小水電

　　1發(fā)展

　　據(jù)《2013-2017年中國小水電行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》[1]數(shù)據(jù)顯示“十一五”期間，小水電新增裝機容量突破2000萬千瓦，2010年末總裝機達到5900多萬千瓦；年發(fā)電量由2006年的1361億千瓦時增加到2010年年末的2044億千瓦時。5年累計解決了88萬無電人口用電問題，戶通電率由2005年的98.7%提高到2010年的99.75%。前瞻網(wǎng)調(diào)查2011年中央一號文件明確提出，在保護生態(tài)和農(nóng)民利益前提下，加快水能資源開發(fā)利用，大力發(fā)展小水電，完善小水電增值稅政策。“十二五”期間，國家將繼續(xù)開展水電新農(nóng)村電氣化縣建設(shè)。規(guī)劃建成300個水電新農(nóng)村電氣化縣，新增小水電裝機容量515.6萬千瓦，人均年用電量和戶均年生活用電量在2010年的基礎(chǔ)上增長25%以上。“十二五”是加快民生水利發(fā)展的關(guān)鍵時期，也是小水電發(fā)展的機遇期。

　　2容量規(guī)模

　　國際定義

　　其裝機容量規(guī)模因各國國情而異，如美國的小水電定為裝機容量15000kW及以下，日本、挪威為10000kW及以下，土耳其為5000kW及以下。1980年10月17日至11月8日在中國杭州和菲律賓馬尼拉召開的第二次國際小水電技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用考察研究討論會，建議對小水電的規(guī)模作以下定義：小水電站為1001～12000kW，小小水電站為101～1000kW，微型水電站為100kW及以下。

　　中國定義

　　中國的小水電在現(xiàn)階段是指由地方、集體或個人集資興辦與經(jīng)營管理的，裝機容量25000kW及以下的水電站和配套的地方供電電網(wǎng)。

　　中國規(guī)模

　　中國在1986年規(guī)定，單站容量25000千瓦以下的水電站均可按小水電政策建設(shè)和管理。中國小水電資源豐富，共有15億千瓦，其可開發(fā)資源為7000萬千瓦。中國的小水電建設(shè)成績居世界之冠。

　　1991年末有小型水電站54660座，裝機容量為1385.3萬千瓦，年發(fā)電量373.27億千瓦·時。

　　1991年全國建有小水電的縣共1628個，占縣級行政區(qū)劃總數(shù)的68%。全國主要由小水電供電的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有2萬個，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)總數(shù)的36%。

　　3歷史沿革

　　世界

　　世界上水力發(fā)電是從小水電站開始的。很多歐美國家在19世紀就開始小水電站的建設(shè)。1878年法國建成世界上第一座水電站。美洲最早的水電站建于美國威斯康星州，于1882年9月開始發(fā)電，裝機容量25kW。

　　20世紀30年代，由于大中型水電站和電力事業(yè)的發(fā)展，許多國家出現(xiàn)關(guān)閉小水電站或縮減小水電站數(shù)量和裝機容量的現(xiàn)象。美國從1930～1970年關(guān)閉了3000座小水電站。法國從1963～1975年小水電站的發(fā)電量減少了78%。蘇聯(lián)在1960年以后，小水電站的座數(shù)和裝機容量都在下降。

　　到70年代后期，由于世界性石油價格上漲，出現(xiàn)能源危機，許多西方國家對小水電重新關(guān)注，開展了一系列勘測設(shè)計和科學(xué)研究工作。美國對已關(guān)閉的3000座小水電站進行了調(diào)查和登記，并對近5萬座未設(shè)水電站的大壩進行了研究。這些壩如全部建設(shè)水電站，總裝機容量可達1億kW，其中1600萬kW屬于小水電站。

　　70年代以后，世界各國的小水電有不同程度的發(fā)展。1977年法國有978座容量小于10000kW的小水電站，總裝機容量49萬kW，年發(fā)電量18億kW·h；瑞典有小水電站1050座，裝機1350臺，容量55萬kW，年發(fā)電量20億kW·h；日本有小水電站1350座，裝機容量700萬kW，占全國電力總裝機容量的6%。

