小型水电站运行效率提升与节能减排策略分析

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闫卓卓

山西省实验中学,山西太原 030000

摘要

小型水电站作为清洁能源供应体系的重要组成部分,在区域能源保障与生态保护中发挥关键作用。当前部分小型水电站存在运行效率偏低、能源损耗较大、减排措施不足等问题,制约其绿色可持续发展。本文结合小型水电站运行特性,分析其运行与节能现状及制约因素,从设备优化、运行调控、管理强化等维度提出运行效率提升策略,同时明确能源损耗控制、环保技术应用等节能减排关键措施,为小型水电站实现高效低碳运行提供理论参考。


关键词

小型水电站;运行效率;节能减排;设备优化;运行调控

正文


引言:小型水电站具有投资规模小、建设周期短、适配区域能源需求等优势,广泛分布于中小流域及偏远地区。在“双碳”目标导向下,提升小型水电站运行效率、强化节能减排能力,既是降低运营成本、提升经济效益的核心需求,也是践行绿色能源发展理念的必然要求。基于此,深入分析小型水电站运行与节能痛点,构建科学可行的效率提升与节能减排体系,对推动小型水电站高质量发展具有重要现实意义。

一、小型水电站运行与节能现状

(一)运行效率现状。小型水电站整体运行效率受设备性能、运行方式、管理水平等多重因素影响,部分早期建设的电站存在机组老化、设备匹配度不足等问题,导致能量转换效率偏低。同时,多数电站缺乏精准的运行调控机制,难以根据水文条件、负荷变化及时调整运行参数,进一步降低了整体运行效率,无法充分发挥水能资源的利用价值。

(二)节能减排短板。小型水电站虽属清洁能源项目,但在实际运行中仍存在明显的节能减排短板。能源损耗方面,存在管路泄漏、设备散热严重、辅助设备能耗过高及弃水浪费等问题;减排环节,部分电站缺乏完善的生态流量保障设施,且机组运行产生的噪声、油污水排放等环保问题未得到有效管控,与绿色发展要求存在差距。

(三)核心制约因素。小型水电站运行效率与节能减排水平提升的制约因素较为复杂,主要包括三个方面。技术层面,缺乏先进的监测与调控技术支撑,关键设备升级改造资金不足;管理层面,运维人员专业能力不足,缺乏系统的节能管理体系与考核机制;外部层面,部分区域电网接入条件有限,导致电站出力受限,间接加剧了能源浪费。

二、小型水电站运行效率提升策略

(一)设备优化升级。聚焦核心设备性能提升,开展全面的设备排查与评估,对老化严重、效率偏低的机组及辅助设备进行更新改造,选用高效节能型设备。同时,加强关键设备的技术改造,优化转轮、导叶等核心部件结构,提升设备适配性与稳定性,减少设备运行过程中的能量损耗,从硬件层面奠定效率提升基础。

(二)精准运行调控。建立基于水文条件与负荷需求的精准运行调控机制,借助信息化技术构建运行监测平台,实时采集水位、流量、机组转速、负荷等关键数据,实现运行状态的动态监控。根据监测数据优化运行参数,合理分配机组负荷,避免机组在低效区间运行,同时精准匹配来水与发电需求,减少弃水现象,提升水能资源利用率。

(三)强化管理效能。完善运维管理体系,制定覆盖设备巡检、维护、检修、节能操作等全环节的标准化流程,明确各岗位的职责边界与操作规范,形成“人人有责、层层把关”的管理格局。建立科学的考核激励机制,将运行效率、能耗指标、减排效果等纳入运维人员绩效考核体系,设立专项节能奖励,对成效显著的团队或个人给予表彰,充分调动员工的节能积极性。加强运维人员专业培训,构建分层分类培训体系,针对基层操作人员开展设备操作、故障排查等实操培训,针对管理人员开展节能管理、新技术应用等专业培训,定期组织技术交流与案例研讨,提升全员专业素养。建立设备全生命周期管理机制,定期开展设备性能检测与评估,及时发现并处理设备隐患,合理安排检修计划,避免因设备故障导致的效率下降与能源浪费。

