范文一:水力发电论文
现代节能技术作业
姓名:柯楠
班级:自动化0807
学号:0120811360732
水力发电行业的发展与未来
自动化0807班柯楠(0120811360732) 摘要:
电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量,水力发电是电力工业的一个门类。建国50多年来,中国的水电事业有了长足的发展,取得了令人瞩目的成绩。水力发电是一项清洁廉价永不枯竭的能源,我们鼓励大力发展水力发电,虽然我国在发展水电中存在着一些问题,如环境污染,水电工程周围的人口迁移遗留问题等等,但是从上世纪初小型的石龙坝电站,到本世纪初雄伟壮观的长江三峡工程,中国水电走过了光辉灿烂的100年历程,建成了大中小型水电站45000余座,总装机容量突破2亿千瓦,已雄居世界第一。中国的水电事业历经了从无到有、从小到大、从弱到强的发展历程,自2004年起我国的水电总装机容量就连续位居世界第一,水电建设的综合技术水平迈入了世界先进行列。未来我们将会注意各项问题,科学发展水电建设,争取更上一层楼。
正文:
电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量,水力发电是电力工业的一个门类。建国50多年来,中国的水电事业有了长足的发展,取得了令人瞩目的成绩。
首先,中国有大规模利用水能资源的条件和必要性。其次,发展水电也是环境保护的需要。常规发电方式,煤的燃烧过程中排放出大量的有害物质使大气环境受到严重污染,而核能发电有很大的潜在危险性。再次,水力发电经过一个多世纪的发展,其工程建设技术、水轮发电机组制造技术和输电技术于完善,单机容量也不断增大。并且水力发电成本低廉,运行的可靠性高,故其发展极为迅速。 经过几代水电建设者的艰苦努力,中国的水电建设从小到大、从弱到强不断发展壮大。改革开放以来,水电建设更是迅猛发展,工程规模不断扩大。50年代至60年代初,主要修复丰满大坝和电站,续建龙溪河。古田等小型工程,着手开发一些中小型水电。到2000年底,全国规模超过1000MW已建和在建的大水电站已有18座。除了常规水电站以外,中国抽水蓄能电站的建设也取得很大的成绩。此外,中国在西藏还建设了世界上海拔最高的抽水蓄能电站羊卓雍湖抽水
蓄能电站。其它抽水蓄能电站还有河南宝泉抽水蓄能电站、安徽琅琊山抽水蓄能电站、山东泰安抽水蓄能电站、浙江桐柏抽水蓄能电站、江苏宜兴抽水蓄能电站、河北张河湾抽水蓄能电站。水电是世界公认的目前最具备规模发展的清洁可再生能源,也是我国相对并不丰富的能源资源的重要组成部分。我国的水电发展经历了由小到大、由弱到强的历程,特别是改革开放30年来,随着国家经济社会的快速发展,水电也以令世人瞩目的速度发展,从2004年起我国水电装机容量就持续位居世界第一。
图1三峡大坝全景图
一. 水电资源及其战略地位
1.资源概况
我国的水电资源丰富,总量居世界第一。根据国家发展改革委2005年发布的全国水力资源复查结果,我国水电资源理论蕴藏量年电量6.08万亿千瓦时,理论蕴藏量装机6.94亿千瓦(按平均功率计);技术可开发装机5.42亿千瓦,技术可开发年电量2.47万亿千瓦时;经济可开发装机4.02亿千瓦,经济可开发年电量1.75万亿千瓦时。
我国的水电资源具有区域分布不均并富集于数条大江大河、江河的径流在季节分配上极不均衡的特点。在区域分布上,我国的东部地区(13个省、市)拥有的水电资源占全国总量的8%,中部地区(6个省)占11%,而西部地区(
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个省、市、自治区)高达81%,并且在西部地区的金沙江干流中下游、澜沧江干流云南段、雅砻江干流中下游、大渡河干流、怒江干流中下游、黄河干流上游及中游北干流、南盘江红水河干流、乌江干流就富集了经济可开发容量2.05亿千瓦,占全国总量的51%,易于开发建设大型水电能源基地。这样的水电资源区域分布,加之东部地区其他能源资源短缺,决定了我国的水电开发需要按"西电东送"的格局进行。
我国因受季风气候影响,江河的径流各季节分配极不均衡,汛期半年的水量占全年70%~80%,而枯期半年仅占全年20%~30%,导致汛期洪水频发、枯期水又难以满足需要,使得水电汛期出力大、枯期出力小。这就需要新建水库,通过水库的调节,一方面提高水电的发电质量,另一方面进行防洪、提高枯期供水和灌溉能力、改善航运条件。
2.战略地位
我国的常规能源资源由煤炭、水电、石油、天然气组成。根据有关资料,到2007年年底,我国常规能源资源剩余探明储量为:煤炭1145亿吨,石油21亿吨,天然气1.88亿立方米,水电(按经济可开发量、使用100年计)175亿千瓦时。折合成标准煤分别为817.87亿吨、30亿吨、25亿吨、581亿吨(水电按2007年全火电平均发电标准煤耗折算)。由此可以看出,我国的常规能源资源是以煤炭资源为主、水电资源丰富仅次于煤炭居第二位,而石油和天然气相对较少、分别仅占2.1%和1.7%。因此,水电资源是我国常规能源资源中十分重要的组成部分。
我国2007年的常规能源生产和消费中,煤炭所占的比重分别为77.7%和70.4%,远远高于世界平均水平。这一方面是我国的能源资源结构所决定的,另一方面我国能源发展面临的环境压力,特别是应对气候变暖的压力十分巨大。然而,到2007年年底,我国丰富的水电资源开发利用程度,按技术可开发量计算为27.3%、按经济可开发量计算为36.9%,远低于发达国家水平(平均为60%以上,美国、日本、法国、挪威、瑞士等国均在80%以上),具有很大的开发潜力。煤炭、石油等化石能源资源是不可再生的,而我国人均化石能源资源仅为世界人均的3/4。水电是清洁可再生能源,但不开发利用,它就随着江河之水流失。因此。尽早大力开发利用水电,在我们这样人口众多、化石能源资源相对较
少、处于快速发展、环境资源压力较大的国家实现能源可持续供应具有十分重要的战略地位,是在相当长的时期内无法替代的选择。
我国的电力生产主要依靠燃煤发电,2007年全国发电量为32644亿千瓦时,其中燃煤发电为27207亿千瓦时、占83.3%,水电为4714亿千瓦时、占14.4%。如果不利用水电,主要或只能用燃煤发电替代,那么就得多消耗煤炭1.57亿吨(为当年全国煤炭生产总量的6.2%),多排放二氧化碳2.69亿吨。因此,水电对我国减轻资源环境压力、应对气候变暖具有十分重要的作用。此外,随着水电的发展,修建的水库为我国的防洪、灌溉、供水、航运等作出了十分重要的贡献。
二.水电发展概况
我国的水电发展起步于上个世纪初,在外国技术人员的帮助下,1912年在云南建成了第一座水电站---石龙坝水电站,装机容量仅为480千瓦。之后的几十年,由于旧中国的贫穷落后,我国的水电几乎没有得到什么进展,到1949年,包括由日本人为了进一步掠夺我国而建设,但未建完且留有众多质量隐患的丰满水电站在内,全国的水电装机容量仅为16.3万千瓦,水平十分低下。
新中国成立后,我国的水电得到了很好的发展。建国初期,水电建设者在旧中国一无技术能力、二无施工能力、三无制造能力的基础上,经过艰苦卓绝的努力,于50年代末60年代初就自行设计、自行施工、自行建设成功了我国第一座大型水电站---新安江水电站。之后,虽然也经历了不少的曲折,我国的水电仍然得到了一定的发展,**、**等第一代党和国家领导集体十分重视水利水电事业。**写下了“更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖,神女应无恙,当惊世界殊”的豪迈诗篇。**总理1957年12月为全国电力会议题词“为充分利用中国五亿四千万千瓦的水力资源和建设长江三峡水利枢纽的远大目标而奋斗”。中国水电战线的广大干部职工不畏艰难,矢志奋斗,翻开了中国水电发展崭新的一页。建国不久,建成了新中国“自主设计、自制设备、自己建设”的第一座大型水电站——新安江水电站,并在第一个五年计划时期和三线建设时期掀起了两次水电建设的高潮,自力更生建设了一批中小型水电站和三门峡、刘家峡、丹江口、乌江渡、葛洲坝等大型水电站,为国家建设提供了优质的
能源电力。这一时期,我们查明和规划了水能资源,锻炼和壮大了水电队伍,积累和发展了技术和装备,为中国水电加快发展创造了条件。
到1978年年底,全国水电装机容量达到了1728万千瓦。我国于1978年年底实行改革开放30年来,随着国家经济社会的快速发展和改革的不断深入,我国的水电发展先后较好地解决了技术、资金、市场和体制等制约问题,以超过每10年翻一番的速度发展,取得了令世人瞩目的成就,到2007年底全国水电装机达到14823万千瓦。从2004年起我国水电装机容量就一直居世界第一。在这快速发展的过程中,我国水电建设者通过不懈的努力,认真吸取世界水电建设先进的经验和技术,并结合工程实践不断地开展科技攻关,成功地解决了水电工程的一系列世界级技术难题,在高坝工程技术、泄洪消能技术、地下工程技术、高边坡工程技术、现代施工技术、大型机组制造安装技术、水电站运行管理技术、远距离大容量超高压输电技术等方面取得了创新性的突破,建成和正在建设一批大型和世界级特大型水电站,使我国水电发展的技术水平已达到世界先进水平,并在不少方面处于领先水平。
改革开放30年来,在水电快速发展的同时,我国越来越高度重视水电开发的环境影响和移民问题,制定了一系列法规政策,采取了许多有效的措施,不断加强解决水电开发产生的负面影响和移民存在的问题,取得了很好的成效。由于水电建设投入大,工期长,寻找建设资金的出路,探索引导建设体制的改革,成了中国水电继续前进的重要课题。利用外资和集资办电,为水电建设和发展引入了新的模式与理念。鲁布革水电站开创了项目管理体制和建设模式的先河,在水电建设管理上形成了“鲁布革冲击波”,使广州抽水蓄能电站、岩滩、漫湾、水口、隔河岩五个百万千瓦级水电站相继实行了业主负责制、招标承包制、建设监理制,这些项目在工期、质量、造价等方面取得了公认的成绩和进步,被业内誉为“五朵金花”。根据十四届三中全会提出的建立社会主义市场经济体制和《公司法》,对清江、五凌、乌江、黄河上游等公司进行了建立流域梯级开发公司的改制,完成了水电建设公司从以业主负责制到项目法人责任制的根本性转变,极大地推动了水电的发展。开放的形势下,我们打开国门,放眼世界,引进世界的先进技术、装备和管理经验,不少水电工作者参观了巴西的依泰普、埃及的阿斯旺水电站,大开了眼界,水电技术水平上了一个大的台阶。以非凡的胆略开工建
