農村小水電站建設和改造淺析

邵壽年

摘 要 水電作為一種清潔的可再生能源，實現對小水電科學合理的開發和利用，不僅可以滿足在用水、用電方面的個性化需求，還可以推動當地的經濟效益增長，實現農村地區的可持續發展。基于此，分別從建設環節以及改造環節著手，提出各環節中的重點注意事項，在保證小水電站建設、改造施工效果的基礎上，滿足農村地區對水電資源的個性化需求。

關鍵詞 農村地區;小水電站;建設措施;改造問題

中圖分類號：TV742 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.24.087

隨著經濟的快速發展，人們日常生活質量和水平不斷提升，對電力資源的整體需求量也在不斷增加。但是我國當前電力資源已經明顯出現供不應求的狀態，同時由于我國在環境保護方面的投入力度普遍有所提升，給予了一定的重視和關注，尤其是在相關優惠政策的實施方面更是如此。在與我國當前農村各地水電站的建設情況進行結合分析時，發現水電作為一種清潔類型的可再生能源，實現對小水電科學合理的開發和利用，不僅可以滿足當地在用水、用電方面的個性化需求，還可以推動地區經濟效益的增長，實現農村地區的可持續發展。

1 農村小水電站建設中的注意事項

1.1 水輪機機型、電站裝機臺數的合理選擇與利用

農村小水電站在規劃以及具體建設過程中，要想實現水力發電，必須要意識到水輪機在其中應用的重要性。在實踐中，要與不同水力參數進行有效結合，對水輪機進行科學合理的選擇和利用，從而為農村小水電站的建設質量提供保證。在實際應用過程中，由于水力作用之間具有非常明顯的差異性，水輪機一般可以劃分為反擊式、沖擊式兩種類型，還可以繼續對其進行更加細致的劃分。在現有的水輪機中，不同的型式會涉及不同的適應水頭、流量以及效率。農村小水電站在規劃以及具體建設過程中，必須要與不同型式背景下的水輪機的獨有特性進行結合，這樣才能夠實現對水輪機機型、臺數的科學合理選擇和利用。在整個投資對比分析過程中，必須滿足在技術方面提出的一系列要求[1]。例如，對于低水頭電站，要想保證建設質量，為后期水電站的使用效果提供保證，就可以選擇利用軸流定漿式水輪機。這種水輪機在實際應用過程中的效率區普遍較窄，所以在相同的裝機容量影響下，具有非常良好的調蓄性能。同時，流量具有額定特征，可以為水庫電站的建設提供保證，直接利用一臺機組就可以實現，對整個投資成本也可以起到良好的控制效果。如圖1所示，為農村小水電站建設流程示意圖。

1.2 增加水電站調蓄性能

為了從根本上保證農村小水電站在規劃和建設過程中的質量和效果，需要在實踐中鼓勵水電站提高庫容及調峰能力。農村現有小型水電站的上網電價正在逐漸實施豐枯季節性的差價，這種形勢對于徑流式的電站發展而言，將會造成嚴重的限制。所以，針對這一現象，在實踐中必須要結合實際情況，對當地的水力資源進行合理開發和利用，同時還要保證農村小水電站的建設可以促進經濟效益的穩定、可持續增長[2]。對于部分不具備建造調蓄水庫的地區，可以對具有徑流式特征的水電站進行建設，但要注意其前池容量必須打破傳統設計中的標準和規定要求。在實踐中，要盡可能擴大容量，構建具有可調節特征的前池，同時還要適當調整等價峰電電量。如圖2所示，為抽水蓄能站示意圖。

2 農村小水電站改造中的注意事項

2.1 加強對農村小水電站輸水設施、機電設備的改造升級

通常情況下，在對農村小水電進行改造建設時，機組擴容是其中的重點改造內容之一。在擴容之后，必須保證自身在流量引用過程中的基本需求。由此可以看出，在整個改造過程中，要提高對輸水設施的改造和升級，否則很難達到理想的改造效果。1）在引水渠道的改造方面，如果擴機容量較小，引用流量增加趨勢也并不明顯，為了有效控制投資成本，提升渠道自身的過水能力，可以利用降低渠道糙率的措施來實現[3]。2）擴機容量相對比較大時，會促使引用流量逐漸提升，為了保證渠道過水斷面的有效擴充，可以利用拓寬、加高等方式。這樣有利于保證機組在改造建設之后對于引用流量的個性化需求。

在整個改造建設過程中，應當盡可能對各種不同類型的新技術、設備等進行高效、合理的利用，避免老舊設備的使用。農村地區部分老水電站在實際應用過程中的各種不同類型機電設備，大多數都是淘汰產品。由于多年來的不間斷運行，其自身的機組運行效率普遍比較低，安全性能也較差。所以，在改造過程中，要保證有充足的資金投入，切忌貪圖便宜，購買一些使用年限過高的設備，尤其是水輪機。因為水輪機在整個運行過程中的使用頻率非常高，同時在運行過程中的效率會直接影響到整個機組的水耗問題[4]。所以在整個改造建設過程中，應當盡可能選擇利用現階段整體應用效果比較良好、應用效率比較高的機型，這樣有利于為小水電站改造之后的經濟效益提升提供保證。除此之外，在整個改造過程中，還要注重對其中各類設備的改造和優化，以滿足農村小水電站在后期運行發展的實際要求。

2.2 及時更換不合理機型

對于農村地區部分老舊小水電站而言，由于建設時技術水平普遍較低，設備制造技術也比較薄弱，加上受到諸多因素的影響，機型在選擇和利用時存在嚴重的不合理現象，其自身的效率普遍較低，同時耗水量也比較大，導致變電站的基本效益無法得到有效保證。因此，必須針對小水電站的現狀進行分析，提出有針對性的改造、升級措施。例如，原本20 m以下的中低水頭小水電站，主要是利用軸流定漿式機型來進行操作，這種機型本身的高效率區普遍比較窄，在電能以及水耗方面都比較大，可以根據實際情況，選擇貫流式等機組類型，實現經濟效益的有效增長。

3 結語

小水電能源是一種可再生的清潔型能源，可以滿足當前我國提出的節能環保理念和要求。所以在農村地區的小水電站建設以及改造過程中，要與各地區實際情況進行有效結合，實現科學合理的規劃和建設，為施工質量提供保證。這樣不僅可以推動農村地區小水電站的可持續發展，還可以實現有針對性的改造和升級，實現農村地區經濟效益的穩定增長。

參考文獻：

[1] 魏萍.保定市農村水電綠色發展的思考[J].小水電，2019（4）：26-28.

[2] 蔣元中，丁揚威，湯杭森，等.農村水電站生態泄流監測系統的研究與應用[J].浙江水利科技，2019，47（4）：71-73，77.

[3] 盧任文.小型水電站增加發電量的多種措施[J].小水電，2019（3）：69-73.

[4] 舒婧.某水電站改建工程虹吸式進水口設計分析[J].黑龍江水利科技，2019，47（5）：61-63.

（責任編輯：劉 昀）