水利水电工程经济评价与节能分析

【摘要】随着资源节约型、环境友好型社会建设标准的深入，水利水电工程的建设中，控制节能降耗已经成为每一个施工单位都必须落实的关键性任务与目标，更是水利工程在现代能够得到长远发展的必经之路。其中的水利工程项目的固定资产的经济评价与节能评估是加强节能工作的重要组成部分，只有充分开发了水电站的节能潜力，才能够合理的利用资源，有效的提高能源利用率，对于工程的设计优化有着极其重要的意义。

【关键词】水利水电;经济评估;节能分析

引言

节能降耗逐渐的成为了水利工程中各个环节的重要任务之一，但是由于我国大部分水电站发电机组仍然不够完善，这就导致了资源的大量浪费。目前来说，我国建筑物消耗的能量仍然是主要的能源消耗，只有提高建筑水电工程节能技术，合理运用能源，将可持续发展是绿色经济管理概念深入贯彻到水利水电行业，使其逐渐适应能源转变的潮流，大力推广节能技术，使得节能减排的目标渐渐地得以实现，进一步解决能源短缺的问题。

1、给排水功能的节能设计

1.1 设计完善的自排水功能。自排水功能需要做到的就是通过水利工程前后的水位差达到自流排水的目的，这一过程是不需要动力协助的;而所谓的强排就是通过动用水泵等排水装置强行排水，这两种方法都可以在汛期的时候快速的排除河道与库区的存水，不过相比较来说后者的能源消耗明显大于前者。所以在大多数的水利工程排水功能的设计中都会将设计的重点转向对自排水功能的设计。实际情况中，影响着自排功能的结构很多，不过多数情况下，河道的结构、对于水系的安排和水利工程中水闸的结构特点的影响最为重要。因此，现在一大部分的水利工程都会根据实际的施工情况来逐步建立相对比较完善的防水防洪排涝系统，并且更加深入的优化水系安排。在进行河道断面和水闸孔宽的选择时要科学合理的比较其安全性、经济性和实用性，得到较为合理的方案进行施工，这样不仅能够减少泵站的建设数量，节约资金与施工材料，而且还能够使得水闸闸门的关闭通过水闸前后的水位差来实现，运用此种方法就能够得到一个较为完善的自排水功能的调节系统，达到有效的节约能源的目的。

1.2 通过控制水压保护好给排水器件。操作人员要充分的重视水压的作用并且要对其进行有效合理的控制。首先，应该对水压有着清楚的准确的测量，争取得到较为准确的水压范围;其次就是要有效的控制水压，通过合理有效的手段进行减压，杜绝超压出流现象的发生;最后一点就是设置减压阀，通过减压阀来控制单位时间内的水流量。

1.3 新能源的利用及热水供应。为了避免水资源的不必要浪费，给排水设计中热水的供应系统也应该得到充分的考虑，其中包括了在满足使用需求的情况下要最大限度的减少热水的使用;管道输送过程中对热水造成的不必要的损失以及如何谨慎的选取新型的环保节能的保温材料;还有就是开发与新能源相适应的新型的节能产品等。

1.4 科学合理规划排水模式。在设计水利工程的区域排水系统中，大多数都会对二级排水水位进行合理的选择，并且取消一级排水泵站，通过地面与河道的高度差使得一级排水直接排入二级排水河道。虽然这种方法使得二级排水泵站工作的时间相应的增加，不过二级排水河道有着蓄水的功能，总的来说其功耗是远远小于一级排水泵站的能耗的，起到了节能减排的效果。

1.5 雨水的积蓄及水资源的循环利用。对雨水资源的开发利用一方面保护了环境，另一方面还有助于水资源的循环再利用。上世纪80年代起，西方国家就对雨水资源进行了一定程度的研究、开发和利用，但是这也必须要依据当地情况来决定并采取措施。当收集到雨水等水资源后要对其进行处理，然后集中分配使用。应当注意的是这些排水处理需要满足管理方面的要求，还能够稳定水质的处理效果，在经济上也应该达到节约的要求。这就要求工作人员不断的学习科学文化知识，加快研发脚步，运用新工艺充分开发水资源的循环再利用。

2、电力工程的节能设计

2.1 合理选择水泵参数，提高泵站装置效率。在整个的水利工程泵站的设计中，水泵的选择极为重要，要根据设计要求规范的选取水泵的参数， 包括口径、比转速、水泵泵型等，这是为了让水泵能够高效的工作所必须做到的前提。我们所说的泵站的装置效率就是指从泵站的入水口到出水口的全部的泵站的效率，它不仅反映了水泵电动机组的重要作用，而且还与闸门、进出水通道等相关联的建筑物的水力消耗有关。如果已经选用了高效的水泵电机组，那么就应该降低这些建筑物的水力消耗，合理有效的选择流道布置，来达到提高泵站的装置效率，降低流道水力消耗。

