“西电东送”与水电装机容量选择

【摘要】我国水能资源主要蕴藏在西部地区，在西部大开发中，要加快西部水电开发，实行“西电东送”。水电站向当地供电和“西电东送”向东南沿海地区供电，其差别在于输电电压的高低和输电距离的远近，输电距离越远，就要采用较高的电压，输电电压越高、距离越远，输电工程的投资就越大，一般说远距离输送尖峰负荷，季节性电能和备用容量是不 经济 的，因此当水电站确定作为“西电东送”电源时，在装机容量选择的动能经济 计算 就应当考虑远距离输变电投资，水电站装机容量就不可能选得过大。

其实水电“西电东送”，不仅会 影响 装机容量的选择，还会影响水电站水库的正常高水位和死水位的选择。正常高水位的高低直接影响坝高，决定着建筑工程量和工程要花费的人力、物力和资金，以及水库淹没损失与之相应的国民经济损失等;另一方面，正常高水位的高低又决定着水库的大小和调节性能，水电站的水头、出力和发电量，以及防洪、灌溉、给水、航运、养鱼、环保、 旅游 等综合利用效益，还决定着水电站工程满足发电及各水利部门综合用水要求的情况和水资源的利用程度。所以正常高水位选择的影响因素很多，本文暂且不谈，主要讨论“西电东送”与水电装机容量选择。

一、传统的水电站装机容量选择方法的缺点

水电站装机容量是指水电站所有机组额定容量的总和，它是水电站的主要参数之一。装机容量大小直接影响到水电站的规模和动能效益、水能资源的利用程度及水电站的投资和设备的合理利用，它的选择是一个比较复杂的动能经济 问题 。还因为要遵守水资源综合利用原则和动力资源整体利用原则，只有从整体出发，用系统工程的观点，正确处理好水电站与其他水利和动力工程之间的关系和相互影响，才能选出经济合理的方案，发挥最大的国民经济效益。

我国传统的选择水电站装机容量的方法，是从前苏联那里学来的，是符合电力 工业 垂直垄断管理和计划经济原则的。水电站装机容量从规划设计角度分为最大工作容量(或保证工作容量)、备用容量和重复容量三个部分。

最大工作容量，一般有调节水电站都是按符合设计保证率要求的日平均出力所能提供的能量，在设计水平年系统最高负荷日承担尖峰负荷来确定其最大工作容量。

备用容量，即电力系统运行所需的负载备用容量、事故备用容量和检修备用容量。一般大型蓄水式水电站要多承担负载备用和事故备用容量。

重复容量，当水电站的最大工作容量和备用容量选定之后，如果丰水季节仍然会发生大量需水时，为了充分利用水能资源，就要设置重复容量，多发季节性电能。确定水电站安装多少重复容 量的动能经济计算中，一般只考虑增加重复容量所需要增加的水电站厂房和水轮发电机组的投资和运行费用，其效益是节省火电厂的煤耗。

设水电站重复容量补充千瓦投资和年运行费用分别为KH、μH、则增重复容量△NH所增加的投资为△K=KH.△NH，增加的年费用为△μH=UH△NH;相应增加的年季节电能为△EH=△NH.HD(HD为经济利用小时数/年)，所节省的火电厂煤耗费用为△B=1.05.△Ehbs(1.05为折算系数，b为单位燃料消耗kg/kw.h.s为燃料价格元/kg)。重复容量的经济寿命为n年，资金效益系数为ro。则设置补充千瓦重复容量的经济条件为：

△KH≤△B-△μH/1+r0 +△B-△μH/(1+r0)2+……+△B-△μH/(1+r0)n

相应各项值代人上式并简化得：

KH≤(1.05hdbs-μH)*(1+r0)n-1/r0(1+r0)n

即：hd≥(KH*r0(1+r0)n/(1+r0)n-1+μH)/1.05bs 代写论文 http://www.lw54.com

上式为多装一千瓦重复容量的经济判别式，即多装一千瓦重复容量的年利用小时数h,能满足上式的条件，才能确定装置重复容量的数值。

按照这种办法来选择装机容量，如果是满足当地消耗时，可能出现以下问题：

1、水电站投产初期装机容量不可能全部利用。由于水电站的最大工作容量和备用容量是按水电站投产后十五年的电力系统负荷水平设计的，照理讲要到十五年以后才能充分利用其全部装机容量。特别是我国近几年由于电价结构严重不合理，电力负荷曲线中的尖峰负荷偏高，峰谷差偏大，负荷率偏低;随着电力市场化改革，电价结构趋向合理化，再加上推行电力需求侧管理，电力负荷曲线形状变化，尖峰负荷比例下降，负荷率提高，水电站的工作容量和备用容量也可能出现不能全部利用。此外，还有水电站设计时，对于负荷预测的准确性也有极大关系。

现在有些水电站投产后，特别是碰到负荷增长率没有达到预期的水平，新建水电站的装机和发电量未能充分利用，就大肆谴责电力系统调度不公，这是不合情理的。水电站投产初期，最大工作容量和备用容量小，多余的容量只能算是重复容量，重复容量发出的重复电能，只能替代火电厂的煤耗，只有把电价降下来才能让已有的火电厂停下来。如果新建水电站非要卖高价，又要让已有火电厂停下来，这是不符合市场经济原则的。

这就是说，在水电站设计中，如何确定设计水平年?如何预测电力负荷?如果确定负荷曲线形状?对水电站装机容量选择关系极大，值得认真 研究 。