小水電在電力行業(yè)中雖然不是主體，但其是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要能源選擇。

水利部近日印發(fā)的《2023年農(nóng)村水利水電工作要點(diǎn)》提出，“積極穩(wěn)妥推進(jìn)小水電分類(lèi)整改，實(shí)施小水電綠色改造與現(xiàn)代化提升，落實(shí)小水電生態(tài)流量”。那么，目前，我國(guó)小水電站現(xiàn)狀到底是什么樣？未來(lái)發(fā)展方向在哪里？記者圍繞上述問(wèn)題日前專(zhuān)訪(fǎng)了水利部農(nóng)村電氣化研究所副所長(zhǎng)、中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)小水電專(zhuān)委會(huì)主任委員董大富。

新時(shí)代對(duì)小水電提出新要求

中國(guó)能源報(bào)：如何正確看待小水電行業(yè)？在新時(shí)代背景下，小水電在能源行業(yè)中處于什么地位？

董大富：提到小水電，給人固有的印象是生態(tài)環(huán)境的破壞者，不排除個(gè)別小水電存在破壞環(huán)境的問(wèn)題，但大部分小水電反而是生態(tài)環(huán)境的修復(fù)者。新形勢(shì)對(duì)小水電的安全與生態(tài)提出了新要求，未來(lái)小水電的發(fā)展要滿(mǎn)足“人們對(duì)美好生活的向往”，可采用新技術(shù)、新方法、新理念，開(kāi)展小水電綠色發(fā)展與現(xiàn)代化提升，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，提升現(xiàn)代化運(yùn)營(yíng)管理水平。

改革開(kāi)放以來(lái)的40多年，小水電獲得了初級(jí)農(nóng)村電氣化縣、水電農(nóng)村電氣化縣、水電新農(nóng)村電氣化縣、小水電代燃料、農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造、小水電扶貧等國(guó)家資金投入，我國(guó)小水電裝機(jī)容量增長(zhǎng)了15倍。目前，*建成小水電站42400余座，總裝機(jī)達(dá)8100多萬(wàn)千瓦，占*水電總裝機(jī)容量的22.1%。按照*新供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗307克/千瓦時(shí)計(jì)算，2021年發(fā)電量相當(dāng)于節(jié)約了6855萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放1.7億噸。

小水電在電力行業(yè)中雖然不是主體，但其是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要能源選擇。作為清潔可再生能源，持續(xù)發(fā)揮著巨大的節(jié)能減排效益。此外，小水電兼具防洪、灌溉、供水、旅游、保護(hù)森林植被、水源涵養(yǎng)等社會(huì)、生態(tài)方面的綜合效益。發(fā)展面臨六方面難題

中國(guó)能源報(bào)：在您看來(lái)，目前我小水電發(fā)展面臨哪些難題？

董大富：我國(guó)小水電行業(yè)面臨六方面的問(wèn)題。一是小而散，管理難。由于城鎮(zhèn)聚集效應(yīng)，農(nóng)村人口減少，小水電站小而散問(wèn)題逐步凸顯，安全監(jiān)管難。二是設(shè)備老舊，存在安全隱患。部分電站運(yùn)行多年，未及時(shí)開(kāi)展技術(shù)改造，加之設(shè)備設(shè)施維護(hù)較差，存在一定的安全隱患。三是流域小水電群缺乏高效運(yùn)行調(diào)度技術(shù)支撐，水資源利用率偏低。四是人力成本逐年提高，從業(yè)人員年齡普遍偏大，不少小水電站面臨若干年后無(wú)人可用的境地。五是自動(dòng)化水平普遍偏低，許多老舊電站廠(chǎng)容廠(chǎng)貌差，與周?chē)h(huán)境不協(xié)調(diào)，不能滿(mǎn)足美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的需求。六是監(jiān)管手段不足，電站生態(tài)流量泄放還需完善，個(gè)別電站生態(tài)修復(fù)措施不到位。

中國(guó)能源報(bào)：您剛提到小水電小而散，到底有多小？有多散？

董大富：*小水電單站平均裝機(jī)容量為1792千瓦，以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶10?。ㄖ陛犑校槔?jiǎn)握酒骄b機(jī)容量為2460千瓦，單站平均裝機(jī)容量*小的是江西省，為940千瓦；200千瓦及以下座數(shù)超過(guò)1/5，500千瓦及以下座數(shù)約占1/2，1000千瓦及以下座數(shù)超過(guò)2/3。

