水利工程論文-東歐水力發(fā)電和抽水蓄能的任務(wù)和價(jià)值.doc

水利工程論文-東歐水力發(fā)電和抽水蓄能的任務(wù)和價(jià)值摘要：在歐洲東南部地區(qū)水力發(fā)電和抽水蓄能占有重要的地位，并且將對(duì)地區(qū)電力市場(chǎng)的發(fā)展帶來(lái)明顯的收益。本文對(duì)該地區(qū)水力發(fā)電和抽水蓄能的評(píng)估方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究，這項(xiàng)研究成果正被用于優(yōu)先投資傳輸網(wǎng)絡(luò)的依據(jù)。關(guān)鍵詞：東歐水力發(fā)電抽水蓄能任務(wù)價(jià)值1996年，為了提高東南歐各國(guó)家之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)作，東南歐協(xié)作開發(fā)社(SECI)成立。在其領(lǐng)導(dǎo)下，又創(chuàng)立了許多的開發(fā)社，并且對(duì)地區(qū)電力市場(chǎng)的發(fā)展做出了巨大的努力?？紤]到水力發(fā)電和抽水蓄能在現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行中擔(dān)負(fù)的任務(wù)獨(dú)一無(wú)二，美國(guó)國(guó)際開發(fā)署發(fā)起了對(duì)它的任務(wù)和價(jià)值的研究工作。通過(guò)查閱雅典2002年11月15日的備忘錄，把分析的重點(diǎn)集中在2005年電力市場(chǎng)的形勢(shì)上，這是一個(gè)對(duì)工業(yè)、居民消費(fèi)者和廣大非居民消費(fèi)者的地區(qū)性無(wú)約束電力市場(chǎng)開始運(yùn)行的目標(biāo)年。圖1是這個(gè)地區(qū)主要的電網(wǎng)圖。本項(xiàng)研究主要集中在羅馬尼亞、保加利亞、馬其頓王國(guó)，阿爾巴尼亞，波斯尼亞和黑塞哥維那，克羅地亞，塞爾維亞到南斯拉夫西南部等地區(qū)，土耳其作為一個(gè)觀察員國(guó)家也參與個(gè)案計(jì)劃，但不作為典范國(guó)。圖1注釋：Centrel中心ROMANIA羅馬尼亞SLOVENIA斯洛文尼亞CROATIA克羅地亞BOSNIA&HERZEGOVINA波斯尼亞&黑賽哥維那Serbia塞爾維亞YUGOSLAVIA南斯拉夫Montenegro黑山（南斯拉夫西南部一地區(qū)）MACEDONIA馬其頓王國(guó)ALBANIA阿爾巴尼亞GREECE希臘BULGARIA保加利亞TURKEY土耳其1.水力發(fā)電在東歐的重要性如表1所示，從占總裝機(jī)容量高達(dá)92的阿爾巴尼亞到最低占22的保加利亞，水力發(fā)電在各個(gè)不同的國(guó)家都是相當(dāng)可觀的。羅馬尼亞擁有裝機(jī)容量為5925MW的最大的傳統(tǒng)水力發(fā)電量，相當(dāng)于總裝機(jī)容量的37。保加利亞擁有最大的抽水蓄能裝機(jī)容量(1399MW)。而這只是因?yàn)楹穗娬竞痛笮突鹆Πl(fā)電站的存在?？傮w上，這個(gè)地區(qū)有裝機(jī)總量為15926MW的常規(guī)水力發(fā)電量和2801MW的抽水蓄能，相當(dāng)于總裝機(jī)容量52244MW的36%。為了評(píng)估在豐、中和枯水水文條件下水力發(fā)電潛在的生產(chǎn)能力，又從其它電站獲得了一些數(shù)據(jù)。分析中，豐水年被定義為設(shè)計(jì)保證率為30%的水文年，中水年和枯水年設(shè)計(jì)保證率分別假定為50%和90%?？偨Y(jié)成果見表2。根據(jù)不同的水文條件，年發(fā)電量也從33567GWh到68795GWh發(fā)生著變化。