三门峡水电站运营管理模式研究

三门峡水电站运营管理模式研究内容摘要：

kw， 由于这段时间较长，机组大 修也安排在这一时期。 34月份春灌时期坝前水位保持较高，且桃汛期间入库水量充 沛，电站基本上是满负荷运行。 到 6月份，由于将要进入汛期浑水发电，陆续安排 进行卜 5号机组讯前水下部分检查工作，至 6 月中旬，水位降至 VSldra， 7 号机退出 运行，至 6 月底，水位降至VSOSm。 这一时期电站出力一般在 2535 万 Kw， 整个非讯期 910 机组运行工况好，效率高，发电耗水率低。 讯期只有 15 号机组进行浑水发电，一般 是 45台机组，审机出力是额定功率的 75%左右，电站总出力约 20 万 Kw， 讯期机组运行 工况较差。 ,2 三门峡水电 站在黄河治理中的地位及作用 枢纽工程修建以后，使黄河治理幵发进入了一个新的阶段，改变了历史 h仅限于 下游的治黄方略，是黄河除害兴利的重大转折与实践。 工程经过两次改建以后，在防 洪、防凌、灌概、供水、发电等方面发挥了显著的社会效益和经济效益。 —— 确保黄河下游的防洪安全，是三门峡水利枢纽的首要任务。 黄河自古以来水 害频繁，以多沙、善游、善徙、善决著称，历史上， f游‚三年两决门，百年一改道‛， 是世界上最难治理的河流之一。 三丨’ j 峡水利枢纽工程控制了黄河中游北干流山陕区间 及径、北洛、渭河 流域两个主要洪水来源区，并对第三个洪水来源区一三门峡至花 [。 ^ 口间一的洪水起到错峰和调节作用，缓解了 F 游防洪抢险压力，降低了下游提防出险 加固次数，减轻了下游洪水威胁。 自 1960 年 9 月投运以来， 三 门峡以上地区曾出现 6 次流量大于10000m3/s 的洪水，其中 1982 年 7 月黄河花园口洪峰流量 15300m3/s， 7 天洪 水量 50 亿m3， 为新中国成立以来下游第二大洪水，通过三门峡水利枢纽的控制运用 和其他滞洪工程的共同作用，削减了洪峰流量，确保了黄河下游的安澜。 二门峡水利 枢纽建成运用 43 年来，黄河下游岁岁安 澜， T“里大提安然无恙，减少国民经济损失约 66 亿元。 —— 在防凌方面，黄河下游河道在河南省兰考县折向东北，河道上宽下窄，且多 弯道。 沿程讳度遂渐升高，气温上高下低，从而形成冬季冰冻封河自下而上，解冻开 河顺序自上而下的现象。 在封河及幵河期间内流冰常常堵塞局部河段形成冰塞或冰 坝，从而抬高水位俺没广大滩 K 和造成提防决口，危及下游两岸广大地区的人民生命 财产安全。 凌汛决口，危害很大，难以防治，历史上素有‚凌讯决口，河官无罪‛之 说。 据历史资料的不完全统计，1883年至 1936年的 54 年中，黄河下游山东境内有 21 年发生凌讯决口， n门多达 40多处，平均 5年就有两次凌讯决口。 三门峡水利枢纽投 运后，黄河下游防凌工作进入了以水库调节河道流量为主的综合防凌新阶段，避免了 下游小流量封河，为‚文开河‛创造了有利条件。 1966 年以来，黄河下游发生严重凌 讯 6 次，如 1966 至 1967 年，下游封河总长 616km,由于三门峡水利枢纽适时运用，削减 了开河凌峰实现了平稳开河。 三门峡水利枢纽运用 43 年来，减少凌讯国民经济损失约 11 亿元。 —— 在灌溉和供水方面，由于三门峡水利枢 纽的建设运用，使下游灌概面积发展 到 230万 hm2以上。 据统计，从 197； ]年至今，三门峡水库春灌蓄水总量约；《 4. 6亿 m3， 向河南、山东沿黄灌。 ^补水 280亿 m3， 增产粮食 40多亿 kg。 除灌区外，还为中原、胜 利两大油田和沿黄城镇提供了工业用水和生活 ffl水，多次为河北，天津及青岛供水， 促进了下游沿岸地区工农业的发展。 按 1995 年可比价格计算，二门峡水利枢纽灌慨效 益为 19. 2亿元。 三门峡水利枢纽在建成以后的 K十年中，在黄河下游的防洪、防凌等任务中发挥 了至关重要的作用，确保了黄河下游五十年岁岁 安澜。 小浪底水库投入运用以后，三 门峡水电站在黄河下游防洪、防凌等任务中作用相对减轻 I但在讯期黄河中下游‚四 库联调‛及冬季防凌等任务中仍有着重要的地位。 三门峡水电站在河南电网及豫西地区的地位和作用 河南电网以火电为主，目前全网总装机容量 1329 万 Kw,其中火电 1102 万 Kw,水电 仅221 万 Kkw,不足总容量 17%，实际可调度容量 11001200 力 Kw。 