浅析沿江小水电发展现状及建议

通过面上调查、统计分析了沿江水能资源量及开发现状,然后从合法合规性、生态流量设施两个方面分析提出了沿江小水电的开发存在的问题,最后提出了沿江小水电的建设与可持续发展的思路与建议。

我国小水电标准体系及标准国际化现状分析与建议

我国小水电技术和运行管理水平目前均走在世界前列,完善的小水电标准体系有力促进了我国小水电行业的可持续发展,小水电标准国际化也取得了突破性进展。然而,小水电技术标准“走出去”仍面临综合性人才缺乏、体制机制不健全等诸多短板。在系统调研分析我国小水电标准体系现状,梳理实践中小水电标准国际化存在的问题和制约瓶颈的基础上,提出了进一步推进我国小水电标准国际化的建议。表1个。

新时代小水电站大坝安全提升路径探讨

在追求共同富裕和实现“双碳”目标的新时代,小水电作为绿色可再生能源在乡村振兴和“双碳”目标实现上展现出独特价值。小水电站的大坝、渠道、压力前池、压力管道等设施涉及公共安全,需要提升安全保障能力。通过对小水电站大坝安全现状及挑战的分析,探讨强化法律法规支持、实施分类安全鉴定以及完善双重预防机制等具体策略,并提出小水电站大坝安全提升实施路径。

小水电绿色发展的环境影响及可持续性评估

我国拥有丰富的水力资源和庞大的小水电市场,在小水电开发方面也积累了大量的实践经验和技术成果。为了支持我国小水电的绿色发展,采用案例分析和模型评估等方法系统地分析了小水电项目的环境影响;在此基础上提出一套全面的可持续性评估指标体系,并针对评估结果提出具体的政策建议和未来展望。图1幅。

我与小水电国际交流与合作结缘——朱效章访谈录

朱效章教授参加工作近50年,与我国水利水电事业特别是小水电建立了深厚的感情。他是著名的国际小水电专家,20世纪80年代,为推进我国小水电国际交流与经济技术合作事业及发展壮大作出了开创性的历史贡献。作为亚太地区小水电研究培训中心创建团队核心成员之一及首任中心主任,亲历了改革开放初期我国小水电国际交流与培训、经济技术合作等许多重要历史,对国际小水电及我国农村电气化事业发展有着深刻的认识。他在国内外小水电工作的一系列经历,不仅是他个人的成长史,也是我国农村水电事业发展历程的一个重要注释。访谈录讲述朱效章个人学习、成长、工作经历,参与创建亚太地区小水电研究培训中心及小水电国际交流与培训的部分历史细节,为研究中国小水电国际交流与合作提供第一手史实支撑,具有较高的史料价值。

小水电绿色发展的关键技术与实践路径探讨

在生态现代化的新思想背景下,我国的小水电现代化建设也面临着更高的要求;同时随着国家的绿色现代化发展,小水电的绿色现代化发展也变得更加重要,其强调的是人与水的协调发展,从而达到绿色生态、绿色小水电的目的。随着我国小水电事业的发展,必将会产生更多的绿色生态财富,这对我国的小水电事业、社会和经济的发展都有着重大的意义。

国际小水电利益相关者参与度分析及社会影响研究

通过深入分析不同利益相关者的期望、需求和参与过程,旨在提供一个全面的视角来理解小水电项目带来的经济、环境和社会结构变化等社会影响。研究发现:多角度的信息提供、参与评价准则和方法的制定、开展公开会议、实施监督反馈机制、共享数据和研究成果以及强调持续参与和调整是确保评价全面性和有效性的关键策略。

推进小水电绿色改造 提升小水电现代化水平

当前,小水电发展已进入提质增效阶段。通过列举广东省“十三五”期间小水电增效扩容改造成果典型案例和绿色小水电创建情况,在把握新形势新要求的前提下,统筹推进小水电绿色改造和现代化提升,全面落实生态流量保障目标,为完善小水电绿色发展配套激励机制,提升小水电现代化水平;为加快“碳达峰、碳中和”目标和巩固扩展脱贫攻坚成果与乡村振兴的有效衔接提供了支撑和保障。图7幅,表1个。

广东省小水电绿色全要素智能管理存在的问题及对策

广东省农村小水电资源丰富,省内有近万座小水电,数量占居全国之首。小水电在解决农村用电、促进农村经济发展方面发挥了重要的作用,但是,随着技术进步和国家产业政策的调整、生态文明建设的推进,广东省小水电面临绿色转型、强化管理等需求,因此有必要分析小水电在绿色全要素智能管理方面存在的问题及对策。研究表明,广东省小水电存在安全生产有隐患、生态流量保障不足、运行管理自动化程度低、监管难等问题,可以通过建立安全生产标准机制、落实生态流量、促进小水电绿色转型、开展全要素智能管理等措施加以解决。

