借鉴印度经验创新小水电技术.docx

借鉴印度经验创新小水电技术 摘 要：印度小水电技术国际合作和交流活跃，近年来小水 电发展很快，特别在吸引国际资本和私人企业投资小水电 方面；介绍印度电力、水电管理体制及小水电发展近况。 通过两个案例介绍印度通过国际技术合作项目，促进并实 现小水电新技术自主开发和创新的经验。印度的成功经验， 为我们深入探讨我国小水电技术发展路线，提供了十分有 益的借鉴和启示；就补充和完善我国小水电技术发展路线， 跟踪国际小水电技术发展前沿，促进我国小水电技术创新 和可持续发展提出了建议。 XX 年初，笔者有机会去印度理工学院鲁尔基分校可替 代水电能源中心学习和考察，通过和印方小水电专家的深 入交流和探讨，感到印度小水电国际交流活跃，近年来小 水电发展很快。目前，有关部门正在就我国小水电技术发 展路线和指导思想征求意见，学术界也有专家就小水电技 术发展路线提出了精辟的意见1，专家们提出的意见我完 全赞成。结合这次印度之行及近年来几次小水电出国考察 了解到的国际小水电开发现状，就我国小水电技术发展路 线的探讨再作些补充和完善，特别是对小水电技术创新， 抛砖引玉，谈一点想法，供决策部门参考。 1 印度电力、水电管理体制及小水电发展近况 印度联邦政府设有电力部、新能源及可再生能源部、 核电公司及中央电力局，并在一些大邦内设立邦电力局， 负责全国和各大邦电力行业的管理。近年来，印度也进行 了电力体制改革，1998 年建立了中央电力监管委员会。同 年，修改电力法，实行“厂网分开”，设立国家电网公司。 原来邦电力公司总负责水电建设。但后来，由于邦的财政 发生困难，水电项目大多由一些公有或私营水电公司负责。 已建的较大私营公司约有 10 家，如国家水电有限公司，东 北电力公司等等。 印度为加强非常规能源的管理，1981 年在能源部科技 司成立非常规能源委员会，1982 年在能源部成立非常规能 源司，管理微水电及其他可再生能源。1989 年 2 月， 3000kW 以下小水电的管理权限转移到非常规能源司。1992 年又成立了独立的非常规能源部，专门管理小水电和其他 新能源。印度是世界上唯一建立了非常规能源部的国家， 为可再生能源的发展提供了机构支持和保障。到 1999 年 11 月，3000kW 至 25MW 小水电的管理权限也转移到非常规能 源部。同时，在 MNES 下设立了印度可再生能源发展署， IREDA 作为独立的政府可再生能源投资公司，专门为包括小 水电在内的可再生能源技术的开发提供低息贷款，并帮助 可再生能源项目进行融资。XX 年 10 月,非常规能源部已更 名为新能源及可再生能源部(MNRE)。 IREDA 颁布了一整套详细的鼓励外资和私人资本参与小 水电建设的优惠政策和办事指南，世界银行等国际金融机 构都积极参与，近几年印度小水电在引入国际资本和私人 资本方面，步伐发展还是相当快的。目前，总装机达 450 MW 的 110 多个小水电站由私营电力公司运行和管理。印度 实施了世界上规模最大的吸引私人企业参与小水电开发的 项目，有 16 个邦制定和宣布了详细的激励政策和资助计划， 选择了总计大于 2600MW 装机的可开发小水电站址向私人投 资者开放；印度本土有 10 多家小水电设备制造厂可生产水 力发电整机和配件24。位于喜马偕尔邦的玛纳小水电 站就是私人企业喜马拉雅山顶电力有限公司通过 IREAD 向世界银行融资建设的；该电站装机 2x1500kW, 201.35 m 的高水头，是印度众多私企利用国际资金投资小水电的典 型代表。XX 年 4 月，该电站投运发电2 、10。在印度， 总装机容量 25MW 及以下的水电站称为小水电站，根据非常 规能源部发布的 XXXX 年度报告，印度小水电蕴藏量 15000MW,到 XX 年底，已开发 514 座小水电站，总装机 1693MW，另外累计可装机 488MW 的 159 座小水电站正在建 设之中5，印度也是目前世界上小水电开发量比较大的国 家之一。 在小水电新技术开发应用上，印度在某些方面已走在 我们的前面，像 GIS、GPS(全球定位系统)和小水电站仿真 模拟这些 IT 技术在小水电行业的最新结合，在我国基本上 还是空白。 2 印度很重视国际合作与交流 印度发展小水电十分重视国际合作与资助，他们在开 展国际合作、吸收国际资助方面能力较强。印度的小水电 国际技术合作项目一般都是通过 IREDA 和 AHEC 来实施，而 且很重视通过国际科技合作促进并实现小水电技术自主开 发创新。这里剖析两个典型案例。 案例一：联合国开发署及全球环境基金 UNDP/GEF 山区 水电项目 1994 年，印度政府与联合国开发署及全球环境基金 UNDP/GEF 合作，建立了该项目，主要开展小水电技术援助。 项目由非常规能源部负责实施，旨在充分开发印度喜马拉 雅、亚喜马拉雅地区小水电资源，项目涵盖了印度境内西 孟加拉等 13 个邦。该项目挑选了 20 个装机小于 2MW 的小 水电站，建立环保型示范电站，并开展技术培训，帮助当 地人们提高技术等等，总投资 1500 万美元。