广西红水河水资源利用现状调研报告.pdf

店 审 景 主 持 人： 彭 福 光 时政看点 GUANGXI DI AN YE 党的十六届五中全会把节约资源 作为基本 国策 ，提出要加快转变经济 增长方式 ，建设资源节约型和环境友 好型社会，到 2 0 1 0年单位国内生产总 值能源消耗比 “ 十五”未降低 2 0 左 右。随着我区经济社会的快速发展和 工业化、城镇化进程的加快推进 ，我 区人均资源能源相对不足与经济发展 对资源能源的依赖程度高、经济增长 方式比较粗放 的矛盾 日益突出，资源 环境对经济发展的约束趋紧，开展节 能降耗工作时间紧，任务重。我区是 水力资源丰富的地区之一 ，但也是人 均水资源较为贫乏的地区， 随着社会经 济的发展 ，对水资源的可持续利用必 将提出新的更高的要求。为了充分了 解我区水资源利用现状，做好合理利 用清洁能源以及提高水资源利用效率 工作 ，我们对红水河流域各梯级水电 站进行了实地考察，此次调研对红水 河流域水电站总体概况、近年水资源 利用现状 、弃水情况有了进一步了解， 对存在的问题进行了分析和探讨 ，对 如何充分利用水资源 、减少弃水量等 方面提出了意见和建议，供参考。 囵 红水河是珠江流域西江水系干流， 2 0 0 6 1 2 ( 总第 8 1期 ) 其上游南盘江发源于云南省曲靖市马 雄 山，在贵州省望漠县蔗香村与北盘 江汇合始称红水河 ，并 自西向东横贯 广西中部，自云贵高原的边缘 ，经东 风岭、都阳山等山区，流至桂中平原， 其流域包括百色市 的乐业县，河池市 的天峨县 、南丹县、凤 山县、东兰县 以及巴马 、大化 、都安三个瑶族 自治 县，南宁市的马山县 ，来宾市的忻城 县。红水河全长 6 5 9公里 ，其流域面 积 6 3 2万平方公里，约占广西总面积 的 3 7 4 ，多年平均流量 4 1 0 0立方米 每秒 ，多年平均径流量 1 3 6 0亿立方 米 ，占珠江流域年径流量的 3 9 ，相 当于黄河的 2倍 。目前已建成天生桥 一 级、天生桥二级 、平班、岩滩 、大 化 、百龙滩、乐滩等梯级 电站，拟建 或在建龙滩、桥巩、大藤峡等电站。 ( 一) 目前红水 河各梯级 水 电厂 水能 利用情 况 1 、平班水电厂 ( 1 ) 概况 ：平班电厂是红水河综合 利用规划的第三个梯级 电站，上游与 天生桥二级电站尾水相连 ，下游与龙 滩水电站正常蓄水位衔接 ，安装 3台 1 3 5万千瓦轴流转浆式水轮发电机组， 总装机容量 4 0 5万千 瓦，保 证出力 1 2 6 9万千瓦。平班水电站水库控制流 域面积 5 6万平方公里，多年平均流量 6 1 6立方米每秒，多年平均年径流量为 1 9 4亿立方米 。水库正常蓄水位 4 4 0 米 ，设计洪水位 4 4 1 6 7米 ，校核洪水 位 445 6 0米，死水位 4 3 7 5 0米。总库 容 2 7 8亿立方米 ，调节库容 0 2 6 8亿 立方米，调洪库容 0 6 7亿立方米，死 库容 1 8 4 2亿立方米。 ( 2 ) 水能利用情况 ：2 0 0 5年平班电 厂水库预测入库水量为 1 7 7亿立方米， 实际入库总水量为 1 5 3亿立方米，发 电水量 1 4 1 3 2亿立方米 ，泄水 1 0 6亿 立方米 ；水量利用率为 9 4 2 4 。 