水電站裝機容量

裝機容量是水電站主要參數之一，其大小直接影響到水電站的規模、動能效益、在系統中可能發揮的作用、水力資源的利用程度以及資金和設備的合理使用等，故在選擇裝機容量大小時，應在方案比較經濟評價的基礎上，全面考慮，綜合分析。在水電站規劃設計中，只有在水電站裝機容量初步確定後，才能進一步選擇水輪發電機組的型式、台數、單機容量，以及水電站引水建築物斷面尺寸和廠房的主要尺寸等。

水電站裝機容量，是由它的最大工作容量、備用容量和重複容量三者組成的。其中最大工作容量的確定方法已如前所述。關於備用容量中負荷備用容量通常為系統最大負荷的5%，一般應由一個或幾個靠近負荷中心、機組調節性能較好的大水電站承擔。系統的事故備用容量為系統最大負荷的10%，這部分備用容量在水、火電站間的分配，通常可按水、火電站最大工作容量的比例進行初步分配。最後應根據各電站的特點、大小和系統負荷分佈情況等因素確定。

水電站的重複容量，可通過動能經濟計算來確定。一般在無調節水電站或調節性能較差的水電站，常須設置重複容量。調節性能好的水電站由於平均的年棄水時間短，一般不需設置重複容量。

根據水電站的最大工作容量、備用容量和重複容量，即可初步選定水電站的裝機容量。然後，還應結合機組型式、台數和單機容量選擇，以及結合樞紐佈置條件等，通過多方面的分析論證予以最後確定。 ^[2] 

水電站裝機容量選定得是否合理，主要可從電力系統工作的可靠性和經濟性兩方面來分析論證。在初步選定裝機容量及機組型式、台數和單機容量後，即可繪製電力系統容量平衡圖。電力系統工作的可靠性，必須通過容量平衡圖進行分析和檢驗。

1.根據電力系統容量平衡圖檢驗可靠性

制訂設計枯水年電力系統容量平衡圖的目的，主要是檢驗所選擇的裝機容量及機組，能否在設計水平年情況下保證系統正常供電。所制訂的容量平衡圖，亦可作為以後水、火電站聯合運行的依據。通過容量平衡進行檢驗的具體項目有：

(1)檢查全年內，系統負荷是否全部被各電站所承擔，在哪些時間裏容量受阻而影響工作。

(2)檢查全年內，是否都有足夠的容量承擔系統調頻所需的負荷備用，在各個時期由水電站還是由火電站擔負這項任務。

(3)檢查全年內，是否都有足夠的容量作為系統的事故備用容量，各個時期的事故備用容量在水電站和火電站上如何分配。

(4)檢查除工作容量、負荷備用容量和事故備用容量外，全年內是否尚有足夠的容量，使系統中各電站所有機組都能夠得到計劃檢修。

(5)檢查水利綜合利用對於水庫供水的要求是否得到滿足。例如，為滿足航運的要求，在通航季節內水庫應有某一固定的均勻流量下泄，故要求水電站有一部分容量在基荷工作。

因水電站每年來水不同，故在制訂系統容量平衡圖時，一般應研究兩個典型年度，即設計枯水年和中水年的情況。中水年的容量平衡圖用來表示運行期間最常見的一般情況。對於低水頭水電站，有時還要作出豐水年的容量平衡圖，以檢查機組在各月份的受阻情況。 ^[2] 

2.關於經濟性的分析

可以從下面幾個方面分析所選裝機容量的經濟性。

(1)水電站的經濟指標和效益水電站的總投資、單位投資、單位電能成本和投資回收年限等經濟效益指標，都可用來檢驗分析裝機容量經濟性的因素。如果各項指標都很優越，則應考慮加大裝機容量(或預留機組)的可能性和合理性。

(2)利用容量平衡圖檢驗裝機容量的設置及其利用是否經濟合理在系統容量平衡圖上，如果除去檢修部分外，空閒面積過大，則往往是裝機容量偏大，利用程度不高；如果空閒容量面積很大，但安排的檢修機組容量線超出了空閒部位，則説明單機容量可能偏大了。需要增加機組台數，減小單機容量，或另外增設檢修備用容量。

(3)裝機容量年利用小時數和設備利用率也常用裝機容量年利用小時數，來分析裝機容量選擇的經濟合理性。裝機容量年利用小時數的含義是：水電站以全部裝機容量滿載運行時，發出多年平均年發電量E需要的小時數。它在數值上等於多年平均年發電量除以裝機容量。裝機容量年利用小時數是一個折算值，不能將它和機組實際的年運行小時數混為一談。裝機容量年利用小時數這個指標過大或過小都不合適。過小了，説明設備利用率低，可能是裝機容量選得偏大；過大了，設備利用率雖高，但水力資源利用程度太低，可能裝機容量偏小。裝機容量年利用小時數的大小，還沒有一個合適標準。通常認為以能達到下面將要提到的某些數據，是比較合適的。

(4)水能資源的利用程度充分利用水力資源以節約其它能源，是我國當前的能源政策。所以水能資源的利用程度，應作為檢驗水電站裝機容量合理性的一個因素。水能資源利用程度，一般用徑流利用率或水能利用率產來反映。 ^[2]