设了三峡水利枢纽,使百年三峡梦想从宏伟蓝图变成了伟大的工程实践。西部大开发再次给水电发展创造了良好的发展机遇。1992-1999年,水电投产连续七年超过300万千瓦,我国水电建设出现了又一次高潮。到1999年底,全国水电装机容量达到7279万千瓦,年发电量2129亿千瓦时,装机和年发电量的世界排名分别提升至第2位和第4位。
进入新世纪,龙滩、小湾、景洪、瀑布沟、拉西瓦等一批在国家西部大开发战略和“西电东送”战略实施之后开工的大型水电站相继投产发电,我国水电在装机容量与发电量、设计与施工、设备制造与运行管理等方面全面跨越,突飞猛进。2004年和2005年,我国水电装机容量和年发电量先后跃居世界第一;2003年至2009年,我国水电投产容量的增幅每年超过1000万千瓦,2009年达到2369万千瓦,创历史最高水平。到2009年底,全国水电装机容量达到了19629万千瓦,年发电量5717亿千瓦时,装机容量和年发电量分别是建国初期的545倍和476倍。日前,以小湾4号机组投产为标志,中国水电装机已突破2亿千瓦。在水电快速发展的同时,以三峡工程为标志,中国的水电技术迈入了世界先进行列,中国水电已迈入大电站、大机组、高电压、自动化、信息化的新时代。迄今,我国已从一个开发利用程度低下,装机和电量水平很小,技术和设备制造水平落后的水电小国和弱国,逐步发展成为世界公认的水电大国和水电强国,中国不但水电装机世界第一,也是世界上水电在建规模最大、发展速度最快的国家。中国水电在国际水电市场也崭露头角,苏丹的麦洛维水电站,马来西亚的巴贡水电站,等等,由中国水电建设者建造并提供设备,水电已成为我国在国际市场上具有较强竞争力的行业之一,中国水电人的身影已满天下,中国水电实现了几代人的梦想!那对在石龙坝工作过的德国夫妇,在近一个世纪之前曾预言,再过一百年中国将是世界上的一个水电大国。目前预言已经变成了现实。
图2各国水电消耗量与总发电量之比
三.水电发展的必要性
水力发电与燃煤发电相比无疑是清洁的能源。据测算,大体上每发1千瓦时火电(燃煤发电的通称)要向大气中排放0.1公斤二氧化碳。空气中二氧化碳浓度的增加,将导致全球平均气温的升高,这就是通常所说的"温室效应",这是目前全人类所面临的最大的环境问题。燃煤发电还排放出许多其它有害气体,主要有氮氧化合物、二氧化硫、一氧化碳和甲烷等,还排放出大量灰尘。有的城市和地区下起有害的"酸雨"或"墨雨",就是空气中二氧化硫浓度过大所造成的。火电厂还产生大量废灰、废渣。要燃煤就要采煤,煤矿同样产生大量矸石、废渣、污水和废气。
大力开发水力发电来取代部分燃煤发电,就可以大量减少对环境的污染。以三峡水电站为例,每年可减少排放1000万吨二氧化碳、100~200万吨二氧化硫、30~40万吨氮氧化合物,1万吨一氧化碳和15万吨灰尘(已按火电厂除尘效率99%计算)。毫无疑问,这是三峡水电站对环境保护的巨大贡献,也就是三峡工程巨大的环境效益的一部分。
水力发电与燃煤、燃油、核能发电相比又是廉价的能源。火电厂发电要烧煤或者烧油,按照我国目前平均水平,每发1千瓦时电要烧标准煤423克,折合原煤595克,折合原油297.5克,购买和运输大量燃料的费用,构成了火电发电成本中的重要部分,而核能发电成本比火电更高。水力发电耗用的是水能,基本不需要燃料费,因此,目前我国水力发电的上网电价(售给电网每千瓦时电的结算价)是最低的,每千瓦时电只有0.12~0.25元。有的同志认为,建设水电站比建设一座同样规模的火电厂的投资大。对此问题许多专家已有过精确的计算,衡量一座火电厂的投资规模时,还必须把相应的煤矿、运煤铁路的投资加在一起才算合理,那就不比水电站的投资少了。
水力发电与燃煤、燃油、核能发电相比,能源是可再生的、永不枯竭的。煤炭、石油、天然气、核矿石都是埋藏在地下的矿藏,开采利用一吨,就减少一吨,
不可能再生,况且资源再多,也有枯竭之时。而水力资源则是年年再生、永不枯竭的能源,各年之间只有丰水、平水或枯水之分,却无枯竭之虞。难怪有的人感叹地说:"长江滚滚向东流,流的都是煤和油。"流经长江三峡的江水,如不加以利用,就相当于每年有5000万吨原煤或2500万吨原油白白流入了大海。
四. 水电发展中存在问题
水电在提供清洁能源的同时,的确也造成一定的局部环境影响问题。正如人类的任何一个活动都会对自然环境产生不同程度的影响,"天下无免费之餐"。关键在于如何认识、如何权衡。正确的认识必须源于准确、全面的信息,有了正确的认识,才能有正确的权衡和正确的决策。
准确、全面的信息只能来源于科学的分析、评价。目前,从对水电发展的环境影响的分析与评价存在一些偏颇:一方面是少利用1千瓦时水电,就需多燃烧约0.5千克的煤炭、多产生0.8千克的二氧化碳;少1立方米的水库库容,就会少1立方米的防洪库容或少1立方米的枯水期供水能力,这些都直接关系到经济社会的发展和人民群众的生活,非常清楚;另一方面是水电开发对鱼类、物种和当地文化等产生一定的影响是存在的,但是这些影响究竟会对人类社会可持续发展产生什么后果却连专业人士都还不得而知。随着时间的推移、环境的变迁,已有的物种(包括鱼类)在消失、新的物种在产生,这是大自然的规律。在历史的长河里,人类的文化也遵循着优胜劣汰的自然规律在发展。不是任何自然的、原始的都必须保护,因为保护也是要付出代价。怒江因环保的争论一放就是5年,如何评价因此而付出的经济社会包括环境的代价。因此,不能简单地因水电开发可能要对鱼类、物种和当地文化等产生一定的影响,就制约水电发展。 近年来,水电的环境问题在我国引起了广泛的议论,并已直接影响到政府的决策。环境问题容易引起社会公众关注,容易引人遐想,因此,社会公众所拥有信息的准确、全面至关重要。这场持久并影响到政府决策的议论是由一些媒体和一些NGO组织引起的,想一想,在此之前和在此期间,我们的社会公众有多少了解我国的能源状况和发展面临的压力,有多少了解水电在我国能源的地位和在经济社会环境中发挥的作用,有多少了解三峡除发电之外还具有更为重要防洪作用和显著的航运效益,有多少了解我国一直在为解决好水电开发造成的环境问题采取了许多有效措施,有多少了解西部深山峡谷地区的环境社会经济的实情,有多
少了解世界水电发展的真实情况。正是因为信息的不准确、不全面,才会出现这年重庆干旱是三峡工程对降雨的影响作用所致、次年重庆洪水也是三峡工程对降雨的影响作用所致这样玩笑式的推论,才会出现一些原本反对开发怒江的人到了怒江看了之后就改变了看法的现象。应该把准确、全面的信息告诉大家,才可能形成科学的议论,进而达到科学的共识。
应该说,过去我国在水电开发中确实存在一些对其环境影响不重视的问题。但是,近20多年来,国家和水电开发者都越来越重视水电的环境保护,采取了许多有效措施解决环境影响问题并取得了实效。二滩、公伯峡等水电站近两年先后被评选为"环境友好型工程"就是实证。我想,水电开发的环境保护还会做的更好,我国实现可持续发展需要大力开发水电,统筹兼顾的环境保护应该是促进而不是制约水电开发。
水电站建设不可避免要占用(淹没)一些土地并要移民,但因集中而使得其移民较其他工程难。首先应该指出,水电站占用(淹没)土地不像其他工程只是单一的占用土地,而具有水库的水电站在占用(淹没)土地后,因其水库的调节作用可改善下游耕地的灌溉而提高其质量,再因其水库的防洪作用而能保护下游的土地和城镇、设施等,这一就土地而言就有的投入产出功效在各种评价中往往都被忽略,或没被人认知。
的确,我国的水电工程移民的确存在一些问题,不少工程时有移民事件发生,让人望而生畏。近年来,为做好移民安置,投资成倍增加(水电工程移民投资与其他工程比已够高了),措施不断加强,为什么问题还是越来越严重?问题的根本究竟在哪里,众说纷纭,不得其解,最后只能怪"都是水电惹的祸"。如果是水电开发企业的原因,这好办,制定法规,企业只能照办。我认为,要从根本上解决好移民问题,关键在于法规进一步建立健全和政府工作进一步到位。具体需要按照"以人为本"的要求,以"移得出、稳得住、逐步能致富"为目标,切实编制并实施好移民规划;正确处理好移民、水电企业、地方发展的利益关系;尽快建立移民、水电企业、水电所在地区、水电受益地区之间合理的利益共享机制。我想,我国有非常优越的社会主义制度,一定能够解决好移民问题。
五 . 我国水电行业的未来展望
当前全球气候变化、生态环境破坏和能源资源紧缺,深刻影响着人类社会的生存和发展。减少化石能源消耗、大力发展清洁能源,遏制气候变暖、拯救地球家园,是全人类共同的使命。2009年我国政府向国际社会做出了“争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%”的庄严承诺。水电是我国仅次于煤炭的第二大常规能源资源,更是目前可再生和非化石能源中资源最明确、技术最成熟、最清洁和最经济的能源,随着我国在降低二氧化碳排放方面的压力和责任越来越大,水电对我国降低二氧化碳排放、发展低碳经济的作用和效果将愈加显现。我国水能资源世界第一,技术可开发量5.42亿千瓦,以目前的1.85亿千瓦(常规水电)计算水电开发利用率也还只有34%左右,仍远低于发达国家60~70%的平均水平。随着国家核电建设步伐加快和风电快速发展,区域性电网运行中峰谷差日益加大,亟待加快推进抽水蓄能电站的建设以发挥其削峰填谷、保障安全运行的重要作用,这也进一步为水电发展带来了新的要求和机遇。根据最新规划,为实现2020年节能减排目标,届时水电装机容量须达到3.8亿千瓦,其中常规水电3.3亿千瓦,抽水蓄能5000万千瓦。我们只有下决心有序开发利用水电,才能进一步改善我国的能源结构,实现2020年节能减排和非化石能源发展目标的承诺,推进国民经济社会的可持续发展。
范文二:论文资料-我国水力发电发展前景
我国水力发电发展前景
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我国水力发电发展前景 热 ???