2 0 0 6年 1 - 7月平班水电站预测入 库水量为 7 7 4 6 亿立方米，实际入库总 水量 为 9 4 O 1亿 立方 米 ，发 电水 量 9 1 0 0亿立方米，泄水 3 O 2亿立方米 ； 水量利用率为 9 7 8 5 ；建议发电量为 7 1 7亿千瓦时，实发电量为7 8 0 7亿千 瓦时，弃水损失电量 2 5 1 4 1 万千瓦时。 2 、岩滩水 电厂 ( 1 )概况 ：岩滩水 电站为红水河 梯级骨干 电站之一 ，水库正常蓄水位 2 2 3米，汛期限制水位 2 1 9米 ，相应正 常蓄水位的库容为 2 6 1 2亿立方米。水 库死水位 2 1 2米 ，调节库容 1 0 5亿立 方米 ，为不完全年调节水库。水电站 近期装机容量 1 2 1 万千瓦 ，远期上游 龙滩电站形成后 ，拟扩建 2 3 0万千瓦 装机 ，届时电站总装机容量为 1 8 1万 千瓦。电站保证出力 2 4 2万千瓦 ，多 年平均年电量 ( 设计值 )近期为 5 6 6 维普资讯 时政看点 主持人： 彭福光 亿千瓦时，装机利用小时 4 6 7 8 h ，是目 前广西电网的主力调频、调峰厂。 ( 2)水能利用情况：2 0 0 3年后岩 滩流域就进入 了枯水年组，目前还处 于枯水年组的低谷阶段。其中 2 0 0 5年 平均入库流量为 1 3 4 0立方米每秒，比 多 年平 均 1 7 7 0立 方 米每 秒偏 少 约 2 5 ：2 0 0 6年前 7个月的平均入库流 量也只有 1 4 4 0 立方米每秒 ，可以预见 本年度平均入库流量将在此值 以下 ， 年度来水偏枯已成定局。其 中2 0 0 5年 和 2 0 0 6年前 7个月的水量利用率分别 达 到 8 1 3 4 和 7 5 ，较常年约偏 多 2 5 和 1 9 。据不完全统计，2 0 0 5年 弃水电量为 1 2 8 1 7万千瓦时 ，2 0 0 6年 弃水电量为 7 8 9 0万千瓦时。 3 、大化水电厂 ( 1 )概况：大化水电站是红水河 梯级开发的第一座大型水电站 ，属于 第六个梯级 ，大化水力发电厂是一座 以发电为主，兼有航运等综合效益的 河床式径流电厂。总库容 9 6 4亿米 ， 正常蓄水位 1 5 5米 ，相应库容 4 1 9亿 米 ，调节库容 0 4 3亿米 ；设计平均 水头 2 2米，最大水头 3 9米，装机容 量为 1 0万千瓦 4台，年设计利用小时 为 5 2 5 0小时；在 1 9 9 8 - 2 0 0 2年完成了 四台机组的增容改造工作 以后，机组 容量增至 1 1 4万千瓦 4台。年设计利 用小时 4 8 2 4小时 。 ( 2) 水能利用情况：2 0 0 5年水库 总来水量为 4 2 8 5 1 3 8亿立方米， 比2 0 0 4 年偏多 5 8 ，但比多年平均偏少 2 2 ， 发电用水量为 3 3 4 1 7亿立方米，比去 年偏少 2 9 ， 比多年平均偏少 6 。从 水能利用情况来看 ，2 0 0 5年度年水量 利用率为 7 8 0 ，2 0 0 5年弃水损失电 量为 8 3 5 2 7万千瓦时。 2 0 0 6年 1 至 7月份水库累计来水 量为 2 8 5 2 1 亿立方米，比2 0 0 5年同期 偏多 了 4 6 ，累计 发 电用 水 量 为 1 8 0 2 2亿 立 方 米 ， 累计 弃 水 量 为 1 0 5 0 6亿 立 方 米 ，水 量 利 用 率 为 6 3 1 7 ，水能利用提高率为 1 5 1 6 ， 比去年同期 1 5 5 9 略低。截止 7月 3 1 日累计弃水损失 电量为 8 9 6 7万千瓦 时，比去年同期的6 8 9 3万千瓦时增加 3 0 1 。 