程夏蕾：如何选用小水电设备

近日，水利部农村电气化研究所常务副所长、教授级高级工程师、咨询专家程夏蕾，根据长期从事小水电技术研究、行业管理、国际合作等工作的经验，针对小水电设备选用过程中遇到的一些常见问题，就“如何选用小水电设备”接受了《中国水利》杂志编辑部的访谈，内容如下。

1.为实现农村水电技术现代化，选用小水电设备时应重点关注哪些技术问题?

农村水电技术水平直接关系到小水电的竞争力和市场运营能力。国家对可再生能源发展政策目标已十分明确，扶持和保护是过渡性的，最终目的是通过可再生能源的科技进步，降低生产成本．使其达到商业化，实现自身的可持续利用。2003年4月水利部下发了《关于农村水电技术现代化的指导意见》，提出了小水电实现技术现代化的目标和任务，以“科学技术是第一生产力”的思想为指导，坚持为农业、农村、农民服务的方向，以满足农村经济社会发展对农村水电的需求为目标，以现代技术和现代管理为手段，以农村水电厂及配套电网自动化、信息化技术为重点，采用新技术、新设备、新材料、新工艺，不断提高农村水电行业的技术水平及运行管理水平，保证发供电质量．提高发供电的安全性、可靠性、经济性，增强农村水电的经济实力和市场竞争能力．为农村水电事业持续快速健康发展提供技术保障。

农村水电主要是面向农村，解决广大农村及偏远地区的用电需求，优化能源结构，改善农村生产生活条件，促进当地经济社会发展。农村水电技术现代化，一定要有自身的特点。第一，由于面向农村，农村水电站经济承受能力一般都比较弱，而且运行人员文化程度普遍不高，因此农村水电现代化技术必须从实用的角度出发，尽量降低成本，提高安全可靠性，方便运行和维护。第二，农村水电现代化还应该充分体现在对环境的友好上，在电站的建设和运行中尽量减少对环境的破坏，落实温总理批示：“小水电开发应该确定正确的方针和政策，使其与农民利益、地方发展、环境保护、生态建设结合起来，走科学、有序、可持续发展的道路。”水利部农村电气化研究所(对外称亚太地区小水电研究培训中心)近年围绕国家需求和农村水电行业发展需要，开展了大量基础性，应用基础性和重大关键技术研究工作。在农村水电现代化方面，积极跟踪国外水电行业新技术新成果，通过开展水利部“948”项目，引进了多项国外先进技术，通过自主创新、消化吸收和再创新形成了多种新产品，特别是在箱式整装小水电站和水电站新型配套设备的研制和生产方面取得了显著成绩，为实现农村水电现代化创造了有利条件。

2.箱式整装小水电站有什么特点?

箱式整装小水电站是一座将所有的发电设备集装在一个金属箱内，并在工厂联调完毕，实现无人值班的一体化电站。现场安装之前仅需要作简单的混凝土基础处理，与引水钢管和输电设备连接即可发电。其优点是；便于运输和现场快速安装，简化水电站工程设计，减少厂房面积，缩短电站施工期，减少施工对植被的破坏等，非常适合农村偏远山区小水电建设，而且符合国家环保要求。该技术2006年被列入国家“星火计划”项目及科技部农业科技成果转化项目，市场推广潜力非常大。

3.箱式整装小水电站目前在国内外推广应用情况如何?

箱式整装小水电站在发达国家已成功运用，最大容量达到1000kW，大多数应用在大电网延伸不到的偏远地区或者供水水库，为孤立负荷供电。2006年，水利部农村电气化研究所通过开展水利部“948”项目，从澳大利亚引进箱式整装小水电站．并结合自行研制开发的自动控制及并网装置，成功应用于浙江金华双龙洞水电站。该电站运行水头为160m，流量0.140m3／s，装有一台容量为160kW的水轮发电机组，满足孤立和并网运行要求，是目前国内第一座箱式水电站。

4.箱式整装小水电站与传统小水电站比较，在技术上有哪些难点?

与传统小水电站比较，箱式整装小水电站对设备整体布置、结构稳定、散热防潮、自动化等提出了更高的要求，所以箱式整装小水电站的生产并不是简单地将常规小水电设备小型化、集成化。水利部农村电气化研究所通过消化吸收，已经解决了自动化方面的关键技术难题，即电子负荷快速调节装置和高压储能型水轮机操作器，为实现国产化打下了基础。

5.箱式整装小水电站价格会不会很高?

箱式整装小水电站作为一种新型小水电模式，可以代替常规的小水电站，与之相连接的是压力输水系统、尾水系统和输电系统。由于箱体安放在一简易的平地上，箱式整装小水电站的建设较之常规水电站投资省，主要体现在以下几方面：箱式整装小水电站不需要建设厂房，而且体积小、占地少，减少了厂房和土地投资；设施简化，技术先进，机电设备投资省；整体在工厂加工完毕，只要在电站现场进行简易的安装，节省安装费用；无人值班，运行费用低。

6.刚刚通过验收的农村水电站新型配套设备具有哪些优点?

目前我国农村小水电站，绝大部分是并网运行的非调频调峰电站，如配置传统的液压调速器，很多功能用不到；如配置传统的低造价电手动操作器，则存在安全隐患。所以研制一种适合并网电站运行，能够与自动化系统配套且性价比高的新型配套设备，目的就是要降低农村小水电站成本，提高市场竞争力。水利部农村电气化研究所研制的农村水电站新型配套设备——高油压型水轮机操作器和TC型操作器，已在广东、贵州、安徽、浙江等推广使用，设备运行稳定，其价格约为传统YT液压调速器的一半左右，其应用为降低小水电站的建设或技改投资、提高电站的综合自动化水平创造了条件。

7.高油压型水轮机操作器有什么特点?

高油压型水轮机操作器(HPU)，采用先进而成熟的现代液压技术，可在与之配套的机组监控部分的控制下，实现开机、并网、增减负荷及带负荷运行；机组故障时，能可靠地实现紧急停机；设备价格只有传统调速器的1／2，HPU采用了高压齿轮泵、液压阀等标准液压件，标准化程度高，工作可靠；工作油压高，体积小，重量轻；采用囊式蓄能器储能．油质不易劣化，氮气极少漏失，不需经常补气，运行维护方便；液压缸与回油箱分开安装，省去了调速轴；与接力器软连接，便于电站布置。HPU操作器结构简单、运行可靠、性能优良、操作维护方便，对无调频要求的水电站，是操作控制水轮机的理想产品。

8.TC型操作器有什么特点?

TC型操作器由电机(或手摇)驱动，经传动机构和蓄能弹簧推动接力器活塞，使机组开停机、整步并网、增减负荷、稳定运行。开机时，接力器内蓄能弹簧增大压缩，蓄能待发。当远方揿紧“停”按钮时，电磁控制机构失压，主保护结构——滚轮传动脱扣机构迅即动作，蓄能弹簧推动活塞实现先快后慢自动关机。按紧“停”操纵杆或接到各类事故信号(包括定子三相短路)时均能失压脱扣，自动关机。操作器与微电脑控制器配用后，即具备自动整步并网及自动调频的功能，非常适合于操作功6000N.m以下的混流式、轴流式机组。

来源：中国水利