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1我國小水電資源

在我國小水電指裝機容量不超過50MW(含50MW)的小型水電站，據全國農村水電資源復查初步成果（見表1），50MW及以下的小水電資源技術可開發量達到128GW，年發電量為450TWh。至2004年我國已開發小水電裝機容量為34.66GW，已開發的小水電資源占可開發資源的27%，已開發的小水電裝機占全國水電總裝機的35%，小水電發展的資源空間，非常巨大。

我國小水電資源廣泛分布在全國1600多個山區縣，主要集中在中西部地區，其中西部地區小水電技術可開發量占全國的67.6%；中部地區小水電可開發量占全國的16.8%；東部地區小水電可開發量為15.6%。我國西部小水電資源目前僅開發了約10GW，占可開發水電資源的11.6%。開發水平偏低，存在著極大的發展空間。我國小水電技術可開發量及已開發量對比圖（見圖1）。

我國小水電資源開發量位居前6位的省區是廣東、四川、福建、云南、湖南、浙江，開發量分別為4740、4560、4150、2810、2810和2290MW。2003年開發率居前5位的省區是廣東、福建、浙江、廣西和湖北，開發率分別為75%、59%、53%、49%和48%。

2小水電技術發展現狀

小水電技術主要包括水能資源規劃利用技術，小流域開發治理技術，建筑物設計施工技術，小型水輪發電機組研發和制造技術，水電站計算機監控技術，電網自動化調度技術及輸配電技術等。其中流域規劃技術發展迅速，流域規劃技術主要包括小流域梯級開發、龍頭水庫開發、高水頭電站跨流域開發等，在注重建設環境友好型工程的今日，通過把流域作為一個有機的整體，進行戰略研究，找出符合整個流域最大水力資源利用率、最大發電效益、最大社會效益和環境效益的開發方案，使小流域得到統一合理利用。

小水電的水工建筑物技術主要包括：砼重力壩、砌石拱壩、小型砌石連拱支墩壩、砼拱壩、橡膠壩、砼面板堆石壩、土壩等擋水建筑物技術；發電引水、跨流域引水等引水建筑物技術。小水電水工建筑物投資比例大，工程進度也受其制約，水工建筑物一直是工程建設方案比選的重點，優化設計技術得到普遍應用。

小水電設備技術水平已有顯著提高，主要表現為：水電設備開始由常規設備向微機型設備轉型，自動控制系統進入計算機數字控制階段。經濟較發達地區已采用了先進的調度自動化系統和變電站綜合自動化系統，部分水電站和變電站實現了無人值班。技術改造和節能技術在各地也普遍得到推廣應用，一些小水電站通過采用置換高效轉輪、新型勵磁裝置等新技術和新裝備，設備效率大幅提高，取得了可觀的經濟效益，電站的更新改造勢頭良好。

我國水電站優化運行及流域梯級優化調度發展很快。梯級電站的梯調計算機監控系統采用分層分布式結構，和水情測報系統接口，能對水庫上游降雨量、水庫水位等水文信息的自動接收，從而實現流域梯級電站優化調度。

小水電配套電網網絡結構趨于合理，布局更可靠，運行更靈活，供電能力和質量有了顯著提高，低壓線損率普遍從改造前的25%降低到12%左右。自《農村水電電力系統調度自動化規范》（SL/T53）以來，農村電網調度自動化的水平逐步提高。目前，各地已部分實現了地區調度自動化或縣級調度自動化。同時我國大力推廣變電站自動化，目前農村35kV、110kV變電站積極采用微機綜合自動化系統，部分已實現無人值班或少人值守。

在總結工程經驗和科技成果的基礎上，水利部了涉及小水電規劃、設計、施工、質量、管理、試驗、設備等各個環節的行業技術標準，形成了具有中國技術特色的小水電技術標準體系，很好地指導了我國小水電的建設和管理。

3小水電技術發展前景

我國的小水電開發主要是服務于地方經濟建設，尤其是廣大農村地區。小水電開發的一個重要特點是與農村經濟發展和實現農村電氣化密切結合起來，近20年來，國家以水電農村電氣化形式組織小水電開發。隨著我國農業結構升級、農村經濟壯大和農民致富步伐的加快，目前小水電已進入到一個新的發展時期,小水電也成為滿足農村電力需求、解決無電人口、扶貧、保護生態、替代常規電力等多目標的系統。小水電的發展，離不開小水電發展方針和發展目標的指導。

滿足農村電力需求與解決農村地區無電問題始終是小水電的主要目的之一。在未來小水電的發展重點放在提高農村貧困人口收入、實施小水電代燃料生態保護工程改善當地生態環境、加大小水電產業規模以替代常規能源等方面，從而為實現國家的可持續發展發揮積極的作用。

黨的十六大明確提出了“全面建設小康社會，在優化結構和提高效益的基礎上，國內生產總值到2020年力爭比2000年翻兩番”，并且提出“到2020年基本上實現工業化”的奮斗目標。屆時我國農村社會經濟、能源供應結構、農村居民用能方式、電力消費總量也將發生巨大變化，這給小水電的發展指明了方向。