4 、百龙滩水电厂 ( 1 )概况：百龙滩电厂是红水河 梯级开发中的第七级电站，电站厂房 安装单机容量为 3 2万千瓦时的灯泡贯 流式水轮发电机组 6台，总装机容量 1 9 2万千瓦时。机组设计水头 9 7米 ， 最小水头 3米，最大水头 1 8米，单机 额定流量 3 7 7 5 立方米每秒。 ( 2)水能利用情况：2 0 0 5年水库 总来水量为 448 7 5 6亿立方米， ，发电 用水量为 3 0 6 8 4 6亿立方米。从水能利 用情况来看，2 0 0 5年度年水量利用率 为 6 8 2 ，比2 0 0 4年的 6 9 5 略偏低， 水能利用提高率为 7 5 。 2 0 0 6年 1 至 7月份水库累计来水 量为 3 0 0 9 2 9亿立方米，比2 0 0 5年同 期偏多 了 4 5 ，累计发 电用水量 为 1 5 6 3 6 8亿立方米，累计溢流弃水量为 1 4 2 8 6 4亿 立 方米 ，水 量 利 用 率 为 5 2 。截止 7月 3 1日累计弃水损失电 量为 1 1 4 3 6万千瓦时，比2 0 0 5年同期 的 2 0 7 4 8万千瓦时减少 44 9 。 5 、乐滩水电厂 ( 1 )概况：乐滩电厂是红水河规 划的第八个梯级水电站 ，上 、下游分 别与已建的百龙滩水电站尾水和在建 中的桥巩水电站衔接。乐滩水电站工 程项 目2 0 0 1 年 3月进场准备 ，主体工 程于 2 0 0 1年 1 1月开工 ， 计划总投资 加 2 4 亿元，总装机容量 4 x 1 5 = 6 0万千 瓦，2 0 0 5年 1 2月 4台机组全部投产发 电。电站水库正常蓄水位 1 1 2米 ，总 库容 9 5亿立方米 ，调节库容 0 4 6亿 立方米，具有 日调节能力， 坝址控制流 域面积 1 1 8万平方公里。设计利用小 时为 5 0 1 5 小时。 ( 2)水能利用情况：2 0 0 5年乐滩 电厂弃水情况没有统计，原因是由于 2 0 0 5年二期溢流坝工程施工还没有完 成，水库没有形成，库水位分三个阶 段控制运行 ，处在边施工边发电状况， 根据水情情况能发则发为原则 ，不存 GUANGXI DI AN YE 虞 审 檬 在弃水情况。 2 0 0 6年 1 - 5月份按水情带负荷， 没 有弃水，6 、7月份存在弃水情况，弃 水 电量为 8 8 4 5万千瓦时 。 ( 二) 水电厂弃水情况分析 1 、从客观因素方面分析 (1 )红水河流域属于亚热带气 候 ，是高温多雨地 区。由于流域处在 季风的控制之下 ，年雨量分配很不均 匀 ，雨量多集 中在 5 - 9月 ，占全年雨 量的 8 0 左右 ，受流域降水 的支配 ， 径流系列中 5 - 9月为丰水期； 水流量在 3 0 0 0立方米每秒以上的洪水常年出现 ， 而且基本每年会出现 1 0 0 0 0立方米每 秒的大洪水。当库水位接近汛限水位 时，就必须开闸弃水，弃水量的发生 也主要集中在主汛期 ( 6 - 8 月 ) 。 ( 2)水电站本身特性决定了不可 避免的存在一定程度的弃水。水电站 多为低水头、径流式发电机组 ，水库 调节能力差，在汛期，根据防洪需要 ， 上游不能保持高水位， 调节库容受地型、 地质 、社会经济、水库淹没环境影响 等诸多因素制约，无充足库容调节， 来 水超过机组满发最大过流量时，水电 站弃水是必然的。 ( 3)火电机组调峰能力差导致弃 水。