推動小水電智能化電站建設的意義及措施

摘要小水電存在裝機容量小，地處偏僻，管理成本過高，設備陳舊老化嚴重，發電效率低下等諸多問題。為有效降低小水電站的管理成本，提高發電經濟效益，保障設備的安全性和可靠性，本文從小水電目前的政策、技術、經濟方面進行論述，分析小水電智能化建設的必要性和緊迫性，提出水電站建設的方案和措施。

關鍵詞小水電;智能化;建設;措施

截至2014年，我國裝機5萬千瓦及以下的水電站四萬多座、裝機三千多萬KW。我國小水電開發程度還很低，僅占可開發資源的28.6%，發電量也僅為全國總發電量的5.5%。《水電發展“十三五”規劃》（2016-2020）提出：“要按照流域內干流開發優先、支流保護優先的原則，嚴格控制中小流域、中小水電開發，保留流域必要生境，維護流域生態健康。水能資源豐富、開發潛力大的西部地區重點開發資源集中、環境影響較小的大型河流、重點河段和重大水電基地，嚴格控制中小水電開發，支持離網缺電貧困地區小水電開發;開發程度較高的東、中部地區原則上不再開發中小水電。棄水嚴重的四川、云南兩省，除水電扶貧工程外，“十三五”暫停小水電和無調節性能的中型水電開發。根據國家的相關政策及當下的環保壓力，小水電已經很難再開發了。那么，充分改造和挖潛現有的小水電站資源就是目前來說最好的措施之一。

小水電站本身規模較小，多數是徑流式電站，導致電量生產有限，生產成本偏高。電站人工成本過高，成本約占了經營成本的70%及以上。設備老化嚴重，運行效率不高。小水電設備沒有智能化，無法實現最優化運行，梯級電站無法做到聯合調度，水利用率無法達到最大化。設備安全保護措施落后，設備“非?！笔鹿暑l發，人為操作事故時有發生，人身設備安全得不到保障。

3.1水電廠的智能化建設是智能電網建設的重要組成部分

智能電網是21世紀電力系統的發展趨勢。智能電網是國家電網公司2009年提出的。堅強智能電網以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎，依靠先進的信息通信技術，實現“電力流、信息流、業務流”高度融合的現代電網。智能電網以數字化信息化、自動互動化為特征，包含發電、輸電、變電、配電、用電和調度等環節，能夠涵蓋電源、電網、用戶整個流程。我國水能資源豐富，全國水力發電設備裝機容量占全部裝機容量的20%以上。水力發電在電力系統發電環節占有重要地位，水電廠的智能化建設是智能電網建設的重要組成部分。

3.2水電廠智能化建設可有效提高發電企業的管理效率和經濟效益

水電廠自動化一直朝著數字化、智能化、一元化、個性化、信息化的方向發展，但是由于水電自動化設備生產廠商眾多，標準不統一，沒有統一的數據信息模型，不同的自動化系統難以實現互聯，不同數據流難以實現融合，水電廠自動化設備升級改造困難，致使自動化系統一體化及智能化程度低，無法實現生產過程的智能決策，生產檢修維護成本高，嚴重制約了水電廠效率和效益的提高。同時，越來越重的人工成本已經嚴重的影響了小水電站的經濟效益，因此，開展智能水電廠的建設日益迫切。

如廣西農村投資集團發電公司屬下有183個電站，絕大部分裝機都為五萬以下電站，共有運行人員三千余人，每年人工成本將近3.3億元。目前該公司擬通過智能化電站建設來提高經濟效益。據測算，該公司分批投資3.5個億，改造150個電站，按照智能電站建設要求，建設成功后電站將改為無人值守，公司以此將會每年節約人工9900萬元，同時還可以提高運行經濟收益2500萬元，經濟效益非常明顯。從該公司所屬西林駝娘江電廠建成的試點來看，該梯級流域共有19個電站，總裝機18萬千瓦，年發電量為6.5億。智能電站改造前原來年平均虧損達到一千萬元，經過改造后，現在已經開始扭虧為盈了，在經濟效益顯著的同時也大幅度的降低了人的工作量和設備事故的發生。