我国水力发电发展前景
, 作者:转载 转贴自:转载 点击数:467 更新时间:2009-9-29 文章录入:bgs ,
我国中小型水电站的发展现状
建国以来,我国水电建设取得了巨大成就,据统计我国常规水电装机容量已达到7700×104,,,其中,中小型水电站4(5×104余座,拥有机组7×104余台,总装机容量达2020×104,,,有近一半为50,60年代制造的设备,1,。由于当时条件限制,这些电站的水轮机多数是应用前苏联40,50年代的技术,制造技术落后,效率较低,过流能力差,总的能量指标偏低。加上大部分国产机组生产于特殊年代,不按电厂各种条件而硬性套用定型图纸,或仅按模型试验的特定角度硬性规定设计,致使原来水力效率不高的转轮又偏离了高效率区。还有性能指标较低,如高效区狭小、振动区范围大、空化性能差等,对机组的安全稳定运行产生了严重的影响,很大程度上降低了电站设备的运行管理水平和效益。
另外,由于大部分电站已运行了三四十年,机组设备在性能和结构方面都已陈旧、事故增多、检修频繁。长期运行已使过流部件磨损,特别是转轮、导叶等部件由于空蚀和磨损,叶型遭到破坏,间隙增加而使效率下降。根据国外有关资料介绍,效率下降约为,,。特别是有些电站或由于当年是套用机组,或由于电站参数发生变化,使机组长期在低效率下运行,浪费能源,亟待早日解决。与此形成鲜明对比的是,近年来,随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,电力负荷峰谷差愈来愈大,增大中小型电厂在电网系统中的调峰、调频能力也愈显重要。而电力系统越来越多地要求水电机组特别是中小型水电机组担负调峰、调频和事故备用任务,这样就增加了机组启动、停机次数,致使水轮机部件动载荷增加,运行条件变得苛刻,对那些设备陈旧的老电站,担负这样任务显然力不从心。同时,近几年大电网对地方电网实行峰谷差价和峰电超计划加价政策,让电网中调节性能较好的水电站实行顶峰发电,多发电必将会显著提高地方电网的负荷率和经济效益。
,水轮机转轮改型的必要性和可行性
,(,水轮机转轮改型的必要性
从我国水电事业的发展现状来看,大批水电站存在的主要问题及产
生的严重后果主要是长期以来水轮机转轮的设计制造与使用条件相脱节,主要表现在下面几个方面,2,:
(,)水轮机转轮效率低。水轮机效率是水轮机性能的重要指标,据统计从50年代至今,水轮机效率每10年提高一个百分点,我国有一大批机组水轮机转轮系国内50、60年代产品,与90年代国内外先进转轮相比,差距很大,真机效率约低2,,5,以上。造成可利用能源的巨大浪费。
(,)水轮机与水轮发电机选型不合理。“六五”以前安装的水轮发电机组,由于设计条件限制,有些电站选择水轮机与发电机偏于保守,使水能不能充分利用,有些电站选择水轮机与发电机容量匹配不当,从而大大限制了机组出力。
(,)水轮机运行可靠性差。水轮机受当时设计、制造水平限制,水轮机抗空化、抗磨损、抗振动性能差,经几十年运行,一些机组空化、磨损、振动严重,运行条件恶劣、事故隐患不断增加。严重影响水轮机的可靠运行。
(,)自然条件的变化。近年来随着经济的发展,有些电站的上游大力发展耗水量较大的农业企业,工农业用水量突飞猛进。另外,随着人们生活质量的提高,生活用水、环境用水、生态用水等过去设计电站时忽略的部分消耗也一天比一天增多。这样部分水轮发电机组经几十年投运,上、下游水位已发生较大变化,原有转轮运行已大大偏离设计工况,甚至无法正常运行。
综上所述,,,年代以前建设的一大批电站,由于机电设备落后,技术老化,机组设计水平低,制造工艺差,技术参数低。以及部件老化机组出力受阻和自然条件的变化,已不能充分利用已开发的水力资源,从而造成水力资源的再度浪费。再加上电网调峰的迫切需要。如何提高已开发的水力资源的经济效益和社会效益成为许多老水电厂面临的重大课题。
众所周知,水轮机转轮水电站的核心设备。水轮机的水力性能、振动与空化主要取决于转轮性能,转轮性能的优劣对合理开发利用水能、保证电网可靠性方面有着巨大影响。因此,对老的水轮机转轮的更新改造势在必行。通过对水轮机转轮的改型,可提高机组效率,增加电站容量,改善机组运行的安全稳定性。
,(,水轮机转轮改型的可行性
首先,从经济的角度分析,开发新电站投资大、周期长,而进行水轮机转轮的增容改造由于不需要再建大坝等水工建筑物,故投资很少,见效很快,经济效益很高。一般认为,对老电站的增容改造其单位千瓦投资要比新建电站低,/,以上,,,。
因此,水电站水轮机转轮的改型是一项投入少产出多效益显著的项目,是提高水电站运行可靠性和经济性的最主要方向,已成为许多国家解决能源短缺问题的手段之一。
其次,从技术上来说,近年来计算机与计算技术、流体机械三维流动分析与设计理论、通讯与传感器技术、现代控制理论和机械加工技术等都已取得了很大的
进步。使得现代转轮的设计、测试和制造方面都取得了长足的进步。这些新的技术主要表现在:
(,)数值模拟技术。五六十年代,混流式转轮的设计基础是本世纪初罗伦兹提出的通流理论,即假定转轮中的叶片数无穷多,无限薄,这样将三维流动简化成轴对称流动。从,,年代以后,随着计算机技术和计算流体动力学的迅速发展,水力机械过流部件的三维流动分析、三维设计和优化算法都有了长足的发展,已成为过流部件水力设计与流动分析的重要工具。目前,仅在水轮机研究领域就有清华、哈电和东方厂等国内近十家单位引进了先进的,,,分析软件。
如哈电,利用,,,分析软件进行模型转轮开发,完成了三峡右岸转轮的转化设计,对丰满、新安江、丹江口、东江、乌溪江等一批老电站改造项目进行数值模拟和优化,完成了洛溪渡、水布垭、小湾、龙滩、公伯峡等电站水轮机的水力设计。东方厂利用,,,技术开发出福堂电站用,307模型转轮,其最高效率为94(43,。空化性能也很高,其空化系数δ,0(047,飞逸转速特性最大为106(4,/,,,,最大压力脉动混频双振幅值为5(5,。
另外,西安理工大学从,,年代后期开始进行水轮机通流部件的反问题研究,,,,先后提出并建立了基于,1流面反问题计算的准三维设计模型和方法、基于,2流面反问题计算的准三维设计模型和方法、基于混合谱方法的全三维有旋流动的反问题计算模型和方法。近年来,在三维粘性流设计模型的基础上,又实现了设计方案的计算机自寻优,达到了根据厂站的实际水力参数进行“量体载衣”式的设计,取得了水力机械转轮设计方法的重大突破。到目前为止,用该模型已先后为有关电站、多家水轮机厂和有关研究单位的几十台水轮机转轮进行了改型设计,全部达到了用户提出的改造目标。
这种针对某一电站进行专门设计与制造的水轮机选型方法,可以保证让每一个电站都可以选出适合自己电站条件的最优水轮机型式,从而达到最佳运行效果,取得最大经济效益。通过采用先进的计算机数值模拟技术对水轮机转轮进行增容改造,具有低投入、高产出、见效快的特点。在改善运行性能的同时减少了运行及维修费用、减少了机组的停机时间,使电厂费用降低并尽快受益。
(,)模型测试技术。当前流体机械测试技术发展迅速,诸如压力测量技术、流量测量技术和粒子图像测速技术有较大的提升,多媒体技术和计算机网络技术进一步应用到流体机械测试系统中。总之,以计算机为核心的自动测试系统已成为现代测试系统的一个特点和通用形式。国内的哈电、东方、双富等厂家和清华、河海、水科院等科研院校都建设或对原水轮机模型试验台的电气、测试系统进行了全面的改造。其综合测试精度、运行稳定性和重复精度大大提高。目前,全国已有,座通过部级鉴定的现代化试验台,其效率综合试验误差在?0(25,,?0(3,,为水轮机模型试验和电站改造验证研究提供了良好的条件。如哈电研制成功了转轮内部流态观察成像系统,5,,可通过光纤内窥镜和摄像头采集转轮进口处的脱流、叶道涡、空化和出口处的空化、涡带的信息,验证,,,的分析结果。也可通过观察转轮在各工况的流态,为改型设计提供依据。
(,)刚强度计算技术,,,。水轮机转轮不仅要有好的水力性能,还应具备高的刚强度性能,这样才能保证机组高效安全地运行。因此对转轮的刚强度计算以及计
算的准确性尤为重要。传统的设计方法采用简单的材料力学理论将叶片作为一悬臂梁在全水头均压下计算根部应力,计算结果与实际有较大出入,或通过模型试验和电站实测来为设计者提供参考。而且还无法计算叶片的静位移和固有频率。近年来随着有限元的发展,机械构件的刚强度计算技术有了很大的提高。用计算机模拟技术代替模型试验和电站实测以成为可能。目前以,,,,,和,,,,,为代表的一大批大型有限元结构分析计算软件在转轮刚强度计算中得到了广泛的应用,实现了水力与强度的交互式设计,计算结果更为准确,叶片应力状况也更趋合理。同时采用有限元边界元法相结合来计算过流部件的流固耦合振动,由于考虑了结构在流体中振动的附连水质量,可用计算来估算结构在水中的固有频率,这种方法可在改造项目中对机组的稳定性进行预测。
(,)叶片模压成形技术。水轮机转轮是水轮机的心脏,因此它的制造质量至关重要。直接影响着转轮的效率、抗空化性能和运行稳定性。过去大多采用铸造方法制造叶片,打磨光滑后与上冠、下环拼焊。该工艺方法有很多缺点:型线偏差大、表面粗糙、打磨废工、抗空化性能差,并且铸造的叶片带有铸造缺陷,使得叶片使用性能变坏,对于大型叶片,叶型精确度更难控制,最终也不易达到要求。近几年来,模压成型技术广泛用于水轮机转轮叶片制造,它是一项可以获得叶型准确、铲磨量小、价格适中、生产周期较短的转轮叶片制造技术。其方法是将叶片母材进行初步加工,然后放在用数控机床铣好的压模内用压力机压型,最后做局部修磨。这种方式制成的叶片型线好,材质好,抗空化磨损性能强,效率也易得到保证。如哈电应用,,,,,和,,,,,,,,,两个有限元软件开发了动态计算模压叶片中心和压力吨位的计算方法,已获得了成功。
