許繼軍，陳 進(jìn)，陳廣才

（水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院，430010，武漢）

長(zhǎng)江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度發(fā)展戰(zhàn)略研究

許繼軍，陳 進(jìn)，陳廣才

（水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院，430010，武漢）

長(zhǎng)江上游水能資源豐富，是我國(guó)重要的水電開(kāi)發(fā)基地。干支流已建和在建的大型梯級(jí)水電站群規(guī)模龐大，其聯(lián)合調(diào)度將對(duì)我國(guó)能源安全和綠色能源發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。針對(duì)長(zhǎng)江上游大型水電站開(kāi)發(fā)建設(shè)和運(yùn)行管理現(xiàn)狀及當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，借鑒國(guó)內(nèi)外梯級(jí)水電站運(yùn)行調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，從聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行和管理等層面，探討長(zhǎng)江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度的發(fā)展思路、階段目標(biāo)和主要任務(wù)，并提出需要解決的管理科學(xué)問(wèn)題。

長(zhǎng)江上游；大型梯級(jí)水電站；聯(lián)合調(diào)度；發(fā)展戰(zhàn)略；水能資源優(yōu)化

一、長(zhǎng)江上游水電開(kāi)發(fā)及聯(lián)合調(diào)度需求

1.水電開(kāi)發(fā)概況

長(zhǎng)江上游水能資源豐富，干支流梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)規(guī)模龐大，在長(zhǎng)江流域乃至我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中，占據(jù)著重要的戰(zhàn)略地位。宜昌以上的長(zhǎng)江上游地區(qū)技術(shù)可開(kāi)發(fā)裝機(jī)容量為24.4萬(wàn)MW，占長(zhǎng)江全流域技術(shù)可開(kāi)發(fā)量的87%，約占全國(guó)的40%。按照《長(zhǎng)江流域綜合利用規(guī)劃》，長(zhǎng)江上游規(guī)劃建設(shè)的裝機(jī)容量300 MW以上的大型水電站有80余座，總裝機(jī)容量超過(guò)17萬(wàn)MW；1000 MW以上的水電站有48座，總裝機(jī)容量超過(guò)15萬(wàn)MW。

在我國(guó)規(guī)劃的13大水電基地中有5個(gè)處在長(zhǎng)江上游地區(qū)，分別是金沙江水電基地、雅礱江水電基地、大渡河水電基地、烏江水電基地和長(zhǎng)江上游水電基地。隨著近期一大批大型水電站開(kāi)工建設(shè)，尤其是2009年年底三峽工程建成發(fā)電，以三峽工程為骨干的長(zhǎng)江上游干支流梯級(jí)水電站群已初具規(guī)模。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2009年年底，在長(zhǎng)江上游地區(qū)，已建成的大型水電站總裝機(jī)容量3.8萬(wàn)MW，年均發(fā)電量超過(guò)1700億kWh。且近期該地區(qū)正處于水電大規(guī)模開(kāi)發(fā)建設(shè)階段，在建的預(yù)計(jì)2020年前能完成的大型水電站總裝機(jī)容量更是高達(dá)8.8萬(wàn)MW，主要集中在金沙江中下游、雅礱江和大渡河，相應(yīng)年均發(fā)電總量將增加3800億kWh。另外，預(yù)計(jì)在2021—2030年期間，在金沙江上游、雅礱江和大渡河上，還將有裝機(jī)容量達(dá)到3萬(wàn)MW的大型水電站群建成。屆時(shí)長(zhǎng)江上游地區(qū)大型梯級(jí)水電站總裝機(jī)容量將達(dá)到15.6萬(wàn)MW，年均發(fā)電總量將超過(guò)7200億kWh。

2.運(yùn)行管理現(xiàn)狀及當(dāng)前面臨的主要問(wèn)題

①水庫(kù)運(yùn)行管理分散、缺乏流域管理和區(qū)域統(tǒng)籌。長(zhǎng)江上游水庫(kù)涉及眾多運(yùn)行管理單位和不同利益主體，目前各水庫(kù)和水電站的運(yùn)行調(diào)度基本上是各自為政。由于水庫(kù)群沒(méi)有統(tǒng)一調(diào)度管理，帶來(lái)一些不利影響，表現(xiàn)為：汛前各水庫(kù)爭(zhēng)相放水，不僅產(chǎn)生了大量棄水，且導(dǎo)致長(zhǎng)江上游汛期整體提前；汛后上游水庫(kù)爭(zhēng)相蓄水，不僅造成下游水庫(kù)蓄水困難，且導(dǎo)致長(zhǎng)江下游枯水期提前。

②各水庫(kù)運(yùn)行之間缺乏有效協(xié)調(diào)和協(xié)作。在水庫(kù)群管理中，需要協(xié)調(diào)單個(gè)水庫(kù)調(diào)度目標(biāo)與流域調(diào)度目標(biāo)的矛盾、電調(diào)與水調(diào)的矛盾、日常調(diào)度與應(yīng)急調(diào)度矛盾、生活用水與生態(tài)用水的矛盾、上中下游水庫(kù)不同地區(qū)及不同部門(mén)間的利益協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)機(jī)制是水庫(kù)群聯(lián)合運(yùn)行成功與否的關(guān)鍵制約因素，而目前缺乏適用的管理體制、協(xié)調(diào)機(jī)制，以及管理辦法、法律保障和補(bǔ)償政策措施，這也是目前尚難以實(shí)現(xiàn)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度的一個(gè)重要的障礙條件。

