2024年度水利科技成果评价项目公示

成果名称：小水电站绿色发展关键技术集成及应用

完成单位：江西省水利科学院、水利部农村电气化研究所、江西省水利技术中心、江西省水投江河信息技术有限公司、福建省力得自动化设备有限公司

研制人员：第一完成人——孔琼菊，主持相关课题研究及推广应用，负责一体化统筹推进生态流量“分类核定-生态调度-预警评估”关键技术和小水电站绿色发展系列关键技术研究；

第二完成人——温毓繁，主持相关课题研究，负责小水电站安全长效监管技术体系研究；

第三完成人——徐立尉，项目研究成果推广应用，负责小水电站绿色发展系列关键技术研究；

第四完成人——石强，负责项目研究成果推广应用，负责生态流量监测技术开发；

第五完成人——刘晓文，负责项目研究成果推广应用，负责小水电智能控制、智能调度、远程监管技术研究，“三化”集成应用推广。

其他主要研制人员名单详见附件。

项目简介：

一、项目概况

 小水电站是指装机容量小于等于5万kW的水电站，是国际公认的清洁可再生能源，具有发电、防洪灌溉、生态涵养、改善民生等多重功能，50年代以来小水电为我国农村、偏远山区经济发展及能源结构优化作出了重要贡献。截至目前，我国已建成4.7万多座小水电站，装机容量达7500多万千瓦，年发电量约2500亿kWh，相当于每年节约7000多万t 标准煤，减少二氧化碳排放1.8亿t。江西从50年代开始大力发展水能资源，至2019年底（清理整改前）有小水电站 4121 座，清理整改后现有电站3667座，装机容量约 360万kW，全年发电量约103.47亿kW·h。

小水电为经济社会发展作出了巨大的贡献，但随着经济社会发展和人们对美好生活的向往，小水电建设、运营、管理带来的问题越来越受到人们的关注。主要问题包括：（1）缺乏生态流量一体化保障体系，影响了河道生态生境。（2）小水电站安全长效监管技术体系不完善，小水电站安全得不到保障。(3)绿色水电发展技术体系未建立，小水电站发展形势不明朗。（4）无有效的现代化管理技术、管理手段，小水电站的发展和管理已跟不上新时代经济社会发展的要求。

为系统解决小水电存在的主要问题，从2018年开始，项目组以长江经济带小水电清理整改为起点，从现场查勘45个县1900多座小水电站开始，收集摸清小水电站的底数，全面撑握小水电存在的问题，以问题为导向，连续6年，持续采用科技创新+支撑服务+管理改革+示范引领等联合攻关模式，搭建了由行业主管部门、科研院所、企业、协会、业主等共同管理的平台，开展了产学研用联合科技攻关，克服了国内外无现成技术体系、无经验可借鉴等困难，保障了小水电站安全，实现了小水电绿色发展、现代化发展的重大技术突破，逐步走出了一条保障生态流量泄放、提升小水电站安全并向着绿色、现代化发展的新路子，促进了小水电行业发展，树立了小水电“智能化、集约化、物业化”集成运用的标杆。

本项目属水利、环境保护和公共设施管理等科技领域。项目在一大批国家及省部级科研项目资助下，开展产学研用联合科技攻关，取得的重大突破和成果如下：

在国内首次一体化构建了生态流量“分类核定-生态调度-预警评估”技术体系。创新提出了小水电生态流量分类核定方法，为科学合理核算生态流量提供了一种更符合江西实际的方法；首次提出了生态放水最低水位线和发电限制水位线的“两条线”生态流量调度技术与方法，解决了“三生”争水问题；研发了生态流量“四级共管”在线监测平台，构建了全覆盖、多维度、多时段生态流量监测评估与“四级预警“技术，系统动态进行“四级预警“，全面递进式保障了生态流量下泄。

首次创新构建了小水电站生态修复关键技术。创新提出了安全生产“三类三级”监管模式；突破了小水电站“一站一策”生态修复技术；首次提出了生态电量损失计算方法，建立了生态电价敏感性评估模型，提出了生态电价激励机制，率先提出了河道生态修复四种模式，全面保障了小水电站安全，引领了小水电绿色发展。

在国内率先研发了小水电智能控制、智能调度、远程监管技术。首创了双向双重容灾及无电黑关闭技术，实现了小水电站“故障预警-故障诊断-智能排障-自动复归-恢复发电”全过程自动闭环；智能调度技术，实现了自主判断闸门最优开度并自动打开，自主选择最佳机组作为主机，使整个机组发电效率最大化，对流域内的电站进行梯级调度，实现了多机协同智能发电和水资源梯级调度；远程监管技术，实现了远程监控、远程调试、远程调参、实时调控；在国内首家集成了小水电站多目标、全要素的“三化”智能管控，已达到了“无人值班、少人值守”的目标要求，实现了县域小水电站一屏观天下、一键全调度、一网控全域，推进了小水电现代化发展进程，全面助力了小水电绿色发展。

