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沈丘县刘庄店修港口吗(沙颍河槐店水电站)

沈丘县刘庄店修港口吗(沙颍河槐店水电站)沈丘县是这么介绍水电站功能的:“建成以后可以弥补沈丘县日益增加的电力缺口,并为全县电网提供一定的调峰容量,而且可作为极端气象条件下的应急电源,提高县内重要用户的用电保证率。此外,该项目进行花园式建设,建成后将成为沈丘的一大景观”。其实水电站工地就是占用了原来大闸公园东半部分(河心公园)的北侧,今后电站建成了也就是彻底恢复损毁的大闸公园这部分原貌景观,再做一些更新,并非新建景观。在介绍这个电站所用的水力发电原理的时候,我看到了两个版本,说法有异。沈丘县的报道说,这是利用槐店节制闸蓄水所形成的“水头差”和多余的“过境水”发电,但究竟什么是水头差和过境水,没有解释,我甚至觉得“过境水”的说法有点搞笑。而施工单位的说法,是利用现有的槐店闸蓄水后上游和下游之间水位差和下泄的弃水量发电。根据我的理解,当然后一个更科学、更准确。在网上能查到有关这项工程的介绍很少,新闻跟进也仅限于通讯员级别的人写一些沈丘

“沙颍河槐店水电站”随着沈丘县工业加工开发的日渐增多,县城的楼堂馆所也越来越多,耗电量加剧,已经出现较大的电力缺口。但是沈丘县自从上世纪80年代并入国家大电网以后,本地再也没有建过有一定容量的“区域电站”,一直是向国家电网买电。有人动脑筋想到利用河流具有的水能来发电做补充,应该说还是挺聪明的。

但是这个项目到底是谁最早提出来的?却没有见过相关报道。

我最早在首钢就是搞电气传动控制的,也接触过发电机组,所以对此项目比较有兴趣。但是这次没能进入围挡里面实际看看工地,还是多少有些遗憾,也许下次再来沈丘这家伙就已经并网发电了。

今后会叫它“沙颍河水电站”还是“槐店水电站”的名字?还不知道。

在网上能查到有关这项工程的介绍很少,新闻跟进也仅限于通讯员级别的人写一些沈丘县领导“亲自到工地视察”之类,干巴巴的很没有意思。由于它的装机容量比较小(才6000千瓦),在我国的电力设备分类里绝对属于小型电站,所以对记者也引不起兴趣。

槐店水电站施工现场(2011年12月28日拍摄)

“沙颍河槐店水电站”工程,是整个沙颍河流经地区的第一个电站项目,它位于槐店闸深孔闸出水口的右岸,建成后将做为“槐店枢纽工程”一个最新的组成部分,并保留槐店闸的原设计功能和管理运行方式。

在介绍这个电站所用的水力发电原理的时候,我看到了两个版本,说法有异。沈丘县的报道说,这是利用槐店节制闸蓄水所形成的“水头差”和多余的“过境水”发电,但究竟什么是水头差和过境水,没有解释,我甚至觉得“过境水”的说法有点搞笑。而施工单位的说法,是利用现有的槐店闸蓄水后上游和下游之间水位差和下泄的弃水量发电。根据我的理解,当然后一个更科学、更准确。

沈丘县是这么介绍水电站功能的:“建成以后可以弥补沈丘县日益增加的电力缺口,并为全县电网提供一定的调峰容量,而且可作为极端气象条件下的应急电源,提高县内重要用户的用电保证率。此外,该项目进行花园式建设,建成后将成为沈丘的一大景观”。其实水电站工地就是占用了原来大闸公园东半部分(河心公园)的北侧,今后电站建成了也就是彻底恢复损毁的大闸公园这部分原貌景观,再做一些更新,并非新建景观。

水电站的总投资为1.06亿元,主要建设进水闸工程、引水管工程和发电厂厂房工程三部分,装机容量6000千瓦,安装三台2000千瓦水轮发电机(采用立式的反击式水轮机,但不清楚具体是混流、轴流还是斜流式),设计水头6.2米,流量每秒120立方米,“多年平均发电量”为1530万千瓦·时,即1530万度电。但是我在有关该电站的工程简介里,却看到它们把平均发电量写为1892万度,足足大了23.66%,接近四分之一!我觉得这并不是经过审批的新增发电能力数字,而是设备实际允余能力(就是超过设计水头6.2米时具有的发电能力)的极值,这是水电站所特有的一种情况。

沈丘县刘庄店修港口吗(沙颍河槐店水电站)(1)

槐店水电站总平面图,可见引水管将会很长

沈丘县刘庄店修港口吗(沙颍河槐店水电站)(2)

槐店水电站进口的三孔水闸CG效果图

沈丘县刘庄店修港口吗(沙颍河槐店水电站)(3)

槐店水电站厂房CG效果图

进水闸设计和校核洪水标准分别为10年一遇和20年一遇,厂房设计和校核洪水标准分别为30年一遇和50年一遇。总工程量为11.92万立方米,其中土石方10.4万立方米,砼及钢筋砼1.49万立方米,共需水泥4890吨,钢筋621吨,砂子9100立方米,碎石14556立方米。工程原计划建设周期是一年,但是从2011年10月开工算起,推算水电站应该在2012年底建成。实际上到2012年5月份出现领导视察消息的时候才完成工程量的30%,工程严重拖期,直到2013年4月20日早晨我被挡在工地外面为止,已经拖延近一年。

