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关于小水电脱水段的形成
文章来源:E水电   添加时间:2017-10-30 14:40:02

                                  关于小水电脱水段的形成

脱水段指拦河筑坝或引水后,在一定时段内坝下出现水量很少,甚至为断流的河段。从定义里面可以看出,导致脱水段的原因是拦河筑坝或引水,表现是河道减水或断流。从定义里面可以看出,脱水段不是小水电的专用词汇,大中型水电站、小水电,以及没有电站的水库都可能导致脱水段的产生。

小水电的特点

小水电可以分为坝式、引水式和混合式三种基本类型。简单的解释,坝式水电站通过筑坝蓄高水位获得发电水头。根据厂房位置的不同,坝式水电站又可以分为坝后式水电站、坝内式水电站、溢流式水电站、河床式水电站等。引水式电站则是通过引水道(如引水隧洞、压力钢管等)引水获得发电水头。混合式是以上两种方式的综合。

坝式水电站通常建在河道坡降较缓且流量较大的河段,大家经常听到的三峡水电站、葛洲坝水电站、新安江水电站等是坝式水电站,坝式电站多为大中型水电站。引水式电站通常建在河流比降较大、流量相对较小的山区或丘陵地区的河流上,大家去山区丘陵地带看到山上有引水管通向山下的发电厂房的是引水式电站。小水电多是引水式电站。

引水式电站&脱水段示意图

水电站筑坝蓄水,便形成了水库,水库可以调节河道径流。根据水库调节能力的大小,水电站又可以分为有多年调节、年(季)调节、周调节、日调节等水电站。无调节水库的电站称为径流式水电站(run-of-riverhyowerstation)。由于日调节水电站一般只在枯水季进行日调节,在汛期常采用径流发电方式,所以通常认为日调节水电站也属径流式水电站。大中型水电站通常是多年调节、年(季)调节电站。

小水电多是径流式水电站。理论上,小水电可以不产生脱水段,即原保持原有河道不断流。坝式水电站可以来多少水发多少电,保持原有河道不断流;引水式电站则可以仅引用部分来水发电,释放剩余流量来保持原有河道不断流。从小水电的特性来看,脱水段不是必然的。莱茵河是纵贯中欧、西欧的一条重要河流,其中阿尔卑斯莱茵河段干支流上共建大小水电站56座,总装机容量477万kW。大家没见报道说莱茵河小水电造成脱水段吧。

我国小水电脱水段怎么来的呢?

需要说明的是,河道断流既有小水电因素,也有非小水电因素。许多河道,尤其山区小河流,干旱季节河道本来就没有水,这时候小水电下游河道没水显然不能怪在小水电头上。径流式水电站干旱季节具有这个特点,你不能在它上游没水的时候指责它下游没有水,这是显而易见的道理。

我国小水电脱水段的形成主要有四个原因:小水电的综合利用、小水电的开发理念、小水电的上网电价,以及小水电的效益最大化。

(1)小水电的综合利用。水有很多种用途,灌溉、饮用、养殖、发电、航运等等,小水电属于水利设施,建起了电站大坝,蓄水形成了水库,自然人们就会使用它的综合功能。于是,电站的水并不是单单从发电角度来考虑,水少的时候得存着应对干旱,水多的时候得拦着抗洪。我国人多、水少、水污染问题导致人们更多的利用小水电的综合功能。在这种情况下,对水的使用安排可能导致小水电形成脱水段。比如干旱季节,小水电水库里面的存着的那些水是宝贵资源,这时候脱水段是次要的了,通常人们不会指责小水电,反而会觉得小水电作用不小。这个因素其实应该算外因,并不是小水电行业内部因素。

(2)小水电的开发理念。建国初期,神州大地到了晚上基本一片漆黑,煤油灯、蜡烛啥的占据照明绝对主力。那时候技术落后,全国仅有屈指可数的几个电站。发展生产力,提高生活水平,迈向现代化,最重要的一点是解决供电问题。当时的技术水平下,小水电几乎是唯一的选择,于是小水电在国家的鼓励和支持下蓬勃发展。但很遗憾,受制于当时的经济技术发展水平和生态环保认知水平局限,小水电规划、设计、建设、运行各阶段脱水段问题并未得重视。小水电最小下泄流量的概念,是2000年前后才开始出现在国家和某些省小水电开发管理相关法律法规、技术规程、文件里的。我国小水电脱水段的形成有其历史缘由,和不同时期小水电开发理念有直接关系。

(3)小水电的上网电价。小水电的电卖给电网,上网电价由物价局制定。小水电的上网电价通常分为峰电和谷电,白天是峰电,晚上是谷电。峰谷电价是有很大差别的,比如浙江省温州市,某小水电站峰电上网电价为0.51元,低谷电价为0.20元。峰谷电价的差别意味着同样的水,在不同的时间发电,会产生不同的效益。于是小水电尽量白天发电,夜晚蓄着水,不发电。这是脱水段产生的第三个原因。

(4)第四个原因,也是最重要的原因:小水电的效益最大化。在没有监督的情况下,小水电站业主在利益最大化的驱动下,会选择拦蓄尽可能多的水来发电,也就是说小水电业主会选择不释放最小下泄流量,从而导致引水式电站形成脱水段。近些年,我国建设的小水电,政府都批复要求有最小下泄流量,但在缺少监督的情况下,业主通常不按要求释放最小下泄流量,这样一个个或长或短的小水电脱水段就形成了。

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