重庆大中型水电站汛期发电上网调查研究

雷佳

【摘要】本文全面介绍了重庆电网各大中型水电站汛期降雨、来水特点，对比重庆电网水电消纳、电力外送、调峰弃水损失电量等情况，分析了重庆电网供需形势，对当前重庆电网及各大中型水电现状进行了研究，提出了提高水能利用水平、减少调峰弃水损失电量，充分利用水电清洁能源的期盼。

【关键词】重庆电网；水电；气候特点；电力消纳；供需形势

1、引言

重庆电网大中型水电站汛期发电上网调查研究从气候、来水、电力消纳等各方面进行对比研究，阐述了当前各大中型水电现状，提出了提高水能利用水平、减少调峰弃水损失电量，充分利用水电清洁能源的期盼。

2、重庆电网2015年特点

重庆电网西联四川、东联湖北，处于西南水电外送通道，既是华中电网的重要组成部分，又对国家电网资源优化配置起着十分重要的支撑作用，作为特大城市受端电网，承担了西部唯一直辖市的供电任务。截至2015年11月，重庆电网统调装机容量为15846.8MW，其中火电11294MW，占总装机容量的71.27%，水电4424.5MW，占总装机容量的27.92%。重庆电网以火电为主，电网峰谷差大，调峰任务重，又是一个外购电比重大的电网，受新投容量快速增长及经济增速减缓影响，从以前电力电量双缺的特性转变为电力富余、电量增长缓慢的特点，加之网小，负荷结构中居民、商业用电比重较大，由于重庆地区夏季降雨往往伴随降温，供电需求减小，而水电站发电需求加大，客观上电网难以快速调整和响应。

3、网内大中型水电站基本情况

截止2015年11月底，重庆电网统调水电站26座，装机容量4424.5MW，占全网总装机容量的31.37%（约1/3）。地县调小水电据2013年统计有822座，合计容量1370.3MW。

3.1 彭水电站

乌江彭水水电站隶属于大唐重庆分公司，位于乌江干流下游，重庆市与贵州省交界地区重庆市所辖的彭水县城上游11km处。电站枢纽工程以发电为主，兼顾防洪和航运， 总装机容量1750MW，主要承担电网调峰能力，能有效促进电网经济安全运行。

3.2 银盘电站

乌江银盘水电站隶属于大唐重庆分公司，位于乌江下游河段重庆市武隆县境内，上距彭水县城约47.3km，至重庆市主城区直线距离约160km，是乌江干流水电开发规划的第十一梯级电站，是发电兼顾彭水电站的反调节任务和渠化航道的枢纽工程，在电力系统中主要承担基荷和部分腰荷，电站装机容量645MW。

3.3 江口电站

江口水电站隶属于中电投重庆分公司，位于重庆市武隆县江口镇以上1.5km处，距重庆直线距离140km，距涪陵直线距离72km，是芙蓉江干流梯级开发方案中的最末一級。电站具有季调节性能，总装机容量300MW。

3.4 酉酬电站

酉酬水电站隶属于重庆酉水水电开发有限公司，地处沅水最大支流酉水的中上游河段，坝址位于重庆市酉阳县酉酬镇酉酬大桥上游约350m处，距酉阳县城73km，距重庆市706km。电站具有季调节性能，总装机容量120MW。

3.5 狮子滩电站

狮子滩水电站隶属于重庆中电狮子滩发电有限公司，枢纽工程的主要任务是以发电为主，兼顾防洪、灌溉、养殖、航运、旅游等综合利用，电站装机容量48MW，汛期防洪限制水位346.50m，设计洪水位347.30m，校核洪水位348.90m，正常蓄水位347.00m，死水位328.50m。

3.6 草街电站

草街电站隶属于重庆航运建设发展有限公司，地处嘉陵江干流，合川市草街镇附近，上距合川市27km，下距重庆市68km，工程主要任务以航运为主，兼有发电、拦沙减淤，装机容量500MW，设计洪水位217.56m，校核洪水位219.18m，正常蓄水位203.00m，死水位202.00m。水库总库容22.18亿m3，调节库容0.65亿m3，水库具有日调节性能。

3.7 冉家坝电站

冉家坝电站隶属于重庆巴山水电开发有限公司，位于重庆市最北端的城口县境内的任河干流上，坝址位于巴山镇上游1 km的冉家坝处。冉家坝电站为任河干流梯级开发中的二等控制性工程，为引水式电站，电站装机容量为150MW，具有年调节性能。

4、降雨、气温、电力负荷关联性分析

重庆市位于中亚热带的四川盆地东部，由于太阳辐射、大气环流、地形等因素综合影响，形成了典型的中亚热带季风气候。主要特点是：夏热冬暖春早，热量资源丰富；降水充沛，时空分布不均；秋多阴雨，冬多云雾，光能资源少；地域差异大，立体气候明显。