小水电下泄生态流量计算方法研究进展

小水电作为一种清洁、可再生的环境友好型能源备受关注,但在全球范围内推广的同时,由于其开发规模小、分布广、开发密集,更容易造成河段减水、脱水,甚至干涸,出现与民争水、与农争水等现象,威胁河流生态系统。通过对现有生态流量计算方法相关文献的分析,梳理了常用的河道生态流量的计算方法;基于此,结合小水电运行对河流水文和生态的影响,重点对常用小水电生态流量计算方法的特点、适用范围和应用进行了综述,探讨了当前研究存在的主要问题和未来研究方向。当前小水电下泄生态流量计算仍然以水文学法和生境模拟法为主,而在缺乏水文资料的偏远山区河流,考虑到成本问题,水力学法更为合适。适用于山区河流小水电下泄生态流量的计算方法则有待进一步研究。

小水电尾水水轮机转轮优化研究

【目的】为解决实际小水电站工程中尾水水轮机性能较差、运行效率较低的问题,缓解转轮叶片空化现象,【方法】设计了转轮桨叶倾斜角度分别为30°和45°的两种水轮机优化方案,并基于ANSYS仿真计算软件,在设计工况下对两种转轮设计方案进行了数值计算,同时对流场流态与模态分布计算结果进行了对比,根据两方案计算结果的整体流线分布、速度分布、压力分布及转轮区域涡量云图等开展流态分析,并进行干湿模态下的振型对比分析。【结果】结果显示:在设计工况下,转轮桨叶倾斜角度为45°时整体水流流态更加平稳、转轮区域压力分布更为均匀、旋涡更少,且预应力湿模态前五阶共振频率中最接近振动频率的数值仍存在40%的差异,工作环境中未产生共振现象,表明其整体性能较优。【结论】结果表明:数值模拟方法合理,模态分析与业界学者研究结果一致,所得数据具有可靠性。通过对转轮进行设计优化可提高水轮机抗空化、抗振等运行性能,对小水电站尾水水轮机优化设计提供有益参考,亦为类似工程问题改造提供了有效理论支撑。

含小水电配电网重要负荷评估及其水光储优化配置方法

为保证含小水电配电网重要负荷的电能质量安全与稳定,发挥水光储系统互补作用,提出一种负荷重要程度评估方法和含小水电配电网重要负荷的水光储优化配置方法。首先,从用户角度出发,基于用电效益指标与用电体验指标2个维度建立负荷重要程度评估体系,采用G1熵权法量化用户节点的重要程度,确定重要负荷节点并将其作为光储接入备选节点,降低光储优化配置求解维度;其次,建立以水光储全寿命周期成本最小、电压偏差平方之和最小为目标的优化配置模型,引入规格化平面约束法求解两目标水光储优化配置问题,得到均匀的Pareto最优解集;然后,计算各解集综合偏移程度函数,得到最优折中解,作为优化配置最佳参考方案;最后,以改进的IEEE 33节点配电网为算例,证明所提的优化配置方法可以改善重要负荷的电压偏差,同时提高投资者的收益。

面向智慧化管理的数字孪生小水电工程建设技术研究

新阶段水利高质量发展对小水电发展提出了更高要求,亟须推进小水电智慧化管理,以加快推进实现小水电的绿色转型。阐述了我国小水电发展现状和面临的挑战,厘清了小水电智慧化管理需求,剖析了数字孪生小水电的内涵和特征;结合行业实际,提出当前我国数字孪生小水电系统基本框架和业务应用内容,解析行业内已开展的实践探索案例。针对建设行业标准、健全保障机制、加强科技支撑、推进先行先试提出建议,以期加速数字孪生技术在小水电领域的应用和推广。

基于水利新质生产力的小水电绿色发展

小水电是国际公认的清洁可再生能源。小水电绿色改造和现代化提升工作是贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念,加快转变小水电发展方式,推进水生态文明建设的必然选择,是发展水利新质生产力、实现提质增效升级的内在要求。我国小水电绿色开发的理念、经济实用的技术、价廉物美的设备、体系完整的标准等已领先世界;基于新质生产力的小水电绿色转型与发展,可为世界小水电可持续发展提供中国方案。

智慧小水电集控平台开发与应用

针对当前国内小水电智能化程度不高、安全隐患不断、效益不理想等现状,设计一套智能、安全、高效的智慧小水电集控平台,充分利用物联网、AI、水利模型、数字孪生等先进技术,以区域或流域为单位推动小水电集约化运营、物业化管理,可解决小水电运行管理水平不足、流域梯级未联调联控、运维管理难度大成本高、生态保护问题突出等问题,助力小水电在经济效益与安全生产上实现双重飞跃,推进其高质量发展。图7幅。

