澜沧江中下游干流水电开发水足迹研究

水电开发导致水资源消耗易被忽视,而大规模流域梯级水电开发具有明显的水足迹,以澜沧江中下游干流8座梯级水电站为例,利用水足迹计算方法评估水电站运行期间消耗的水资源,计算水电站水足迹,分析水足迹影响因子。结果表明,8座水电站水足迹平均值为2.23m~3/GJ,低于世界和全国平均水平;水电站间水足迹差异较大,变差系数Cv值为0.65;效能和地形因子是导致水足迹差异的关键因子。     

我国煤电生产水足迹评价

为识别能源产业对水资源、水环境的影响和风险,基于水足迹评估理论方法构建了煤电生产水足迹评价模型,并以2016年为例,从区域尺度定量分析了我国煤电生产各环节虚拟水消耗量和虚拟水流动格局。结果表明,2016年我国煤电生产的总水足迹为107.3×10~8 m~3,其中灰水足迹占44%,蓝水足迹占56%;伴随电力的调运,晋蒙和西北地区年虚拟水输出量约为5×10~8 m~3,该区域属于我国缺水乃至严重缺水地区,能源发展面临的水资源和水环境约束十分显著。     

我国北方重点煤电基地发展伴生的水资源压力分析

鉴于煤电基地的快速扩张会给区域水资源保障带来极大的压力,运用生命周期评价方法计算了2006～2015年我国北方九大煤电基地煤炭生产和火力发电的水足迹,提出了虚拟水流出伴生的水资源压力指数,评价了煤电虚拟水外送给当地水资源系统造成的压力,分析了未来煤电基地发展的水资源适配性。结果表明,九大煤电基地煤炭生产和火力发电的年均水足迹为13.4×108 m3,占当地淡水资源可用总量的22.8%,煤炭和电力外送伴生的虚拟水流出总量持续增加,增长率为3 031.9×104 m3/a,近10年来,水资源压力指数呈现上升趋势,六个煤电基地达到中度压力等级,造成巨大的水资源压力;2020年,九大煤电基地总水足迹为15.7×108 m3,区域可供给煤电基地的水资源量为11.9×108 m3,只有晋北和准东的水资源满足未来基地扩张需要;晋中、晋东、陕北和鄂尔多斯通过优化调度等增加区域可供水量后可以满足未来生产需要;宁东和哈密发展所需的水资源与供给能力严重不适配,应调整发展战略,保障基地用水安全。     

为西北水电建设培养人才的四十年

西北地区幅员广大,土地辽阔,资源丰富,水电资源仅次于西南地区,尤其是黄河上、中游是我国大型水电建设的基地之一.西北地区的黄河中、上游水电建设任务十分繁重,需要不断补充大批德才兼备的高质量的专门人才.但是由于历史及地理条件等种种原因,西北地区的科学技术目前还比较落后,经济发展缓慢,财力不足,虽然西北地区已建成了五个大型水电站,有二三个在建的水电站,但西北电力仍很紧张,有不少水电资源急需开发利用.因此,为西北水电建设培养人才是当务之急.     

梯级水电站群发电运行的水足迹研究

为合理评估大型流域梯级水电站群发电运行对水资源的消耗,以金沙江中游梯级水电站群为例,提出了不同调度模式下梯级水电站群发电运行的水足迹研究方法,基于负荷曲线单独运行、负荷曲线联合运行、发电量最大联合运行三种调度模式下的短期优化调度结果,分别计算获得运行阶段的水足迹,并分析了不同调度模式对水足迹的影响。结果表明,水足迹能直观地反映梯级水电站群发电运行对水资源的消耗,梯级水电站群可改变调度模式来降低其发电运行的水足迹。     