丰水期华中电网向河 南电网送水电，枯水期河南电网向华中电网送火电。 随着工业发展，近几年河南电网 每年 最高负荷都以 10%以上的速度增长，但由于电网机组总容量增长相对较缓。 从 2020 年河南电网负荷需求量预测情况来看，夏季负荷高峰期需求量约 1350 万 Kw， 因夏 季水电受防讯影响，实际可调度容量约 1200力 Kw， 缺乏 150万 Kw。 三门峡水电站总装机容量 41万 KW,共有 22(MV、 llOKV出线 5条，主要供豫西地区 负荷。 电站在电网中的作用主要是调峰作用。 河南电网峰谷差较大，最大时达 400 万 Kw，每年最冷、最热时节，调峰成为电力调度的焦点。 三门峡水电站容量约占河南 电网峰谷负荷差的 10%,在系统调峰方面，水电 机组在开停机、调整负荷方面具有迅 速、灵活的特点，随着近几年电站 AGC (自动电量控制）、 AVC (自动电压控制）功能 的实现，这一特点更加突出。 从电站全年发电量来看，峰值电量所占比例超过 40%。 电站有 110KV、 22()KV两个幵关站。 其中 220KV升关站是豫西地区十分重要的环节 网站。 近几年来豫西地区电力增长较快，目前豫西地区属省局调度的机组总容量大概 有 400多万 Kw， 三门峡水电站约占 10%。 随着近几年河南电力工业快速发展及水电方面小浪底电站的投运发电，三门峡水 电站作用已没有以前重要，但在目前河 南境内电力相对缺乏、尤其是水电较为缺乏的 状况下，作为河南电网边缘的一个水电站，在系统调峰及事故备用方面依然有着较为 11 重要的作用。 三 门峡水电站历史沿革 电站的兴建 19M年，黄委会作出《关于 1953年治黄任务的决定》，并协冋苏联专家勘査黄河 干流潼关、二门峡坝地。 1954 年，苏联专家作出黄河规划报告，其中 S 要项目有三门 峡水利枢纽。 1957年 4月 13n， 三门峡水利枢纽工程开工兴建， 1958年 12 月 13日，水 利枢纽工程截流成功， 1960年 1 月 14日，二门峡水电站成立，同年 9月，三门峡水库蓄 水，水库运用方式为‚蓄水拦沙‛。 1962年，三门峡水电站第 台机组 2号机组安装完毕，投入试运行，之后由于库 区游积严重，不能正常蓄水发电，三门峡水库运用方式由‚蓄水烂沙‛改为‚泄洪排 沙‛。 1964年 12 月工程确定改建，被迫将该机组拆迁至丹江口水电站。 由于三门峡库区派积严重， 19651968 年，三门峡工程进行第一次改建，增建‚两 洞四管‛，改建之后，电站泄洪能力由 原来的 3080m3/s， 提高到 6000m3/s,水库排沙 比由原来的 55%,增至 %，潼关以下库区已由游积转为冲刷。 为进“步提高三门峡水库的排沙泄洪能力， 19691979 年，三门峡工程进行第二 次改建，打幵 18施工导流底孔，并改建 15号机组。 改建之后，库水位 315ra高程是 总泄洪量可达 9460m3/s。 1973年 ]979年， 15号机组投运发电，电站发电运行方式为 全年发电。 枢纽工程经过两次改建之后，从 1974 年开始，三门峡水库运用方式按‚蓄 清排浑‛运用，进行调水调沙。 1977 年，三门 峡水力发电厂成立，归属河南电力工业 管理局；由于泥沙水流对机组过流部件破坏严重，从 1980 年开始，三门缺水电站停止 讯期发电，讯期仅调相运行。 1983 年，三门峡水利枢纽管理局成立，并进行了体制改革，二门峡水力发电）■划 归水利枢纽管理局。 管理局为企业性质，实行 以水保电，以电养水‛经营模式。 为充分利用黄河水资源，攻克机组磨烛难题，从 1989年开始， 三 门峡水电站 J丨“始 12 进行浑水发电试验，至今仍在进行，报期水库的运用方式为‚平水发电、洪水排沙‛， 电站运行方式为低水头径流发电。 电站的运彳 r方式改变为非讯期清水发电和讯期浑水 发电试验方式。 浑水发电取得许多显著的科技成果，不仅提高了黄河讯期水能利用率， 同时为多泥沙河流上电站的运行提供了 i 贵的经验。 为提高非讯期黄河来水的利用宇 1，分别于 1994年和 1997年 ，三门 峡水电站扩装 6S、 7tt混流式发电机组； ]9982020年， K门峡水电站 Itt机组增容改造成功，电站总装机 容量达到 41 力 Kw。 1997年，电厂进行机构改革，减员增效，人员分流、内退。 