(,)叶片数控加工技术。对于叶片的加工过去采用“立体样板,铲磨”工艺,这是一种通过投入大量手工劳动力,依据立体样板作为测量工具,把铸件毛坯变成叶片成品的工艺。根据文献,,,,使用这种加工工艺存在着测量精度差、使用操作困难和费用大的三大致命缺点。近年来,国内外各水轮机制造厂家已取消了传统的立体样板,采用数控加工技术,它是一种通过计算机系统的软件控制机床自动操作完成的一种理想的加工工艺。由于它能把叶片的理论曲面图形通过数据输出准确无误地传送到执行指令的操作机构上,解决了叶片测量与理论位置的自动找正问题和测点加工余量的自动计算问题,使大型水轮机的叶片制造精度较传统立体样板工艺有了较大提高。如刘家峡,,转轮和天生桥的,,、,,转轮都是采用数控加工。再者,从工程应用方面来说,近年来,老电站机组的技术改造工作已引起了世界各国的普遍关注,尤其在一些水力资源开发程度较高的国家,更为重视。我国的电站更新改造工作与国外先进国家相比虽然起步较晚。但也于,,年代初开始探索性的工作。,,年来,各类水电站的技术改造工作已取得了不少的成绩和经验,为各电厂和科研单位培养了大批技术人员和技术工人,从而为我国各电厂的增容改造工作奠定了基础,使各水电站的技术改造工作的顺利完成成为可能。
,结论
开发新电站投资大、周期长,而老电站增容更新改造由于不需要再建大坝等水工建筑物,故投资少、周期短、收益大。可见,水电站更新改造已成为许多国家解决能源短缺的重要手段之一,而水轮机转轮是水电站的主要设备之一,水轮机转轮性能的优劣对合理开发利用水能、提高水电站运行可靠性和经济性、保证电网可靠性方面有着巨大影响。所以,水电站水轮机转轮改型设计已成为水电站更新改造的主要任务与关键途径之一。与此同时,现代计算机数值模拟技术、模型测试技术、刚强度计算技术和制造技术的不断进步,为水轮机转轮的改型设计创造了条件。因此,我们应充分利用现代科学技术成果,结合
我国八十年代之前建造的中小型水电站的实际情况进行机组特别是水轮机的技术改造。确保水轮机的高性能、高质量和安全可靠运行。
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范文三:水力发电的发展趋势.doc
论论论论论论论论水力的展
摘要:本文述了水力的重要性、缺点,重点提出水力的展。简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简:水力、展
水力就是利用河流、湖泊等位于高具有位能的至低,将其中所含之位能简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
简简简简简简简简简简简简简简简简简简成能,再借机成能的程。
据中商情道:简简简简 2011年12月份,我国量简简简4038简简简简简简简千瓦小,同比增9.67 %。其中,火力简简量达3.8万千瓦小,占量的简简简简简简简简简简简简82.84%,水力量简简简简6107.8简简简简简简简简简千瓦小,占量的13.27%,核能量简简简简简863.5简简简简简简简简简千瓦小,占量的1.88%。
从中可以看出水力在我国能源中的重要位置,随着我国在简简简简简简简简简简简简简简简简简简简2004年9月,水装机容量突破简简简简简简简简1简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简千瓦大,一成世界上最大的水力国家以来,我国水逐走出了技、金简简简简简简简简简简简步和保的束困境,建技不断提升。截至目前,包括简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简200米特高碾混凝土重力简简简简简简简简简简简简简简简筑技、200米特高混凝土面板堆石技、简简简简简简简简简简简简简简300米特高拱及简简简简简简100米特高碾混凝土简简简简简简简简拱技、工基工程技、高速水流的消能工技新在内的重简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
大技得到全面突破。我国的工建水平在数量模、技度简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
和技新等方面都已入世界先行列。水机装有了著的简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简,前步
后了刘家峡、羊峡、岩、广蓄等一批机容量简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简30万千瓦机投入运行,到简简简简简简简简简30多台机容量简简简简70万千瓦的三峡、机利投,以及溪洛渡、向家、拉西瓦、白简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
简简简简简简简简简简简简、德等站机容量从70万千瓦向着100万千瓦机展,我国大型水机的制造能简简简简简简简简简简简简简简简简力和水平正逐达到世界先水平。步简简简简
简简简简简简简简简简简简简简水力具有以下点和缺点:
水力源是可以再生的清无染源,能年一年的简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简循使用,水力效率简简简简简简简简简简高,成本低,机启快,容易,水力往往是合利用水简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简源的一个重要成部分,与航运、殖、灌、防洪和旅游成水源合利用体系。但是水简站工程投大、建周期。简简简简简简简简简
但是中国是世界上水能源最丰富的国家之一,水能源技可装机容量简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简5.42简简简千瓦,可装机容量简简简简简简4.02简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简千瓦,潜力很大。所以大力水能源符合我
国可持展略,以及可以解我国人口众多,源短缺的状。简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
因此,水力如何展必然引起广泛的注,在下文将大家介水力的展:简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
一、可持展略要求水更加注重移民和生简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
随着社会的不断,可持展越来越被人所重,简简简简简简简“简简”简简简步人口、源、境将成21世简社会展的首要。水源和水境,已是目前世界各国的科学简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
家、社会各界人土和政府人广泛注的点。研究水源、国民、生简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简境之的相互系,是水一简简简简简简简简简简简简简简简简 展的前提。步
但是水站建离不流域划。流域划要注意把水源与国民简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简
简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简和社会展密系起来,行合、科学管理。也就是,水
简简简简简简简简简简简简简简简要注意与治理洪水灾害、干旱缺水、水土流失和水源保等功能合起来,才能有更的生强命力。当前,大江大河简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简繁生的洪灾害已成我国展的心腹大患,具有防洪功能的水目将会得到先。简简简简简简简简简简简简
同水站建的移民一简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简直是影响水展的重要因素,随
着的不断和人民生简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简活水平的不断提高,移民搬迁的矛盾
将更加突出。今后,得到效简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简益而需大量移民的水站建将会越来越困。简简
21世的水建将更加注重生境,水站上下游的简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简影响、简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简植物的影响、国土源的影响,以及人生存境的影响等等,都将成我国简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简一下展小水的需要强真研究的。里,需要。在世界范简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简内,可持展的角度看,大家小水予了完全的肯定。我国是小水展最快的国家。世界多国家包括达国家都简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简到我国学。我要小水的展简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简 予支持。
二、充分水简简简简简简简简简简简简简简简简简简峰力源化配置
