要手段。此外，在設計閘門時，考慮采用低摩擦系數的承壓滑道、頂側水封采用橡塑材料的水封等措施降低啟閉機的容量，從而達到節能降耗的目的。

電站選用HLA575c-LJ-110型水輪機，額定流量6.55m3/s，相應配SF10.5-10/2860型水輪發電機，調速器為GSLT-1800型。在機組選型的時候，考慮采用能量指標好、效率高的轉輪，因此，選用了HLA542轉輪。該電站的輔助系統也盡量簡化，輔助設備選擇也盡量考慮采用能量指標好的設備。

阿呷水電站廠區海拔高程為1616m，地震烈度為Ⅶ度。本階段電氣設備選型按照以上短路電流計算成果進行選擇，再根據海拔高程加入絕緣系數1.088，在滿足電站運行要求的前提下，盡可能節省投資。廠用電主、備用電回路在低壓側實現自動切換。設計中合理配置變壓器，減少了電能損耗。

2.3 照明節能

本工程為地面廠房，主廠房、副廠房及升壓站盡量采用自然采光，因此照明系統的總耗電量較小，采用如下措施降低照明系統能耗：

1）盡量避免采用白熾燈作為照明光源，通常采用熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高效氣體放電光源，或采用節能燈，以降低光源耗電量。

2）不需要長時照明的場所，照明開關的設置應盡量考慮便于做到人走燈滅。

3）大功率氣體放電燈的功率因數應補償到0.8以上，以降低無功電流帶來的電能損失。

4）主要照明場所(如主機間等)應做到燈具分組控制，使得電廠人員可根據不同工作的需要調整照度。各工作場所的照度標準值應符合《工業企業照明設計標準》(GB50034-92)、《民用建筑照明設計標準》(GBJl33-90)的有關照明標準。

2.4 給排水節能

本電站采用高位消防水池的常高壓方式，消防與生產、生活合用水池。消防儲水容積為80m3，水池設于廠房后坡上，其高程為1700m，水池貯水全部取自山間泉水，經沉淀凈化處理后進入生產、生活管道。在廠區設室外消火栓一套，供廠區室外消防用水。

廠區排水主要為地面廠房內生活污水排放、雨水排放。其中廠房內污水經水泵抽升后，排至下游。生活污水需經化糞池處理，糞便污水宜與生活污水分流。廁所，廚房及其他房間經常從地面排水時應設置地漏。生活區排污量相當小，不會形成污水徑流。

3 綜合評價

本工程建設期主要消耗能源為：柴油、汽油、電力等。工程運行期能源消耗主要有運行維護各類水工建筑物閘門消耗的柴油和電力、水電站用電設備以及管理用電等。工程建成后產生的社會效益和發電經濟效益可以看作能源消耗的產出。

本工程不存在能耗過大的建筑物和設備，項目的建設和運行期亦不會消耗大量能源，能源消耗總量相對合理，因此本工程的建設不會對當地能源消耗結構及能源利用產生不利影響。

本設計依據合理利用能源、提高能源利用效率的原則，遵循節能設計規范，從設計理念、工程布置、設備選擇、施工組織設計等方面已采用節能技術，選用了符合國家政策的節能機電設備和施工設備，合理安排了施工總進度，符合國家固定資產投資項目節能設計要求。

[1]水利水電工程節能設計規范(GB/T 50649-2011)[M].中華人民共和國水利部，2011：15-17.

[2]尹濤.淺析水電站節能降耗方法[J].民營科技，2011（02）.

[3]鄧志紅.水電站節能降耗的探討[J].中國水能及電氣化，2010（21）.

[4]梁劍芳.水電站廠用電節能降耗措施探討[J].機電信息，2012（15）.