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一分快三计划app云南省小水电站挖潜改造分析,

发布时间:2019-09-05 09:13编辑:网站首页浏览(171)

    据俄《生意人报》11月29日报道, 俄政府副总理谢钦表示,政府有必要制定老电站现代化改造投资的回收机制。在现有的电力市场条件下,只能保证投资者在新建电站时收回投资,主要通过装机容量供应合同来保证收回投资,按合同规定,新建机组在运行的前十年可获得稳定和较高的电费收入,能保障投资者收回71-100%的投资和运营开支。但政府目前尚未就老电站更新改造的投资回收机制做出相应的规定。谢钦称,现有老电站的设备损耗程度已达到70%,因此机组的现代化改造是俄电力行业改革的目标之一,目前正在同电力市场委员会(负责调节电力批发和零售市场)讨论建立电站更新改造投资回收机制。

    除了上述决策方法外,法国电力公司还研究提出了一些建议供决策人和融、投资方考虑:

    当然,从挖掘潜力的可能性分析,需要改造的电站都是早期兴建,水力条件较好,开发简单、设备简陋的电站。但挖潜改造也要有一个科学合理的规划,目前亟待做工作的是:对全省地方中、小水电站进行普查,把需要改造的电站,分门别类,摸底排队,根据资金、技术和效益等条件及当地经济发展和网络布局,制定科学的切实可行的改造计划。对花钱少、效益好的改造项目应优先考虑,对具体某个电站来说,首先要查出问题的所在,然后确定改造内容(水工、机械、电气等),认真分析改造的可行性(技术、经济、安全等)和改造方案,防止盲目改造和改造不改效的情况发生。

    然后对柯班改造项目进行可行性研究,以确定项目的具体细节,包括所需成本与收益。该项目的改造任务为:

    对增容改造的统计表明,在水轮机过流部件尺寸不变的前提下,更换性能优良的增容转轮,可使电站机组容量提高10%~20%。

    改造扩容项目的内部收益率IBR是很有吸引力的,常可达到20%以上,可以说是典型的高收益项目。但是,水电站的改、扩工程在头几年内的资金流还是要比火电站等项目差,所以仍可能面临资金不足的挑战。从图2的进程中看,选择对投资人具有吸引力的项目是第4步所需注意的重要条件。

    目前,我局非常重视技改工作,对一些效益好,改造资金确有困难的项目将给予一定帮助和指导。可多渠道筹集资金:①“以电养电”资金和电站折旧基金;②通过改制筹集资金;③可向有关部门申请技改专项补助资金;④可向金融部门贷款等。

    3)根据上述2个步骤所取得的资料,明确可能改造扩容项目的规模;

    在转轮性能的分析方面,国内已建立了由转轮的准三元和全三维反问题模型构成的完整的现代水轮机设计系统。该系统可根据不同的要求选择不同的权因子来控制转轮的各项性能指标,通过多目标优化来实现对叶片性能的控制和预测。实验证明,该系统预测的性能指标与真机实验基本吻合。这就改变了传统的“理论设计→模型实验→修正→再实验”的转轮研制模式,大大缩短了转轮的研发周期,减少了研发费用,为转轮的单件、定制提供了现实的可能性。

    5)以多条件定量的方法对选出的项目进行排队,包括深入的经济分析以及确定风险等级、社会与环境性能、融资的可能情况和实施的时间进度等等;

    当前,对有能量潜力和运行时间较长的电站,均可进行机组增容和更新改造,这是一种投资少、见效快,既利国又利民的好途径。

    这个大纲全名“大坝与水电站更新改造扩容的规划与决策大纲”,可用以指导大坝与水电站改造扩容过程中的选站、审批、投资及实施等各个环节,使之有序顺利开展并获得较高的内部收益率。大纲里所指的更新改造还包括大坝安全与水资源的优化利用。

    元江县滑石板电站水轮机为CJ20-L-180/(2×16),额定出力6500kW、最大出力7000kW,发电机还有一定的增容潜力。经电站实际观测和查看多年机组运行记录,机组出力均未超过7000kW,更换了性能优、效率高的CJ925-180转轮以后,出力可达到7500kW以上,为冲击式水轮机的增容改造创造了先例等等。