就能简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简而言,水力和其他手段相比,其在于有很好的峰能力。简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简,不峰能力网的力度来了方便,同也可来很好强的效简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简益。同,一些水站的水容小,性能差,保出力低,也简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简网的运行来了困。今后,我要特注意展那些具有多年简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简性能的大型、特大型水站,尤其是流域的水站。只有充分水的峰简简简简简简简简简简简简简 推,才水的展。能一步
根据我国力工展的特点,展快的部简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简沿海地区,力工已具了相简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简当的展模,但因当地缺乏水力容量,网峰容量短缺,因此建一批简简简简简简简简简简简简简简简简简简 抽水蓄能水站已成当之急。
三、平抑价简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简是水在市条件下得到展的重要前提
在市条件简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简下,成本和上网价的高低是水展快慢的决定性因素。水力的成本与
其他手段简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简相比是最低的,因此要求的上网价是低的,但由于水的一次性投大,
行简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简款的力大,致水站投后行款期上网价高,影响了水的展。尤其当
力工行简简“简简”简简简简简简简简简简简 厂网分,改革价上网后,个矛盾将会更加突出。
四、工建一批大型水目是简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简当前形展的需要
目前,保持国民一简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简定的展速度,需要通提高市需求来拉的展。简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简近两年来,国家投工建了一大批基施,水建成我国展的新的增点。简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简当前,我一定要牢牢抓住简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简不可多得的史机遇,加速完成目工前的一切前期准简简简简简简简简简简简简 工作,争取新工一批水建目。
简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简更有效地拉中国的展,水利水目基本上不再使用外,尤其是土建工程一律不搞国
简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简招采,机也要尽可能采用国。我国目前不能生的机,要加大技引力度在口机的同,下简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简拓国市步,要精几支决心引技,加快机品国化程。一简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简 简简简简简伍,企充同要有本金,增力,增国内水利水强强施工企参与国争的能力。划地简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简一批老水站行机增容、更新改造,于提高水站的效益。
水力简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简作我国能源的重要部分,沿着正确的道路展下去,定能我国简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简简未来几十年解决能源危机做出重要献。
范文四:中国水力发电的发展及大坝建设
中国水力发电的发展及大坝建设
周建平
(国家电力公司水电水利规划设计总院)
摘要:本文在全面回顾我国水电规划、勘测、设计、施工、科研和管理方面所取得的巨大成就的基础上,预测了未来我国水电开发建设的趋势,并提出了水电建设所面临的主要技术难题。 关键词:水力发电; 开发; 成就; 前景; 技术问题
作者简介:周建平(1962-),男,湖南常德人,教授级高级工程师,国家电力公司水电水利规划设计总院副总工程师,主要从事水力发电工程枢纽布置和水工建筑物设计研究。
1 五十年来水电发展的成就
1949年以前,全国仅有寥寥几座小规模的水力发电站,装机容量不过360MW ,年发电量12亿kW ·h. 当时我国水电装机容量居世界第二十位、年发电量居世界第二十一位。1912年建成的云南滇池地区石龙坝水电站是我国第一座水电站(2920MW)。
新中国成立后,水电事业迅猛发展,成绩斐然。到1999年底,全国水电装机容量为70000MW ,发电量为2100亿kW ·h ,分别居世界第二位和第三位。全国已建、在建大中型水电站约220座,其中装机容量在1000MW 以上的水电站有20座,500MW 以上的有37座,坝高在100m 以上的大坝53座。即将在2003年投产运行的三峡工程(18200MW),是当今世界装机容量最大的水电站;运行中的广州抽水蓄能电站(2400MW),也是目前同类电站中的世界第一。
50年代,我们依靠自己的力量,成功地建设了第一座大型水电站——新安江水电站(坝高102m ,装机容量662.5MW) ,同期,还修建了广东新丰江、湖南柘溪等坝高超过100m 的大型水力发电工程,开始了福建古田溪、四川龙溪河、云南以礼河、贵州猫跳河、北京永定河等中、小河流的梯级开发。60年代,又有一批大、中型水电工程相继开工建设并投入运行,如甘肃刘家峡(1160MW)、湖北丹江口(900MW)、湖南柘溪(447.5MW)、鸭绿江云峰(400MW).70年代,建成了湖南凤滩(400MW)、甘肃碧口(300MW)、四川龚嘴(700MW)和黄河上的青铜峡(272MW)。80年代,水电建设向更大规模发展,贵州乌江渡(630MW)、吉林白山(900MW)、青海龙羊峡(1280MW)、湖南东江(500MW)、长江葛洲坝(2715MW)等陆续建成投产。
从1984年云南鲁布革水电站引水隧洞实行国际招标开始,通过学习国外先进的管理经验,积极探索水电建设改革。到1986年,基本确立了以业主负责制、建设监理制和招标承包制为主要内容的水电建设管理新体制。
90年代,水电建设管理体制逐步得到完善,新的体制极大地推动了水电建设生产力的发展。自1992年起,乌江、桂冠、清江、五凌、二滩、大朝山、长江三峡等一批水
电开发公司相继成立,为水电的滚动开发确立了一个稳定的资金来源。水电开发公司采用招标方式确定工程承包单位,委托监理工程师进行工程建设施工管理。工程承包单位和监理工程师根据自身改革的客观需要,积极推行项目管理法。通过对项目进度、成本、质量、安全及文明施工的科学管理以及对人员、设备、材料和技术服务等要素的动态控制,极大地降低了生产成本,提高了施工效率,调动了生产人员积极性。继鲁布革水电站之后开工的大型水电站主体工程工期一般都在4~5年,比过去缩短了1~2年。如广蓄一期、水口、隔河岩、岩滩、漫湾“五朵金花”以及五强溪、李家峡、天荒坪、十三陵、莲花、二滩、天生桥等水力发电工程,不仅建设速度快、工程质量好、而且投资得到有效控制。
90年代在开发常规水电的同时,抽水蓄能电站的建设也取得了重大进展,除广州抽水蓄能电站(2400MW)外,还建设有北京十三陵(800MW)、浙江天荒坪(1800MW)、浙江溪口(80MW)等抽水蓄能电站,并在西藏高原建成了水头高达840m 的羊湖抽水蓄能电站(90MW).90年代我国的水电建设同其他行业一样,突出体现了改革开放和发展市场经济的伟大成就。10年间,全国水电新增装机容量36000MW ,创造了在建规模和投产速度的世界记录。
新中国成立以来,尤其是改革开放的二十多年来,长江、黄河、乌江、澜沧江、红水河等大江大河和一大批中、小型河流的水电开发状况发生了巨大的变化。在借鉴国外先进的管理经验和工程技术的同时,我们依靠自己的力量,在深山峡谷、大流量河流、复杂地形地质条件、恶劣气候条件、高地震烈度和高海拔地区,建起了一座座高坝和大型水电站,解决了设计和施工中的技术难题;建立了从勘测、规划、设计、科研到施工、运行管理和安全监测的一整套标准化技术体系,形成了具有中国特色的水电建设技术。尤其是三峡、二滩、小浪底、天生桥一级等水电工程的成功建设,标志着我国水电技术已经迈上新的台阶,达到世界先进水平。
在工程地质勘测方面,最新开发了以查明岩体中软弱结构面为核心的工程地质勘测技术。物探、钻孔电视和摄像摄影技术在工程勘测中得到越来越广泛的应用,减少了重型勘探工程量、提高了地质预测的准确性。在收集和分析国、内外岩土工程试验资料的基础上,建立了完善的岩土工程分类标准和强度、变形参数等数据库并在工程设计中推广应用。