历年降雨与气温统计资料显示，由于重庆地域较小，水电站分布相对集中，降雨具有同时性，除遇极端干旱天气，夏季降雨多以大到暴雨等强降雨天气为主，受强降雨天气影响，重庆市气温均有明显下降的过程。

汛期集中降雨会造成气温的快速下降，气温变化趋势与电网负荷变化趋势具有相似性，电网用电负荷随气温变化而变化。夏季气温升高，用电负荷则增加；气温降低，用电负荷则降低，进一步说明重庆市用电负荷结构中居民、商业用电比重较大，依赖夏季空调降温负荷。

5、水库来水对比分析

由于重庆地域较小，水电站分布相对集中，汛期往往来水同一性较强。全网除草街来水受四川影响较大外，其余水电一旦发生降雨，几乎来水同时增加或者相继增加。此外，重庆为多山地区，网内大部分流域皆为山区性河流，坡降大，汇流迅速，洪水涨落快，峰型尖瘦，洪量集中。

6、发电上网及电力外送分析

从近五年重庆全网用电量统计发现，由于重庆市汛期用电量增长受制于经济增长放缓及夏季少高温连晴天气影响，重庆市汛期用电量在2013年有一个较大幅度增长外，2014、2015年略有降低，全市用电量增长疲软，但在2012、2014年来水偏丰年份水电发电量均有较大幅度增长，占全网用电量比例较大，最高达33.92%，加之火电装机不断增加及夏季外购电影响，客观上造成了重庆电网消纳网内水电电量的困难。

结合2011-2015年汛期来水及气温情况发现，外送电量的多寡主要受网内消纳能力、电源结构及汛期来水丰枯的影响。当汛期降雨充沛，来水偏丰的情况下，往往伴随着降温天气，网内负荷随之下降，由于网内水电来水具有同时性的特点，水电负荷需求增大，但网内消纳能力萎缩，唯有通过外送途径或紧急减少外购电，以及调整火电、燃机开机方式等途径，全力消纳水电电量。

2012、2014年水电整体来水偏多的情况下，外送电量较大，其中2014年外送电量达19.84亿kW.h，为历年之最。2015年，受夏季少连晴高温天气、夏季火电百万级机组投产及全市用电增长疲软等因素影响，在全网水电来水偏少两成的情况下，外送电量达到第二多的5.64亿kW.h。

7、调峰弃水损失电量

为全力消纳网内水电，重庆电网采取了以下措施：1）来水时及时调整火电发电方式，严格控制火电出力，火电机组长期按最小开机方式运行，且低谷时段在运有深调能力的电厂全部深度调峰。2）充分发挥天然气机组启停方便的优势，多次安排两江燃机电厂启停调峰，最大限度的给水电腾出发电空间。3）在网内实在无法消纳的情况下，积极向华中分部汇报，及时开展富余水电外送交易。

虽然重庆电网竭尽全力采取了一系列措施消纳水电，但来水充沛年份部分时段仍产生了调峰弃水损失电量，2014、2015年全网水电调峰弃水损失电量分别达2.72亿kW.h 、1.62亿kW.h。

产生调峰弃水损失电量主要原因如下：

（1）重庆市地域面积小，水电分布相对集中，来水同一性强，洪水陡涨陡落，洪量集中。电网丰水期降温负荷比重大，来水期电网负荷大幅下跌，低谷水电消纳困难。

（2）网内主力水电调节性能差，装机前三的彭水、银盘、草街三大主力水电丰水期调节能力均為日调节，遇大规模来水时，不利于电网消纳。

（3）重庆承担有三峡、二滩、锦屏官地等水电消纳任务，外购电比重高，刚性强，且除二滩外基本不参与重庆调峰，如遇突然降雨导致负荷骤降，往往导致网内水电消纳非常困难。

（4）鄂渝联络线输送能力不足的问题较为突出，加上丰水期四川水电大量外送，导致集中来水时重庆外送受阻。

8、重庆电网供需形势

“十二五”期间，全网最大负荷1463万千瓦，同比“十五”末增长42.73%，年均增长达到8%左右；2015年统调用电量达到680亿千瓦时，同比增长1.6%左右。受全球经济大环境影响，重庆产业结构优化调整，从2014年开始电力需求增速大幅放缓。加之，从2013年开始，由于双槐二期、石柱、两江燃机、神华、二郎等大型机组集中投运，重庆电网自平衡能力大幅提升，电力供需形势出现“拐点”，“十二五”期间电力供应形势呈现“前紧后松”态势。

结语：提高水能利用水平，减少或避免调峰弃水损失电量，大力促进水电清洁能源的消纳，为节能减排、经济可持续发展贡献力量。