至于小水電有多散，小水電站大都分布在農(nóng)村邊緣山區(qū)，甚至有些電站還沒(méi)有通路，交通不便。除了小、散外，小水電還弱。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶10省市單站平均發(fā)電收入約200萬(wàn)元，單站平均發(fā)電收入*低的江西省，約60萬(wàn)元。

建設(shè)生態(tài)友好型項(xiàng)目

中國(guó)能源報(bào)：在您看來(lái)，我國(guó)小水電未來(lái)現(xiàn)代化發(fā)展的主要內(nèi)容是什么？

董大富：主要內(nèi)容是建設(shè)生態(tài)友好型的小水電站。首先，要對(duì)設(shè)備設(shè)施更新改造，提高發(fā)電能力、降低安全風(fēng)險(xiǎn)。小水電改造過(guò)程中要采用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備，*提升水電站硬件現(xiàn)代化水平、運(yùn)行可靠性，提高水能資源的利用效率。例如，可對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組、勵(lì)磁、調(diào)速器、油氣水輔助設(shè)備、高低壓開(kāi)關(guān)柜、變壓器、控制系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)施進(jìn)行更新改造。

其次，應(yīng)用新技術(shù)建立智能化、集約化運(yùn)行模式，提高發(fā)電效益。小水電業(yè)主可采用物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備、AI圖像識(shí)別技術(shù)等提高遠(yuǎn)程感知與預(yù)警能力，增加安防系統(tǒng)，優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行。通過(guò)小水電實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行，達(dá)到“自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自控制”，改變單站獨(dú)立分散運(yùn)行的常規(guī)模式，以區(qū)域或流域?yàn)閱挝?，建立電站集群統(tǒng)一運(yùn)行模式，把分散的小水電站整合成一個(gè)跨越物理空間的虛擬電站，建立集控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)集約化運(yùn)行。

再次，統(tǒng)籌考慮梯級(jí)電站上下游，優(yōu)化水能資源利用效率。未來(lái)可根據(jù)水庫(kù)水位及來(lái)水預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)制定梯級(jí)電站機(jī)組運(yùn)行策略。例如，開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)、開(kāi)機(jī)順序、機(jī)組負(fù)荷、開(kāi)機(jī)時(shí)間等，以梯級(jí)電站集群發(fā)電效益*大化原則來(lái)調(diào)度各電站的運(yùn)行。

*后，改變一支隊(duì)伍運(yùn)維一個(gè)電站的“一對(duì)一”管理模式，整合人力資源，組建一支*化團(tuán)隊(duì)，管理一個(gè)區(qū)域的電站，建立物業(yè)化管理模式。

中國(guó)能源報(bào)：如何實(shí)現(xiàn)小水電的可持續(xù)發(fā)展、“雙碳”目標(biāo)下的高質(zhì)量發(fā)展？如何更好地發(fā)揮出小水電清潔可再生能源的重要屬性？

董大富：新時(shí)代對(duì)小水電提出了新要求。未來(lái)，小水電企業(yè)采用新技術(shù)、新方法、新理念實(shí)現(xiàn)小水電綠色發(fā)展和現(xiàn)代化提升，利用調(diào)節(jié)儲(chǔ)能特點(diǎn)與新能源融合發(fā)展，優(yōu)化存量、融合增質(zhì)。以區(qū)域或流域?yàn)閱挝唬夹g(shù)上實(shí)現(xiàn)集約化，管理上采用物業(yè)化。發(fā)揮水庫(kù)庫(kù)容調(diào)節(jié)和梯級(jí)庫(kù)群反調(diào)的功能，實(shí)現(xiàn)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化融合發(fā)展。

我國(guó)具有10萬(wàn)方及以上庫(kù)容且以發(fā)電為主的小水電站5800多座，總庫(kù)容800多億方，裝機(jī)2500多萬(wàn)千瓦。通過(guò)庫(kù)容調(diào)節(jié)、儲(chǔ)能工廠(chǎng)、抽蓄改造等水風(fēng)光儲(chǔ)一體化建設(shè)，可為新能源開(kāi)發(fā)和消納提高供電可靠性。