    法国电力公司编制的这个决策大纲为改造扩容项目提供了一个实用的决策方法,用以选择易于吸引投资、便于实施的优化项目。大纲的实施按下列6个步骤进行:

    新中国成立以来,我省水电建设事业取得了飞速发展。截止2000年底,我省地方电力装机283万kW(占全省电力装机768万kW的37%),全省128个县中,有99个县市由地方小水电供电,有76个县市和一个州(德宏州)实现了农村水电初级电气化。

    4)提高少数几个主要水电站的水轮机效率;

    如我省景谷河电站,单机容量6300kW,只能发到5800kW,在更换高科技转轮后,机组净增出力500kW以上,年增容效益为30多万元,机组增容改造的全部费用,只要发一个丰水期的电就可全部收回。

    按照大纲工作步骤进行,柯班水电站被选为在土耳其进行改造、扩容的最佳项目。建在幼发拉底河上的柯班电站是土耳其第三大水电站,分两阶段建成的:柯班1站为4台15.75万kW,于1974年投产;柯班2站为4台18万kW,于1985年投产。

    1云南省农村水电及电气化现状

    12)必须提高各类决策人(如电力公司,有关部门和投融资商等等)对改造扩容的特殊效益的认识。

    水轮机部分的改造,目前多采取不改变导水机构、蜗壳、尾水管尺寸以及转轮配合尺寸的情况下,仅用更换新转轮的方式,实现增容目的。因此,水轮机部分的增容主要是针对转轮进行的。

    4)以多条件定性分析的方法对一批可能的项目进行筛选,选出一批数目适当的项目供研究;

    目前,在水电站运行中的转轮绝大多数是采用传统的一元流理论或二维势流理论设计的。随着流体力学和计算理论的发展,在转轮设计方面也有了很大的进步,发展了考虑转轮来流有旋、叶片有限厚及转轮叶片力作用的转轮与导叶联合作用的基于S2流面的二维设计模型、基于S1流面的准三维设计模型、全三维设计模型和优化设计模型等,一系列较先进的设计方法和理论。基于这些先进的设计方法和理论所设计的转轮,在其过流能力、效率等方面都有明显的提高,从而实现增容和提高枯水期水资源利用率的目标。

    3)非结构性措施如水管理优化等应予充分挖掘;

    2机组增容改造的主要技术和方法

    1)更新水轮机导叶以减少渗漏;

    以机组增容改造为主的小水电挖潜技改是符合我省实际情况的,也是符合国家大政方针的,这可为小水电带来明显的经济效益,是一种投资省、见效快的有效方法。因此,可以说水电站挖潜改造是巩固和发展我省农村电气化建设成果的最佳途径之一。

    吕建平。新疆小水电考察与改造可行性研究[R].2004,10.

    从现有各地方水电站的情况看,普遍存在着设备技术含量不高、生产落后、企业管理粗放和人员素质偏低等问题。尤其是一些老电站,问题更突出,已严重影响了正常的生产。从国家政策来看,利用高科技改造传统产业,已成为该产业继续发展的主要出路。因此,对我省广大的农村小水电站,利用高新技术进行技术改造,挖掘自身潜力,以提高电站的生产运行和管理水平及经济效益,是巩固和发展我省农村电气化建设成果最科学、经济的方法,是地方电力自身发展和壮大的有效途径。

    3)对萨卡耶河流域主要水电站的改造;

    朱镕基总理最近在湖南考察谈到保护和改善生态时指出:“特别要大力发展小水电,这方面要给予扶持”。“十五”水利规划确定:全国要建设400个水电农村电气化县,将会有一系列的优惠政策。我省将与电站的挖潜技改有机结合起来,为机组增容改造创造良好的条件。

    这个实例研究了在土耳其如何应用这个大纲,对决策有什么予期,大纲又怎样指导具体改造扩建项目的实施。在完成需求审查和原有设施基本情况的评估等过程后,确定了5个规模不同的项目,从一项设备的改造到整个电网全部设施的更新。该5个项目为:

