影响发电厂节能降耗的主要因素及应对措施摘要：耗水率是水电站经济运行的一个重要指标。

近年来乌江渡发电厂水库来水偏少，使得耗水率高、发电量少。

本文根据中国华电集团公司2006年6月13日下发的中国华电生字[2006]754号文《关于开展发电水耗情况调查的通知》要求，针对近年来影响乌江渡发电厂节能降耗的主要因素，以及所采取的应对措施进行初步的分析和总结。

0 概况乌江渡发电厂位于贵州省遵义县境内乌江干流中游河段，是乌江干流梯级第4级电站，也是我国在大陆岩溶地区兴建的第一座大型水电站。

电站于1982年底三台机组全部投产，总装机容量630MW(3×210)，设计年发电量33.4亿kW•h，水库正常高水位760.00m，相应库容21.4亿m3，有效库容13.6亿m3，库容系数0.086，属不完全年调节水库。

2000年至2005年，根据乌江流域总体规划完成了两台机组扩建2×250MW和原三台机组增容改造，现总容量为1 250MW，年平均发电量41.4亿kW•h，成为乌江流域第一座百万级的大型水电站。

1 耗水率构成耗水率是指单位电量所消耗的水量，以m3／kW•h表示。

其表达式如下：耗水率＝发电水量／发电量＝Q.T／（N.T）＝C／(H净.η)式中：Q——发电引用流量（m3／s） H净——净发电水头N——机组出力（kW）η——机组效率T——时段长 C——常数（＝3600／9.81）2 影响耗水率的因素影响发电耗水率的因素是多方面的, 根据耗水率的概念和水电站水能动力特性公式，耗水率的高低是由发电水头和机组效率两个因素决定的。

除此之外，入库来水，库水位运行也会影响耗水率的高低。

2.1 发电水头因素水电厂运行的经济性，主要看发电水头利用是否充分。

尤其在拦蓄洪尾库水位达到最高水位以后，发电水头将影响整个供水期水资源的充分利用。

从历年的水务资料统计，发电水头与耗水率总体呈相反趋势，存在发电水头越大耗水率越低的关系。

据2001～2005年五个供水期耗水率统计，分别为 3.06、3.87、4.73、4.684、4.46m3／kW•h，供水期水库长期低水头运行，损失大量电能是十分可惜的。

加之在汛期乌江渡水电站作为系统调峰、调频电站运行时，一般每天有两个主要的高峰时段带负荷，即：08：00～12：00；14：00～23：00，其它时段则带负荷较少，而在非汛期一般则处于多机停机或旋转备用状态，所带的负荷也较少。

因此，在一定的发电水头下，机组出力平稳保持在相应水头的高效率区运行，则耗水率低，反之耗水率高。

2.2机组效率因素机组效率是影响耗水率的主要因素。

对于不完全年调节水库而言，在供水期单机投入运行，发最大出力的综合效率系数虽然较高，但不能满足调峰、调频的需要，势必造成机组效率低，增加发电耗水率。

据统计仅2005年1～5月单机最大出力在10万kW 以下有95日台次，其中单机最大出力在6万kW以下有40日台次，占10万kW 以下总运行日台次的42.1%，这说明水轮机组有相当长的时间是在低负荷效率区运行，发电耗水增加。

而2003年1～5月平均发电耗水4.78m3／kW•h，其中4月份高达5.16m3／kW•h，与枯水年份同期设计耗水3.73m3／kW•h相比多耗水1.05m3／kW•h。

同时，机组低效率运行，加剧对设备、建筑物的气蚀、震动损伤，其损失更难以用经济指标反映。

2.3 入库来水量因素水电厂的经济效益能否充分发挥，一般来说取决于来水情况，也直接影响耗水率高低。

2004年、2005年实际入库水量分别为116.1533亿m3和90.6204亿m3 ，比多年平均径流量158亿m3分别偏少41.8467亿m3和69.4361亿m3，连续出现枯水年份，特别是2005年的来水较之水库运行以来1990年（88.5639亿m3）的特枯年份仅多约1.5亿m3，排列第二。

各月入库水量分布不均匀，而且入汛时间偏晚，汛期结束早，丰水期短，汛期伏旱时间较长，加之不按来水量发电，增加耗水率；上游梯级水电站水库调蓄的影响，也是增加耗水率升高的一个重要原因，如2004年和2005年上游洪家渡、索风营水库分别下闸蓄水，直接减少了乌江渡水库的入库来水量，使得机组长期处于降低保证出力运行，耗水率增高。

2.4 库水位运行因素主要是供水期库水位过早消落的因素。

供水期水库经济调度原则是，尽可能维持高水位运行，以降低耗水率，充分利用水头进行合理经济调度。

从汛期实际运行状况反映，各年汛末最高库水位均达到或接近正常高水位760 m，为整个汛期发电提供充足水能资源。

但据2003～2005年各年供水期分析，由于水库来水偏少，加之发电所需，超发水电严重，造成年末库水位急剧下降。

按设计调度图特枯年份的年末库水位756m计，分别低16.12m、26.99m、21.51m, 迫使供水后期电站保出力破坏，历时5～6个月。

其中一年最大月平均出力与最小月平均出力的均匀性很差，如2005年2月最大月发电水耗达5.64m3／kW•h，比多年平均水耗3.6m3／kW•h多1.18 m3／kW•h，从而造成水能资源的浪费，严重影响水电站的发电效益。