三、小型水电站节能减排关键措施

(一)严控能源损耗。针对电站运行中的各类能源损耗,制定全方位、针对性的控制措施,构建全流程能耗管控体系。在水力损耗控制方面,加强管路系统的日常检查与定期维护,采用超声波检测技术精准定位泄漏点并及时修复;对管路、阀门等部件进行保温隔热处理,减少热能损耗;定期清理拦污栅、进水口的杂物,降低水流阻力。在电力损耗控制方面,对变压器等关键电气设备进行节能改造,选用低损耗变压器,优化变压器负载率;采用无功补偿技术提升功率因数,减少无功损耗。在辅助设备能耗控制方面,优化水泵、风机等设备的运行模式,通过变频控制实现按需供能,避免设备空载或超负荷运行;对老化的辅助设备进行更新替换,选用高效节能型号。在水能利用方面,合理规划发电调度,结合负荷变化动态调整发电策略,提升机组负荷率,减少无效能耗,最大限度降低各类能源浪费。

(二)推广环保技术。积极应用绿色环保技术,构建“防控结合、综合治理”的生态环保体系,强化生态保护与污染治理。在生态流量保障方面,完善生态流量泄放设施,安装精准的流量监测与调控装置,确保泄放流量稳定达标,同时结合流域生态需求,动态调整泄放方案,保障水生生物的生存与繁衍环境。在水污染治理方面,建立油污水集中处理系统,对机组检修、运行过程中产生的油污水进行过滤、沉淀、降解等深度处理,达标后再排放;在厂区设置雨水收集与净化设施,避免雨水携带污染物进入流域。在噪声污染控制方面,选用低噪声设备,对机组、变压器等噪声源采取隔音、减震、消声等措施,在厂区周边种植降噪植物,构建绿色隔音屏障。此外,推广应用水土保持技术,在厂区及周边区域开展绿化工程,减少水土流失,提升电站生态承载力。

(三)构建绿色运维体系。建立全流程、全要素的绿色运维体系,将节能减排理念深度融入运维管理的每一个环节。搭建能耗与环保监测预警平台,在关键能耗点、排污口安装在线监测设备,实时跟踪能耗变化与污染物排放情况,精准定位能耗过高或排放超标的环节,及时发出预警并督促整改。推行绿色运维耗材管理,优先选用环保型、节能型、可降解的运维材料与耗材,减少运维过程中产生的污染物;建立耗材回收机制,对废旧设备、材料进行分类回收与资源化利用,降低资源浪费。定期开展全面的节能与环保评估,邀请专业机构对电站运行效率、能耗水平、减排效果进行检测评估,结合评估结果优化运维策略与技术方案。加强绿色运维文化建设,通过培训、宣传等方式提升运维人员的环保意识与节能理念,形成“人人参与绿色运维”的良好氛围。

结束语:提升运行效率与强化节能减排是小型水电站实现绿色可持续发展的核心路径,也是助力双碳目标实现、推动能源结构转型的重要举措。小型水电站需立足自身运行现状,精准破解技术、管理、外部环境等方面的制约因素,通过设备优化升级筑牢硬件基础,借助精准运行调控提升资源利用率,依靠强化管理效能保障措施落地,同时以严控能源损耗为核心、推广环保技术为支撑、构建绿色运维体系为保障,全方位提升节能减排能力。未来,随着智能化技术、绿色低碳技术的不断迭代与融入,小型水电站应积极拥抱技术变革,加快数字化、智能化转型,推动形成流域内多电站协同运行模式,实现水能资源的统筹优化利用。同时,需加强与政府、电网企业的协同配合,争取更多政策支持与资源保障,持续完善运行与管理体系。相信通过多维度发力,小型水电站将进一步发挥清洁能源优势,在保障区域能源安全、促进生态环境保护、推动绿色经济发展等方面贡献更大力量,为实现人与自然和谐共生的发展目标提供坚实支撑。

参考文献

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