水电站运行管理节能措施的探析

水电站运行管理节能措施的探析

何春龙

新疆伊犁河水利水电投资开发（集团）有限公司 新疆伊宁市    835000

摘要: 水电站的运营管理是电力系统经济和能耗的重要组成部分，加强对水电站的经营管理可以使全电网的经营和效益得到根本性的提升，可从本质上改善企业的运行状况。节约能源是当今经济发展和可持续发展的必然要求，在新的经济条件下，必须深入研究水电站的全部管理流程，并采取相应的节约能源，确保其经济性。通过对水电站运营和管理中消耗的种类进行了探讨，并对当前水电站的运营和管理中出现的一些不必要的耗能进行了相关分析，给出了相应的节能管理对策，以期对日后的相关工作有一定的参考价值。

关键词：水电站；运行管理；节能

随着中国经济的发展，人们越来越重视节能和减少环境污染，同时，节能和减少排放技术的发展也越来越重要，节能降耗已逐渐在水力发电项目中占有重要地位。作为水电站的一部分，通过节能减排降耗既符合目前的环境保护需求，又可以减少企业的经济损失，提高企业的综合效益。水电站的运营过程由三个方面构成：发电水力消耗、厂电力消耗、设备维修保养费用消耗，而这三个因素在电厂的运营成本中都占有很大比例[1]。因此，在水电站的运营中要根据不同的影响因素进行探究，针对性地提出改进方案、制定相应的技术和管理措施，以期达到节约水电站能源消耗，降低成本，提高经济效益的目的。

一、水电站运行中的问题

在电站的使用中，经常会发生水耗和电力消耗较大的情况。水电站净水头部设备的工作效能与稳定程度直接关系到其运营和管理用水的消耗量，其操作模式应依据其在实际生产中的需要而选用，合理均衡地维持供水的流量，确保发电水头的稳定，防止水量的流失，及时检查和维修漏水部位，同时对由于高水位差异造成的水头变化予以避免；在水电站的生产中应尽可能地提高设备的使用效能，尽可能地减少不必要的水资源消耗，同时要确保各水头设备的工作效率和工作状况达到规定的水平。

发电系统能耗、设备机械负荷、厂房能耗、办公能耗等是水电站运营管理中能耗的重要组成部分。大型机械的使用，如水泵、压油泵、冷却器、变压器等是能源的主要消耗，长期的低负载工作会使机器的使用寿命缩短。在电力系统中，由于运行操作模式、生产机械的陈旧和电力消耗的运转都会导致水电站电力的突然增长，尤其是在低电压、低负荷运行情况下，电量消耗增加现象更加明显。由于无功率的存在，整体供电系统的损失会增大，因此，为改善电压质量、减少不必要的电能消耗量，可以通过减少无功功率电能来实现。

除此之外，还会有以下几种水电能耗消耗情况：机组额定负载运营的工作时间短，频繁开机停机，造成了机组的长期处于低负荷区，从而使机组的工作性能下降，能耗增加；机组启动时无负荷带电造成了大量的水量损耗，有效地减少了电厂的发电效益；同时，由于机组处于空载运行操作时，也会造成主变压器处于无负载操作的情况，以致于空载损失功率增加[2]；主电压器和辅助制冷机操作方法不当也会导致水耗的增大；因运行操作中的装置故障引起的诸如主轴密封不良、闸门阻水缺点以及导流叶片缝隙渗漏等水损耗。

二、水电站能耗分析

（一）发电水耗

单位电量耗水量是发电机组生产每1千瓦电能所需的水量，是电站在生产中的一个主要参数。电站净水头部和机组的效能是影响电力系统能耗的主要因素。据此，可提出减少发电水耗的方法。

1. 增加发电用净水头。改进后的净水头主要目标是降低水资源能耗，达到节能和多用电的目的。水电厂应适应季节的变化，主动进行其运行方式地调节。在干旱季需调整出水量，使进出库的水量达到平衡，防止水位经常变化的情况发生；在丰水期，当进水量超出了满负荷机组需要的容量时，开闸放水可以使闸门尽量远离工厂，减少顶部溢出的可能性，最终达到了稳定发电站水压的目标。
2. 减少水头损失和流量损失。入口截流闸门常因漂浮物阻塞而影响入口水流型，进而对入口水头产生不利影响；另外，由于闸门的止水问题和管道泄漏等原因，也会造成水量的流失，从而增加了发电量。所以电站应加强对机组的定期维修，以降低机组的水头损耗和水量耗能。
3. 提高机组设备的工作效能。首先要选择合适的机组设备，同时要对机组的水头、流量、工作特征进行分析，并对机组的负荷进行适当的配置，从而达到最大功率的目的。

