综述水力发电是清洁、无污染、可循环利用、成本低、效益高、对环境影响小的能源对小型水 电站,由于其开发规模小,对环境的影响相对于大型水电站对环境的影响更小,所以小水电是一 种绿色能源人类从很早就开始利用水利资源从事农业生产活动,如水车、水磨都是对水力动能或势能的 一种利用大约在公元前 206年至公元8 年的西汉王朝后期,中国就有了利用水力舂米的记载 19 世纪末,随着电的发明,人类开始利用水力来发电中国大陆最早的水电站是云南螳螂川上 的石龙坝水电站,于1912年4月建成通电,水头14m,装机2X240kW随着工业增长对电力需 求的不断增长以及电力技术的发展,水力发电从早期的小规模、独立运行、近区供电的小水电站 发展到大规模、并网运行、跨区供电的大型水电站所谓小水电是指容量为1.0〜0.5MW的小型水电站;容量小于0.5MW的水电站又称为农村小 水电因此,小水电也包括小小型和微型水电站(虽然小小型和微型电站一般完全局限于为局部 地区供电)我国在五十年代,一般称500千瓦以下的水电站为农村水电站;到六十年代,小水 电站的容量界限到 3000 千瓦,并在一些地区出现了小型供电线路;八十年代以后,随着以小水 电为主的农村电气化计划的实施,小水电的建设规模迅速扩大,小电站定义也扩大到2.5万千瓦; 九十年代以后,国家计委、水利部进一步明确装机容量 5 万千瓦以下的水电站均可享受小水电的 优惠政策,并出现了一些容量为几万至几十万千伏安的地方电网。
适于建造小水电站的河流很多,开发小水电资源的地点一般都选在经济上最有吸引力的站 址降雨量、水头和靠近用电中心是小水电站站址必须具备的重要条件因此,小水电的开发并 不仅局限于资源丰富的地区现已建成的水电站的规模大小不等,小的电站的装机容量还不足 1MW,大的则超过10000MW水电发电的效率为同等规模的热电站的两倍以上水电是可再生能 源,据初步估算,1993年全世界的水电站为人类提供了约20%的电力,并相应减少了约5.39亿 吨的二氧化碳排放量相对于大型水电站,小水电对环境气候的影响很小,是符合水电开发和经 济持续发展与环境相协调的可再生能源而且,山区农村地域辽阔,也不可能完全靠大电网解决 农村用电问题随着世界各国对环境保护的日益重视,小水电也正受到各国政府的日益重视小 水电工程简单、建设工期短,一次基建投资小,水库的淹没损失、移民、环境和生态等方面的综 合影响甚小而且小水电运行维护简单且接近用户,故输变电设备简单、线路输电损耗小以上 这些优点使小水电在我国和其他发展中国家发展迅速,成为农村和边远山区发电的主力现在0.5kW 以下的农村小水电,遍布全国 1500 多个县,并成为其中半数县的主要电力供应来源。
我 国小水电资源丰富,主要分布在两湖、两广、河南、浙江、福建、江西、云南、四川、新疆和西 藏等这 13 个省区的可开发的小水电资源约占全国 90%左右小水电基本知识1.大中小型小电站是如何划分的?按现行部标,装机容量小于25MW的为小型;装机容量25〜250MW的为中型;装机容量大于 250MW 为大型2.水力发电的基本原理是什么?水力发电就是利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动,将水能转变为机械能, 如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来,这时机械能又转变为 电能水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能,又变成电能的转换过程3.水力资源的开发方式和水电站的基本类型有哪几种?水力资源的开发方式是按照集中落差而选定,大致有三种基本方式:即堤坝式、引水式和混 合式等但这三种开发方式还要各适用一定的河段自然条件按不同的开发方式修建起来的水电 站,其枢纽布置、建筑物组成等也截然不同,故水电站也随之而分为堤坝式、引水式和混合式三 种基本类型4.水利水电枢纽工程及相应农工住筑物按什么标准划分等级?应严格按照原水利电力部颁发的《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》SDJ12 — 78执行, 按工程规模(水库总容积、电站装机容量)大小来划分等级。