在坝工建设方面,根据地形地质和水文气象等自然条件,因地制宜,修建了各种类型的高坝。如二滩双曲拱坝(高240m) ,天生桥一级混凝土面板堆石坝(高178m) ,江垭碾压混凝土重力坝(高128m) ,龙羊峡重力拱坝(高178m) ,刘家峡混凝土重力坝(高147m) ,小浪底心墙堆石坝(高154m). 据统计,最大高度在100m 以上的大坝现有53座。在这些高坝的建设中,研究和解决了复杂地基的处理问题,泄洪消能和防冲保护问题、大坝结构应力应变分析问题,施工机械化和高强度连续施工的问题。在坝工设计和施工中,计算机辅助设计系统和计算机辅助管理系统得到愈来愈广泛的应用。
在筑坝材料的选择上,优先分析论证坝区天然建筑材料和建筑物开挖料的可利用性,同时,研究并开发了适用于各种环境条件和结构需要的新型建材,如特种混凝土、碾压
混凝土、氧化镁混凝土、碎石混凝土和混凝土外加剂等新型建筑材料、使得坝型选择和结构设计更加多样化,适应性更好,因而也更加经济合理和安全可靠。
在水力发电工程地下洞室建设方面,我国已建成水工隧洞总长度超过500km ,水电站地下厂房约100座,装机容量在100MW 以上的地下厂房水电站有21座。长度在4km 以上的引水发电隧洞22条。不少长度在20km 至100km 的引水发电隧洞也在规划研究和设计之中。已建的二滩水电站地下厂房最大,厂房开挖尺寸为280.3×25.5×63.9m(长×宽×高) ;大朝山水电站长廊式尾水调压室,开挖尺寸为217.4×22.4×72.6m ,号称亚洲第一。
施工技术在实践中不断创新和发展。大流量、高落差条件下的抛石立堵截流技术、深厚覆盖层地基混凝土截水墙施工技术、高压旋喷灌浆防渗技术、岩体及混凝土裂缝化学灌浆技术、滑模连续浇筑混凝土技术、混凝土温度控制技术、岩石开挖控制爆破技术、边坡及地下工程喷锚支护技术、大吨位长锚索施工技术、重大构件吊装技术等等在大、中型工程建设中得到应用。随着生产和科技的发展,施工机械化程度也得到了普遍的提高。近二十年来,在大、中型水力发电工程中,土石方开挖、土石方填筑、混凝土浇筑都采用了综合性机械化作业,大大减少了工日投入,减轻了工人的劳动强度。
随着科学技术的进步,我国水电在机电设备制造和安装技术方面,也实现了较大的飞跃。葛洲坝水电站安装有我国国内最大的轴流式机组(单机容量达170MW) ;二滩水电站有最大的混流式机组(单机容量550MW) ;京南水电站有最大的灯泡贯流式机组(单机容量34MW) ;广州抽水蓄能和天荒坪有最大的抽水蓄能机组(单机容量300MW) ;三峡工程单机容量为700MW ,正在建设之中。
水电站的建设推动了全国电网技术的发展。为了满足葛洲坝水电站送电的需要,在华中电网建设了我国第一回500kV 的送电线路,并架设了一回±500kV 的直流输电线路(葛沪线). 在开发中西部、西南部水力资源的同时,促进了华东与华中电网互联,华南与云、贵电网互联,为最终实行跨大区域电网互联和全国联网奠定了基础。
2 坝工技术的发展
我国坝工技术的发展以80年中期为界大体可分为两个时期。从新中国成立到80年中期为第一时期。这一时期,水电开发处于起步阶段,在具有丰富水力资源的中国,具有很多非常好的开发坝址。在开发方式、坝址坝型和建设规模上有充分的选择余地,因而坝工建设呈现出坝型新颖、结构多样化的局面。
80年中期及以前建成的高度100m 以上的大坝有20座,其中,代表性的高坝有:刘家峡混凝土重力坝(高147m) 、乌江渡拱形重力坝(高165m) 、上犹江空腹重力坝(68m)、潘家口和新安江宽缝重力坝(105m)、新丰江支墩坝(105m)、柘溪支墩坝(104m)、凤滩空腹重力拱坝(112.5m)、湖南镇梯形支墩坝(129m)、龙羊峡重力拱坝(178m)、白山重力拱坝(149.5m)、东江双曲拱坝(157m)、松涛均质土坝(80m)、碧口心墙堆石坝(102m)、石
头河心墙堆石坝(105m)、群英砌石重力拱坝(100.5m)、朱庄砌石重力坝(95m)、佛子岭和梅山混凝土连拱坝等等。
80年代中期到现在是我国坝工技术发展的第二时期。这一时期,坝工建设的特点是,以常规混凝土坝和土石坝的设计思想为基础,根据坝址水文、气象、地形、地质、当地建筑材料和施工条件,借助计算机辅助设计手段和物理模型试验,研究和开发了一些适应复杂情况的新的枢纽布置方案、新的坝型和新的结构型式。同时,学习和引进国外坝工新技术,重点推广应用混凝土面板堆石坝和碾压混凝土坝两种新坝型。
80年代中期到现在已经建成的高度在100m 以上的大坝有26座,在建的有7座。已建和在建的代表性高坝有:长江三峡混凝土重力坝(175m)、黄河小浪底斜心墙堆石坝(154m)、四川二滩双曲拱坝(240m)、天生桥一级混凝土面板堆石坝(178m)、云南大朝山碾压混凝土重力坝(115m)、湖南江垭碾压混凝土重力坝(128m)、黄河李家峡双曲拱坝(165m)、贵州普定碾压混凝土拱坝(75m)、四川沙牌碾压混凝土拱坝(132m)等。
处理复杂地基和解决大流量泄洪消能问题是80年代中期之后水力发电工程建设中最突出的成绩。乌江渡拱形重力坝采用高压灌浆方法解决了岩溶渗漏问题;龙羊峡重力拱坝采用大规模混凝土置换解决了坝肩稳定性问题;小浪底斜心墙堆石坝采用深截水墙解决了覆盖层地基的变形和防渗问题。这些工程地基条件复杂,工程技术问题较多,处理有相当难度,但均被一一克服,并取得成功经验。高水头大流量的水力发电工程有隔河岩、岩滩、东风、五强溪、二滩、李家峡等,这些工程的坝身都设置有泄水建筑物,而且也都采用了各种不同的新型消能工体型。实践证明,这些新型消能工的应用是成功的。在一些重要水力学指标上,如单宽流量、单位水体消能率等方面突破了过去国内外已经达到的水平。由于新型消能工的应用,使枢纽布置更加紧凑,消能和防冲设施的工程量减少,而且运行安全可靠。
混凝土面板堆石坝是我国80年代初从国外引进的筑坝技术,1985年,我国开始建设第一座混凝土面板堆石坝——湖北西北口大坝(高95m).1988年辽宁关门山混凝土面板堆石坝(高58.5m) 建成挡水。到目前,已建和在建的混凝土面板堆石坝已达75座,其中坝高在100m 以上的有12座;运行中的天生桥一级坝高178m 、浙江珊溪130m 、广东高塘110m ;正在建设中的贵州乌江洪家渡坝高182.3m ,湖北清江水布垭坝高233m. 计划建设的混凝土面板堆石坝更多,其中坝高在100m 以上的约有20座。
与常规粘土心墙堆石坝相比,混凝土面板堆石坝具有投资省、工期短、安全可靠、就地取材、施工方便、导流简易、适应性广等优点,比较适合中国水利水电工程建设条件,具有很强的竞争力和生命力,应用范围甚广。混凝土面板堆石坝除修建在一般气候地区外,还修建于高气温地区(40℃以上) 、严寒地区(-30℃~-40℃) ,适应于深山峡谷和丘陵平原的大流量河流,也适应于各种各样的河谷形态。多数面板堆石坝采用抗压强度在30MPa 以上的硬岩作为堆石材料,有些也采用近坝地区的天然砂砾料、软岩料或建筑物开挖的软岩料,通过合理的坝体分区,充分利用当地材料,较好地解决了大坝安全和经济的统一关系。
到目前,我国混凝土面板堆石坝技术,已跻身世界先进水平行列。积累了较丰富的设计、施工和运行监测经验。设计、科研和施工人员根据各工程的具体条件,较为成功地解决了各种复杂条件下的枢纽布置、坝体体型、趾板结构、接缝止水、堆石体材料、应力及变形、面板混凝土施工工艺、混凝土配合比、泄洪和导流等关键技术难题;并且通过总结,逐步提高了勘测设计、科研和施工技术水平,为迎接更多和更大规模的混凝土面板堆石坝建设打下了坚实的基础。
尤其值得提到的是,近十年间,我们积极探索在软岩地基或深厚覆盖层地基上直接修建混凝土面板堆石坝,进行了大量的科学研究并在云南柴石滩、湖北小溪口以及浙江的珊溪等工程中取得了初步经验。可以相信,随着此项关键技术问题的研究和解决,混凝土面板堆石坝必将取得更加广阔的应用前景。
与面板堆石坝一样,碾压混凝土坝也是从国外引进并在近二十年内得到迅速发展的一种坝型。它具有水泥用量少、施工速度快、工期短、造价低等优点,在适合建设混凝土坝的坝址,基本上都研究和比较了碾压混凝土坝型。1986年中国成功地建成了第一座碾压混凝土坝——坑口坝(高52.8m). 到目前,已建、在建的碾压混凝土坝约有43座。运行中的湖南江垭重力坝高128m ,贵州普定拱坝高75m ;在建的云南大朝山重力坝高115m ,四川沙牌拱坝高132m ;即将开工建设的红水河龙滩水电站,碾压混凝土重力坝初期最大坝高192m ,坝体混凝土量535万m 3,其中碾压混凝土量占65%;最终建成后的最大坝高216m ,坝体混凝土总量达700万m 3,这将是世界上最高和体积最大的碾压混凝土重力坝。
我国的碾压混凝土筑坝技术,在吸收国外先进技术的基础上,有所进步、有所发展、有所创新,形成了具有中国特色的碾压混凝土筑坝技术。这就是:从枢纽布置和坝体结构设计上尽量扩大坝体采用碾压混凝土的范围;选择适合坝址地形、地质条件的坝型,将碾压混凝土筑坝技术不仅应用到重力坝和重力拱坝,而且应用到拱坝和薄拱坝,并有所改进和发展;坝体碾压混凝土配合比采用少水泥、高掺和料和复合型外加剂,改善了碾压混凝土工作性能和耐久性;用改性混凝土替代坝体中部分常态混凝土,避免了两类混凝土施工上矛盾,使结合部位的质量更有保证;碾压混凝土采用大仓面、短间歇、薄层连续浇筑工艺,层面处理工艺成熟,加快了施工速度。除此之外,碾压混凝土坝中分缝和设孔技术,斜层平摊铺筑技术,施工质量控制技术等在工程实践中均得到成功应用。这些成熟的宝贵的经验对二十一世纪的中国乃至全球继续发展碾压混凝土筑坝技术将起到十分重要的指导和推进作用。
二十一世纪初期,在建和计划开工建设的高坝有:洪家渡面板堆石坝(高182.3m) 、龙滩碾压混凝土重力坝(192m)、小湾混凝土双曲拱坝(293m)、三板溪面板堆石坝
(185.5m)、水布垭面板堆石坝(233m)、溪洛渡混凝土双曲拱坝(273m)、公伯峡、碛口、尼尔基、瀑布沟、滩坑、街面和瀑布沟面板堆石坝(195m)、拉西瓦拱坝(250m)、锦屏一级(300m).