　　中國

　　中國大陸第一座水電站是1912年在昆明建成的石龍壩水電站。這個電站從滇池出口處的螳螂川引水發(fā)電，初期裝機容量為2×240kW，后經(jīng)逐步改建，1958年擴建為2×3000kW。1949年，全國500kW以下的小水電站有33座，裝機容量3634kW（不包括臺灣?。?。

　　中華人民共和國成立后，隨著社會主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，小水電發(fā)展較快。在50年代，500kW及以下的水電站通稱為小水電。因當時工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，多數(shù)小水電采用簡易的木制或鐵制水輪機，配以由電動機改裝成的發(fā)電機，通過低壓線路向附近的農(nóng)村提供照明，平均每年新增裝機容量1.5萬kW。到60年代，全國已有專業(yè)制造中小型水輪發(fā)電機組的工廠10多家，生產(chǎn)能力提高，平均每年新增裝機容量5.8萬kW。到70年代，小水電的單站容量擴大至12000kW，專業(yè)制造廠增至60余家。

　　逐步聯(lián)成地方小電網(wǎng)，進行集中調(diào)度。地方小電網(wǎng)的電壓等級增至35kV，開始向工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供電，平均每年新增裝機58萬kW。1979年一年新增小水電裝機112萬kW。到80年代，小型水力發(fā)電設(shè)備制造廠已有近百家，年生產(chǎn)能力達到100萬kW。同時自動化水平也在不斷提高。小水電的裝機容量按國家計委規(guī)定，擴大至25000kW。一些地區(qū)開始用110kV高壓線路聯(lián)成該地區(qū)的地方電網(wǎng)，實行分級管理，互通有無，調(diào)劑余缺。

　　截至1987年底，全國小水電共有63254座，裝機容量1110萬kW，占全國水力發(fā)電總裝機容量的1/3；1987年發(fā)電290億kW·h，年利用小時2.744h，比1980年增加700h。在小水電中，500kW以上的骨干電站共有4585座，其裝機容量占2/3以上，發(fā)電量占80%以上，在地方電網(wǎng)內(nèi)擔負著重要作用。

　　在全國小水電供電區(qū)內(nèi)，擁有：10kV以上高壓線路68.5萬km（其中110kV輸電線路7420km，35kV線路67476km），低壓線路149.3萬km；110kV變電站155座，35kV變電站3027座，3～10kV配電變壓器45萬臺。小水電較多的省為廣東、四川、湖南、福建等省。

　　4資源分布

　　資源分布

　　從資源的分布看，長江以南雨量充沛，河流陡峻，水力資源豐富，是開發(fā)小水電的重點地區(qū)。黃河與長江之間，小水電資源主要在大別山區(qū)、伏牛山區(qū)、秦嶺南北、甘肅南部和青海省的部分地區(qū)。新疆、西藏的喜馬拉雅山脈，昆侖山脈及天山南北、阿爾金山南麓為小水電資源比較集中的地區(qū)。華北及東北的小水電資源主要集中在太行山、燕山、長白山及大興安嶺等地區(qū)。

　　資源豐富

　　中國小水電資源豐富，據(jù)初步調(diào)查，理論蘊藏量有15億kW，可開發(fā)的資源為7000萬kW。到1987年底，已開發(fā)15.8%，潛力很大。在全國2300多個縣中，有1104個縣的可開發(fā)資源超過1萬kW，其中471個縣的可開發(fā)資源為1～3萬kW，499個縣為3～10萬kW，134個縣超過10萬kW。