5、什么是流量、径流总量、多年平均流量?流量是指性单位时间内水流通过河流(或水工建筑物)过水断面的体积,以立方米/秒表示; 径流总量是指在一个水文年内通过河流该断面水流总量之和,以104m3或10sm3表示;多年平均流 量是指河流断面按已有水文系列计算的多年流量平均值6.小型水电站枢纽工程主要由哪几部分组成?主要由挡水建筑物(坝)、泄洪建筑物(溢洪道或闸)、引水建筑物(引水渠或隧洞,包括 调压井)及电站厂房(包括尾水渠、升压站)四大部分组成7.什么是径流式水电站?其特点是什么?无调节水库的电站称为径流式水电站此种水电站按照河道多年平均流量及所可能获得的水 头进行装机容量选择全年不能满负荷运行,在保证率为80%一般仅达到180天左右的正常 运行;枯水期发电量急剧下降,小于50%,有时甚至发不出电即受河道天然流量的制约,而 丰水期又有大量的弃水8.何谓出力?怎样估算水电站的出力和计算水电站的发电量? 在水电站(厂)中,水轮发电机组发出的电力功率称为出力,河川中某断面水流的出力则表 示该段水能资源所谓水流的出力就是单位时间内的水能N = 9.81XQH式中,Q为流量(m^S); H为水头(m); N为水电站出力(W)。
对于小型水电站出力近似公式为N = (6.0〜8. 0)XQH式中(6.0〜8.0)为水轮发电机组的效率系数年发电量公式为E = NXT式中,N为平均出力;T为年利用小时数9.什么是保证出力?有什么作用?水电站在较长时段工作中,该供水期所能发出的相应于设计保证率的平均出力,称作该水电 站的保证出力水电站的保证出力是一项重要指标,在规划设计阶段是确定水电站装机的重要依 据10.什么是装机年利用小时?指水轮发电机组在年内平均满负荷运行的时间它是衡量水电站经济效益的重要指标,小水 电站年利用小时要求达到 3000 小时以上11.什么是日调节、周调节、年调节和多年调节?日调节:是指一昼夜内进行的径流重新分配,即调节周期为24小时 周调节:调节周期为 一周(7 天)的 年调节:对径流在一年内重新分配,当汛期洪水到来发生弃水,仅能存蓄洪 水期部分多余水量的径流调节,称不完全年调节(或季调节);能将年内来水完全按用水要求重 新分配,又不需要弃水的径流调节称完全年调节 多年调节:当水库容积足够大的可把多年期 间的多余水量存在水库中,然后以丰补欠,分配在若干枯水年才用的年调节,称多年调节12.什么是河流的落差和比降?所被利用河流段的两个断面水面的高程差称为落差;河源与河口两个断面水面的高程差称为 总落差。
单位长度的落差称为比降13.什么是降水量、降水历时、降水强度、降水面积、暴雨中心?降水量是为一定时段内降落在某一点或某一集而面积上的总水量,以mm表示降水历时是 指降水的持续时间 降水强度是指单位面积的降水量:以 mm/h 此表示 降水面积是指降水所 笼罩的水平面积,以 km 表示 暴雨中心是指暴雨集中的较小的局部区域14.什么是水电站设计保证率?年保证率?水电站的设计保证率是指在多年运行期间正常工作的时段数与总运行时段之比的百分率;年 保证率指多年期间正常发电工作年数占运行总年数的百分比15.编制设计任务书的目的是什么?编制小型水电站设计任务书的目的是为了能够确定基本建设项目,并作为编制初步设计文件 的依据它是基本建设程序之一,也是主管部门进行宏观调控的手段之一16.设计任务书的主要内容是什么?设计任务书的主要内容有八个方面:• 应包括流域规划、可行性研究报告的全部内容与初步设计也是一致的,仅在研究问题 的深度上有所区别• 针对流域内建筑地段的工程地质及水文地质条件进行分析描述,可进行1/50万(1/ 20万或1/10万)地图的收集,只进行少量地勘工作对划定设计方案区的地质条件, 基岩可利用深度,河床覆盖层深度,及主要地质问题要弄清。
