2003年,水利部制訂頒發了《農村水電技術現代化指導意見》(以下簡稱《指導意見》),提出了小水電科技發展的方向,“總體目標要在2010年前,50%的農村水電廠及配套電網達到現代化水平。2015年,農村水電行業全面實現現代化。通過科技創新,管理創新,使農村水電市場競爭力明顯提高。”要實現《指導意見》提出的宏偉目標,必須要層層落實,從每一個環節抓起。設計是工程項目技術定位的基礎,經濟、技術性能與指標都要由設計做出規定,技術指導思想要在設計中體現,科技經驗和成果的應用與新技術、新設備、新材料的推廣也都要靠設計來推薦和采用,因此設計也是科技發展和現代化建設的最重要的體現,起到重要的先導作用。本文提出一些當前小水電設計在現代化建設中應重視的問題和建議,供大家討論。
1 存在的問題
1.1 業主盲目追求
設計照搬照抄盡管我們都一再強調“小水電技術不應是大水電的小型化,而應有其自身的特點”,但實際工作中卻經常會出現小水電大型化、復雜化問題。原因是多方面的,有認識上的原因,但也有一些是設計中的失誤。我們在小水電站監控系統設備采購標書中,經常會發現一些電站系統配置太高,浪費很多,不到1000 kW的小水電站,配置和上萬kW的差不多,機組控制單元要配前置機,電站級計算機要配工程師工作站等等。這些不切實際的要求大致有兩方面的原因,一是有的電站業主有錢,盲目追求,而設計一味遷就;二是有的電站設計人員圖省事,設計照搬照抄,合不合適不管。前者造成浪費的只是一個電站,而后者危害就大了,你抄我抄,把一些本不合適的東西變成了范本,到處擴散。投標中,一些比較負責任的廠家也會給業主提優化建議方案,但往往很難被采納,設計礙于面子不會同意,業主怕廠家搞推銷也不放心。
一些地方因為搞自動化,副廠房設計不僅沒有簡化,反而越來越高,有的小水電站副廠房裝潢標準與我們的貴賓室相仿,都是不切合實際的作法。長此下去,小水電建設成本越來越高,小水電發展就會失去自己的優勢,不利于持續發展。據了解,一些發達國家許多小水電站(25MW以下),大多是無人值班或少人值守,副廠房一般很小,甚至沒有。主廠房外表也簡單、樸素,有的像個倉庫,并不追求美觀,但廠房內非常整潔。這是符合小水電特點的實用、經濟的指導思想。我們也應從實際出發,強調“無人值班”后,廠房(特別是副廠房)如何壓縮、簡化的指導思想。
上述情況說明,很多設計人員對小水電技術發展的指導思想不明確,例如“為自動化而自動化”等等,不了解自動化技術的采用是手段而不是目的。小水電技術發展的目的首先要為提高電能質量與可靠性,降低電站造價和電能成本服務。“無人值班(少人值守)”還要與簡化廠房設計配合,才能真正達到技術先進、經濟合理的目的。
《指導意見》要求“新建水電廠都要按無人值班(少人值守)進行設計和建設。20世紀90年代以前建設的水電廠,要按總體目標要求做出更新改造規劃,在2010年前全部實現無人值班(少人值守)。”我們應該充分重視設計的先導和把關作用,不然全國不知要造成多大的浪費,甚至對一些經濟比較落后的地區,可能會因自動化要求太高、投入太大而搞不起自動化。
1.2 推廣新技術力度不大
新技術成果是科技進步的重要體現,其推廣應用往往依靠設計的推薦與采納。但目前情況,一些設計單位和人員對采用新技術并不積極,一方面是怕負責任,怕麻煩,不如因循守舊,省心可靠;另一方面,不學習,對新技術新設備知之甚少,知識老化。不少新研制的成果,長期不能推廣。例如,對一些并網小水電站,前些年我們從加拿大引進高油壓液壓裝置代替自動調速器,價格降低一半,維護方便,優勢明顯,但推廣面不廣。諸如此類,這其中與設計單位是否了解和推薦有很大的關系。
設計單位不積極推廣新技術,有兩方面的危害:一是阻礙了對新技術的推廣,造成小水電長期技術落后;二是影響技術產品更新換代步伐,設備制造廠要搞產品更新,往往有兩方面的需求,一是廠家自身發展需要,再就是老產品已被市場淘汰。如果設計單位不積極推廣新技術新設備,那么老設備就永遠會有市場,有了市場廠家就不會去革新,如此下去,阻礙了小水電設備行業技術創新和科技進步。相比而言,電力行業新技術推廣的力度比較大,而且經常強制淘汰一些技術落后、性能差、高能耗的產品,產品更新換代比較快,值得小水電學習。
目前,國家的小水電研發與科技風險投資機制還不健全,不少國外早已應用的新技術在我國長期不能推廣,如異步發電機在小水電站的應用,國外十分普遍,我國過去因電力系統缺乏無功電源的原因長期不能推廣,現在電網容量和結構都發生了很大的變化,可以進一步研究。目前,發達國家正在積極推廣的小水電新技術還有:氣墊式調壓室技術,在挪威已經成熟,對電站周圍植被保護效益明顯;再如無油調速器、自動清污機、簡易快速廠房、組合式電氣屏柜等等,都在積極采用。其他如無油軸承的研究,日本已成熟,提出“無油化水電站”。這些都需要從事小水電的設計和科研人員來研究。
