小水电是指其发电装机规模在工程分等中属于工程等别低的水电站。小水电的容量定义在不同的国家、不同的时期有不同范围。1977年在第10次世界能源会议上建议把容量在10MW以下的电站称为小水电。联合国工发组织在加德满都会议上称容量小于100kW的电站为微型(micro)电站,称容量在101~1000kW之间的电站为小小型(mini)电站,但在杭州会议上又把小小型电站定义提高到2000kW,同时称容量在2001~10000kW之间的电站为小(small)水电。中国在1982年时称单站容量小于12MW、单机容量小于6MW的电站为小水电站,但现在这一容量范围已扩展到50MW。
此外,有的国家与组织在确定小水电的分类时还考虑到水头与水轮机直径的因素。如根据原苏联动力机械部的建议将出力不大于30MW、水轮机转轮直径不大于3m且单机不大于10MW的电站称为小水电站。拉美能源组织除了将容量小于50kW、51~500kW、501~10000kW的电站分别按微型、小小型及小型划分外,还给出了相应的高、中、低水头变化范围。这种根据两种或多种参数来确定小水电的定义将更为严密,但人们一般仍愿意简单地采用容量一个参数来定义小水电。不同的分类方法只是反映了某一国家在某一时期工业发展的程度及这部分水电在国家整个能源生产中的作用,而并没有本质上的区别,故不同国家有不同的定义方法。在中国,按水电站装机容量大小,可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5个等别,各个时期的分等标准也不同(表2-1)。
表2-1 中国各时期规范确定的水电站等别 单位:10MW
以上工程等别中的Ⅳ和Ⅴ等为小型工程,习惯上分别称为小(1)型和小(2)型水电站。按此容量定义,至2004年底,全国已建成的小(1)型和小(2)型(相当于10MW以下)小水电分别有840座(共计27326.9MW)及42969座(共约7334.6MW)。
小水电站的容量界限是与中国国民经济的发展水平相协调的,尤其与农村经济的发展和农村用电水平有关。例如,20世纪50年代,一般称500kW以下的水电站为农村水电站。到60年代,小水电站的容量上升至3MW,并在一些地区出现了由几个小水电站互相连接起来的小型供电线路,这是中国地方电网的雏形。60年代末期,随着县、社工农业用电量和经济实力的增长,国家及地方设备制造能力的增强,小水电站的容量界限上升到12MW,并形成了统一调度的县电网,电网电压等级多在35kV以下。80年代以后,随着以小水电为主的农村电气化计划的实施,小水电的建设规模迅速扩大,小水电站建设容量也不断增大,并开始建110kV的地方电网,小电站定义也扩大到25MW。90年代后,国家计委、水利部进一步明确装机容量50MW以下的水电站均可享受小水电的优惠政策,并出现了一些容量为几十万千伏安的地方电网。
当时在划分小水电容量时,主要考虑了以下3个因素:
(1)用电负荷需要。小水电主要供县、乡企业和广大农村用电。当时中国农村用电水平还比较低,一般中等县的用电水平只有几十兆瓦左右,因此不可能把小水电的容量定义得太大。(www.xing528.com)
(2)地方办电能力。小水电主要由县、乡、村三级兴建,有的还采取民办公助的办法,建设资金主要靠地方各级自筹解决,国家只补助一小部分,一座10MW的小水电站,需投资近亿元,即使国家有些补助,地方自筹负担也是很重的。
(3)机组设备的选择。在一个小水电站内,通常选用规格型号相同的两台水轮发电机组。因为采用一台机组,遇机组检修或发生事故时,电站就要停止发电。如果选用多台机组,往往又要增加机电设备和厂房的土建费用,而且建成后也要增加机组运行人员。因此,从经济上考虑,往往采用两台机组。同时根据中国小水电机组产品系列规格,若选用两台单机6MW机组,总装机则为12MW。因此,当时将小水电的容量定为12MW以下,这对设备制造、电站设计、地方办电能力和农村用电水平等各方面都是比较合适的。
随着国民经济的发展,农村用电水平不断提高,小水电装机容量的范围也不断扩大。总结国内外经验可以看出,小水电的容量范围关系到能否促进小水电发展,既不能超越用电水平和办电能力,也不能阻碍生产力发展,总的趋势是小水电容量应随着地方经济的发展而不断增大。表2-2为一些国家的小水电容量定义,大多数国家的小水电是指装机10MW以下的小水电站。
表2-2 有关组织和主要国家小水电的定义与分类 单位:kW
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