辽宁省老电站更新改造的必要性及措施

吴海东

（辽宁省农村水电及电气化发展中心,辽宁 沈阳 110003）

农村水电站是农村重要的中小型基础设施和公共设施。发展农村水电，加快农村电气化建设，是促进构建社会主义和谐社会和建设社会主义新农村的重要内容之一，对于广大山区、贫困地区和少数民族地区经济、社会和环境的协调发展具有非常重要的作用。

我国可再生能源利用总量（不包括大水电）已居世界首位，其中，农村水电利用总量占世界一半。在辽宁省，农村水电站在促进经济发展、解决就业、保护生态等方面发挥了积极作用，已成为辽宁地区可再生能源利用的中坚力量。

一、辽宁省农村水电站基本概况

辽宁省农村水电经过“七五”至“十一五”的开发建设，逐渐使农村水电的作用突显出来，其良好的经济效益和社会效益已经被社会广泛认可。截至2009年底，辽宁省共建成农村水电站165座，装机容量39.13万kW，较“七五”期末装机总量增加了1倍。设计年发电量11.45亿kW・h，售电收入达到2.91亿元。

辽宁省的农村水电站多为径流式电站，只有极少数电站具有调节能力，所以，电站效益受季节变化影响很大，这给电站经营带来一定困难。另外，从地域分布来看，辽东、辽中地区电站分布较多，装机容量较大，辽西、辽北、辽南则较少，装机容量也偏小。从流域分布上看，鸭绿江流域电站总装机容量最大，辽河流域次之，沿海河流与省际河流最小。辽宁省农村水电站基本情况,见表1、表2。

表1 辽宁省农村水电基本情况统计表（按区域统计）

表2 辽宁省农村水电基本情况统计表（按流域统计）

二、老电站更新改造的必要性和重要性

1.必要性

经调查发现，辽宁省有近50%的电站修建于上世纪90年代前，由于机组老化、年久失修而报废的电站有6座，装机容量0.0625万kW，长期停止发电的电站17座，装机容量0.45万kW，急需更新改造的电站高达69座。这些水电站无论从施工技术、机电设备上来讲，都已经过时，不能保证电站的经济、安全运行。总体来说，从以下两方面考虑，必须对部分老电站进行更新改造。

(1）老电站的设计标准、施工技术、设备工艺等无法满足新时期要求。

上世纪90年代以前，水轮发电机组产品定型生产，规格品种少，设计选型采取套用现成机型生产，所以很难满足电站实际需要。另外，当时制造工艺落后且质量差，水轮机转轮大多采用铸造工艺，其结构简单，叶片线型误差大，加工粗糙，光洁度差，造成水流脱流，引起机组振动、汽蚀、效率降低，有的转轮效率仅在70%左右。其他设备，例如：调速装置、发电机、励磁装置等配型不合理，也会导致机组效率低甚至不安全运行。辽宁省葫芦岛市的乌金塘水库电站建设于上世纪80年代，虽然电站水头有20m之多，但机组每发1kW・h电能却需要20m的水量，其效率低下可见一斑。

(2）水工建筑物、机电设备年久失修、老化严重。

经调查发现，部分老电站厂房经过多年的风雨侵蚀、地基沉降，厂房多处漏雨，屋顶茅草丛生，甚至可能坍塌；电站拦河坝出现漏点，输水洞进口淤积严重，进出口段老化破损；启闭失灵等。机电设备情况更是不容乐观，全省近50%的电站机组使用期超过20年，存在不同程度的机组漏水、漏油、振动加剧、噪音增大、效率降低、电机绝缘老化等现象。

综上所述，老电站存在着诸多安全隐患和发电效率低下等问题，需要进行必要的更新改造。

2.重要性

随着石油、天然气价格持续走高，煤炭燃料储蓄量有限及温室效应日趋严峻，世界各国对可再生能源的开发兴趣持续升温，可再生能源逐渐成为世界能源中发展最快的领域。在可再生能源中，水资源是利用技术较为成熟、分布地域较广、也是最为方便利用的能源。水资源有着得天独厚的特点，应该充分利用，使其更好地为人类生产、生活服务。更新改造老电站可以在很大程度上提高水轮机组利用率，从而达到充分利用水能资源的目的。同时，也可以使电站再次焕发活力，改善经营现状，使水电站经济和社会效益得以充分发挥。

