每周行业资讯201817期
资讯时间：20180526-0601
联盟风采：湖南水利水电勘测设计研究总院与中铁五局签订战略合作协议
行业资讯：
1、2018年风电行业发展趋势分析 三年后将实现平价上网；
2、一文看懂微电网及分布式发电发展现状；
3、小水电站基本知识。
湖南水利水电勘测设计研究总院与中铁五局签订战略合作协议
湖南水利水电勘测设计研究总院与中铁五局在长沙签订战略合作协议。中铁五局副总经理陈广森、龙禹，湖南省水利水电勘测设计研究总院院长葛国华、党委书记游建华出席签约仪式。
龙禹副总经理代表中铁五局对葛国华院长、游建华书记一行的到访表示热烈欢迎，并介绍了中铁五局历史沿革、生产经营及投融资情况，深入交流了合作事宜，表达了建立长期、稳定的战略合作伙伴关系的意愿。龙禹指出，建筑施工是中铁五局的主业，水利水电是主营业务之一，具有水利水电施工一级资质，施工了贵院设计的新疆英吉沙水库项目等一批水利水电工程，在资质、施工、装备等方面具有明显优势。湖南水电设计院是国家甲级勘测设计研究院，在水利水电设计方面享有盛誉，双方关联度高、互补性强，有着很好的合作基础和很大的合作空间。龙禹表示，中铁五局将加强与设计单位、投融资平台及央企的战略合作，强化联合经营，开展投融资和总承包建设，希望深化与湖南水电设计院的合作，通过强强联合，实现合作共赢、共同发展。
葛国华院长介绍了湖南水电设计院的基本情况，指出湖南水电设计院始建于1949年，是全国水利水电行业规模最大的国家甲级勘测设计院所之一，AAA信用评级单位，名列全国工程勘测设计行业综合实力百强，水利水电设计量占全国的七分之一，湖南省主要水利工程均由水利院设计，目前省内市场占60%、省外30%、海外10%。葛国华希望能以此次战略合作协议签订为契机和起点，与中铁五局建立良好的战略合作伙伴关系，乘着十九大召开的强劲东风，优势互补、取长补短、实现共赢，为祖国各项事业的建设做出积极贡献。
按照战略合作协议，中铁五局与湖南水电设计院本着平等互利、优势互补、相互协作、共同发展的原则，充分发挥双方优势，重点在水利水电、新能源工程、PPP项目投融资的，开发、建设、管理、规划、咨询、勘查、设计、科研、试验、检测、总承包等方面开展广泛合作，实现企院共赢。
2018年风电行业发展趋势分析 三年后将实现平价上网
来源：北极星风力发电网
近十年来，我国风电行业既取得了举世瞩目的成就，同时也面临着飞速发展带来的问题。在风电装机上面，我国风电累计装机容量从2007年的589万千瓦增加到2017年16400万千瓦，年均增长率达到39.47%;在发电量方面，风力发电量从2007年的56亿千瓦时发展到2017年3057亿千瓦时，年均增长率达到49.18%。不过，风电同时也面临着并网困难、电价较高、弃风限电等问题。
图表1：2007-2017年我国风电累计装机容量及年发电量(单位：MW，万千瓦时，%)
资料来源：前瞻产业研究院整理
随着未来我国能源消费结构的调整，以及物联网、储能等新技术的应用和发展，风电行业也将迎来又一次的发展。
陆上风电将平价上网
无论从政策还是成本角度而言，未来风电都将平价上网。
随着风机价格下降带来的风电建设成本的降低，以及政府风电补贴金额的快速上升，我国已经多次调整陆上风电价格。为落实《能源发展战略行动计划(2014-2020)》关于风电、光伏电价2020年实现平价上网的目标要求，合理引导新能源投资，促进光伏发电和风力发电产业健康有序发展，依据《可再生能源法》，2016年12月，国家发改委发布《关于调整光伏发电和陆上风电标杆上网电价的通知》。
2018年1月1日之后，一类至四类资源区新核准建设陆上风电标杆上网电价分别调整为每千瓦时0.40元、0.45元、0.49元、0.57元，比2016-2017年电价每千瓦时降低7分、5分、5分、3分。为继续鼓励分布式光伏和海上风电发展，通知规定分布式光伏发电补贴标准和海上风电标杆电价不作调整。2018年陆上风电价格也降低后，每年将减少新增陆上风电补贴需求约15亿元，合计每年减少新增补贴资金需求约60亿元。