3 节能降耗的方法及措施水电站节能降耗的主要目的是：充分利用水资源，避免弃水；降低发电水耗，提高水能利用率。

同时，尽量抬高并保持较高的发电水头，优化水库调度及机组运行方式，节能降耗。

3.1 分期控制库水位乌江渡水库是一个不完全年调节水库，按水文年划分为丰水、平水、枯水年三种类型。

偏丰以上年份（2001年来水175.5508亿m3），其特点是雨量丰沛，各月来水量较大，在汛期一般有较大洪水发生，这时主要要处理好防洪与发电关系，首先是在保证大坝安全的前提下，力争多发电、少弃水，并做到“发蓄兼顾”；对于平水年（2002年来水152.3949亿m3），主要要处理好发电与蓄水的关系，一般采取“发蓄并进”，适当照顾防洪，但这种年份不宜采取汛前大发电；对于枯水年(2005年来水90.6204亿m3) ,其特点是各月来水量不均，没有大洪水，防洪问题不大，汛末也难以蓄满水库，而进入汛期以后，来水量较枯，应在系统调电允许的前提下，尽可能少发电，使水库多蓄水，作到“细水长流”。

按不同水文年份合理地控制库水位，降低水头损失，减少耗水率，尽量为多发电创造条件。

3.2 拦洪抬高库水位认真分析历史资料，找出汛期各时期洪水分布、量级大小、占全年比重等规律，根据贵州的天气特点，特别是伏旱天气的特点，及时与气象部门合作，准确预报伏旱发生的时间及发生的天数，拦蓄伏旱前的最后一场洪水，将水位蓄至防洪控制水位以上，或将水位蓄至接近正常高水位，从而增加水头，减少发电耗水率，提高水能利用率。

3.3 提高设备健康水平水电厂机组设备健康、安全发电是降低耗水率，提高水能利用的前提和条件。

因为，汛期是水电厂大发水电、抓效益的时期，如果由于设备健康原因，致使汛期限制机组出力，或事故检修，将会造成非计划弃水，严重影响发电效益。

因此，近年来，乌江渡发电厂在扩建增容的同时，一直坚持实行计划检修制度，做到“应修必修，修必修好”，并对扩建增容后的5台水轮发电机组进行认真的跟踪检查，及时消除设备缺陷，提高了设备的健康水平，为充分发挥乌江渡发电厂的经济效益创造了条件。

3.4 挖掘厂内经济运行近年来，乌江渡发电厂积极参与乌江水电开发有限责任公司“集控中心”的建设，并联合建立乌江梯级水电站库群优化调度模型，实行乌江流域梯级优化调度，充分利用水能资源，提高年综合出力系数，增大年发电量，从而在提高水能利用率方面做了很多有益的工作。

同时，认真分析近年水库来水偏枯给发电带来的不利影响，不断地挖掘厂内经济运行，在供水期尽量按照水库优化调度图进行水库调度，也尽可能、合理地安排电量使水位正常消落，并按等微增率原则分配机组间负荷，从而减少供水期耗水率，提高水能利用。

3.5 非汛期、汛期经济调度在非汛期，积极做好水库入流的预测，尽可能提高预计负荷的准确率，及时与电网调度人员联系，尽量在安排日负荷曲线时的全面考虑，统筹安排梯级间负荷分配，使其实际出力过程合理，达到降低耗水率的目的。

在汛期，主要是来水较多的情况下，尽可能少安排乌江渡发电厂承担系统旋转备用，减少机组空转损失水量。

由于在汛期水情多变，更应做好防洪调度和兼顾发电调度。

在洪水起涨初期，利用水情预报信息，及时加大机组出力，利用发电流量消落水库水位，不仅对后期的防洪调度有利，同时亦达到充分利用水能、降低耗水率、减少弃水损失电量的作用。

4 结束语综上所述，乌江渡发电厂在近五年的节能降耗工作中，不断坚持分析和总结经验，积极采用先进的科技手段，加强设备的管理和维护，认真开展厂内经济运行，采取避免双机带低负荷，严格按水库调度图安排出力，降低发电耗水率，合理进行水库调度等有效方法和措施，使水能利用提高率均超过5.0%以上（见表1），共节能增发电6.3665亿kW•h，若按上网不变价0.079元kW•h计算，创经济效益0.50亿元，取得了显著的效益。

表1 2001—2005年乌江渡发电厂节能降耗增发电量计算成果表项目2001年2002年2003年2004年2005年实际值入库水量/亿m3175.5508 152.3949 96.7961 116.1533 90.6204弃水量/亿m3 77.4250 60.1589 5.2369 0 0发电水量/亿m3 99.8615 98.1492 80.9428 114.6187 89.7865水量利用率/% 55.90 60.5 80.28 100 100年初水位/m 759.16 755.38 739.88 729.01 734.49年末水位/m 755.38 739.88 729.01 734.49 737.16发电量/万kw•h 288899 275262 213949 312625 236716耗水率/m3/kw•h 3.457 3.457 3.783 4.04 3.8考核计算值弃水量/亿m378.2812 65.1565 22.39854 0 0发电水量/亿m3 96.8293 86.4396 63.9822 99.5159 86.1229水量利用率/% 55.3 57.2 75.75 100 100年末水位/m 760.00 753.44 754.65 749.95 730.00发电量/万kw•h 273838 261511 173000 272719 220828耗水率/m3/kw•h 3.536 3.491 3.698 3.61 3.90增发电量/万kw•h 15060 13751 9635 13957 11262水能利用提高率/% 5.50 5.26 5.03 5.1 5.1。