2.2 变压器节能措施。在进行变压器的选择时，应该依据实际情况选择所需的类型与数量，要选用节能型的变压器而不是高能源消耗的变压器。因为变压器所承载的压力的消耗和变压器的效率是正相关的关系，而变压器的效率又与所承载的压力的功率有着直接的关系，因此在选用时，仅仅在变压器的空载损耗和短路损耗两方面来说，同样都是10千伏的变压器，节能型的减少41.5%，普通的为13.9%。当然了，如果承载的压力出现了变化，那么就需要科学的更换某些相对来说能源消耗高的变压器，采用新型的节约型变压器，如果变压器长期处于轻载状态，那么就要更换成相匹配的变压器，进一步降低能耗。

2.3 线路损耗节能措施

2.3.1 控制导线的长度。导线的长短对于节能降耗也有着很大的作用，如果导线太长，运载能量所走的线路就会变长，损耗的能量就会相应的增加，所以导线应该尽量使用较短的。这就要求在进行线路的布局时避免线路发生不必要的弯路，尽量遵循两点之间线段最短的布线原则;其次就是低压的线路要减少回头或者不回头，这样就能够减少能源在线路中的浪费;变压器的安装地点要选择在靠近承载压力的地方，尽量缩短供电的距离。

2.3.2 选取电导率较低的材料制作的导线。经过大量的实践和研究得知，铜的电导率最低，最适合成为电线的制作材料。但是铜的使用也要有节制，在实际操作中要尽量的节省，采取科学合理的节能措施，比如像一类、二类建筑中由于承載压力大，就采用铜芯电线，承载压力较小的建筑就选择铝芯电线作为制作材料。

2.3.3 通过提高功率因数来降低能量的损耗。提高功率因数时可以减少一部分不必要的设备的供电，采用功率因数较高的同步电动机等，进而提高企业的原始功率因数;也可以使用电感应的气体放电灯，并且将它们用单独的电容器安装，这样可以有效的提高功率因数，使得进行高低压传输时的超前无功功率降低，同样也可以使用静电电容器达到无功补偿，提高功率因素的目的。

2.4 照明设备的节能措施。要将自然光和室内光进行合理的分配，更多的使用自然光源，以此来节省电能，在基本满足照明标准的前提下将单位面积电灯安装率控制在合理的范围内，所使用的灯光源最好采用高效率的钠灯等类似的气体发光光源。

3、建筑物的节能设计

3.1 建筑屋面的节能设计。水利水电工程中建筑屋面的设计也要遵循绿色节能的原则，采取增加保温层隔热的方法来节约能源，在屋面板和防水层之间添加保温材料来阻止室内外的热交换从而进一步节约能源。而屋顶的保温材料要具有质量轻，吸水率低，高反射性的特点，外墙应该使用遮阳材料使得屋面吸收的热量达到最少。进行铺设时要选用屋面反铺法，这样做的好处是能够在保护防水层的同时便于后期进行维护检修。

3.2 建筑门窗的节能设计。建筑门窗的节能设计主要体现在门窗缝隙的处理。对于框架缝隙来说，首先需要用泡沫胶填充，然后用水泥或其他填充材料密封找平。为了能够更好的达到理想的保温效果，窗口玻璃应该选用中空的双层玻璃。门窗的设计要符合其使用的具体条件，比如对雨水的渗透性、抗压性等等都要考虑进去。在门窗框和墙体等建筑物连接的地方要使用水泥砂浆进行严密性处理，以防止渗水漏气情况的发生。

3.3 建筑墙体的节能设计。利用空心砖的弱热传递性来使得建筑达到冬暖夏凉的效果，这就是墙体的节能设计的基本思路。其中对外墙的保温处理是重中之重设计者要根据设计图采用适合的保温材料和施工工艺，有针对性的解决问题，保证建筑的节能作用。具体的外墙保温技术有以下几种：

3.3.1 聚苯板现浇混凝土墙体保温技术。具体做法就是将聚苯板放置在混凝图剪力墙系统中的建筑模块内，并且需要在外侧进行混凝土浇筑，然后混凝土和聚苯板快速浇筑成型复合墙体，达到保温的效果。

3.3.2 外挂式外墙保温。這个是由两个系统组成的，即机械固定的EPS钢丝架板和EPS板薄抹灰外保温。前者包括机械固定装置、EPS钢丝网及饰面层等材料，后者需要EPS板保温层饰面涂层等。

3.3.3 聚苯颗粒保温料浆保温技术。这种技术有着很好的抗热保温及饰面的效果，因为制作时通过界面、聚苯颗粒保温层及饰面层等形成，并且简单易行，技能提高工作效率又能减少工作强度，能够防止因为施工技术不当产生的墙体脱落、空鼓问题的发生。

4、结语

为了更加有效的使用自然资源，充分利用水利水电工程的节能降耗功能，水利建设部门要在节能降耗设计环节和工程优化方面提出更加严格的要求，工程人员也应该将理论与实际结合，加快水利工程的节能设计脚步，使其应有的功能得以发挥。

参考文献：

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[2]隋仁敬.浅谈节能建筑中的电气设计与安装[J].城市建设理论研究，2012，（17）.

[3]郭应杰.水利工程节能的意义和措施探析[J].大科技，2012，（16）.

作者简介：刘治国（1971-），男，河南三门峡人，本科，中国水利水电第十一工程局有限公司，工程师。研究方向：水利水电工程施工与管理。