图表2：2018年全国陆上风电标杆上网电价表(单位：元/千瓦时，分/千瓦时)
弃风限电将得到解决
在当前的政策体系下，除对专门为发展风电等可再生能源上网而发生的输变电投资和运行维护费用有补贴外，对电力系统因发展可再生能源而增加的系统管理和运行成本，没有建立相应的成本核算及补偿机制，在输配没有分离、电力交易没有放开的情况下，也无法做到应有的核算和补偿，风电消纳困难、弃风限电出现也不足为奇。
图表3：2010-2017年弃风电量(单位：亿度，%)
资料来源：前瞻产业研究院整理
弃风限电出现的原因主要是我国风电产消区域错位以及电力消费增速不及电力装机增速，归根结底，还是我国风电需求不足。
根据我国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，在需求方面，我国未来将重点推动融合储能设施、物联网、智能用电设施等硬件及碳交易、互联网金融等衍生服务于一体的绿色能源网络发展，促进用户端智能化用能、能源共享经济和能源自由交易发展，培育基于智慧能源的新业务、新业态，建设新型能源消费生态与产业体系。
随着物联网及储能技术的发展，相信弃风限电问题将得到解决。
海上风电发展将提速
虽然我国陆上风电装机容量居于世界首位，但是在海上风电方面的发展却不及欧洲，不过近两年海上风电发展形势有所好转。
受技术、产业及政策多重推动，海上风电行业正在成为投资风口，吸引着各路资本和企业涌入。在煤炭、石油以及陆上风电出现过剩的情况下，兼具发电利用小时数高、靠近电力负荷中心、不占用土地等多重优势的海上风电正在飞速发展。
按照国家发改委能源研究所等机构的研究，中国近海10米水深以内的海域风能资源约1亿千瓦，20米水深以内的海域风能资源约3亿千瓦，30米水深以内的海域风能资源约4.9亿千瓦。东部沿海地区的滩涂及近海具备风电开发的优越条件，其中江苏、浙江两省成为发展海上风电的重点。此外，包括广东湛江、广东南澳、福建宁德、浙江岱山、浙江慈溪、浙江临海、山东长岛等地酝酿海上风电发展规划。
图表4：我国近海风电资源储备情况(单位：亿千瓦)
资料来源：前瞻产业研究院整理
国家能源局发布的《风电发展“十三五”规划》已对我国海上风电作出导向性安排，提出要大力发展海上风电，其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上;海上风电开工建设规模达到1000万千瓦。在此基础上，国家还明确了海上风电场0.85元/千瓦时以及潮间带风电场0.75元/千瓦时的电价政策。政策推动加电价补贴，未来海上风电发展速度将再上一个新台阶。
一文看懂微电网及分布式发电发展现状
来源：北极星智能电网在线
随着科技及工业技术的不断发展，全球能源危机日渐严峻，传统燃料的短缺及其引起的环境污染问题也日益加剧。与此同时，以太阳能为主的可再生能源技术的不断提升及逐渐成熟，为解决能源危机提供了一条新的道路。因此，许多国家均将目光投向以可再生能源为能量来源的分布式发电。
分布式发电技术主要有：光伏发电、风能发电、生物质能发电、燃气轮机及潮汐能发电等。目前，国内外主要以发展光伏发电及风能发电为主。尤其是光伏发电的技术研发及市场应用已经相对成熟。
与传统的大型集中式发配电模式相比较，分布式发电技术具有的独立性、可对区域电网的电能质量和性能进行实时控制、投资少、安装地点灵活、建设周期短、能源利用率高及环境污染小等优势。但是，可再生分布式能源的大规模应用及接入也给传统电网带来巨大的挑战及冲击，究其原因，分析如下：
1. 分布式可再生能源具有随机性和波动性，受其本身能源特性的影响比较明显，可控性相对较差。
2. 分布式可再生能源的接入，改变了传统电网单向潮流的基本格局。格局的改变将影响电能质量及供电的可靠性。