（二）厂用电耗

电厂用电量指水电站主机、生产辅助系统电耗、办公用电量等方面的电力消耗。该数值的大小是水电站的核心竞争力，同时也是电厂耗电的重要因素[3]。厂内的电耗能主要受工厂的设备老化和设备在电站使用过程中的运行方法等因素所决定。另外，电能消耗也是造成电力使用损失的一个重要因素，须注意电网的电压或功率过低的情况，如果电压变得很低，考虑提高电压质量，系统的无功率会随之增加，系统的运行效率也会下降，这就导致了整个电网系统的能耗损失。

三、水电站运行管理中的节能降耗应用

（一）改造运行技术

对水电站的配套设施及设备进行技术改造，引入新的装置和技术，可以产生更多的电能、节水，从而有利于减少电力和能源消耗，提高经济效益，现主要采取如下几种方法：

1. 灯光系统的改造。对大范围的照明进行群集控制时要根据场地、用途来进行；适当的照明应符合场地条件、光照条件和时间条件；为了有效地节省工厂用电，必须使用节电和高效的节电灯泡（例如采用高品质反射器和电子式镇流器），在办公区、道路照明、工厂系统中都要使用智能节电设备，在楼道里也要安装智能节电装置；充分发挥自然光的作用。
2. 在使用机油冷却器、发电冷却风机时，要尽可能选用可确保其具有高换热效果；需对各种起动频率较高的油泵、水泵等进行更换或者改造其变频调速，采用新的电源装置，比如变频电机、高效率电动机等，减少了无功损失，改善了功率因素。
3. 使用自动控制系统进行空调系统调整，并对工作区域的空调进行控制，夏季的室内空气调温不小于26摄氏度，冬季的室内空气调温不高于20摄氏度。

（二）加强维护水电站

强化水电站的日常维修保养工作，确保其正常运转：对各重要运转设备进行例行的检查，对出现的故障进行及时的解决，对电能表和主轴的密封质量进行精确的检验，易耗易损的零件要修理，无法修理的要尽快更换，选择价格合理、质量可靠的产品。在汛期来临之前，尽可能地完成设备的维修，并尽可能地避免因维修而造成的电力消耗，在防洪期进行诊断性维修。在维修保养的程序中，应尽可能地防止诸如机油等的原始物料“漏、跑、滴、冒”现象[4]。

（三）内部加强管理

在发电站内经常召开关于能源节约的专题研讨，加强对能源节约的对策的探讨。各单位要把能源节约目标和水、电等各项能耗目标进行下去，对实行责任制的人员要严格执行，在考评时要把生产和节约的目标相统一。加强对电力、水、油的管理和监督措施的运用，保证电站的各环节中实现能源节约的目的。改善操作工人的能力，增强发电工人的能量消耗意识，通过定期的培训和有关的宣传运动来增强企业的节能意识。

四、结语

总而言之，根据国家可持续发展的需要，必须对水电站的运营进行有效的管理，以保证其正常运营。在水电站管理中，采用节水发电、节能减排等方式降低成本和增加盈利能力已经是发展的必然，水电站要想取得更大的经济效益，就必须采取切实的对策，减少水耗和电厂用电，并不断发掘节约能源的潜力。当前，从利用水资源的角度来进行水电站的运营管理，既能充分利用水资源，又能增加企业的经济效益，减少不必要水资源浪费，从而提升国家的技术水平，保障国家的电网运行的稳定和安全，从而使国家的经济发展不断扩大和加强。

参考文献：

[1]吴霞. 水电站运行管理中存在的问题与对策探析[J]. 中国室内装饰装修天地, 2020, 000(004):393.冷辉辉.

[2]陈涯. 水电站运行管理中存在的问题和策略研究[J]. 建材与装饰, 2020(19):2.

[3]廖小伟, 冉飞甜. 水电站运行管理中存在的问题及其措施解决研究[J]. 现代工业经济和信息化, 2021, 11(11):2.

[4]吕云强. 浅析中小型水电站运行管理中的问题及对策[J]. 中国设备工程, 2022(6):2.