小水電
發電能力很小的水電站或水力發電裝置。世界各國對小水電,沒有一致的定義和容量范圍的劃分界限。即使同一國家,不同時期,標準也不盡相同。一般,按發電容量可把小水電劃分為微型(micro),小小型(mini)和小型(small)3檔。有的國家只有一個檔次,有的國家則分為兩個檔次,差異較大。幾個小水電較發達的國家和主要國際組織對小水電的劃分標準見表。
由于標準不同,統計口徑不一致,難于進行全世界關于小水電的統計?!秶H水力發電與大壩建設》(International Water Power & Dam Construction)1990年出版的《1990小水電》刊登了全球19個小水電總裝機容量超過100MW(單機容量小于等于2MW的項目)的國家的排列圖(見圖),對世界各國小水電的發展概況提供了一個初步概念。
小水電具有與大水電(large hydro)相同的優點,即:不污染大氣;使用再生能源,無能源枯竭之慮;成本低廉等。但與大水電相比較,又有許多不同點。缺點有:①這類水電站,多數無調節性能好的水庫,發電能力有明顯的季節性,年際間所能提供的電能也不均衡,適應負荷的能力差;②單站裝機容量小,水電站位置很分散,難以遠距離傳輸,對大電力系統的作用不大。優點有:①對生態環境影響的正效應大,負效應較小,甚至沒有;②淹沒土地少,移民問題小,且容易解決;③多數情況可用當地建筑材料,可吸收當地勞動力建設,從而降低建設費用;④設備易于標準化,有利于降低成本,縮短建設工期;⑤一般距負荷近,電能損耗小。因此,小水電比較適用于向廣大農村和山區供電。
世界小水電的發展 最早修建的一批小水電站是在19世紀晚期至20世紀初。如美國第一座小水電站——威斯康星(Wisconsin)州??怂?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;中國境內最早出現的小水電站是日本帝國主義侵占臺灣省時期,于1905年在新店溪支流上修建的龜山發電站;而中國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臺單機容量為240kW的混流式水輪發電機組,1910年7月動工,1912年4月投產。
20世紀二三十年代后,大工業和大城市的用電負荷迅速增長,電力系統的規模不斷擴大,小水電對電力系統的作用越來越小,且其單位千瓦造價較高。當時,大中型水電工程技術已日趨成熟,因而許多發達國家大規模修建大中型水電站,小水電不但發展很少,甚至停運拆除大批小水電站。20世紀中期,一些原來小水電比重很大的國家,其小水電比重迅速下降,如挪威,1944年小水電裝機容量占全國水電站總裝機容量的26.6%,到1979年小水電的比重只有4%了。
70年代后期,能源危機出現,多數發達國家水能資源已開發到一定程度。開發條件較好的大中型水電站站址幾已開發殆盡,造價也增加,生態保護的要求對開發大中型水電站的制約又日益嚴重,因此,在80年代又重新出現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。美國對原為防洪、灌溉等非動力用途的50000座大壩,進行了研究,發現其中有15000座可安裝小水電,每座的可安裝容量為1000~1500kW,總容量可達26600MW;此外改造一批小水電站,還可增加容量10800MW。
此時,許多發展中國家也制定了小水電發展計劃,小水電建設在80年代大都有不同程度的發展。這一時期,中國的小水電建設進入了持續穩定發展階段,每年新增裝機容量700MW左右。
在推動小水電發展方面,聯合國有關組織多次召開國際會議。第一次國際小水電會議是1979年在尼泊爾首都加德滿都召開的,會議發表了《加德滿都宣言》(關于國際合作決議)。后來1981年8月10~21日,在肯尼亞首都內羅畢召開的、有124個國家近4000人參加的聯合國新能源與再生能源大會上,小水電作為最現實、經濟的可再生能源,受到了普遍重視。經聯合國創議,由中國政府承辦,在中國杭州建立了亞太地區小水電研究培訓中心,以加強國際交流與合作。
中國小水電的發展 中國的小水電資源十分豐富,理論蘊藏量約1.5億kW,可開發容量70000多MW,相應年發電量約2000~2600億kW·h。
1949年以前,中國僅有小水電站20余處,總容量2000多kW。50年代,結合水利工程建設,建設了一批小水電站,共8975座,總容量255MW。
60年代,國家大電力系統發展較快并向部分農村延伸,因此這一時期小水電發展緩慢。1969年國務院在福建省永春縣召開了全國小水電現場會議,總結推廣永春縣自力更生辦小水電的經驗,制訂了“誰建、誰管、誰有”等政策和“治水辦電相結合”的規劃方針。充分調動了各地的積極性,形成了60年代至70年代全國小水電的大發展時期。到1979年,全國小水電總裝機容量達到6300余MW。
1983年,國務院正式制訂頒發了“積極發展小水電,建設中國式農村電氣化試點縣”的計劃。并由水利電力部制訂頒發了初級農村電氣化縣標準
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