综合以上分析，为减少分布式电源接入对大电网产生的不利影响，同时结合可再生能源的特点及优势充分利用能源，相关研究人员提出了一种更加灵活、智能，可靠性更高的系统----微电网。
微电网的出现能够改善分布式可再生能源随机性及接入可靠性低等问题，其主要优点如下：
1. 有利于提高配电网对分布式能源的接纳能力;
2. 可有效提高分布式可再生能源的利用率，并根据实际的应用需求，提供相应电能质量的服务。
3. 可降低配电网损耗，优化配电网运行方式;
4. 可在电网故障状态下保证关键负荷供电，提高供电的可靠性;
5. 可用于解决偏远地区、荒漠或海岛的用电问题;
微网中融合了先进的信息技术、控制技术和电力技术，在提供可靠的电力供应，满足用户多种需求的同时，还能保证实现能源效益、经济效益和环境效益的最大化。与此同时，微网可在常规电网中提供电网支撑、提高能效、节能降耗等功能。微网将是智能电网建设中的不可或缺重要组成部分。在我国，大力的推广微网技术，是走可持续发展道路的具体体现，是对我国调整能源结构、解决边远地区用电问题、保护环境的有力支撑。
小水电站基本知识
来源：北极星电力网新闻中心
5月30日，国家发展改革委、、国家能源局三部门联合发布《关于开展长江经济带小水电排查工作的通知》，通知称，近期有关部门调查发现，长江经济带部分地区存在小水电开发管理不规范造成生态环境损害问题。此次排查拟进一步梳理小水电管理中存在的突出问题，研究提出针对性政策措施，督促相关省份完善小水电管理制度，对发现的造成严重生态环境问题予以严肃处理。
据悉，我国多省份，尤其是欠发达地区确实存在投资低、效益差的小水电站影响生态环境的问题，为了在排查工作中更清晰地了解小水电站的施工架构以及工作原理，我们不妨先学习一下正规小水电站的工作原理是什么样的。
1．水轮机有哪些工作参数？
水轮机的基本工作参数有水头、流量、转速、出力和效率。
水轮机水头是指水轮机进口断面与其出口断面的单位重量水流能量的差值，用H表示，单位为m。
水轮机流量是指单位时间内通过水轮机过水断面的水流体积。
水轮机转速是指水轮机主轴每分钟旋转的次数。
水轮机出力是指水轮机轴端输出的功率。
水轮机效率是指水轮机出力与水流出力之比。
2．水轮机有哪几种类型？
水轮机可分为反击式和冲击式两大类。反击式水轮机包括混流式水轮机(HL)、轴流定桨式水轮机(ZD)、轴流转桨式水轮机(ZZ)、斜流式水轮机(XL)、贯流定奖式本轮机(GD)和贯流转桨式水轮机(GZ)六种型式。
冲击式水轮机包括水斗式(切击式)水轮机(CJ)、斜击式水轮机(XJ)和双击式水轮机(SJ)三种形式。
3．什么是反击式水轮机和冲击式水轮机？
将水流的位能、压能和动能转换成固体机械能的水轮机称为反击式水轮机。
将水流的动能转换成固体机械能的水轮机称为冲击式水轮机。
4．混流式水轮机的特点及适用范围？
混流式水轮机又称法兰斯式水轮机，水流由径向进入转轮，大体沿轴向流出。混流式水轮机应用水头范围较大，结构简单，运行可靠，效率高。是现代应用最广泛的水轮机之一。水头适用范围50～700m。
5．轮流式水轮机的特点及适用范围？
轴流式水轮机，转轮区域内水流沿轴向流动，水流在导叶与转轮间由径向转为轴向。
定桨式结构简单,但它在偏离设计工况时效率会急剧下降,适用于功率不大及水头变化幅度较小的电站,一般水头范围3～50m。转桨式结构较复杂，它通过桨叶的转动与导叶的转动相互配合，实现导叶与桨叶的双重调节，扩大了高效区的出力范围，有较好的运行稳定性。目前，应用水头范围从几米直到50～70m。
6．水斗式水轮机的特点及适用范围？
水斗式水轮机又称培尔顿(Petion)水轮机，它靠从喷嘴出来的射流沿转轮圆周切线方向冲击转轮斗叶而做功。水斗式水轮机应用水头较高，小型水斗式用于水头40～250m，大型水斗式用在水头400～4500m。
7．斜击式水轮机的特点及适用范围？