平均起來(lái)，枯水年（90%的時(shí)間）設(shè)計(jì)發(fā)電量大約是平均發(fā)電量的50%，然而豐水年（30%的時(shí)間）設(shè)計(jì)發(fā)電量大約是平均發(fā)電量的112%。在羅馬尼亞中水年水力發(fā)電量預(yù)計(jì)大約是地區(qū)總發(fā)電量的50%。然而由于羅馬尼亞大量尚未開發(fā)的水利工程，枯水年的設(shè)計(jì)年生產(chǎn)量?jī)H僅是地區(qū)總生產(chǎn)量的35%。2.水文調(diào)查為了分析地區(qū)水文多樣性和相似性的影響，對(duì)水文進(jìn)行了詳細(xì)的研究。這項(xiàng)研究以主水力發(fā)電站所在干流和細(xì)小支流的流量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并且單獨(dú)分析了整個(gè)地區(qū)的降雨量數(shù)據(jù)。各個(gè)國(guó)家典型測(cè)站的月徑流模式如圖2所示。他們更多傾向于徑流的相似性而不是差異，春季徑流量較高而夏末較低。羅馬尼亞測(cè)站以最低的冬季徑流量和夏季持續(xù)高徑流量而著稱，它是一個(gè)具有冷冬和豐富的冰雪融水的典型測(cè)站。為了闡明豐水年、中水年和枯水年?duì)顩r下徑流量的波動(dòng)，圖3中是同一個(gè)典型測(cè)站的年徑流曲線。一般情況下，豐水年的年徑流量大約是中水年的110%到130%。而枯水年的年徑流量大約是中水年的60%到80%。綜上所述，水文分析的結(jié)果顯示如下：在所有的數(shù)據(jù)中沒有明顯的跡象表明一部分流域面積是枯水狀況而另一部分是豐水狀況。這個(gè)地區(qū)有一個(gè)典型的徑流模式，即春季的高徑流量和夏末的低徑流量。從已有的記錄上看，阿爾巴尼亞和馬其頓王國(guó)的徑流量有下降的趨勢(shì)。在這個(gè)地區(qū)有一個(gè)多年平均低徑流量的現(xiàn)象。這個(gè)地區(qū)的徑流圖顯示了具有明顯相似性的時(shí)期。顯示的數(shù)據(jù)對(duì)水文的相似性是非常有利的。當(dāng)水文條件趨向于特別缺乏或特別豐富的時(shí)候，地區(qū)水文相似性表現(xiàn)得更為強(qiáng)烈。這個(gè)地區(qū)一些河流中的徑流總是與一般的規(guī)律相矛盾。無(wú)一例外，整個(gè)地區(qū)的水文豐水年和枯水年都是相一致的。3.電力系統(tǒng)研究對(duì)2005年每個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行每小時(shí)一次的模擬，以便證明水力發(fā)電的價(jià)值。Argonne國(guó)家圖書館發(fā)明的生產(chǎn)傳輸最優(yōu)化(GTMax)計(jì)算機(jī)程序被用于模擬在每小時(shí)的負(fù)荷需求下生產(chǎn)和傳輸運(yùn)行情況，這種模擬在以下四個(gè)典型月的工作周進(jìn)行：2005年的一月，四月，七月和十月。GTMax考慮了每小時(shí)電力傳輸、位置邊緣價(jià)格(LMPs)、生產(chǎn)費(fèi)用和稅收。為了獲得水力發(fā)電入流的可變性，在豐、中、枯三種水文條件下做了分析。圖4顯示了2005年的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸模型。如圖所示，每一節(jié)都包含一個(gè)或多個(gè)物理傳輸回路。在豐、中、枯水水文條件下，每個(gè)水電站的設(shè)計(jì)月生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)應(yīng)用程序獲得。利用GTMax程序