　　資源特點

　　小水電資源的特點是主要分布在遠離大電網(wǎng)的山區(qū)，所以它既是農(nóng)村能源的重要組成部分，也是大電網(wǎng)的有力補充。

　　5主要設(shè)施

　　水輪機

　　電站設(shè)備的標準化和系列化。中國小型水輪機分500kW以下和500～10000kW兩部分。主要機型有反擊式和沖擊式兩大類。反擊式又分為軸流式、混流式和貫流式。沖擊式又分為水斗式、斜擊式和雙擊式。貫流式水輪機又分為全貫流和半貫流式。半貫流式水輪機常用燈泡貫流式機組與軸伸貫流式機組。共有轉(zhuǎn)輪系列21個，機組品種85個。

　　發(fā)電機

　　中國小型水輪發(fā)電機多數(shù)為同步發(fā)電機，異步發(fā)電機使用較少：額定頻率為50Hz，功率因數(shù)為0.8。320kW以下小型水輪發(fā)電機的額定電壓為400/230V；500kW以上水輪發(fā)電機，額定電壓一般為3.15kV或6.3kV。

　　調(diào)速器

　　調(diào)速器已定型，有特小型系列，包括TT-35、TT-75、TT-150及TT-300，為液壓、電動操作，通流式。小型系列有XT-300、XT-600、XT-1000，為壓力油箱式。電子液壓式調(diào)速器也已開始制造使用。

　　勵磁系統(tǒng)

　　勵磁系統(tǒng)早期多使用直流勵磁機，現(xiàn)已廣泛使用半導(dǎo)體勵磁裝置、無刷勵磁裝置。

　　6水工建筑

　　中國小水電規(guī)模較小，工程比較簡單，建設(shè)工期短，收效快。在建設(shè)中因地制宜，就地取材，盡可能利用當?shù)夭牧?。小型攔河壩采用土壩、堆石壩、漿砌石壩，砌石拱壩、砌石連拱壩、雙曲拱壩、混合壩、碾壓混凝土壩等。壓力水管采用木制水管、鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、鋼管等。修建小型調(diào)節(jié)水庫，淹沒面積少，移民較少。

　　7中國政策

　　中國對發(fā)展小水電的政策是：

　?、賹嵭写?、中、小并舉，全面規(guī)劃，綜合利用，合理開發(fā)。

　　②實行統(tǒng)一規(guī)劃，集中調(diào)度，分級管理，地方為主，縣為經(jīng)濟實體的管理體制。

　?、圩越ā⒆怨?、自用。

　　④建設(shè)資金主要由地方和群眾籌集，實行以電養(yǎng)電，即小水電的發(fā)電、供電利潤不納入地方財政，全部用于小水電的建設(shè)和改造。同時，對小水電給予扶持，如貸款優(yōu)惠和在一定時期內(nèi)減免稅收。

　?、蓦娬窘ㄔO(shè)因地制宜，按規(guī)模分別由省、地、縣審批，鼓勵自制水力發(fā)電設(shè)備。

　?、薏⑷?span id="somklzb" class='hrefStyle'>國家電網(wǎng)后，小水電的所有權(quán)和管理權(quán)不變。

　　8發(fā)展情況

　　可再生能源

　　水電是可再生能源，而通常的大型水電屬于傳統(tǒng)能源，而小水電屬于新能源。國家于2005年2月份頒布的《可再生能源法》，鼓勵包括小水電在內(nèi)的可再生能源的開發(fā)。

　　小水電從容量角度來說處于所有水電站的末端，它一般是指容量5萬千瓦以下的水電站。世界小水電在整個水電的比重大體在5%-6%。中國可開發(fā)小水電資源如以原統(tǒng)計數(shù)7000萬kW計，占世界一半左右。而且，中國的小水電資源分布廣泛，特別是廣大農(nóng)村地區(qū)和偏遠山區(qū)，適合因地制宜開發(fā)利用，既可以發(fā)展地方經(jīng)濟解決當?shù)厝嗣裼秒娎щy的問題，又可以給投資人帶來可觀的效益回報，有很大的發(fā)展前景，它將成為中國21世紀前20年的發(fā)展熱點。

　　鼓勵開發(fā)