    云南省是全国的水电大省,具有丰富的水能资源,可开发量为9000多万kW,约占全国可开发量的1/5,居全国第二位。其中,中、小水电资源的可开发量为1716万kW;全省128个县中有118个县可开发建设1万kW以上的中小水电站。与此同时,云南又是一个边疆、山区、高寒、贫瘠、多民族、生产力水平低的省份。如何结合目前形势和当地实际情况,在近期尽快地将水能资源优势转变为经济优势,进一步提高人民群众的物质文化生活水平,是我省“十五”农村水电及电气化发展的一个重要课题和首要任务。

    3)对现在的实际水头或流量比原设计大的或小的电站,可增容改造或减容改造。

    地方中小水电机组在转轮的改造中采用上述先进的设计和性能预测方法,根据电站的自身情况,可方便地生产出更符合自己电站实际的高性能转轮。其出力、效率、汽蚀性能等指标明显优于按传统型谱选择和生产的转轮。这种单件、定制的高科技转轮的价格仅比传统转轮的价格略高一点,但其所带来的效益却非常明显。

    2)将柯班1站的发电机定子线圈更换为F级绝缘以增加机组出力;

    其中发电机的改造较简单,因发电机通常都有10%左右的容量裕度,在增容中,应密切注意发电机温度的变化。如果发电机温度升高较多,这时应考虑对发电机进行增容改造。其方法是对发电机的定子线圈、绝缘或转子线圈进行更新改造,并且提高绝缘等级。实践表明,在增容10%左右时,发电机一般不必改造。

    虽然改造扩容工作可以使现有旧电站发挥最大效益,从而对水资源的可持续利用作出贡献,但是电站的性能在运行年限内还受其他一些因素的影响,例如设计、施工和维修的质量。因此,有必要深入研究并明确改造、扩容的具体内容及其定位。

    截止2000年底,我省地方电站共有2090座3472台计283万kW,其中近30%是1985年底以前投运的,有的已运行30多年,设备平均利用小时数还不到2000小时。如按20%的增容出力计算,对这30%的装机进行改造,将增加17万kW的装机容量。按新建电站每kW需7000元人民币的投资计算,约需人民币12亿元。在水轮机过流部件尺寸不变的前提下,更换性能优良的增容转轮,每改造增容一个kW的装机,只需人民币500元左右,增容17万kW仅需投入0.85亿元。在目前水电建设资金紧缺的形势下,这要比开发新电源点具有明显的优势。况且现今,对无调节性能的电站原则上不列项,不再新建。

    当然,这种方法并不能到处生搬硬套,而仍需要因地、因项目制宜,从明确主要目的开始,并对有些已经具备开工条件的项目多加考虑。

    4技改资金筹集

    11)对有些不能产生直接效益的改造扩容项目,如大坝安全项目,则需要多边投资机构的支持;

    3增容改造的效益和所需投资

    如前节所说,全球水电站更新改造与扩容的潜力约为1000万kW,水电设备协会估计,总需投资至少10亿美元。这么大的投资规模必须在合理规划指导下,有序进行。

    机组的挖潜改造主要涉及水轮机过流部件(转轮、导水机构、蜗壳、尾水管)和发电机部分。

    改造规划除对上述各类改造提出了详细技术方案和措施,还对增容改造的电站提出了一些关键性技术环节。

    水电站挖潜改造的对象是指具有能量潜力的电站,一般有三种情况:一是具有流量潜力(电站原设计保守,流量没有充分利用);二是具有水头潜力(水头没有充分利用);三是电站运行的实际参数与设计参数的变化达不到额定出力。

    6、实例研究

    1、世界小水电站改造、扩容的潜力估计

    在水电站的改造、扩建项目中,采用公、私合作多渠道融资及分期投入的方式是可行的。对多机组的水电站,改造、扩建期较长,但只要在第一台机改、扩完工后,即可先行投产,资金收入情况就会好转。这种分期投产的方式可以减少对投资的需求,还可以降低工程成本。因此,项目业主应当充分利用改扩项目的这种分期投入的创新的方法。当然,在项目实施的初期,还是需要多边投资机构(这是从国际上说。但从国内说还是要政府机构)的支持,而在部分机组投产后,就可由私营企业接管,继续投资。对于一些资本金不足的私营企业,政府仍是重要的推动者和靠山。