整體技術水平不高是導致目前小水電經濟效益偏低,商業化運作能力弱化和發展速度緩慢的主要因素之一。“科學技術是第一生產力”,我們只有走小水電技術發展的路線,才是一條真正的可持續發展之路。
1.3 設計無據可依或者依據落后
我國現有的小水電規程規范達50多種,這是幾十年技術經驗的結晶,也是小水電科技發展的精華。隨著新技術新設備的研制和推廣應用,小水電規程規范包括設計手冊要及時制訂或修訂,否則設計人員無據可依或者依據落后,都會阻礙新技術的推廣應用。如1996年中國電力出版社出版的《小型水電站機電設計手冊》,是由全國許多設計院所參與編寫的,有一定的權威性,但是技術發展這么多年,手冊中很多內容已經落后不能再用,有些新技術也需要補充。特別是小水電計算機監控技術日新月異,應用相當普及,也是《指導意見》明確要求的,但相應的規程規范國家還未頒發,設計沒有依據,也是造成設備配置規模沒有約束、復雜化的原因之一。
還有些小水電《規范》,對容量比較小的電站特別是農村低壓小水電站沒有特別的條款加以區別,一般都是“參照執行”,這對農村低壓小水電發展不利。有些技術,如小水電計算機監控技術,高壓機組和低壓機組,從設計理念到設備配置都有很大的區別,很難“參照執行”。我所在為浙江省編制的《小水電站計算機監控系統技術標準》中,對單機容量小于800kW,發電機電壓為400V的農村小型水電站,都采用專門條款加以說明,這樣會更切實際一些。從我國目前小水電站數量來看,有80%以上是農村低壓小水電站,這些電站在小水電帶燃料建設中發揮巨大作用,應該給予充分重視。
1.4 國際型人才缺乏
50余年來,特別是近20余年來,我國小水電發展的速度和規模在世界上絕對領先。但是我國小水電在對外合作方面還遠遠不夠,特別是設計咨詢業進入國際市場的能力還很弱,成熟的中國小水電技術在發展中國家推廣還很少,一些發展中國家還基本依賴西方國家的技術,采用西方模式。
當前,多數小水電設計咨詢工程師在知識、技能和經驗方面的缺陷突出表現在:缺乏國際經驗。由于長期服務于國內工程項目,基本上沒有國外工作的經驗,不熟悉國際商務的運作規則。語言溝通困難。外語水平不高,限制了他們與外國伙伴之間的交流和溝通,從而失去擴大合作的機會。
關于如何推進小水電國際合作,加大培養國際型人才,在《小水電》2005年第1期中做了專門討論,可參考。
2 建議
2.1 規范小水電設計市場
規范小水電設計市場,首先要加強資質管理,防止一些無資質、低素質的單位和個人混跡于市場,杜絕“四無”電站。要積極推進目前我國正在推行的注冊工程師資格制度,強化和明確單位和個人的責任,保證設計質量。要及時修訂和制訂小水電設計規程規范包括設計手冊,保證設計有據可依。建立設備檢測機制,及時淘汰落后產品,推進技術創新。
2.2 加大人才培養力度
在信息技術高度發達的知識經濟時代,作為小水電現代化建設的工程技術人員,必須堅持自身不斷學習,才能不斷更新知識,跟上科技發展的步伐。在強調自身學習和不斷提高外,國家或行業還要建立健全培訓體系,推進繼續教育。通過培訓,讓小水電設計人員及時了解和貫徹落實國家對小水電現代化建設的指導思想,掌握技術發展方向,推廣應用新技術新產品。我們還要強調小水電國際化人才的培養,加快我國小水電國際化進程。
2.3 采取有效的激勵措施
對技術先進,設計優化,經濟效益顯著的小水電建設項目,上級主管部門要給予表彰和鼓勵。目前水利部有大禹水利科技進步獎,各省也有優秀設計及科技進步獎,但由于小水電往往建設規模比較小,而且參與評獎的同行專家也比較少,獲獎很難。建議小水電行業主管部門能不能考慮出臺一些獎勵辦法,通過評選再把優秀的成果推薦給水利部大禹水利科技進步獎,給小水電工作者多創造一些機會。
2.4 開展小水電技術發展路線研究
盡管小水電是屬于國家政策扶持的可再生能源項目,在電力市場競爭中將會得到暫時保護。但國家對可再生能源及新能源發展政策目標已十分明確,扶持和保護是過渡性的,最終目的是促使其達到完全商業化,實現自身的可持續發展。因此,密切結合國情,學習借鑒國外先進的小水電建設理念,開展小水電技術發展路線研究,為實現現代化提供有力的技術政策支持,對提高我國小水電技術裝備的總體水平,促使科技發展較快地跨上新臺階,增強市場競爭能力有著十分重要的意義和作用,也是實現《指導意見》提出的宏偉目標的基礎。
建議主管部門和有關領導部門考慮選派少數實踐經驗豐富,外語水平過關的小水電設計和技術人員到發達國家作較長時間(如1~2個月)的考察學習,不是走馬觀花,不依靠翻譯,深入了解他們的指導思想和具體技術措施,回國后進一步集中起來,全面分析國情不同,吸收有益部分,明確努力方向,提出切實可行的小水電技術發展路線。(考試大編輯整理)