斜击式水轮机，喷嘴出来的射流，在进口与转轮平面成一角(通常为22．5度)。这种水轮机用在中小型水电站中，水头适用范围在400m以下。
8．水斗式水轮机的基本构造如何？
水斗式水轮机有以下几个过流部件，它们的主要功用如下：
(l)喷嘴由上游压力水管来的水流经喷嘴后形成一股射流冲击到转轮上，在喷嘴内水流的压力能被转换成射流的动能。
(2)喷针借助于喷针的移动，改变用喷嘴喷出的射流直径，因而也改变了水轮机的进水流量。
(3)转轮它由圆盘和固定在它上面的若干个水斗组成，射流冲向水斗，将自己的动能传给水斗，从而推动转轮旋转作功。
(4)折向器它位于喷嘴和转轮之间，当水轮机突减负荷时，折向器迅速地使喷向水斗的射流偏转。此时喷针将缓慢地关闭到与新负荷相适应位置。当喷针稳定在新位置后，折向器又回到射流原来位置，准备下一次动作。
(5)机壳使作完功的水流流畅地排至下游，机壳内压力与大气压相当。机壳也用来支撑水轮机轴承。
9．如何读懂得水轮机的牌号？
根据我国JBB84－74"水轮机型号编制规则"规定，水轮机牌号由三部分组成，每一部分之间用"－"分开。第一部分的符号是该水轮机型式的汉语拼音的第一个字母，阿拉伯数字表示该水轮机的特征比转速。第二部分由两个汉语拼音字母组成，前一个表示水轮机主轴的布置型式，后一个表示引水室特征。第三部分是以厘米为单位的转轮标称直径。
10．各种类型水轮机的标称直径是如何规定的？
混流式水轮机标称直径是转轮叶片进口边上的最大直径，即转轮下环与叶片进口边交点处直径。
轴流式和斜流式水轮机标称直径是转轮叶片轴线与转轮室相交处的转轮室内径。
水斗式水轮机标称直径是转轮与射流中正线相切的节圆直径。
11．水轮机产生汽蚀的主要原因是什么？
水轮机产生汽蚀的原因比较复杂，一般认为：水轮机转轮内压力分布不均匀，如转轮相对下游水位要装得过高，高速水流流经低压区时，易于达到汽化压力而产生汽泡。当水流流到高压区时，由于压力增大，汽泡凝结，水流质点以高速度向汽泡中心的撞击，以填充凝结所产生的空隙，从而产生极大的水力冲击和电化学作用，使叶片受到剥蚀产生麻点及蜂窝性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞。
12．预防水轮机产生汽蚀的主要措施有哪些？
水轮机汽蚀的后果是使水轮机产生噪音、振动和效率急剧降低，使叶片受到剥蚀，产生麻点及蜂窝性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞，从而使机组受到损坏不能运行。因此在运行中应力求避免汽蚀。目前，预防和减轻汽蚀损坏的主要措施有：
(l)正确进行水轮机转轮的设计，减小水轮机汽蚀系数。
(2)提高制造质量，保证叶片的几何形状和相对位置正确，注意表面平滑光洁。
(3)采用抗汽蚀材料，减轻汽蚀破坏如不锈钢转轮。
(4)正确确定水轮机的安装高程。
(5)改善运行条件，不使水轮机长期地在低水头和低负荷下运行。通常不允许水轮机在低出力(如低于50％额定出力)下运行，对于多机组的水电站，要避免单机长期低负荷和超负荷运行。
(6)及时检修，并注意修补焊接的打磨质量，避免汽蚀破坏的恶性发展。
(7)采用补气装置，向尾水管中送入空气，消除可能产生汽蚀的过大真空。
13.大中小型小电站是如何划分的？
按现行部标，装机容量小于50000kW的为小型；装机容量50000～250000kW的为中型；装机容量大于250000kW为大型。
14.水力发电的基本原理是什么？
水力发电就是利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转换过程。
15.水力资源的开发方式和水电站的基本类型有哪几种？
水力资源的开发方式是按照集中落差而选定，大致有三种基本方式：即堤坝式、引水式和混合式等。
（1）堤坝式水电站是指在河道中建大坝，集中落差，有一定水库库容，电站就处在坝后附近的水电站。