小水電到2020年的發展目標，不能簡單地按某一固定的增長率測算，更不能按翻兩番這樣的目標推算，因為它的發展最直接的受到資源的制約，可開發量有限，越開發越難，每年的開發量在控制好節奏、實行合理有序穩定的開發之后，也會進入下降期，最終會開發殆盡。筆者認為可以通過對不同省份的發展比較，為我們合理確定小水電2020年的發展目標提供參考。

2004年我國人均國內生產總值（GDP）已突破1000美元，預計2020年將達到3000美元，其中沿海部分省份的人均GDP已經接近3000美元，例如，據2004年的統計數據，浙江為23942元，廣東為19316元；2005年浙江人均GDP在3000美元之上，廣東估計一到兩年也將達到。這兩個省份的發展實踐可以認為是我國未來社會發展的范例，小水電的開發也是這樣，廣東和浙江的小水電在2003年的開發率已經分別達到75%和53%，據此可以很有信心地匡算出全國小水電2020年的發展目標，尤其在2005年伊始得到了國家可再生能源法大力支持的有利條件下，我國小水電2020年能夠實現開發率53%～75%，甚至更高的目標。相當于2020年全國實現小水電裝機容量68～96GW，若按平均開發率65%以上計算，裝機容量將達83.2GW以上。

我國小水電技術發展的指導思想是：以“科學技術是第一生產力”的思想為指導，堅持為農業、農村、農民服務的方向，以滿足農村經濟社會發展對農村水電的需求為目標，以現代技術和現代管理為手段，以小水電廠及配套電網自動化、信息化技術為重點，不斷提高小水電行業的技術水平及運行管理水平，保證發、供電質量，提高發、供電的安全性、可靠性、經濟性，增強小水電的經濟實力和市場競爭能力，為小水電事業持續快速健康發展提供技術保障。技術發展所遵循的原則是：明確目標，統一規劃，加快實施，適當超前；技術先進，設備可靠，簡單方便，經濟合理；嚴格執行國家技術標準，優先選用系列化產品；以國產技術和設備為主，適時引進國外關鍵技術和設備。技術發展總體目標是：2010年前，50%的小水電站及配套電網達到現代化水平。2015年，小水電行業全面實現現代化。通過科技創新，管理創新，使小水電市場競爭力明顯提高。

現階段小水電企業將大量的精力放到承攬項目上，經營機制靈活；但是，技術開發大多數在吃老本，滿足現狀，開發機制弱化表現突出。

在未來小水電設備制造領域，通過創新開發機制，推動以龍頭企業為主體的產學研合作，結合引進、消化、吸收國外先進技術，加快形成具有自主知識產權的核心技術，增強產業核心競爭力；同時大力扶持科技型中小企業的技術創新活動，增強中小科技企業的技術集成與產業化能力；對影響行業發展的關鍵技術，加大行業研究開發經費投入，發揮科研院所知識和科技人員密集的優勢，加強自主創新，提高國家競爭力。通過以企業技術中心，工程中心，科技型中小企業研發中心，和國家科研院所的實驗室等載體，構建產業科技成果轉化平臺。行業管理部門定期編制新技術、新產品、新材料的國家指導目錄，加快技術開發成果的普及和推廣，從國家戰略的角度，創建資源節約型社會。

發揮行業協會和專業學會等中介組織、技術創新組織的作用，營造鼓勵和倡導創新的良好環境。積極開展科技人員繼續教育和職工技術培訓，逐步完善專業輪訓和技術考核制度，加強質量管理，提高農村水電職工的業務素質。

制定農村水電現代化的實施細則，出臺水電站、變電站設備更新改造和電站系統自動化建設具體實施的標準，逐步實現包括水電生產管理、財務管理、人力資源管理、電力營銷管理、辦公自動化等信息管理自動化。

對于農村水電站，重視流域梯級滾動開發，梯級電廠要按流域整體規劃進行設計和建設。優先開發具有季調節能力以上的水電廠。新建水電廠都要按無人值班（少人值守）進行設計和建設。要對水電廠改造做出整體規劃、總體設計。推廣使用新型高效水輪發電機組。總裝機5MW以下的水電廠，可采用集中與分散相結合的計算機監控系統，水電廠計算機監控系統要逐步實現電廠經濟運行，梯級電廠要實現梯級優化調度。直流系統應和計算機監控系統通信。調速器可采用微機調速器或油壓操作器。電廠油、水、氣等輔助設備系統要向控制與主機一體化方向發展。推廣采用免維護或維護簡單、維護量小的設備。廠房建筑設計應逐步實行標準模數，廠房建筑風格、造型和內外裝修必須與周圍環境相協調，要與美化環境、發展旅游相結合。

另外，低水頭水電站的開發比例將會加大，機組的類型和布置也會多樣化。變速和變頻技術、高壓發電機（Powerformer）等設備和技術，在小水電站中得到應用。合成材料在小水電方面的開發應用將變得廣泛。對于一些水電站，對主要部件甚至整個電站進行預制，采用箱式整裝小水電，既快速又標準，該產品在產量上和規模上會得到發展，產品的系列會更齊全。

小水電開發的市場前景廣闊，在未來15年的開發過程中，降低工程造價與減少運行費，提高資源利用率，加強水電站環境和安全問題的技術是最具市場競爭力的。

參考文獻：

[1]中國水力發電年鑒第八卷（2003）[M].北京：中國電力出版社,2004.

[2]農村水電技術現代化指導意見[EB/OL]./jndt/web/2003-5-12.htm.