由于槐店闸上游并非是水库,没有径流调节余量,水头也很低,发电能力取决于来水流量,显然槐店水电站只能采用“河床式水电站”,根据获得的几张网上CG图所示,也确实如此。

我有一个很大的疑问:直觉上,觉得沙颍河那一点水量,还是季节河,如果没法保持一定的高度差,槐店水电站是很难稳定发电的。也就是说,这点水流根本不够!除非槐店闸前能一直保持接近3000万立方米库容存水的一个进出平衡水量,否则这3000万立方米变为死存水,按发电流量(每秒120立方米)匡算只可最多维持2.89天(8.64万秒)的发电使用,实际上在浅孔闸那边更宽河道的水根本流不到深孔闸一侧来,也就是发电不到1天就得停。

因此,槐店发电站就是得“拜老天”恩赐水资源,才能生存下去。

在枯水季节,因为18孔浅孔闸的闸底板太高,那一侧河道出现完全断流,只有深孔闸一侧的河道还能流水,所以把进水口设计在深孔闸一侧是有道理的。深孔闸形成的最高水位虽然不超过10米,但是可以满足“设计水头”6.2米的深度(浅孔闸那里若是6.2米就已经进入死水区深度了),也就是说只要水头能有6.2米以上,发电机就可以满负荷发电。我推测进水闸的三个闸门应该都是旋转闸门(非提升闸门),而且长度比较长,因此即使枯水季节的水位降低,只要不小于设计的6.2米水头,还会有一定落差的水流冲入水轮机使其旋转,发电机也可以正常发电。所谓“设计水头”也就是水轮机发出额定出力时的最小水头。低于6.2米水头时,就得停止发电了。

根据这个道理,我可以画出槐店水电站的简单原理示意图。

沈丘县刘庄店修港口吗(沙颍河槐店水电站)(4)

槐店水电站的简单结构、水位与设计水头的原理示意图

沈丘县刘庄店修港口吗(沙颍河槐店水电站)(5)

国内某水电站结构剖面图,采用立式的水轮机,结构与槐店水电站没有原则区别。

别看这个水电站的发电功率6000千瓦似乎不大,但是当年我们张湾村西边的沈丘发电厂燃煤机组的发电功率才750千瓦!也就是八个火电厂才等于现在的一个水电站。不过我今天站在槐店水电站工地前思考的问题是:为什么沈丘一定要自己发电?

我算了一下这些电能干什么?假设保持满发6000千瓦(600万瓦)用于点燃10瓦的节能灯泡,瞬时大约可以点亮60万个灯头,平均折合10万户城市居民;若为还在使用的60瓦白炽灯泡就只能点10万只,折合居民1.7万户。假如都只开大1匹(约合850瓦)的制冷空调机,能供给约7000台左右。每家开1个1000瓦的微波炉或者电饭锅,只能供6000户。但是如果是供给宾馆酒店那样的大型灯光消耗场所,即使以每个单位最小消耗200千瓦计算,只能供给30家。假如沈丘县要把水电全部供给加工区的企业使用,能开动10千瓦的电动机600台。

自70年代以后沈丘曾经几上几下火力发电厂(全部是二手货),最终都属于被强制淘汰之列的“小火电”。如今沈丘的工业虽然发展了,城镇居民也增多了,但是它的经济实力不够,缺少有份量的工商业项目(目前都是轻量级的),提前进入消费型社会(资源消耗大于产出,且不能循环),因此国家大电网难以调度足够的电量给沈丘用。

假如沈丘有8万吨级的食品冷库(沈丘县是国家主要的生猪调出大县之一,本身却不具有强大的食品加工工业,只当原料基地),每一个装机设计热负荷1840千瓦、八台LG20螺杆机总制冷量约2200千瓦,这个槐店水电站的发电量也就是刚刚够三个这样规模的冷库使用!所以,如果耗电增加了,就自己想办法增加发电量,并不是一个真正长远解决问题的思路。最重要的还是沈丘的产业项目必须更新换代,沈丘县也才能具备国家电网给你“保驾护航”的资格,否则到缺电时只能给你减电限电,因为你的经济份量不重要。

水能是一种取之不尽用之不竭的可再生清洁能源,与用燃煤发电的火力发电厂相比,根本没有二氧化碳排放。而且它的发电效率高,发电成本低,机组启动快,调节发电量比较容易。但是它受自然条件影响很大。象沙颍河这样径流并不大的河流,本身整条河流从西向东的海拔总体落差就不大,因此具有可以蓄水落差发电的位置仅有几个,槐店闸这里是其中之一。但是今后它的实际成效还有待事实来验证。

假如沈丘缺电时想启动它发电,却遇到枯水,也是白着急。

沈丘县刘庄店修港口吗(沙颍河槐店水电站)(6)

文/斯迪尔

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