广西火电机组一般调峰能力为其 装机容量的 2 0 - 3 0 ，3 0万千瓦机组最 低发电负荷要 2 1 万千瓦，1 2 5万千瓦 机组最低要 8 5万千瓦；加上无调峰补 偿考核办法 ，火力发电企业调峰积极 性不高。 2 、从人为因素方面分析 ( 1 )负荷不匹配造成的弃水 。水 电厂建议发电负荷是根据上一级水电 厂出库流量及区间流量预测的，但机 组实际负荷是根据广西负荷需求制定 的，有时出现建议负荷和实际的负荷 不匹配的现象造成弃水。 ( 2) “ 压咸补淡”调水造成的弃 水。由于 2 0 0 5 、2 0 0 6年初珠江流域实 行压咸补淡调水措施 ，为满足下泄流 量要求，各水电厂在满发情况下不能 满足要求 ，出现了枯水期开闸弃水现 2 0 0 6 1 2 ( 总 第 8 1 期 ) 国 维普资讯 店 它 搽 主 持 人： 彭 福光 时政看点 GUANG XIDI AN YE 象，调水期大幅度降低了水库的运行 水位 ，从而增加 了发电耗水率 ，造成 后期发电水头降低形成电量损失。压 成补淡调水期间整个红水河电厂直接 损失电量约 8 0 0 0万千瓦时 ( 未包括间 接损失 ) 。 ( 3 )自动发电功率控制 ( A G C) 投入造成的弃水。由于各梯级水电厂 大多数机组都投入系统 “ A G C ”远方控 制调节，负荷变动较大，造成电厂无 法按既定的负荷曲线发电。不仅产生 大量弃水 ，因只能通过开 、关闸门来 调节水库水位 ，频繁的调节也对设备 损害较大，关系到安全运行问题。 ( 4)用电低谷时段 因用电需求降 低造成的弃水。由于水库无调节能力， 尤其在汛期时系统负荷受降雨、降温 影响，在负荷低谷时段 ，水电厂没有 负荷带并受上游水位限制不得不弃水 ， 总弃水损失电量有 9 0 是低谷时段弃 水造成的。 ( 5)由于红水河流域未实现水资 源的最大共享，负荷流量预报精度不 高，各梯级水电厂受上游电厂制约非 常明显 ，流域调度不同步 ，下游 电厂 无法消峰造成无益弃水。 影响水能利用效率 的因素较多 ， 涉及的问题也 比较复杂 ，但主要是受 电网负荷结构、设备稳定性 、水库调 节能力及运行方式 、水文预报质量 、 经济政策等因素影响 ，下面着重从以 下几个方面分别作重点分析。 ( 一) 电网结构影响水能利用效率 现以平班和岩滩电站为例 。平班 电厂三台机组满发时富裕的负荷 ( 隆 林及近区负荷 2 2万千瓦，富裕 1 8 5万 千瓦 )要经天生桥 5 0 0 k V系统送至南 宁，但 5 0 0 k V系统没有考虑平班富裕 负荷送出通道( 天广 5 0 0 k V系统负荷极 限9 7 0万千瓦 ，贵州 、广西、天生桥 固 2 0 0 6 1 2 ( 总 第 8 1 期 ) 已占用 9 4 2万千瓦，剩余 2 8万千瓦作 为调度灵活调整) ，所以汛期平班满发 时发电送出受到一定的阻碍，造成弃 水。岩滩电厂 目前靠两条 5 0 0 k V线路 送电，当二期扩建上马后 ，输电线路 故障、检修时 ，一条线路 已不能满足 要求，也面临电力输送问题。 另外 ，因岩滩电厂所处在 5 0 0 k V 线路 的关键位置 ，在吸收、发送无功 对维持系统稳定起着至关重要的作用。 在 低谷 时段 5 0 0 k V线路 电压过 高 ， 5 0 0 k V线路没有装设电抗器，岩滩电厂 常常要在低谷时段带少量负荷，开多 台 3 0万千瓦的机组来吸收无功，造成 浪费，对机组损害也很大。其它水电 厂均有开多台机带小负荷情况 ，水能 利用率低。 