水利水电工程中的电力建设优化策略研究

摘要：水利水电工程作为清洁可再生能源的重要开发形式，其电力建设的优化对于能源供应的稳定、经济的可持续发展以及环境保护具有重要意义。本文深入分析了水利水电工程电力建设的现状与存在问题，从规划设计、技术应用、管理运营等多个维度探讨了优化策略，并结合实际案例进行阐述，旨在为提升水利水电工程电力建设水平提供全面的理论与实践指导。

关键词：水利水电工程；电力建设；优化策略

一、引言

在全球积极推动能源转型的大背景下，水利水电能源凭借其清洁、可再生的特性，成为能源领域的重要支柱。水利水电工程中的电力建设不仅关乎能源供应的可靠性和稳定性，还对地区经济发展和生态环境产生深远影响。随着能源需求的持续增长以及技术的不断革新，对水利水电工程电力建设进行优化研究迫在眉睫。

二、水利水电工程电力建设现状与问题

（一）规划设计不合理

1.需求预测偏差：在水利水电工程的蓝图绘制初始阶段，精准预判当地未来电力需求走势犹如为工程奠基，其重要性不言而喻。然而，现实中部分项目却在此关键环节失足。以一些正处于产业转型升级风口浪尖的地区为例，随着新兴产业如新能源汽车制造、大数据中心等如雨后春笋般蓬勃兴起，企业的生产规模扩张迅猛，居民生活品质提升带动各类家电普及，用电需求呈几何倍数攀升。但遗憾的是，原有的水利水电工程在规划时目光短浅，仅参照过往数年的静态用电数据，未将这些即将爆发的新兴增长因素纳入考量，致使装机容量定格在一个较低水平。当地区经济发展步入快车道，电力供应的短板瞬间暴露无遗，工厂因频繁停电被迫减产停产，高新技术产业研发进程受阻，居民生活也陷入用电焦虑，严重制约了当地经济的持续繁荣，仿佛一辆高速行驶的汽车因燃油不足而动力疲软。

2.选址与布局缺陷：工程选址恰似为水利水电工程寻觅安身立命之所，一旦决策失误，后续麻烦便接踵而至。若地质勘查走马观花，未能精准洞悉地下潜藏的断层、岩溶等地质 “暗礁”，工程建设时，地基不稳引发的沉降、滑坡等灾害就如同高悬的达摩克利斯之剑，不仅大幅增加建设成本，投入更多人力、物力用于地基加固与灾害防治，还为后期长期运营埋下安全隐患，时刻威胁着周边居民的生命财产安全。从布局视角审视，发电厂房、变电站等设施的布局若缺乏统筹规划，彼此间隔甚远，或是被复杂地形阻隔，电力传输线路就不得不像蜿蜒曲折的山路般漫长。电能在长途跋涉中损耗急剧增大，如同沙漏中的沙子不断流失，大大削弱了电力输送至用户端的效率，造成能源的隐形浪费，也增加了运营成本。

（二）技术水平滞后

1.设备陈旧落后：一些早期建设的水利水电工程，仍在使用老旧的水轮机、发电机等设备，这些设备能量转换效率低，能耗高。例如，传统的水轮机能量转换效率相比新型高效水轮机低 10% - 15%，造成了水能资源的浪费。

2.自动化程度低：自动化控制技术在部分水利水电工程中的应用程度较低，许多操作依赖人工完成。人工操作不仅效率低下，而且容易出现人为失误，影响电力系统的稳定运行。例如，在机组的启停、负荷调节等操作上，人工操作响应速度慢，难以适应电力系统的实时变化。

（三）管理运营效率低下

1.管理体制不完善：水利水电工程涉及多个部门和专业领域，管理协调难度大。部分工程存在管理体制不健全，职责分工不明确的问题，导致在工程建设和运营过程中出现推诿扯皮、沟通不畅等情况，严重影响工程进度和质量。

2.设备维护与成本控制不足：缺乏科学的设备维护计划，设备长期处于带病运行状态，故障率高。同时，在运营过程中，对成本控制不够重视，导致运营成本居高不下，影响了工程的经济效益。例如，在设备维修时，没有合理规划维修时间和费用，造成不必要的浪费。

三、水利水电工程电力建设优化策略

（一）科学规划设计

1.精准需求预测：运用大数据分析技术，结合当地的经济发展规划、产业结构调整趋势以及人口增长情况等因素，建立科学的电力需求预测模型。例如，通过分析历史电力消耗数据与经济发展指标的关联，预测未来 5 - 10 年的电力需求，为确定合理的发电装机容量提供准确依据。

2.优化选址与布局：综合考虑地质、地形、生态等多方面因素进行工程选址。选择地质稳定、水头条件好的区域，降低建设风险和成本。在布局上，合理规划大坝、发电厂房、变电站等设施的位置，缩短电力传输线路，减少输电损耗。同时，采用生态友好型设计，减少对周边生态环境的破坏。

（二）提升技术水平

1.设备更新与升级：加大对先进设备的研发和引进力度，淘汰老旧设备。采用新型高效水轮机、发电机，提高发电效率。例如，新型发电机的效率相比传统发电机可提高 8% - 12%，有效提升了发电效益。同时，对设备进行智能化改造，实现远程监控和故障诊断，及时发现和解决设备运行中的问题。

2.推广自动化控制技术：构建智能化自动化控制系统，实现对水利水电工程电力生产全过程的实时监测和智能调控。通过传感器采集设备运行数据，利用计算机控制系统进行分析处理，根据实时数据自动调整设备运行参数，提高电力系统的稳定性和可靠性。例如，根据水位、流量等实时变化自动调整水轮机的导叶开度，优化发电效率。

（三）强化管理运营

1.完善管理体制：建立健全统一协调的管理体制，明确各部门和人员的职责分工。成立专门的项目管理团队，负责工程建设和运营的统筹协调。加强部门之间的沟通协作，建立定期的沟通会议制度，及时解决工程建设和运营中出现的问题。

2.加强设备维护与成本控制：制定科学的设备维护计划，定期对设备进行检修和保养，建立设备维护档案，记录设备的维护情况和运行状态。引入成本控制理念，从工程建设到运营的各个环节，严格控制成本支出。例如，通过优化采购流程，降低设备和材料采购成本；合理安排人员配置，避免人员冗余，降低人力成本。

四、结论

水利水电工程中的电力建设优化是一个系统而复杂的工程，需要从规划设计、技术应用、管理运营等多个方面协同推进。通过科学精准的规划设计、先进技术的应用以及高效的管理运营，可以有效解决当前电力建设中存在的问题，提高电力建设水平和经济效益，促进水利水电工程的可持续发展。案例分析表明，优化策略的实施能够显著提升工程的发电效率、降低成本和提高稳定性。在未来的水利水电工程电力建设中，应持续关注技术创新和管理优化，不断完善建设策略，以适应能源发展的新需求，为经济社会发展提供可靠的清洁能源保障。随着技术的不断进步和管理理念的更新，水利水电工程电力建设将不断迈向新的高度，为全球能源转型和可持续发展做出更大贡献。

参考文献

[1] 石贺. 信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用研究[J]. 模型世界，2022（2）：73-75. DOI：10.3969/j.issn.1008-8016.2022.02.025.

[2] 易敏. 考虑市场电价风险的梯级水电站优化调度研究[D]. 湖北：华中科技大学，2022.

[3] 张卫群，申立素. 绿色设计理念在水利工程设计中的应用解析[J]. 黑龙江水利科技，2018，46（5）：160-161，202. DOI：10.3969/j.issn.1007-7596.2018.05.053.