三、更新改造的建议

1.国家和地方充分重视

老电站更新改造工作需要国家有关部门制定和落实发展农村水电的强有力政策，加大对农村水电更新改造工作的资金扶持力度以及各级部门对老电站更新改造的充分重视，这是农村水能资源合理利用以及农村水电事业蓬勃发展的基本保证。

目前，辽宁省正在编制《“十二五”水电新农村电气化规划》和《农村水电增效减排工程规划》，这无疑是全省老电站更新改造的良好契机。希望在各级政府、部门的政策及资金支持下，两个《规划》能顺利实施，这对辽宁省农村水电发展将产生深远影响。

2.做好电站改造前期工作

有条件的地区，可以制定该区域内老电站的更新改造规划，对电站经济效益及社会效益进行深入分析，并提出切实可行的改造方案。具体来说，可以通过一些有实力、有资质的设计单位做好对大坝、水电站的基本情况评估，包括改造、扩容优化方案的鉴定，也可由电站经营方确定切实可行的改造方案，并报主管部门审核、备案；对已经确定的改造方案，相关部门尽快组织落实，包括资金、施工单位、设备引进单位等等；施工过程要严格遵守水利水电工程各项施工建设规范、法规，确保工程质量。

四、更新改造的措施

1.增加小机组

对于电站所在河流径流条件较好，而电站单机装机容量较大的，可以考虑增加小机组，这样可以最大限度的提高水资源利用效率，电站经营方式也更加灵活，经济效益会有较大幅度提高。

2.更换水轮机转轮

转轮是水轮机的心脏，转轮性能的好坏直接影响机组的效率。当水轮机效率低或者水轮机过水流量受阻而影响发电机出力时，可以通过更换性能好的转轮来解决。实践证明，通过更换转轮可使机组效率提高5%～10%，效益十分可观，有的电站当年就可将更换转轮的投资收回。

3.更新机组可拆装部件

部分农村水电站设备严重老化，出力严重不足，而且影响电站安全运行。为节省投资，缩短机组改造时间，可以保留埋设部件，如蜗壳、座环等，其他可拆装部件可重新加工更换。对于国内生产厂家采用新技术、新工艺、新材料生产的可拆装部件，也可以用于机组可拆装部件的更换，可以提高机组运行效率。

4.整体更换机组

对于机组选型不合理，无法再继续运行的，或机组运行时间较长，各个部件磨损严重，修复的费用与更换新机的费用相当的，或者机组结构上有致命的缺陷，其改造难度极大的，可以考虑整机更换。通过调查，在辽宁省69座需要更新改造的农村水电站中，有20座必须要进行水轮机组的整体更换。

5.水工建筑物更新改造

对于电站水工建筑物设计不合理、破损严重及存在严重安全隐患的，考虑对其进行更新改造。例如，厂房屋顶破坏严重的，可以采用彩钢屋顶，既经济又美观；大坝出现渗漏的，必须进行除险加固，保证安全运行。

6.提高电站的自动化水平

提高电站的自动化水平是降低运行成本的一个重要方面。积极推广使用先进自动化设备，选择适用农村水电站的自动监测、控制和保护设备，对其实行遥测、遥信、遥调和遥控，使电站运行实现自动化，做到“无人值班，少人职守”。提高电站运行的经济性、可靠性和安全性，是技术更新改造的目的之一。

新设备和新材料、新工艺层出不穷，敢于使用才能促进农村水电大跨步的向前发展。

五、结束语

通过对10座水电站的抽样调查，得出更新改造的电站投资成本基本在6000～8000元/kW以内，有些情况较好的电站投入将更少，而经过更新改造的电站，平均发电量提高19%左右，回收改造成本最多在6年以内。也就是说，更新改造一座电站远比新建电站要节省更多财力、物力、人力。随着电站效益的提高，会使电站具有更多的资金来进行日常维护和保养，电站自身运营将进入良性发展轨道。

老电站的技术更新改造过程不是简单地以新换旧，而是一个再利用、再创造的过程。确切地说，必须站在科学、可持续发展的角度来考虑制定技术方案，才能取得预期效果，达到提高效益的目的。