目前，许多新建电厂就要陆续投 入运行，相关单位要尽快解决输电线 路问题 ，避免造成有电送不出局面。 电网公司应加强电网建设，提高送 出 能力，降低输电阻塞，减少窝电；同 时也要加大正在运行的线路改造力度 ， 提高线路的安全稳定运行 ，也使电厂 能充分利用水资源，减少浪费。 ( 二) 需要加强用电需求侧管理以提 高 负荷 率 人们学习 、工作多集中在 白天。 体现在用电上 ，一天中有两个高峰段， 一 个平段 ，一个低谷段 ，很不均衡 。 而发电机组是均衡运行 ，生产消费两 者之间 自然产生了差异 ，因为没有用 电的需求或其它原因，机组能满发却 没发电或少发电，让水 白白流走。电 力需求侧管理需政府、电网和用户共 同努力 ，减少负荷差 ，提高电网负荷 率 ，减少弃水损失 ，实现企业与社会 共赢的局面。各相关部门应采取积极 的节能降耗激励政策，建立和完善峰 谷、丰枯电价制度。 (三 )电力调 度和 水库调 度 对 水 能利 用效率的影响 1 上网电价不一致造成的影响。由 于红水河各级电厂上 网电价不一样 ， 岩滩 0 1 3 1 1 元 千瓦时，大化和百龙 滩 0 2 4 1 2元 千 瓦 时 ，平 班 、乐 滩 0 2 6 元 千瓦时，若尽量要电价低的电 厂多发电，造成下游电厂没有负荷带， 入库流量又超过水位限制，造成弃水。 调度部门应根据来水情况、上游电厂 出库流量情况 ，合理安排各级电厂的 负荷 ，做好水位 的合理化控制，减少 弃水 。在汛期 ，水量充足 ，从能源利 用的角度出发 ，应合理安排水 、火电 厂的负荷 ，让水电厂担当主力发电厂， 实现效益最大化。 2 流域电站机组检修应按照同步检 修的原则，避免上游电站无机组检修， 而下游电站有机组检修造成无机组可 发导致弃水损失的情况。 3 提高水库 自动化水平优化水库调 度。 水库 自动化水平的提高 ，不但能 及时准确掌握来水情况 ，还能根据水 情负荷变化及时调整发 电水头 ，这对 减少弃水能够起良好的促进作用。故 加大对流域水情的预报预测工作 ，做 好峰前预泄和峰后拦蓄工作 ，充分利 用上游流域 电站的库水位动态控制 ， 合理调配龙头电站的下泄流量 ，尽可 能的使流域电站在最优流量区运行。 在汛期开展水库优化调度 ，能实 现在同等入库流量条件下，减少因泄 洪使出力受阻的程度 ，从而达到提高 调峰能力减少弃水 ，目前红水河各梯 级水电厂只有岩滩电厂实行 了动态控 制汛限水位调度运行 ，但从其运行情 况看，效果极为 良好 ，对减少弃水起 了良好的促进作用。 4 做好水库联合与补偿调度工作。 由于广西各地的水文气象条件不尽相 同，汛期来水情况也各有差异 。电网 调度应根据水情和负荷情况 ，协调各 梯级水库间的负荷 ，避免出现因上下 游梯级间负荷失调使下游梯级弃水增 加的现象 ，同时还要搞好流域间水文 补偿甚至水火 电补偿调度 ，进一步发 挥 电网资源优化配置的作用 ，减少弃 维普资讯 时政看点 主持人： 彭福光 水损失 。 ( 四) 加强厂、网、政府 间的协作 虽然厂网分离使水库调度工作在 协作上较以前增加了难度，但厂网仍 然是一个有机整体 ，两者利益是不可 分开的，所承担的社会责任也是共同 的 ，因此 ，厂 网应加强约束和协调 ， 电厂方应主动汇报有关水情和水库调 度调节情况 ，电网也及时了解和掌握 水库信息 ，并根据电网负荷 、通道 、 火电最低出力、系统调峰调频等方面 需要 ，尽最大努力优化水电发电计划， 减少弃水损失。