4.小水電站智能化建設的意義

小水電站通過智能化建設，通過科技興企，解放生產力的同時，可以提供可靠的清潔能源，同時最大化的提升電站的經濟效益，其主要意義有以下幾點：

（1）水電廠智能化建設可有效提高發電企業的管理效率和經濟效益;

（2）智能水電廠可以增強網廠協調能力，提高供電可靠性和供電質量;

（3）智能水電廠可以提高水電生產安全和水力資源利用率;

（4）智能水電廠可以實現智能輔助決策，降低工作人員勞動強度，適應社會經濟發展的需要，提高水電廠的企業效益和社會效益。

5.1充分利用國家政策

小水電的建設發展，一方面要自覺服務國家與社會發展的重大需求，另一方面要提高政策敏感性，及時掌握政策，領會精神，用好各種優惠政策。要充分利用國家相關政策，來為小水電智能化電站建設爭取資金和政策。如《水電發展“十三五”規劃》（2016-2020）、《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》（增效擴容）、《農村小水電扶貧工程試點實施方案》等等，都對小水電技術改造和增容都有政策支持，同時一些省市還對經過增效擴容改造的電站電價進行提高，這些政策都是有利于小水電站的智能化建設。除了當地水利部門，還有如科技廳的創新驅動重大項目，工信委兩化合一項目，大數據局大數據示范平臺項目等等，需要我們掌握其扶持的政策，立項要求，“削足適履”，爭取一切可以爭取的支持。

5.2制定小水電智能化電站建設規劃

根據各地域的不同，企業的經濟情況，按照?“互聯網+”智能水電站模式，做好短期、中長期規劃。重點發展與信息技術的融合，推動水電工程設計、建造和管理數字化、網絡化、智能化，充分利用物聯網、云計算和大數據等技術，對具備區域聯合調度的小水電進行統一規劃，對“孤島”型或者管理不便的電站采取分步規劃。

5.3制定小水電智能化電站技術標準

智能化技術標準要按照“統一規劃、統一設計、統一標準、統一配置、統一投資）”的原則。對規劃區域的小水電根據電站的設備、環境情況進行綜合考慮。在考慮達到智能化電站運行的前提最大化的利用和改造原有的設備，這樣可以有效降低建設的成本。技術標準要充分考慮“互聯網+”小水電站群云監控與大數據服務平臺研發，打造科學、經濟、安全、可執性的技術標準。

5.4建立小水電智能化電站管理體系

（1）做好項目招標管理。擬好招標計劃及技術標準，根據項目的建設規模和要求靈活開展招標安排;

（2）做好項目施工建設的計劃和目標，引入績效考核來推動項目建設。同時在制定建設計劃時需考慮電站的經濟運行，應充分利用枯水季節進行施工，避免發電經濟損失;

（3）做好技術資料的完善，規范管理。屏柜的資料隨柜放，站內專用資料柜，電站設立專門資料室，有條件的建立電子化檔案室;

（4）開展水電站綠色高效發電技術研究。建立單臺機組測定綜合效率曲線，實現單機高效發電;基于水情及機組信息，研究電廠機組組合問題，實現水電廠經濟運行;做好水情預測、出力預測，結合流域信息，實現梯級水電站優化調度;

（5）電站智能化建設與運行管理規范化同步進行，制定《少人值守水電站運行管理規程》、《水電站節能高效發電作業指導書》等，“一站一冊”、因地制宜地實施水電站綠色高效運行工程;

（6）電站智能化建設與管理信息一體化平臺建設同步推進，通過管理平臺有效的整合資源和進行調配，最大化的發揮智能化電站的效益。

綜上所述，小水電智能化電站的建設，對小水電提高經濟效益，降低管理成本，保障設備的安全性和可靠性有著非常重要的意義，隨著科學技術的發展，智能化電站建設將會廣泛的應用到小水電建設中，通過“互聯網+”技術，最大化的提高小水電的經濟效益和社會效益。

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黃安華（1975-），男，本科學歷，工程師職稱，主要從事水工建筑物施工、運行、維護管理等方面研究。