山东省冬小麦夏玉米作物生产水足迹研究

在生产水足迹理论指导下,使用粮食生产虚拟水的算法,基于联合国粮农组织推荐的 CROPWAT 软件的计算构架,对山东省主要农作物冬小麦、夏玉米2011年的生产虚拟水及其水足迹进行了计算。结果表明,山东省冬小麦的生产水足迹以绿水足迹为主,且数值高于夏玉米生产水足迹,夏玉米绿、蓝水生产水足迹比例均衡;山东省冬小麦、夏玉米作物蓝、绿水足迹低于华北平原地区但高于吉林省同类作物;因而山东省具备提高水资源利用效率的空间;施用农药化肥产生的灰水足迹在总水足迹的比重中较为适中,但因冬小麦、夏玉米种植面积较大,仍需做好面源污染的控制,才能在实现粮食增产的同时达到环保目标。     

水电站群补偿调节计算机辅助计算系统

本文介绍了水电站群补偿调节计算机辅助计算系统结构,阐述了水电能源数据库及管理系统、补偿调节计算数学模型和算法,应用表明该系统使用方便,计算方法合理,通用性较强,经济效益明显。     

电网水电站群短期优化调度模型体系及应用分析

立足电网水电站群短期优化调度的业务特点及应用需求,提出电网水电系统短期优化调度的多模型转化机制及其运用准则,为水电站群的日计划方案编制提供决策支撑;以水电能源的高效利用和电力系统的电力电量平衡为基础,建立了相互关联的短期优化模型体系,重点阐述了电网水电站群可用水量与水电负荷需求的协调关系。国网直调水电系统的计算结果表明,多模型转化机制能准确体现电网的不同调度意图,并获得对应的水电站群负荷控制策略。     

基于虚拟水消费的郑州市水足迹计算

针对以虚拟水概念为基础的水足迹可更真实地反映区域社会经济系统对水资源的消费利用状况,基于虚拟水的概念及计算方法计算了郑州市2006年的虚拟水消费量及水足迹.结果表明,郑州市水资源承受了社会经济系统的巨大压力,并据此提出了缓解郑州市水资源短缺的合理化建议,为科学合理利用水资源提供了决策依据.     

我国正成为世界水电技术发展中心

本刊讯　随着长江三峡、黄河小浪底、四川二滩等一批大型和特大型水电站的兴建 ,我国水电建设技术正大步迈向世界先进水平 ,并开始成为世界水电技术发展的中心。我国在长江、黄河等大江大河上 ,兴建了不同类型的水电站 ,工艺技术日趋成熟 ,并取得了许多令人瞩目的重大成就。目前我国是世界上水电在建规模最大 ,水电发展速度最快的国家。预计在未来 10年内 ,我国水电将成为世界第一。我国已经建成和正在建设的大中型水电站约 2 2 0座 ,其中装机容量超过 10 0万千瓦的大型水电站就有 2 0座。三峡水电工程总装机容量达到 182 0万千瓦 ,为当今世…     

不同资本主体梯级水电参与日前市场的出清方法

当不同资本主体梯级水电站参与日前市场时,由于梯级水电中下游电站受限于径流变化和水库调节能力的特征,无法明确自身的可发电量,面临中标电量与实发电量不匹配的问题,导致出现"弃水"或"欠发"。为此,提出了梯级水电站上下游电站单独化市场竞标的三类出清方法,即二次出清、下游电站可发电量全额收购及电量转移三类方法。算例仿真结果表明,这三种方法均有利于优化出清模型,保证流域水电站水电与水资源的正常管理,减少"弃水"和"欠发",为不同资本主体梯级水电站的市场化运营奠定基础。     

巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模型研究

目前,水电站厂内负荷准实时优化分配在中小型水电站得到了较好的应用,而在巨型水电站却缺乏深入研究。基于巨型水电站的实际生产运行情况,充分考虑其所担负的电网调峰、调频任务,增加了避免机组负荷大面积转移的约束条件;设计了巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模块;采用改进动态规划算法,以水电站耗水量最小为目标,建立了巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模型,并将该模型应用于四川省瀑布沟巨〖JP3〗型水电站(3 600 MW)。结果表明,通过厂内负荷准实时优化分配运行,电厂日发电耗水率由2.678 m3/(kW·h)〖JP〗下至降2.599 m3/(kW·h);厂内经济运行效益提高近3%;平均计算耗时0.102 s。该结果为研究巨型水电站厂内负荷优化分配提供了可靠参数,其建模思路也可供类似巨型水电站借鉴和参考。     