管理 体制的深入改革和新形势下 的 发展 1999年， H门峡水电厂 检、管分开‛，电厂仅保留机关、运行分场、后勤中心， 并成立维护分场，对电厂内部的各方面管理更加重视，尤其是在电力投资、经营方面， 项目管理、合同管理、招投标管理等均取得了质的突破。 在设备技术改造和增强技术力量方面， 三 门峡水电站每年都要投入大量的 资金， 尤其是2020 年以后，三门峡水电厂 JT 始加大设备的更新改造力度，并大力引进、培养 技术人才，逐 iP 调整电站运普管理模式， g在提高电站的综合自动化水平和现代化管 理水平。 自 1999年小浪底水库投入运用以后 ，三门 峡水电站在承相防洪、防凌等任务方面， 发生了一些变化，非揪期水库允许最高运用水位有所降低，水库可调节库容减小，‚以 水保电‛方针贯彻难度加大，三门峡水电站在诸多条件的限制下对电站的经济、优化 运行进行了探索、研究和试验，并取得了显著的经济效益，三门峡水电站的运营管理 模式仍将是未来几年研究的一 个论文。 三门峡水电站面临的挑战和机遇 电力体制改革给三门峡水电站发展带来的机遇 国 家 对水电的政 策支持 积极发展水电是我国能源政策的重要内容，发电排放环保折价政策的实施将进一 步形成激励清洁电源发展的新机制，有利于水电生产经营业务的发展。 13 水电符合国家能源结构调整方向。 电力体制改革后，国家将形成激励清洁电源发 展的新机制。 水电是清洁、廉价、可再生的绿色环 保能源，并 amp。 往往具有防洪、灌概、 滞洪、错峰、栏沙等多种功能。 此外，与煤炭、石油、天然气等化石能源相比，水力 资源则是年年再生，14 理论上永不枯竭，大琐一 11 建成，只要水流不断将永远发电。 因 此世界上绝大多数同家都是优先发展水屯，让水电优先 i:网。 同时，同家积极运用市 场手段，调控火电的比例。 一 方面通过减少对煤炭生产的补贴，强化火电厂的环保排 放标准，另一方面继续压缩小火电，努力实现‚十 iL末期关停小火电和替代老旧机组 共 2500 万千瓦的目标。 新建的燃煤电厂主要采用单机容量 30 万千瓦及以上的高参数、 高效率 、调峰性好的机组，枳极推进循环流化床等洁净煤发电示范工程。 ，将提升水电的 竟争力 水电在竞价上网时具备低成本优势据测算，水电的建设成本高于火电。 按以往的 标准来看，就发电设备而言，水电比火电单位千瓦造价高 40%，历史 h正是高成本投 资和较长的建设期限制了国内水电幵发的进度。 但是，水电站的长运营期和低运行成 本却是火电站远远不及的。 目前国内水电公司运行成本一般是 — 元 /度。 而 火电厂需要购买和运输大量燃料，约占火力发电总成本的 6070%,目前火电运行成 本是 元 /度左右，随着煤炭价格的上涨，火电厂的发电成本还将上升。 因此，我 国历届政府都确定‚大力幵发水电，优化发展火电，适当发展核电‛以及‚西电东送， 南北互供，全国联网，水火互济‛的电力政策，对水电幵发起了不可估量的支持作用。 现行上网电价是主要按成本、利税要求和还贷要求定价，只按发电量计价，为单 一电量电价结构。 单一电量电价结构，没有合理体现水电调节性能的效益，特别是专 门承担电网特殊任务的抽水蓄能电站的削峰填谷功能，抽水蓄能电站和常规电站的事 故备用、调峰、调频、调 相功能等得不到补偿。 担任调峰和备用任务的水电站，给系 统带来很大的经济效益，但却因发电量较少，得到的冋报偏低，降低了效益和竞争力。 随着电力市场的逐步完善，适应‚厂网分开，竞价上网‛的两部制电价和峰 ?电价、 丰枯屯价将逐步推行。 两部制电价是由容量电价和电量电价两部分组成的电价。 在取一电量电价的基础 上增加了容量计量，通过分类容量的划分反映水电特点。 水电机组具有灵活的调峰性能，可用容量依据水库的调节性能不同，可分别承担 电力系统发电容量中的基荷容量和调峰容量，两部制电价中的容量及容量电价可按水 电站水库调 节能力和在系统负荷图上承担的位置进彳 /分类’反映水电调峰容量特性。 水电站在电力系统中承担的调频、备用等功能对系统安全、稳定运行所做出的独特贡 献，将在两部制电价的容量电价屮得到效益补偿 . 两部制电量电价釆用分时电价结构，分时电价主要有峰谷电价和丰枯电价。 峰谷 电价是根据 n负荷曲线的峰荷时段、低将时段、平荷时段系统发电可变成本的不同， 确定的具有一定价差的峰荷电价、低谷电价和平荷电价的上网电价结构。 丰枯电量电 价是考虑系统内水电 站的来水的季节性，在十水期将上网电价适尚降低，在枯水期将 上网电价适当提高，形成 具有定季节电量竞价的上网电价结。