3 未来水电开发的预测
我国水能资源得到独厚,总量居世界第一,可开发的水电装机容量3.78亿kW. 然而,到目前,全国水电开发利用程度仍然较低,开发率仅18.5%.而且东西部严重不平衡。我国东部地区经济较发达,而水能资源贫乏;西部地区经济欠发达,而水能资源丰富,开发率很低。新世纪伊始,我国政府提出了西部大开发战略计划、试图加快西部地区的经济发展。西部大开发必将带动西部地区水能资源的开发,促进水电建设的更大发展,推动“西电东送”战略目标的实施。
根据国家可持续发展战略规划和水电建设近期发展计划,今后一个时期,水电建设主要开发调节性能好、水能指标优越的大型水电站,因地制宜开发中小型水电,将大型水电站建设与流域梯级开发相结合。重点开发的河段是黄河上游、长江中上游及其干支流、红水河、澜沧江中下游和乌江等。支持中西部地区和少数民族加快水电的发展。在煤炭短缺、水力资源丰富的华中、福建、浙江、四川等地区,选择一批调节性能好、电能质量高的中小河流,进行梯级连续开发。在调峰能力弱、系统峰谷差大的电网,在加强电网调峰规划的基础上,选择优良站址,适当建设抽水蓄能电站。
二十一世纪初期,计划开工建设的大中型常规水电站有洪家渡(540MW)、龙滩
(4200MW)、小湾(4200MW)、三板溪(1000MW)、水布垭(12000MW)、溪洛渡(12000MW)、公伯峡(1500MW)、碛口(1800MW)、尼尔基(250MW)、瀑布沟(3300MW)、滩坑(600MW)、街面(300MW);大型抽水蓄能电站有泰山(1000MW)、张河湾(1000MW)、西龙池(1200MW)、琅琊山(600MW)、薄石河(1200MW)、桐柏(1200MW)、宜兴(1200MW)等。
预计到2000年底,全国水电装机容量将超过75000MW. 到2005年,计划达到95000MW ,2010年达到125000MW ,水电装机比重提高到28%左右。展望2015年,全国水电装机容量预计可达150000MW ,基本形成覆盖全国的统一电网。届时,中国水力资源的开发利用率将达到40%,成为名副其实的水电强国。
4 水电建设面临的主要技术难题
4.1 复杂地基条件问题 大坝是水力发电工程中最重要的建筑物,过去往往以坝址位置确定整个枢纽建筑物所在。但是,目前已经不再单纯从最佳坝址来确定整个枢纽工程的位置。坝址的选择也需要考虑除大坝外的其它各个建筑物对地形和地质条件的要求,进行综合技术经济比较,择优选定坝址和枢纽布置方案。因此,未来水电建设中,大坝和其它建筑物将不可避免地遭遇各种沙土、粘土、软岩、砂砾石覆盖层、复杂构造和软弱夹层岩体等复杂地基。复杂地基条件的适应性和处理将是大型水力发电工程建设中面临的重大课题。在这种情况下,首先要加强基础性工作,进行深入细致的勘探、地质和岩土试验研究,查明地基承载能力、透水性、稳定性、整体性和抗液化性能等情况;其次在大坝和其它建筑物布置与结构选择上要考虑使其适应所处的复杂地基条件,扬长避短、因势利用,尽量减少开挖和回填工程量;在每一具体的工程地质缺陷处理上,还必须研究和采用一些新的或综合性的处理方法,使大坝和其它建筑物的地基处理工程既满足设计要求,又方便施工节省投资。
4.2 坝型选择和大坝抗震设计 虽然高坝建设已经积累了比较丰富的实践经验,但是复杂环境条件下的高坝,还不多见。坝愈高,对应的库容愈大,加上地基条件差,建坝的风险性也愈大,尤其是在地震高烈度影响地区,往往还伴随高烈度的水库诱发地震,这时,坝型比较和选择的难度也很大。
地形地质条件、泄洪消能与防冲要求、当地建筑材料的供应以及施工条件等等是决定坝型的重要影响因素。在地震烈度较大的地区,坝体的抗震性能,一定程度上也决定坝型的选择。
从大坝震害统计资料分析,碾压堆石坝和混凝土坝(重力坝和拱坝) 的抗震性能都较好。国外有不少200m 级的高堆石坝和高混凝土坝修建在Ⅷ、Ⅸ度强地震影响地区,其中,还有一些高坝在施工期间或建成后遭受过较强地震作用,但未发现明显震害。这说明,经过抗震设计和确保施工质量的碾压堆石坝和混凝土坝都具有较大的抗震安全储备。因此,碾压堆石坝、混凝土重力坝和拱坝将是高坝坝型比较中的主要选择。
高坝动力工作性态和抗震工程措施是地震地区高坝建设的关键技术难题之一。必须在开展坝体材料动力特性研究和设计地震特性研究的基础上,采用拟静力法、动力分析法和结构动力模型试验等多种途径研究高坝的动力反应特性,改进目前有限元动力计算法和动力模型试验法,使其能够以大坝-地基-库水为一体,模拟大坝施工过程、渗流藕合作用以及静动力藕合作用,得到大坝在地震影响下的应力变形状态和抗震安全系数,为大坝抗震设计提供准确的计算分析资料。提高坝体的抗震性能,应该从研究大坝的布置开始,到研究大坝体型,改善坝体动应力状态,对坝体材料进行合理分区,增强材料抗震性能以及研究采用其它具体的抗震工程措施。安全性和经济性是评价抗震设计方案的唯一标准。
4.3 泄洪消能和防冲保护问题 窄河谷、高水头、大流量是我国大型水电工程的特点。大型水电站泄水建筑物的布置受地形地质条件制约,不仅单宽流量大、流速高而且能量集中。在今后的大、中型水电工程建设中,泄水建筑物的布置、结构型式选择和消能防冲设计都将存在较大难度。小湾水电站混凝土拱坝,坝高293m ,设计最大泄量20700m 3/s,泄洪功率达46000MW ,溪洛渡水电站混凝土拱坝,最大坝高273m ,设计最大泄洪量52300m 3/s,泄洪功率达98000MW ,两者均比二滩水电站的设计难度大。另外我国还有多座200m 级的高坝,其泄水建筑物流速大于50m/s,单宽流量大于200m 3/s.除水头高、流量大、能量集中的特点外,有些工程,如水布垭水利枢纽,消能区工程地质条件极其复杂,基岩软弱而且冲刷坑两侧存在滑坡体。针对高坝泄洪消能的这些特点,首先要研究多途径泄洪的可能性,合理布置坝身孔口和泄洪洞,在坝身表孔、中孔、底孔和泄洪洞之间合理分配流量,分散泄洪;其次,研究泄水孔口体型和进出口水流条件,尤其要优化出口消能型式,降低动水冲击力;第三,研究下游消能区水流的衔接、流速分布和压力分布,确定可靠有效的防冲保护措施;第四,研究不同泄流条件下,雾雨对坝区下游的影响,通过原观分析、数值计算和模型试验,探讨泄洪雾化的机理,提出减轻雾雨或防止雾雨不利影响的措施。
4.4 地下洞室围岩稳定性与锚喷支护参数 水力发电工程地下洞室存在高地下水位、高地应力、高水头作用和复杂地质构造等一系列的极具挑战性的工程技术难题。雅砻江上
的锦屏二级水电站,装机容量1600MW ,两条引水隧洞洞径9.5m ,长18.7km ,最大埋深达2400m. 金沙江上的溪洛渡水电站,装机容量12000MW ,左、右岸地下厂房分别布置9台800MW 水轮发电机组,地下厂房尺寸长、宽、高分别为333m 、30m 和75m ,除主厂房大洞室外,两岸各有内径10m 的引水隧洞9条,内径20m 的尾水隧洞3条,泄洪隧洞断面尺寸宽13m 、高15m. 溪洛渡水电站地下洞室数量多、尺寸大、布置密集,地下工程规模宏大。为解决溪洛渡地下洞室设计和施工中的难题,有关单位正在进一步优化引水发电系统的布置、结构型式和尺寸,进行地下洞室群围岩稳定分析与支护结构的设计研究,通过采用三维有限元法计算和空间地质力学模型试验,力求模拟开挖、支护施工过程,了解洞室群变形稳定特性,达到合理确定洞室群支护结构型式和优化施工程序的目的。 5 结语
新中国成立五十年来,尤其是改革开放以来,我国社会经济状况发生了巨大的变化,国力增强、人民生活水平得到普遍提高,作为国家能源基础产业的水电建设也取得了令人注目的成绩。广蓄、天生桥一级、小浪底、二滩和三峡等水利水电工程的成功建设,使我国水电建设和坝工技术迈上了一个新的台阶,达到世界先进水平。但是,应该看到,与发达国家相比,我国的水电技术仍然存在较大差距。工程勘测设计的手段和方法、工程建设的管理水平、施工机械化程度、工艺水平和施工质量、机电设备的制造和安装水平,电站防洪与发电管理等均有待改进和提高。新世纪伊始,水布垭、洪家渡、龙滩、小湾、公伯峡、三板溪、溪洛渡等大型水电工程即将开工建设。可以充分地相信,在已经积聚的经济实力和实践经验的基础上,通过吸收国外先进的管理经验和技术,不断创新和发展,中国的水电事业必将为加快国民经济建设、提高人民生活水平作出更大的贡献。
范文五:水力发电的现状与发展趋势
水力发电现状与发展趋势
主讲:马跃先 教授 郑州大学水利与环境学院
水力发电能源的特点
可再生性 可调节性 洁净性 综合利用 对经济发展的带动作用