（2）引水式水电站是指完全利用河道的天然落差引水发电，无水库，无调节能力，电站处在下游较远河道上的水电站。
（3）混合式水电站是指电站利用的落差，一部分由筑坝形成，一部分是利用河道天然落差，有一定的库容，电站处在下游较远河道上的水电站。
16.什么是流量、径流总量、多年平均流量？
流量是指单位时间内水流通过河流(或水工建筑物)过水断面的体积，以立方米/秒表示；
径流总量是指在一个水文年内通过河流该断面水流总量之和，以104m3或108m3表示；
多年平均流量是指河流断面按已有水文系列计算的多年流量平均值Q3/S表示。
17.小型水电站枢纽工程主要由哪几部分组成？
主要由挡水建筑物(坝)、泄洪建筑物(溢洪道或闸)、引水建筑物(引水渠或隧洞，包括调压井)及电站厂房(包括尾水渠、升压站)四大部分组成。
18.什么是径流式水电站？其特点是什么？
无调节水库的电站称为径流式水电站。此种水电站按照河道多年平均流量及所可能获得的水头进行装机容量选择。枯水期发电量急剧下降，小于50％，有时甚至发不出电，即受河道天然流量的制约，而丰水期又有大量的弃水。
19.何谓出力？怎样估算水电站的出力和计算水电站的发电量？
在水电站(厂)中，水轮发电机组发出的电力功率称为出力，河川中某断面水流的出力则表示该段水能资源。所谓水流的出力就是单位时间内的水能。N=9．81ηQH式中，Q为流量(m3/S)；H为水头(m)；N为水电站出力(W)；η为水轮发电机的效率系数。对于小型水电站出力近似公式为N=(6．0～8．0)QH。年发电量公式为E=NT式中，N为平均出力；T为年利用小时数。
20.什么是装机年利用小时？
指水轮发电机组在年内平均满负荷运行的时间。它是衡量水电站经济效益的重要指标，小水电站年利用小时要求达到3000小时以上。
21.什么是日调节、周调节、年调节和多年调节？
（1）日调节：是指一昼夜内进行的径流重新分配，即调节周期为24小时。
（2）周调节：调节周期为一周(7天)的。
（3）年调节：对径流在一年内重新分配，当汛期洪水到来发生弃水，仅能存蓄洪水期部分多余水量的径流调节，称不完全年调节(或季调节)；能将年内来水完全按用水要求重新分配，又不需要弃水的径流调节称完全年调节。
（4）多年调节：当水库容积足够大的可把多年期间的多余水量存在水库中，然后以丰补欠，分配在若干枯水年才用的年调节，称多年调节。
22.什么是河流的落差？
所被利用河流段的两个断面水面的高程差称为落差；河源与河口两个断面水面的高程差称为总落差。
23.什么是降水量、降水历时、降水强度、降水面积、暴雨中心？
降水量是为一定时段内降落在某一点或某一集而面积上的总水量，以mm表示。
降水历时是指降水的持续时间。
降水强度是指单位时间内的降水量：以mm/h此表示。
降水面积是指降水所笼罩的水平面积，以km2表示。
暴雨中心是指暴雨集中的较小的局部区域。
24.什么是工程投资概算？工程投资估算及工程预算？
工程概算是以货币形式编制工程所需全部建设资金的技术经济文件。初步设计总概算则是初步设计文件的重要组成部分，是考核经济合理性的主要依据。经批准的总概算是国家承认基本建设投资重要指标，也是编制基本建设计划和招投标设计的依据。工程投资估算是在可研阶段做出的投资数。工程预算是在施工阶段做出的投资数。
25.水电站主要经济指标有哪些？
(l)单位千瓦投资，是每千瓦装机需要的投资。
(2)单位电能投资，是每千瓦时电量需要的投资。
(3)电能成本，是每千瓦时电量支付的费用。
(4)装机年利用小时数，是衡量水电站设备利用程度。
(5)电能售价，是每千瓦时电量售给电网的价格。
26.水电站主要经济指标如何计算？
水电站主要经济指标按下列公式计算：
（1）单位千瓦投资=水电站建设总投资/水电站总装机容量
（2）单位电能投资=水电站建设总投资/水电站多年平均发电量
（3）装机年利用小时数=多年平均发电量/总装机容量