　　世界上，許多發(fā)展中國家都制訂了一系列鼓勵民企投資小水電的政策。由于小水電站投資小、風(fēng)險低、效益穩(wěn)、運營成本比較低，在國家各種優(yōu)惠政策的鼓勵下，全國掀起了一股投資建設(shè)小水電站的熱潮，由于全國性缺電嚴重，民企投資小水電如雨后春筍，悄然興起。國家鼓勵合理開發(fā)和利用小水電資源的總方針是確定的，2003年開始，特大水電投資項目也開始向民資開放。2005年，根據(jù)國務(wù)院和水利部的“十一五”計劃和2015年發(fā)展規(guī)劃，中國將對民資投資小水電以及小水電發(fā)展給予更多優(yōu)惠政策。中國小水電可開發(fā)量占全國水電資源可開發(fā)量的23%，居世界第一位。

　　發(fā)展趨勢

　　世界上小水電的發(fā)展趨勢是：

　?、賹^去認為開發(fā)不經(jīng)濟的壩址重新估價，增加水能效益。

　?、趶木C合利用的角度去研究開發(fā)水力資源。

　?、鄹倪M設(shè)計與施工組織，降低小水電的造價。

　?、軓V泛利用現(xiàn)有的水庫和大壩，以及供水、輸水系統(tǒng)中的水力資源修建小型水電站。

　　⑤改造現(xiàn)有水電站，使充分發(fā)揮效益。研究恢復(fù)條件較好、已關(guān)閉的小水電站。

　?、?00kW以上的骨干電站將逐年增加，100kW以下的微型電站將逐年減少。

　　⑦統(tǒng)一設(shè)備標準，實現(xiàn)小水電站的自動化。

　　9問題展望

　　發(fā)展與管理同步

　　中國許多遠離大電網(wǎng)的山區(qū)，只有利用當?shù)刎S富的水力資源，發(fā)展小水電，改善人民生活，解決農(nóng)副產(chǎn)品加工和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、縣辦工業(yè)及其他方面的用電需要。不少山區(qū)貧困縣把發(fā)展小水電作為解決增產(chǎn)糧食與脫貧致富的一項重要措施。小水電的在建規(guī)模與投產(chǎn)容量將會出現(xiàn)持續(xù)增長的局面。

　　提高安全可靠性

　　中國小水電的裝機利用小時從1979年的1900h提高到1987年的2744h，平均每年提高100h，四川省的裝機利用小時達3800h。因此，必須加強管理，不斷提高效益。在技術(shù)上要加強小水電設(shè)備的試驗研究，逐步提高自動化水平，使運行安全可靠。

　　提高設(shè)備質(zhì)量和效率

　　研究試制貫流式、燈泡式等水輪發(fā)電機組和抽水蓄能機組，建設(shè)小型抽水蓄能電站，提高小型水輪發(fā)電機組的質(zhì)量和效率。

　　加強技術(shù)培訓(xùn)

　　加強職工培訓(xùn)，提高運行人員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平。

　　10同名雜志

　　雜志信息

　　期刊名稱：小水電

　　《小水電》雜志封面(5張)

　　期刊漢語拼音：XIAOSHUIDIAN

　　期刊外文名：SMALLHYDROPOWER

　　刊期：雙月

　　創(chuàng)刊日期：1984年3月

　　主管部門：水利部

　　主辦單位：

　　水利部農(nóng)村電氣化研究所

　?。▉喬貐^(qū)小水電研究培訓(xùn)中心）

　　中國水力發(fā)電工程學(xué)會

　　主編：程夏蕾

　　副主編：李志武趙建達

　　執(zhí)行副主編：趙建達

　　編輯部主任：趙建達

　　責任編輯：趙建達吳昊康鵬

　　編輯：《小水電》雜志社編輯部

　　出版：《小水電》雜志社編輯部

　　刊社地址：杭州市學(xué)院路122號

　　編輯部通信地址：杭州市學(xué)院路122號《小水電》編輯部

　　郵政編碼：310012

　　國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN33-1204/TV

　　國際標準刊號：ISSN1007-7642

　　廣告許可證號：3300004000059

　　發(fā)行范圍：國內(nèi)外公開發(fā)行

　　國內(nèi)外總發(fā)行：《小水電》雜志社編輯部

　　訂購處：《小水電》雜志社編輯部

　　國內(nèi)郵發(fā)代號：自辦發(fā)行(常年可辦理訂閱)