同时协调管理电力行 业的政府部 门也应给予水电厂必要的 扶持和引导，通过行政手段或经济杠 杆的调节，保证水资源的充分利用。 。 - 。 一 一 ! r 。 、 ! ： 。i 气 三、对几个问题的思考和不 糠 熟帕建议 ( 一) 用水火电量置换模 式提 高资 源 综合利用效率的探讨 由 于前 段时 问 广西缺 电 ，水 电装 机容量不足 ，使火电厂变成主力发电 厂。到 2 0 0 7年上半 年龙滩 电厂就要投 入发电运行，龙滩电厂位于红水河上 游 的天峨 县境 内 ，坝址 以上 流域 面积 9 8 5 0 0平方公里，占红水河流域面积的 7 l ，规划总装机容量 6 3 0万千瓦，安 装 9台 7 0万千瓦的水轮发电机组，年 发电量 l 8 7亿千 瓦时，总库容 2 7 3亿 立方米 ；其初期装机容量 4 9 0万千瓦， 年发 电量 1 5 6 7亿千瓦时 ，是我 国目前 在建 的第 二 大水 电工程 。龙 滩水 电站 建成后总库容为 1 6 2亿立方米，当后 期蓄水位达到4 0 0米时，总库容达 2 7 3 亿立方米。水库具有多年调节性能 ， 对下游电站起调节和蓄能的作用 ，使 枯水期调节量增至天然情况下最枯量 的 4倍左右 ，使枯水期发电量占全年 电量 的 比例 大 为增 加 。据 有关 预测 ， 其发电初期还可提高下游几个已建梯 级电站保证出力增加约 1 9万千瓦，年 发电量增加约 1 1 亿千瓦时。再从广西 装机容量来看 ，至 “ 十一五”末 ，整 个广西发电装机容量预计达 2 3 4 6万千 瓦，火电 9 6 6万千 瓦 ，水 电 1 3 7 9万千 瓦，全社会用电负荷 8 0 0万千瓦左右， 发 电量 已可满 足广 西负 荷需 求 ，还有 可能出现 电力过剩 ；这样就出现如何 合理 安排 水 、火 电厂 发电 的问题 。由 于广西煤产量低，电煤供需矛盾较为 突 出 ，据不完全统 计 2 0 0 5年广西全 区 用煤约 4 0 0 0万吨，其中电煤 2 2 0 0万 吨，自产才 7 0 0万吨 ，大量依靠外煤。 从环保 、经济 、合理利用清洁能源的 方面 考 虑 ，水 电有 不 可 比拟 的 优势 ， 水电是可循环利用、清洁的可再生能 源 ，在龙滩 电厂 建成 后 ，整个 红水 河 流域来水均匀，丰 、枯水期现象将大 大减 少 ，可保证 全年 出力 ，这样 可考 虑优 先 安排 水 电发 电 ，火 电来 调 峰 、 调频 。但 为 了不 损害 火 电厂利 益 ，可 考虑用水 、火 电互补的方法来调整 ， 水火电厂双方通过竞价 ，按照自愿参 与原则和效益共享的市场模式 ，使发 电成本较高的火电厂将其计划合同电 量份额的部分或全部出让 ，由发电成 本较低的水 电厂在 自己的计划合同量 之外代替火电厂完成这部分电量的发 电任 务 。水 电厂 多 发 电 获得 效 益 后 ， 拿出一部分利润来合理 补偿火电厂， 火电厂虽然少发 了电量，但最终获得 的经济效益并没有减少 ，这样就能充 分合理的利用能源资源 ，充分发挥水 电优势，调动火 电厂购煤 、存煤的积 极性 ，稳 发多发 电量 ，最 大 限度减 少 弃水，使水电资源得到了有效利用。 ( 二) 成立流域 统一梯级调度的探 讨 国内部分流域发电公司相继成立 了集控中心，主要 目标均是为了解决 流域 水 电站水 能 的优化 利用 问题 ，各 流域发电公司对水库调度工作越来越 重视 。由于红 水河 流域 还没 有统一 的 调度，造成水电厂无