小水电集中运维建设实践探索——以外江管理处渠系电站为例

针对四川省都江堰水利发展中心外江管理处渠系小水电站设施设备老化、智能化水平较低、管理水平不高等问题,对电站智能化改造和集中运维建设模式进行了探索,通过“智能化”“集约化”“物业化”改造等方式,建立了外江渠系智慧小水电系统和高效运管体系,实现了小水电运维提质增效,可为其他流域小水电高质量发展提供一些参考。

基于EEMD-LSTM的小水电站发电量预测

准确而有效的发电量预测对于智能电网的经济运行意义重大。提出一种结合集合经验模态分解方法构建长短期记忆网络预测小水电站发电量的模型,利用集合经验模态分解对水电站历史发电量时序进行特征分解,得到包含不同特征的发电量分量。将分解的历史发电量时序与相关影响因素(河道径流量、导叶开度、月份)作为模型的输入,并通过训练调整模型中各参数,然后叠加预测结果得到最终的预测发电量。经过实验对比分析后发现,结合集合经验模态分解方法构建的长短期记忆网络预测模型较传统长短期记忆网络预测模型有更高的精度,并验证了分解-预测-重构的方法在水电站发电量预测中的可行性,同时对新能源大规模并网和电网整体经济运行提供科学依据和决策指导。

生态流量泄放对小水电坝下河段底栖动物群落的影响

泄放生态流量是修复小水电坝下减水河段生态系统的重要手段。大型底栖动物对环境变化敏感,是水生生态系统修复效果的重要指示生物类群。2021年,在重庆市巴南区一品河、五布河上共选择8座典型小水电,调查减水河段前端浅滩(评估点)的流量、河流生境、水质、底栖动物,并与近自然河段浅滩(参照点)对比,以评价生态流量泄放后减水河段的生态修复效果,探究影响底栖动物群落恢复的生态机制。结果显示:只有1座小水电的泄放量完全达到设计值。未达标泄放量的达成度平均值为41.0%。评估点河道湿润率平均值为47.6%。评估点和参照点的水质并无明显差异。底栖动物密度、大多数评估点的水生昆虫生物量和丰富度指数均显著低于参照点,平均值分别为参照点的25.8%、24.5%、43.2%。Shannon-Wiener多样性指数、Pielou指数与参照点无显著差异。评估点底栖动物以EPT昆虫(蜉蝣目、襀翅目、毛翅目昆虫)为优势,功能摄食类群以收集者和刮食者为优势,与参照点一致,但评估点各功能摄食类群密度普遍显著低于参照点。评估点底栖动物密度、丰富度、EPT昆虫密度与河道湿润率呈显著线性正相关。研究表明:泄放生态流量后,小水电近坝浅滩生境水质、底栖动物群落多样性、群落结构、功能摄食类群等与参照点无显著差异。底栖动物密度、水生昆虫生物量和丰富度、EPT昆虫密度等指标的恢复效果并不显著。减水河段的生态修复效果整体尚未达到预期。泄放量不足是阻碍底栖动物群落恢复的重要原因。

含高比例新能源和小水电的孤网频率稳定特性及涉网参数优化

含高比例小水电和新能源的地区电网被动孤网运行时,孤网内部小水电调速参数、新能源控制保护配置等直接影响孤网的稳定特性。基于实际电网孤网运行的典型案例,分析了影响孤网频率稳定的主要因素,构建了对标多类型孤网运行场景的典型仿真算例模型;通过多维度的量化仿真比对分析,提出了地区电网孤网运行时小水电机网协调、新能源涉网参数优化的一般原则。研究成果支撑孤网运行安全稳定控制预案的制定,助力新型电力系统建设和地区电网的可靠供电。

含小水电区域配电网制氢系统优化配置

送出功率有限和局部电压偏高已成为限制富集地区的径流式小水电消纳率的主要因素。本文利用储能有功调节就地消纳的能力,提出一种含小水电区域配电网制氢系统优化配置方法。首先,建立了制氢系统的电转气模型及考虑启停特性的运行模型,并对比了目前主流的两种电解水制氢技术的特点;其次,考虑小水电运营主体的上网收益、氢气售卖收益以及配电网安全性约束,基于混合整数规划建立了制氢系统优化配置模型,其中运行模型中充分从能量角度体现了两种制氢技术在响应时间与爬坡率方面的差异;最后,利用浙江某富集地区配电网算例验证了所提配置方案能够充分缓解丰水期电压问题,提升区域小水电消纳率,并有一定的经济可行性。