水电能源节能降耗初步研究
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【摘要】改革开放以来，我国经济快速发展，为此也付出了一定的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会的广泛关注。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快的发展。本文从不同坝型单位发电量能耗关系和抽水蓄能电站能耗分析等方面，初步研究了水电工程的节能减排效益，并提出了有待进一步研究的问题。
水电是清洁、可再生能源，无污染且运行费用低，有利于提高能源利用率和经济社会的综合效益。诚然，水电工程建设也面临着建设征地移民安置和环境影响等问题，甚至关于水电是否为“清洁能源”在认识上也存在争议。
一、水电能源节能降耗概念
1.在节能降耗研究分析中，将水电站发生的能耗、产生的电能效益按能量当量值或能源等价值换算为标准煤，以统一单位进行分析比较。
2.电站运行期发电产生的电能按能源的等价值换算为标准煤，按当年当地火电发电标准煤耗计算，“当年当地火电发电标准煤耗”与工程项目所在地区、火力发电厂的燃煤工艺及效率、地区电网电源的配给情况等因素有关，不同地区、不同年份、不同设计单位的取值均有所不同，这也反映了我国国内区域发展不均衡的实际情况。
3.在电站节能降耗减排效益计算中，需要确定电站运行期年限。目前正在修编的水工统标暂规定“1 级水工建筑物设计使用年限应采用100 年，其他永久性水工建筑物结构设计使用年限应采用50年”， 经初步讨论，电站运行期年限暂采用50 年。
4.电站产能耗能倍比系数。电站产能耗能倍比系数=电站服役期产能等价标准煤/电站能耗等价标准煤，其中电站能耗包含施工期能耗和运行期能耗。
二、水电能源节能降耗分析
1、水电站工程的建设不单纯是电力能源的生产与输送，也包含着水资源的综合利用。从宏观的角度考虑，水电站应把水库库区及河道上、下游的防洪、灌溉、航运、供水、环保、养殖、旅游等目标体系结合起来，构成综合效益最大的水资源体系，同时又通过输变电网络把其他水电站、火电站、核电站和用户联结起来，构成可互相调节、补偿、连续可靠供电的电能资源系统。水电能源系统通过实施一系列科学的管理措施，从而达到安全、多发、多供、少损、低消耗的目的。
第一、电站装机规模不尽合理，水电站发电量的多少主要取决于所在流域的天然径流量和水头，装机规模（装机台数、单机容量）应以可开发水力资源的客观实际条件和分析论证成果为依据，但在一些工程建设中往往因不正常干扰按主观意愿办事，脱离实际，使得装机规模偏大或偏小，其后果必然导致工程建成后机组运转耗能大或水电资源的流失、严重影响电站运行综合效益的发挥，而且难以弥补。
第二、输电网络结线缺乏远景考虑，电站联网采用的电压等级偏低或接入地点受到制约，长距离送电且载流容量小，从而使得网损增大。其原因是急功近利，只看到近期投资，缺乏综合分析和远景考虑。
第三、设备选型不配套，导致设备的内部损耗加大。例如，发电机与主变压器的容量匹配问题，由于现行一系列定型规格变压器适应不了相应规格水轮发电机的发电出力，采用超大级容量必然导致空载损耗。另外，高、低压开关电器选型过大也会造成电动操作耗能加大。
第四、非生产性厂用电负荷配置过多，不必要地增大了厂用电消耗。例如办公生活区用电与厂区照明设置负荷过大，与电站规模不相适应，又没有控制措施，厂变容量过大又处于热备用状态，加剧了电站自身能源消耗。
2.在给水管网各管段流量分配之后，就可确定各管段管径。工程中常用经济流速确定管径，此时须注意： 一是经济流速应按当地的材料价格、施工费用、电费等具体情况确定。二是管网中各管段的经济流速也不一样，应根据管网图形、该管段在管网中的位置、该管段流量和管网总流量的比例等确定。因此，用经济流速确定管径，严格地说还是比较复杂的。故常用界限流量表或平均经济流速近似确定管径。将最优树状网分成两种类型： 一是从进水节点到控制点的主干管线上的各管段。二是支线上各管段，分别用动态规划求出这两种类型的各管段管径。
3.节能降耗对环境起到的积极作用。一是电站产能耗能倍比系数与装机规模呈正比关系。二是全国2013年统计的水电装机共计2.11亿kW，年发电量约为9 495 亿kW・h，全国水电站每年可节约标准煤约2.85 亿t，减少CO2和SO2排放量分别约为7.1 亿t和210.9万t，对环境保护贡献巨大。
三、水电施工节能减排
水电资源是一种可再生资源，是国家节能减排工作所支持的项目。水电施工拥有自己的特点，例如工程量较大，施工期长，节能减排的空间大等等，我们要从以下几个方面来做好节能减排工作。
1.建立健全节能减排工作方案，了解节能减排的潜力点。水电施工节能减排工作涉及的面很广，我们必须要先了解水电施工的实际情况，这样才能更好的确定节能减排的重点，所以我们要先建立健全节能减排工作方案，制定节能减排统计制度。
2.运用有效的措施，达到资源的综合利用。水电施工中有效利用粉煤灰、石粉、水、开挖料、以及表土资源不仅可以节省资源，而且可以减少废弃物的排放，达到节能减排的目的。我们可以运用奖励、施工规划以及价格倾斜等方法，有效利用石粉、生产废水、开挖料以及表土资源等，努力提升粉煤灰对水泥的替代率，从而有效利用粉煤灰。
3.重视环保专项规划设计与工程优化设计。水电施工的工程量都很大，具有很大的节能减排潜力，我们要依据施工的具体情况，进行环保专项规划设计以及工程优化设计，从而提高资源的利用率，提升污染治理设备的运行效率，从而达到节能减排的效果。
4.大力开展节能减排的宣传工作，建立节能减排考查与奖励制度。节能减排工作需要有一定的群众基础，水电施工的节能减排工作一定要大力宣传，增强人们的节能减排意识。建立考查和奖励制度，主要是调动节能减排的积极性，促进节能减排工作的发展。
5.控制污染物排放。水电施工节能减排工作一定要控制污染物的排放。水电施工减排的措施主要有生活垃圾的处理、生活污水与生产污水的处理、噪声污染的处理以及空气污染处理等等。砂石料加工系统是水电施工的最大生产废水排放单位，所以水电施工节能减排的重点就是砂石料加工系统污染物处理。
水电节能减排工作具有极其重要的意义。新的时代背景下，我们一定要做好水电施工节能减排工作。提高水电在能源结构中的比重，减少环境污染，促进区域经济发展。
参考文献：
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[3]孙道成.应加快对水能资源开发利用管理的立法研究[J].中国水能及电气化，2011，（02）.