    2)在决策过程中,应明确界定业主和运行单位各自应负的责任,以保证继续维护与改造扩容工作的顺利转换;

    土耳其具有世界水电资源的1%左右,土耳其电力总局和其他一些主管部门研究的成果表明,土耳其的技术经济可开发的水电资源为3 500万kW,其中有340万kW正在开发施工中。

    6)采取与决策过程中不同阶段相适应的创新、灵活的设备订购方式;

    1)需要对设备进行整体更换的;

    上述大纲框架的最主要部分是各种需求的系统分析以及能否及时引入资金的情况,这二者影响最终结果。此外,这个大纲的方法也是为了将可比的项目数限制在合理的范围内,从而尽可能精简方案评估过程。

    一般说,正确的维护、修理对保证水工结构和机电设备的正常运行是十分重要的,但维修不能完全消除设施的老化过程,因此到了一定时段,为了避免电站收入减少,以及运行维修费用的增加,更新改造仍是必须的。国外有专家把维修和更新改造对电站性能的影响定性地画出一幅曲线图,形象地表示更新、改造的时间。如图1所示,当电站性能降低到加速恶化前,就必须利用更新改造将其恢复到原设计水平;还可通过扩容等手段,进一步提高性能。如何确定这个点,就是我们所要研究的问题。

    3)将柯班2站的发电机定子接线恢复到原来的性能与效率;

    4、改造、扩容的决策人与投资人需考虑的重点

    2)对已明确的水量和电力供应、以及安全、环保与社会发展的需求进行审查;

    7)为保证改造、扩容效益的持续性,还应建立一套新的健全的电站维护方案;

    更新改造与维修和新建项目都有很大不同。并有可能陷于二者之间而被忽视,使决策人不能正确估计改造扩容的方案在满足水与能源增长的需求中的作用。这也是世界银行要求开发这种决策方法的原因,使决策人能够正确评估改造扩容的效益。

    “大纲”在土耳其改、扩项目中的成功应用,说明其实用性,可作为决策者的有力工具,并适应国家在时间和任务范围方面的限制。该大纲可使改扩项目的决策和实施过程更为有效,并保证所选项目在水电对持续发展的一般贡献范畴内发挥全面效益。

    2)对幼发拉底河流域所有水电站全面运行情况的更新;

    受世界银行委托,亚太地区小水电研究培训中心于2004年对新疆小水电改造规划作了专题考察,提出了报告。详情见本文实例研究之二。

    水电站是一项长期投资、运行费用极低的工程,可以惠及几代人。项目的初期投资一经归还,这项水电资源所提供的财务、经济、环境和社会效益几乎可延续上百年,作为水与能源交换的一种主要方式,它可以成为全社会持续发展的一个重要工具。

    5)改造机组控制系统;

    1)更新135万kW的柯班电站;

    从规划的原则、实施细则及其可操作性来看,和法国电力公司编制的“大纲”,有许多相似之处,又有一些不同之处,可以互为补充。利用二者结合的方法,可作为今后一个国家或一个地区小水电改造规划的指导,可能产生理想的效果。

    考察报告指出,现有小水电存在的问题为:机组性能落后,制造质量差;控制、保护设备陈旧,自动化程度低;机组部件磨损与汽蚀严重;有的设备严重老化,绝缘下降等等。并提出技术改造的规划方案与原则。对需要改造的电站进行分类,采取不同改造方式。针对电站具体情况,因地制宜、进行优化设计,紧密结合和妥善处理各个电站的不可变或不宜改变的制约条件,在有限的投资情况下,尽量增加年发电量、提高电站经济效益。不同电站大体分类如下:

    4)改造、扩容实施的“机会之窗”应充分论证、确定(如影响和费用损失最小的停机时间);

    8)决策人在考虑新设施的方案时,还应同时研究现有设施扩容的方案;

    2)主设备局部改造,辅机及电气控制、保护设备整体更换;

