小水電
發(fā)電能力很小的水電站或水力發(fā)電裝置。世界各國(guó)對(duì)小水電,沒(méi)有一致的定義和容量范圍的劃分界限。即使同一國(guó)家,不同時(shí)期,標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。一般,按發(fā)電容量可把小水電劃分為微型(micro),小小型(mini)和小型(small)3檔。有的國(guó)家只有一個(gè)檔次,有的國(guó)家則分為兩個(gè)檔次,差異較大。幾個(gè)小水電較發(fā)達(dá)的國(guó)家和主要國(guó)際組織對(duì)小水電的劃分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表。
由于標(biāo)準(zhǔn)不同,統(tǒng)計(jì)口徑不一致,難于進(jìn)行全世界關(guān)于小水電的統(tǒng)計(jì)。《國(guó)際水力發(fā)電與大壩建設(shè)》(International Water Power & Dam Construction)1990年出版的《1990小水電》刊登了全球19個(gè)小水電總裝機(jī)容量超過(guò)100MW(單機(jī)容量小于等于2MW的項(xiàng)目)的國(guó)家的排列圖(見(jiàn)圖),對(duì)世界各國(guó)小水電的發(fā)展概況提供了一個(gè)初步概念。
小水電具有與大水電(large hydro)相同的優(yōu)點(diǎn),即:不污染大氣;使用再生能源,無(wú)能源枯竭之慮;成本低廉等。但與大水電相比較,又有許多不同點(diǎn)。缺點(diǎn)有:①這類水電站,多數(shù)無(wú)調(diào)節(jié)性能好的水庫(kù),發(fā)電能力有明顯的季節(jié)性,年際間所能提供的電能也不均衡,適應(yīng)負(fù)荷的能力差;②單站裝機(jī)容量小,水電站位置很分散,難以遠(yuǎn)距離傳輸,對(duì)大電力系統(tǒng)的作用不大。優(yōu)點(diǎn)有:①對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的正效應(yīng)大,負(fù)效應(yīng)較小,甚至沒(méi)有;②淹沒(méi)土地少,移民問(wèn)題小,且容易解決;③多數(shù)情況可用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧希晌债?dāng)?shù)貏趧?dòng)力建設(shè),從而降低建設(shè)費(fèi)用;④設(shè)備易于標(biāo)準(zhǔn)化,有利于降低成本,縮短建設(shè)工期;⑤一般距負(fù)荷近,電能損耗小。因此,小水電比較適用于向廣大農(nóng)村和山區(qū)供電。
世界小水電的發(fā)展 最早修建的一批小水電站是在19世紀(jì)晚期至20世紀(jì)初。如美國(guó)第一座小水電站——威斯康星(Wisconsin)州福克斯(Fox)河上的容量為10.5kW小水電站建于1882年;南半球第一座小水電站——新西蘭里夫頓(Refton)的容量為20kW小水電站建于1988年;中國(guó)境內(nèi)最早出現(xiàn)的小水電站是日本帝國(guó)主義侵占臺(tái)灣省時(shí)期,于1905年在新店溪支流上修建的龜山發(fā)電站;而中國(guó)大陸的第一座小水電站是云南省石龍壩水電站的第一廠,裝有2臺(tái)單機(jī)容量為240kW的混流式水輪發(fā)電機(jī)組,1910年7月動(dòng)工,1912年4月投產(chǎn)。
20世紀(jì)二三十年代后,大工業(yè)和大城市的用電負(fù)荷迅速增長(zhǎng),電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,小水電對(duì)電力系統(tǒng)的作用越來(lái)越小,且其單位千瓦造價(jià)較高。當(dāng)時(shí),大中型水電工程技術(shù)已日趨成熟,因而許多發(fā)達(dá)國(guó)家大規(guī)模修建大中型水電站,小水電不但發(fā)展很少,甚至停運(yùn)拆除大批小水電站。20世紀(jì)中期,一些原來(lái)小水電比重很大的國(guó)家,其小水電比重迅速下降,如挪威,1944年小水電裝機(jī)容量占全國(guó)水電站總裝機(jī)容量的26.6%,到1979年小水電的比重只有4%了。