　　排版：《小水電》雜志社編輯部

　　印刷裝訂：杭州地質(zhì)印刷有限公司

　　廣告經(jīng)營許可證：3300004000059

　　國內(nèi)定價：10.00元/冊

　　國外定價：US$40.00/年

　　出版日期：雙月8日出版

　　雜志簡介

　　擁有近30年辦刊歷史和良好聲譽的《小水電》是水利部農(nóng)村電氣化研究所（亞太地區(qū)小水電研究培訓(xùn)中心）、中國水力發(fā)電工程學(xué)會主辦的全國惟一也是國際上惟一的小水電專業(yè)技術(shù)性期刊，國內(nèi)外正式公開發(fā)行。中國水力發(fā)電工程學(xué)會小水電專委會秘書處也設(shè)在《小水電》編輯部。主要發(fā)行對象：國家有關(guān)部委及各省市區(qū)中小水電行業(yè)行政主管部門、科研設(shè)計、大專院校、監(jiān)理及施工單位、中小水電站及輸配電設(shè)備制造商、電力自動化設(shè)備集成和軟件開發(fā)商及全國廣大中小型水電站技術(shù)管理人員及技術(shù)工人，國內(nèi)外中小水電投資商和相關(guān)從業(yè)人員?？锔采w全國30個省市，特別在十多個主要的小水電資源大省的基層中小型水電站客戶中擁有長期穩(wěn)定的讀者群。其英文姊妹版《SHPNEWS》發(fā)送到90多個國家和地區(qū)。

　　《小水電》、《SHPNEWS》建有自己專門網(wǎng)站，及時更新信息，且與中國水利科技網(wǎng)、中國農(nóng)村水電及電氣化信息網(wǎng)、中國農(nóng)村電氣化信息網(wǎng)、水信息網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)-數(shù)字化期刊群、北極星電力電信網(wǎng)等國內(nèi)主要水利水電網(wǎng)站及中國水利部、中國南南合作網(wǎng)等實現(xiàn)互鏈并及時交換信息，其知名度及影響力得到進一步的傳播和提高，訂戶穩(wěn)中有升?！缎∷姟芬殃懤m(xù)被眾多國內(nèi)檢索機構(gòu)收錄，是中國核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫和中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）收錄期刊、中國期刊全文數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊、中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計源期刊，入編中文科技期刊數(shù)據(jù)庫、超星數(shù)字圖書館；并在上述各數(shù)據(jù)庫全文上網(wǎng)。

　　“十二五”全國水電新農(nóng)村電氣化縣建設(shè)、小水電代燃料生態(tài)保護工程、國家投資體制改革及鼓勵小水電發(fā)展，特別是中央一號文件及全國農(nóng)村水電增效擴容改造項目全面提速等諸多優(yōu)惠政策的實施，為我國小水電帶來新一輪的發(fā)展機遇，也為水電市場提供了巨大商機。

　　辦刊宗旨

　　力求通俗易懂，面向全國廣大中小水電工作者，是農(nóng)網(wǎng)改造、小水電代燃料生態(tài)保護工程、水電站運行和技術(shù)改造的參考書。

　　主要欄目

　　方針政策、國際交流、農(nóng)村電氣化、技術(shù)交流、經(jīng)營管理、規(guī)劃設(shè)計、工程施工、機電設(shè)備、計算機應(yīng)用、技術(shù)改造、運行與維護、中小水電市場、簡訊與動態(tài)、水利文藝（攝影、書畫）。