工程投资大、建设周期长 对生态的作用目前还存在着争议
水力发电的现状
工程建设水平
设备制造水平
工程管理水平
水能资源及开发
?总量十分丰富,而人均资源 总量十分丰富, 量并不富裕
实际可开发量按规划数据统计近3.8亿千瓦、 2.25万亿千瓦时左右,居世界第一位。以电量 计,约占世界总量的15%,而我国人口却占世 界的21%,因此人均资源并不富裕。到2050年 后,我国达到中等发达国家水平,如按人均装 机1千瓦计,全国电力总装机为15亿千瓦—16 亿千瓦。常规水电即使全部开发出来,加上抽 水蓄能电站,水电比例也只占30%—40%左右。
?分布极不均衡,与经济发展 分布极不均衡, 的现状更不匹配。 的现状更不匹配。
资源集中在经济相对滞后的西部,尤其 是西南。西部云、贵、川、渝、陕、甘、 宁、青、新、藏等10个省(自治区,直辖 市)的水能资源占71%,其中西南的云、 川、藏三省(自治区)就占全国总资源量 的60%,经济发达的东部13个省(直辖 市)(辽、吉、黑、京、津、冀、鲁、苏、 浙、皖、沪、粤、闽)仅占7%左右。
?总开发率很低,东西开发差 总开发率很低, 异极大
全国平均开发率仍以规划数据统计,按电量算 仅9.12%,位居世界第83位,排在很多发展中 国家如印度、越南、泰国、巴西、埃及等国家 之后,与中国是发展中大国的位置极不相称。 但在东部,水电开发率很高,除国际界河外, 已开发70%以上,可开发的大型水电站只剩下 4座,共161万千瓦,即黑龙江的尼尔基电站 (25万千瓦)、浙江的摊坑电站(60万千瓦)、大 均电站(46万千瓦)和福建的街面电站(30万千 瓦)。
而西部的水电开发才刚刚开始,开发率 仅7.5%。因此21世纪,水电要结合国家 的西部大开发战略,大力开发西部水电, 实施大规模的西电东送,才能实现资源 的优化配置和电源结构的合理调整。
西部各省(自治区、直辖市)从长远看,能输出 水电的主要是云、川、青、藏四省(自治区), 近期鄂、黔、桂三省(自治区)也可以根据自身 的经济发展和开发情况适当输出。 从河流看,能输出电能的主要是金沙江、雅鲁 藏布江、雅砻江、澜沧江、怒江和黄河上游青 海段。近期长江干流、乌江、红水河(含上游) 均可视情况适量外送。
水力发电的发展趋势
新中国成立50年来,我国水电建设事业 取得了飞跃发展,特别是改革开放以来, 随着广蓄、天生桥(高坝)、小浪底、二滩、 三峡等一批世界级水电站的建设,中国 已逐步进入世界水电建设前列。目前, 我国是世界上水电在建规模最大的国家, 是水电发展速度最快的国家,2010年以 前,中国将成为世界水电第一强国。
一、可持续发展战赂要求水 电更加注重移民和生态问题
随着社会的不断进步,可持续发展问题 越来越被人们所重视,“人口、资源、 环境”将成为21世纪社会发展的首要课 题。水资源和水环境问题,已是目前世 界各国的科学家、社会各界人土和政府 领导人广泛关注的热点。研究水资源、 国民经济、生态环境之间的相互关系, 是水电进一步发展的前提。
水电站建设离不开流域规划。流域规划要注意 把水资源与国民经济和社会发展紧密联系起来, 进行综合开发、科学管理。也就是说,水电开 发要注意与治理洪水灾害、干旱缺水、水土流 失和水资源保护等功能结合起来,才能有更强 的生命力。当前,大江大河频繁发生的洪涝灾 害已成为我国经济发展的心腹大患,具有防洪 功能的水电项目将会得到优先开发。
水电站建设的移民问题一直是影响水电 发展的重要因素,随着经济的不断发和 人民生活水平的不断提高,移民搬迁的 矛盾将更加突出。今后,单纯为得到发 电效益而需大量移民的水电站建设将会 越来越困难。
21世纪的水电建设将更加注重生态环境问题, 水电站对上下游的影响、对动植物的影响、对 国土资源的影响,以及对人类生存环境的影响 等等,都将成为我国需要认真研究的课题。这 里,还需要强调一下发展小水电的问题。在世 界范围内,认可持续发展的角度看,大家对小 水电给予了完全的肯定。我国是小水电发展最 快的国家。世界许多国家包括发达国家都到我 国学习经验。我们要对小水电的发展继续给予 支持。
二、充分发挥水电调峰优势实 现电力资源优化配置
就电能而言,水力发电和其他发电手段相比, 其优势在于有很好的调峰能力。调峰能力强, 不仅给电网的电力调度带来了方便,同时也可 带来很好的经济效益。同样,一些水电站的水 库库容小,调节性能差,保证出力低,也给电 网的运行带来了困难。今后,我们要特别注意 发展那些具有多年调节性能的大型、特大型水 电站,尤其是流域开发的龙头水电站。只有充 分发挥水电的调峰优势,才能进一步推进水电 的发展。
根据我国电力工业发展的特点,经济发 展较快的东部沿海地区,电力工业已具 备了相当的发展规模,但因当地缺乏水 力发电容量,电网调峰容量短缺,因此 建设一批抽水蓄能水电站已成为当务之 急。
三、平抑电价是水电在市场经 济条件下得到发展的重要前提
在市场经济条件下,发电成本和上网电价的高 低是水电发展快慢的决定性因素。水力发电的 成本与其他发电手段相比应该是最低的,因此 要求的上网电价应该是低的;但由于水电的一 次性投资大,偿还银行贷款的负债压力大,导 致水电站投产发电后偿还银行贷款期间上网电 价过高,影响了水电的发展。尤其当电力工业 实行“厂网分开,竞价上网”改革后,这个矛 盾将会更加突出。
四、开工建设一批大型水电项 目是当前经济形势发展的需要
目前,为保持国民经济一定的发展速度, 需要通过提高市场需求来拉动经济的发 展。近两年来,国家投资开工建设了一 大批基础设施,水电建设应该成为我国 经济发展的新的增长点。当前,我们一 定要牢牢抓住这不可多得的历史机遇, 加速完成项目开工前的一切前期准备工 作,争取新开工一批水电建设项目。
为更有效地拉动中国经济的发展,水利水电项 目基本上不再使用外资,尤其是土建工程一律 不搞国际招标采购,机组设备也要尽可能采用 国产设备。对我国目前还不能生产的机电设备, 要加大技术引进力度,在进口机电设备的同时, 下决心引进技术,加快机电产品国产化进程。 为进一步开拓国际市场,要精选几支队伍,补 充资本金,增强企业实力,增强国内水利水电 施工企业参与国际竞争的能力。
有计划地对一批老水电站进行扩机增容、 更新改造,对于提高水电站的经济效益。
发展可以设想分二步走
第一步:2001 2010 2010年 这期间,三峡、 第一步:2001—2010年。这期间,三峡、 龙滩、小湾、公伯峡、 龙滩、小湾、公伯峡、水布垭等一大批 水电站将建成发电。 水电站将建成发电。
到2010年,也就是中国开始水电建设100年时, 水电装机容量达到1.4亿千瓦-1.5亿千瓦,超过 美国居世界第一,实现从资源第一大国到生产 第一大国的转变;水电的比例将
由连年下滑转 向攀升,从本世纪末的23%提高到30%左右; 随着世界最大的水电站(三峡、广蓄),最高的 碾压混凝土坝(192米高的龙滩重力坝,比哥伦 比亚的埃米尔坝高4米)、最高的混凝土面板堆 石坝(227米高的水布垭面板坝,比马来西亚的 巴昆坝高17米)的建成,中国水电技术开始全 面达到世界先进水平。
第二步:2011-2050年 第二步:2011-2050年。
也就是实现小平同志第三步战略部署时, 也就是实现小平同志第三步战略部署时, 基本完成水电的开发、开发率达到90% 基本完成水电的开发、开发率达到 左右。 左右。
这时装机约4.3亿千瓦,以3800万千瓦的墨脱 电站为代表的十几座500万千瓦以上的巨型电 站基本开发完毕。西电东送的规模超过1.5亿 千瓦,东中部受电区的抽水蓄能电站将得到大 规模的发展,大库容的蓄能电站建设、也为东 部沿海风电的大量开发,创造了有利条件。中 国的水电技术随着建设达到世界领先水平。进 一步由生产数量上的水电第一大国变为真正的、 全面的(包括数量、质量、科技、管理、效益等 各方面)水电第一大国。
在未来,,年内,西南将成为我国水电 开发的主战场。随着西南这些巨型水电 站的陆续建成投产,西南的水电必将成 为推动西部大开发战略中“西电东送” 工程的主角,对改善我国电力结构、建 立科学合理的能源战略格局具有重要意 义,为国民经济的快速发展提供强有力 的保障。
我国国民经济仍将保持高速增长的态势,能源 需求正在以非常快的速度增长。到,,,,年, 全社会用电将达到,(,万亿千瓦时,届时装 机容量将达到,亿千瓦。而在,,,,年底, 我国的发电总装机为,(,亿千瓦,年发电量 为,(,,万亿千瓦时。这意味着未来,,年 我国年均新增装机容量要超过,,,,万千瓦 才能满足日益增长的电力需求。