70年代后期,能源危機(jī)出現(xiàn),多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家水能資源已開(kāi)發(fā)到一定程度。開(kāi)發(fā)條件較好的大中型水電站站址幾已開(kāi)發(fā)殆盡,造價(jià)也增加,生態(tài)保護(hù)的要求對(duì)開(kāi)發(fā)大中型水電站的制約又日益嚴(yán)重,因此,在80年代又重新出現(xiàn)世界范圍興建小水電的高潮。挪威在1979年查勘了300~1000kW的小水電站500座,其中包括不少以前停、拆的小水電站。美國(guó)對(duì)原為防洪、灌溉等非動(dòng)力用途的50000座大壩,進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)其中有15000座可安裝小水電,每座的可安裝容量為1000~1500kW,總?cè)萘靠蛇_(dá)26600MW;此外改造一批小水電站,還可增加容量10800MW。
此時(shí),許多發(fā)展中國(guó)家也制定了小水電發(fā)展計(jì)劃,小水電建設(shè)在80年代大都有不同程度的發(fā)展。這一時(shí)期,中國(guó)的小水電建設(shè)進(jìn)入了持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展階段,每年新增裝機(jī)容量700MW左右。
在推動(dòng)小水電發(fā)展方面,聯(lián)合國(guó)有關(guān)組織多次召開(kāi)國(guó)際會(huì)議。第一次國(guó)際小水電會(huì)議是1979年在尼泊爾首都加德滿都召開(kāi)的,會(huì)議發(fā)表了《加德滿都宣言》(關(guān)于國(guó)際合作決議)。后來(lái)1981年8月10~21日,在肯尼亞首都內(nèi)羅畢召開(kāi)的、有124個(gè)國(guó)家近4000人參加的聯(lián)合國(guó)新能源與再生能源大會(huì)上,小水電作為最現(xiàn)實(shí)、經(jīng)濟(jì)的可再生能源,受到了普遍重視。經(jīng)聯(lián)合國(guó)創(chuàng)議,由中國(guó)政府承辦,在中國(guó)杭州建立了亞太地區(qū)小水電研究培訓(xùn)中心,以加強(qiáng)國(guó)際交流與合作。
中國(guó)小水電的發(fā)展 中國(guó)的小水電資源十分豐富,理論蘊(yùn)藏量約1.5億kW,可開(kāi)發(fā)容量70000多MW,相應(yīng)年發(fā)電量約2000~2600億kW·h。
1949年以前,中國(guó)僅有小水電站20余處,總?cè)萘?000多kW。50年代,結(jié)合水利工程建設(shè),建設(shè)了一批小水電站,共8975座,總?cè)萘?55MW。
60年代,國(guó)家大電力系統(tǒng)發(fā)展較快并向部分農(nóng)村延伸,因此這一時(shí)期小水電發(fā)展緩慢。1969年國(guó)務(wù)院在福建省永春縣召開(kāi)了全國(guó)小水電現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議,總結(jié)推廣永春縣自力更生辦小水電的經(jīng)驗(yàn),制訂了“誰(shuí)建、誰(shuí)管、誰(shuí)有”等政策和“治水辦電相結(jié)合”的規(guī)劃方針。充分調(diào)動(dòng)了各地的積極性,形成了60年代至70年代全國(guó)小水電的大發(fā)展時(shí)期。到1979年,全國(guó)小水電總裝機(jī)容量達(dá)到6300余MW。
1983年,國(guó)務(wù)院正式制訂頒發(fā)了“積極發(fā)展小水電,建設(shè)中國(guó)式農(nóng)村電氣化試點(diǎn)縣”的計(jì)劃。并由水利電力部制訂頒發(fā)了初級(jí)農(nóng)村電氣化縣標(biāo)準(zhǔn)
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