    6)实施一套全自动控制系统。

    对旧电站的更新、改造、扩容和开发新电站一样,也应当有序进行,而不能随意、一轰而上。面对全球现有水电站需要更新、改造与扩容的巨大潜力,众多的国际机构,包括世界银行、国际能源署以及国际水电协会等等都纷纷看好这个市场,给予了充分重视。他们注意到,更新改造对现有电站运行性能的改善、效益的提高、寿命的延长都能起到显著作用。为此,世界银行于2004年就委托法国电力公司水电工程中心研发、编制一套旧电站更新、扩容的规划、决策大纲,用以促进现有电站的业主们对旧电站重新投资,予以更新。该大纲于2004年12月编制完成,其目的是帮助决策人员对水电站的更新扩容工作制订出合理的规划以及最佳的实施时间表。

    5)在充分利用设备供应商的现代新技术的同时,独立专家在决策过程中的重要作用也应予以重视;

    根据评估结果,业主决定实施改造计划,于2006年开工,2011年完工。编制工程设计与设备订货任务的咨询单位已经选定。主要招标工作计划于2006年底起动。目前,业主正在为此筹资。

    10)应采用适当的规程以保证改造扩容项目的合理开发与实施;

    实例研究之一:土耳其

    上世纪70年代以来,由于石油价格飞涨、矿石燃料储蓄量的有限性及其严重的温室效应,世界对可再生能源的兴趣持续升温,技术最成熟、经济最可行的小水电尤其受到青睐。上世纪早期就积极开发小水电的西方发达国家,到70年代已经停止发展并废弃了大量小水电站,这时又开始重新发展,包括新开发和恢复更新、改造旧电站。一批发展中国家,也纷纷制订了宏伟的计划,兴建了一批小水电站。经过几十年的运行,许多电站陆续开始老化。最近有一家“水电设备协会”从在该协会登记的世界范围小水电站机电设备订货清单中发现近10年来世界性水电站更新改造的潜力有了很大增长。特别是北美洲与欧洲一些国家的小水电站大多是在50年代至80年代建造的,它们所属更新设备的份额在今后10年内估计将保持70%左右。。

    9)对改造扩容的项目应考虑其现有环境与社会情况的处置,适当分配合作伙伴之间的利益、成本和责任;

    受世界银行委托,亚太地区小水电研究培训中心于2004年派专家组对新疆小水电作了系统调查,并对20余座电站作了深入的考察。考察报告认为新疆现有119万kW小水电站运行时间都已有20~40年,存在问题很多。经分析和初步规划、筛选,提出了有必要改造、技术上可行、且今后有能力归还贷款的15座小水电站,作为第一批改造项目,这批项目原有装机总容量10.4万千瓦,改造、扩容后可增容2.98万kW,约为原有装机容量的29%,需要投入资金约1亿元,平均每千瓦投资3 600元,远低于当地新建电站投资6 000~8 000元/kW.说明更新改造的经济效益是十分明显的。

    3、改造扩容规划决策大纲的框架

    2、改造扩容工作需要有序进行

    实例研究之二:中国新疆

    5、资金筹集问题

    1)先对大坝和水电站作一个基本情况评估,包括扩容和性能优化方案的鉴定;

    1)为便于旧电站基本情况评估,业主应建立并保存正确的运行、维修记录;

    参考文献:

    4)改造频率与电压调节系统;

    Framework for Deciding to Rehabilitate and Uprate HydroFacilities[J].《HRW》,2006,。

    6)对首选的几个项目编制一份实施计划,包括时间进度、预期的融资安排、设备采购措施、初步工作计划以及对可行性研究的任务要求。

    5)改进少数几个主要水电站的服务设施,如担任旋转备用和全停电后的起动能力等等。

    土耳其电力总局拥有100多座水电站,总装机容量1 160万kW,其发电量为全国电力的113.这些电站中,有的是早在1902年投产的,容量从0.2~240万kW.直至2004年以前,还没有进行过改造工作。2004年,土耳其电力总局委托法国电力公司水电工程中心制订一个规划大纲并对优选的项目提出一份可行性研究报告。该任务从2004年7月开始,2005年3月完成,并另由法国电力公司未参与该规划开发工作的几位工程师对规划大纲进行评估,以保证大纲为水电专家所理解,并有现实意义。

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