项目取得的系列技术体系、研发的管理系统，发布的行业标准、技术指南、管理办法等广泛应用到全省94个县小水电站的安全生产、河道生态流量泄放、小水电绿色发展和现代化管理等方方面面，为小水电行业提供了全面技术支撑，为长江流域片小水电站绿色发展和现代化改造提供了良好的借鉴。

二、创新点

创新点 1：在国内首次一体化构建了生态流量“分类核定-生态调度-预警评估”技术体系。创新提出了小水电生态流量分类核定方法，为科学合理核算生态流量提供了一种更符合江西实际的方法；基于“三生水”用水需求，首次提出了生态放水最低水位线和发电限制水位线的“两条线”生态流量调度技术与方法，调度流域生态流量，解决了“三生”争水问题；研发了生态流量“四级共管”在线监测平台，构建了全覆盖、多维度、多时段生态流量监测评估与“四级预警“技术，提升了生态流量监测、评估的精度，系统动态提供“四级预警“，全面递进式保障了生态流量泄放。

创新点2：首次创新构建了小水电站生态修复关键技术。创新提出了安全生产“三类三级”监管模式；突破了小水电站“一站一策”生态修复技术；首次提出了生态电量损失计算方法，建立了生态电价敏感性评估模型，提出了生态电价激励机制，率先提出了河道生态修复四种模式，全面保障了小水电站安全，引领了小水电绿色发展。

创新点3：在国内率先研发了小水电智能控制、智能调度、远程监管技术。首创了双向双重容灾及无电黑关闭技术，实现了小水电站“故障预警-故障诊断-智能排障-自动复归-恢复发电”全过程自动闭环；智能调度技术，实现了自主判断闸门最优开度并自动打开，自主选择最佳机组作为主机，多机动态协同，使整个机组发电效率最大化，对流域内的电站进行梯级调度，减少流域弃水，实现了多机协同智能发电和水资源梯级调度；远程监管技术，实现了远程监控、远程调试、远程调参、实时调控；在国内首家集成了小水电站多目标、全要素的“三化”智能管控，已达到了“无人值班、少人值守”的目标要求，实现了县域小水电站一屏观天下、一键全调度、一网控全域，推进了小水电现代化发展进程，全面助力了小水电绿色发展。

三、获奖及项目应用情况

《国家绿色小水电站创建示范区》获国家标准化委员会年度验收评价“优秀”（2021年、2022年）；《江西省“十三五”农村水电增效扩容改造项目绩效评价》获全国排名第三，获国家奖励资金409 万元；2023年绿色水电示范电站，江西获创建数量全国第一；《基于数据及控制平台共享的智能小水电控制系统研究》获2018年度福建省科技进步奖三等奖。

江西省农村水电站生态泄流省级在线监测平台建设应用。实现了省、市、县、电站“四级”共建共享共管，江西省3647座（重点电站3411座，非重点236座）泄放生态流量电站已纳入平台管理，形成问题持续跟踪、隐患落实整改、监管流程闭环的管理模式。研发小水电智能化改造技术与监控平台。全国超过2000座小水电站应用项目研发的小水电智能化改造技术，改造后，小水电站控制设备体积缩小80%，复杂度降低66%，综合性能翻倍；发电机组效益最大化，普遍提升了5%~15%的发电效率。实现95%的故障在线排除。在国内首家实现了县域小水电站一屏观天下、一键全调度、一网控全域，引领了小水电行业向“三化”转变，全面助力小水电行业绿色发展、现代化管理的目标。在江西已布设了3个集控中心，安装智能化控制柜439套，改造电站191座，总装机容量约18.3万kW，年均提升发电量6280万kW·h，提高发电效益约2170 万元，年均节省成本955万元，合计年平均提高电站收入3124万元 ，平均单站年收入提高16万元。在实践中发挥显著的经济、社会、环境效益。建立了国家绿色小水电示范区。指导全省成功创建105座绿色小水电示范电站，成功打造了厂区及坝区景观，全省3647座电站接入省级生态流量监测平台，全省3667座电站均已完成生态流量泄放设施改造，保障了河道生态用水，修复了减脱水河段1300多km，指导全省454座电站退出运营，修复了河道水清、河畅、岸绿、景美的水生态环境与厂区周边环境，促进了水生态文明建设。 

以上项目拟组织 2024年度水利科技成果评价，特予公示。公示期：2024年10月28日至 2024年11月1 日，公示期内任何单位或个人均可对公示内容提出异议。异议意见必须以书面形式提出，单位异议的意见要加盖公章，并明确联系人及联系方式；个人异议的意见要署真实姓名，并附个人身份信息及联系方式。异议意见请寄送至江西省水利学会秘书处。

联系人：王晚秋

电话：0791-87606660

通讯地址：江西省南昌市青山湖区北京东路1038号

邮编：330029

单位：江西省水利学会 

2024年10月28日