基于POA优化的双江口水电站对下游梯级发电补偿效益研究

为分析大渡河双江口水电站补偿调节对其下游梯级电站的发电补偿效益,建立了发电量最大化兼顾最小出力最大化的中长期水库群优化调度模型,采用逐步优化算法(POA)求解模型,比较分析了有无双江口水电站补偿下的梯级发电情况,研究了双江口水电站对大渡河梯级的发电补偿效益。结果表明,双江口水电站对下游梯级的发电补偿效益显著,其补偿调节可增加大渡河双江口以下24个梯级多年平均发电量约31.2×108kW·h,增加多年平均枯水期电量约60.2×108kW·h,提升多年枯水期平均出力166.6×104kW,提升多年枯水期最小出力205.5×104kW;按照目前上网电价水平,并考虑分期分时电价的情况下,双江口水电站的补偿调节可增加其下游24个梯级收入共计19.101×108元(含税)。     

大型流域水能高效开发与利用关键技术研究与实践

为了高效利用水能资源,实现绿色和谐发展,流域水电开发相应的规划、建设、调度和技改等成套技术难题亟待解决,依托我国第五大水电基地——大渡河流域的瀑布沟、大岗山、猴子岩、龚嘴、双江口等项目,基于新发展理念,通过系统研究和实践,提出了流域水电和谐开发新理念,创新了水电工程多种坝型筑坝技术,探索出流域统一调度和老旧电站可持续发展的新思路,以及从规划、建设到调度、技改的大型流域水能高效开发与利用成套关键技术。将该成果应用于大渡河梯级水电工程建设和电站运行,取得了显著的经济效益和社会效益。     

灯泡贯流式水电站厂房有限元计算分析

由于受水力资源、地形条件及资金等的限制,现今人们的目光逐渐由修建高坝、大电站转向了开发低水头水力资源。灯泡贯流式水电站就有着工程量小、建设周期短、淹没损失少、便于集资等优点,因此越来越受到人们的关注。灯泡贯流式水电站厂房是由多个孔洞组成的复杂三维孔洞结构,本文针对该结构进行了整体三维有限元分析,为结构安全提供了有力的依据。     

浙江省农村水电站更新改造三大补偿机制研究

针对浙江省农村水电站更新改造建立资源补偿机制创新问题,研究和探索了水电开发中应用成功的三大补偿机制,比较了水电开发和更新改造的异同,提出了更新改造中亟需解决的问题并进行分析和提炼,构建了适合农村水电站更新改造的创新框架在实践中不断充实和提升,使三大补偿机制继续为浙江省水电发展及新农村建设服务。     

中国水电新发展与西部水电接续开发

中国水力资源非常丰富,技术可开发量约为全球43％.中国水力开发100年历程大致可划分为艰难起步阶段(1904～1949年)、自主创业阶段(1950～1979年)、发力赶超阶段(1980～1999年)和突破发展阶段(2000～2018年)等四个阶段.特别是改革开放40多年以来,中国水电建设得到巨大发展,多项技术超越和领先...     

基于水循环算法的梯级水电站短期优化调度

鉴于梯级水电站优化运行的高复杂度、强非线性、多约束等特点,构建了基于峰谷分时电价下的梯级水电站日最大发电效益模型。针对遗传算法(GA)等传统智能算法对复杂模型求解易陷入局部最优的问题,提出一种水循环算法(WCA)与水位廊道约束耦合、降低约束复杂度、规范寻优空间的方法,并以湖北某梯级短期优化调度为背景进行建模仿真,将计算结果分别与GA和粒子群算法(PSO)所得结果进行比较。实例研究表明,WCA计算的总效益在丰、平、枯典型日分别比GA和PSO计算值约高5.65%、3.15%、0.80%,迭代收敛速度更快,求解能力更强,为解决梯级水电站优化调度问题提供了新思路。