• 收集水文资料,并分析计算,选定主要水文参数• 测量工作收集建筑区1/5万、1/1万地形图;施测坝址厂房区1 / 1000〜1 / 500地 形图• 进行水文、径流调节计算各种水位、水头的选择与计算;近远期电力、电量平衡计算装机容量,机组机型及电气主结线初步选择• 比较选定水工建筑物型式和枢纽布置,进行水力学、结构和稳定计算、工程量的计算• 经济评价分析、论证工程建设的必要性及经济合理性评价• 工程对环境影响评价、工程投资估算和工程实施计划17、什么是工程投资概算?工程投资估算及工程预行?工程概算是以货币形式编制工程所需全部建设资金的技术经济文件初步设计总概算则是初 步设计文件的重要组成部分,是考核经济合理性的主要依据经批准的总概算是国家承认基本建 设投资重要指标,也是编制基本建设计划和招投标设计的依据工程投资估算是在可研阶段做出 的投资数工程预算是在施工阶段做出的投资数18.为什么要编制施工组织设计?施工组织设计是编制工程概算的主要依据之一,要按照所确定的施工方法、运输距离、施工 方案等多种条件,对号查编单位工程估算表计算单价,是概算最基本的工作19、施工组织设计的主要内容是什么?施工组织设计的主要内容是施工总平面布置、施工总进度、施工导流、截流方案、对外交通、 建材来源、施工方案及施工方法等。
20.现行水利水电基本建设工程有几个设计阶段?按水利部的要求,应该有流域规划;项目建议书;可行性研究;初步设计;招标设计;施工 图设计等六个阶段21.水电站主要经济指标有哪些?• 单位千瓦投资,是每千瓦装机需要的投资• 单位电能投资,是每千瓦时电量需要的投资• 电能成本,是每千瓦时电量支付的费用• 装机年利用小时数,是衡量水电站设备利用程度• 电能售价,是每千瓦时电量售给电网的价格22.水电站主要经济指标如何计算?水电站主要经济指标按下列公式计算: 单位千瓦投资=水电站建设总投资/水电站总装机容量 单位电能投资=水电站建设总投资/水电站多年平均发电量 装机年利用小时数=多年平均发电量/总装机容量小水电的定义在中国,小水电系指装机容量 25MW 及一下的水力发电站和以小水电为主的地方小电网小水电的容量界限是与我国国民经济的发展相协调的,尤其与我国农村经济的发展和农村用 电水平有关例如在五十年代,一般称 500kW 一下的水电站为农村小水电站;到六十年代,小水 电的容量界限到3MW,并在一些地区出现了由几个小水电站联起来的小型供电线路,这是中国地 方电网的雏形六十年代末期,随着县、社工农业用电量和经济实力的增长,国家及地方设备制 造能力的加强,小水电站的容量界限上升到12MW,并形成了统一调度的县电网,电网电压等级 多在 35kV 以下。
八十年代以后,随着以小水电为主的农村电气化计划实施,小水电的建设规模 迅速扩大,小水电站建设容量也不断增大,并开始建设110kV的地方电网,小水电站的定义也扩 大到25MW九十年代后,国家计委、水利部进一步明确装机容量50MW以下的水电站均可享受小 水电的优惠政策,并出现了 一些容量为几万至二十几万kVA的地方电网在划分小水电容量中,主要考虑了以下三个主要因素:1. 用电负荷需要小水电主要供县、乡工业企业和广大农村用电目前我国农村用电水平还较低,一般中等县的用电水平只有几十MW左右,因此,不可能把小水电的容量定义 得太大2. 地方办电能力小水电主要由县、乡、村三级兴建,采用民办公助办法,建设资金主要靠地方各级自筹解决,国家只补助一部分,一座10MW的小水电站,需投资近亿元,即 使国家有些补助,。