1995 年 1 月， 示范电站开工建设，XX 年 7 月 30 日，全部完成该技术援助 项目。通过该项目的成功实施，13 个邦编制了区域规划， 确定了 2162 个不同容量和水头范围的潜在站址，装机容量 共达 3827MW；各邦将根据该总体规划方案，在未来的 15 年 里系统地开发已选定的潜在小水电站址，同时为各邦的开 发策略提出建议。该项目不仅在国内示范推广，还拟在南 亚各国推广。 AHEC 通过参与该项目，不仅从非常规能源部获得了财 政支助，最重要的是还成功地自主开发了“基于 GIS 和 GPS 的小水电数据库”。利用现代化的规划手段，帮助国家和 邦一级的小水电流域规划和设计；该软件包结合区域水文 模型设计，便于用户快速估算可开发小水电装机容量及其 他潜在的小水电选址特性。迄今为止，该数据库已收集了 4233 个潜在的小水电站址，累计可开发装机 10324MW；目 前，还在不断扩充之中。我咨询了该项目的主要负责人 地球科学系的 A.K.沙拉夫教授，他们研究小组用了一年 的时间，成功开发了该软件包；和我们国内的大学一样， 在 AHEC 就读的研究生跟着导师参与了大量的软件编程开发 工作。 案例二：GOI/UNDPCCF-II REAL 项目 AHEC 通过参与这一由印度政府、联合国开发署等各方 参与的国际合作项目，成功地自主开发了“小水电站仿真 数字模拟系统”(图 2)。该实时数字模拟系统主要用于 AHEC 每年开展的对国内小水电站技术人员的运行岗位培训， 也可用于对新建电站设计人员的培训。该系统提供了小水 电站及其中央控制室软硬件的真实模拟环境，模拟电站在 正常运行和紧急事故条件下的技术处理，设备的设计和调 整，评估操作员运行操作成绩和对事件处理的反应，优化 电站运行工况，调速器、无功电压调控和励磁保护测试。 模拟系统覆盖的运行操作有：机组的开停和电网的同步， 荷载变化，水轮机和发电机的保护，发电机和电动机损耗， 断路器事故，运行操作日志和趋势图，发电引水渠，压力 前池和压力管道的排水，给油阀组的现状,传感器缺陷等范 畴。 该系统不能简单地理解为单一的计算机监控技术系统。 据我了解，我国的核电厂、火电厂、一些大水电站的业主 以及航空飞行员的培训，也有类似的实时数字模拟系统， 用于员工岗位培训；而我国农村水电行业还没有建立这样 的一套系统。 3 印度对我国小水电技术创新的启示 我国主管部门迄今还没有发布过全面、完整的小水电 技术发展路线和指导意见。XX 年 4 月，水利部颁布了农 村水电技术现代化指导意见，目的是“明确今后一段时 间农村水电行业技术发展的方向，规范、指导农村水电行 业做好技术进步工作”，以加快农村水电现代化建设步伐。 该指导意见对农村水电技术现代化的指导思想、基本原则 和总体目标都作了具体的、详细的规定。囿于当时国内宏 观政治和政策环境、农电建设的任务和需求，等等，意 见的重点主要只是在电站、调度、电网和配电的自动化 与信息管理、通讯系统等方面，还没有具体涉及环境保护、 生态技术、行业人力资源培训及资源规划开发等现代技术 的深度开发利用等方面，而这些缺少的部分内容正是小水 电事业可持续发展所必然涉及的。 总体上讲，和风能、太阳能、生物质能等其他可再生 能源相比，小水电技术目前已经成熟，并规模化商业应用， 在科技进步方面很难有大的突破；但在利用现代技术，更 新改造传统规划手段、电站人员培训手段，提高工作效率 上，还是有深度和具广泛推广价值的研发工作可做。印度 的成功经验，为深入探讨我国小水电技术发展路线，提供 了十分有益的借鉴和启示。 结合我国 XX 年启动的全国农村水力资源调查评价工作 及即将颁布的“农村水能资源开发利用规划指导意见”， 以此为契机，更新改造我们原有的国家小水电数据库。是 否也可考虑建设像 AHEC 这样的国家和省级“基于 GIS 和 GPS 的小水电数据库”以及“小水电站仿真数字模拟系统”。 我们应该尽早开展这方面的研发，可考虑引进这两个应用 系统，消化吸收，自主开发。我国在这方面还没起步，它 代表了小水电技术发展路线的国际新趋势。在现代技术利 用方面，我们还是有差距的，特别是“小水电站仿真数字 模拟系统”的建设；我们也应该建设有这样一套软硬件设 备先进的实验室，这对于推进小水电的可持续发展，跟上 以计算机通信技术为代表的现代科技发展步伐，开展农村 水电行业培训，有这样的一个系统也是很有必要的。 我国也提出了建设环境友好的小水电示范电站，印度 的经验和做法值得借鉴和学习。建议进一步收集印度环保 型示范电站建设的资料6。为了更好地建设环境友好的农 村水电工程，发达国家在处理小水电站与环境的整合方面 的经验和做法，也提供了可借鉴的发展经验和丰富的技术 信息79。另外，从“十一五”开始，国家将进一步加 快水电、风电、核电、生物质能发电及其他清洁可再生能 源的开发利用，多种电源优化配置，电源结构将更趋科学 合理。在小水电供电区，以小水电为基础，从小水电单一 发电发展到多种能源(包括小水电、太阳能、风能、生物质 能等)的联合开发，多能互补，多能电源优化技术，多能发 电并网与储能技术，多能互补联合运行对电网的影响等， 也是我国今后小水电可持续发展的另一种形式，是新能源 及可