③水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度過(guò)多注重經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，缺乏對(duì)生態(tài)環(huán)境的考慮，不利于河流生態(tài)健康和可持續(xù)發(fā)展。目前，長(zhǎng)江上游修建的水庫(kù)多依據(jù)1990年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《長(zhǎng)江流域綜合利用規(guī)劃》。該規(guī)劃是長(zhǎng)江全流域治理和開(kāi)發(fā)規(guī)劃，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)了航運(yùn)、水電、漁業(yè)、林業(yè)、能源、交通等諸多部門(mén)。但總體來(lái)看，該規(guī)劃是以開(kāi)發(fā)為主，著重以工程手段解決區(qū)域防洪、灌溉、發(fā)電和航運(yùn)問(wèn)題，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)較少考慮。

當(dāng)前，長(zhǎng)江上游梯級(jí)水能資源開(kāi)發(fā)及水電站運(yùn)行，需要正確認(rèn)識(shí)和謹(jǐn)慎處理好的主要問(wèn)題包括：需要重視水能資源開(kāi)發(fā)引起的生態(tài)環(huán)境影響問(wèn)題，尋求包括調(diào)整調(diào)度方式在內(nèi)的各種工程和非工程措施，以減輕或消除水電工程建設(shè)和運(yùn)行的不利影響，以維護(hù)河流健康和生態(tài)安全；需要協(xié)調(diào)好干支流和上下游的梯級(jí)水力聯(lián)系，以及水能和水資源的優(yōu)化配置問(wèn)題，尋求包括梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度在內(nèi)的各種優(yōu)化手段，以提高水能資源利用效率；需要統(tǒng)籌好地區(qū)間經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，以及移民安穩(wěn)致富問(wèn)題，尋求包括加強(qiáng)流域綜合管理在內(nèi)的各種管理措施，以水資源可持續(xù)綜合利用來(lái)支撐區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展；需要衡量好發(fā)電效益與防洪風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系，尋求包括庫(kù)容補(bǔ)償調(diào)度方式在內(nèi)的各種措施，興利除害，以確保水電站和水庫(kù)的安全高效運(yùn)行；需要處理好水調(diào)與電調(diào)之間的矛盾，尋求水文補(bǔ)償與電力補(bǔ)償相互配合的最佳途徑，以提高電網(wǎng)供電能力和質(zhì)量；需要應(yīng)對(duì)全球氣候變暖和人類(lèi)活動(dòng)增強(qiáng)等變化條件引起的極端水文事件。

3.聯(lián)合調(diào)度的戰(zhàn)略需求

分布于長(zhǎng)江上游的大型水電站，多形成上下游或干支流相關(guān)聯(lián)(串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián))的梯級(jí)水庫(kù)群落格局，它們之間水力聯(lián)系緊密。上游水電站調(diào)度引起的徑流過(guò)程變化，對(duì)下游水電站運(yùn)行和功效發(fā)揮有著直接影響；支流水電站調(diào)度對(duì)下游干流水電站也有著明顯影響。因此梯級(jí)水電站實(shí)施聯(lián)合調(diào)度，是它們自然水力聯(lián)系屬性的必然之舉，對(duì)優(yōu)化水資源配置、提高發(fā)電效益、增強(qiáng)生活生產(chǎn)生態(tài)用水保證等諸多方面都有益處。

①實(shí)施聯(lián)合調(diào)度是優(yōu)化水能資源配置、促進(jìn)綠色能源發(fā)展的重要保障之一。長(zhǎng)江上游水電資源豐富，水電開(kāi)發(fā)規(guī)模龐大，大型水電站群分布集中，在我國(guó)水能資源開(kāi)發(fā)利用中占有舉足輕重的地位。若各梯級(jí)水電站單獨(dú)運(yùn)行，不從流域整體考慮，容易導(dǎo)致水能資源浪費(fèi)。實(shí)施聯(lián)合調(diào)度，優(yōu)化水能資源配置，能有效增加水電產(chǎn)出。若以當(dāng)前長(zhǎng)江上游已建大型水電站的年均1700億kWh發(fā)電規(guī)模計(jì)算，實(shí)施聯(lián)合調(diào)度，每年可增發(fā)電量50億～170億 kWh，相當(dāng)于新建了一座大型水電站；若以2030年該地區(qū)年均7200億kWh發(fā)電規(guī)模計(jì)算，聯(lián)合調(diào)度后每年可增發(fā)電量220億～720億 kWh。

②實(shí)施聯(lián)合調(diào)度是提高長(zhǎng)江防洪安全保障、減輕中下游防洪壓力的重要手段之一。長(zhǎng)江上游是長(zhǎng)江洪水的主要來(lái)源區(qū)，洪水經(jīng)川江匯流后從宜昌奔流而出，給中下游防洪帶來(lái)巨大的壓力。按照《長(zhǎng)江防洪規(guī)劃》，以三峽工程為骨干的長(zhǎng)江上游干流大型梯級(jí)水庫(kù)，也是長(zhǎng)江防洪體系的重要組成部分。實(shí)施聯(lián)合調(diào)度，利用各梯級(jí)水庫(kù)調(diào)節(jié)性能的不同，相互配合調(diào)蓄洪水，進(jìn)行削峰、錯(cuò)峰，可有效提高流域整體防洪能力，對(duì)保障水庫(kù)自身及長(zhǎng)江上游地區(qū)的防洪安全和減輕中下游的防洪壓力都是有利的。

③實(shí)施聯(lián)合調(diào)度是保障長(zhǎng)江流域水資源供給安全、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要對(duì)策之一。通過(guò)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度，充分利用梯級(jí)水庫(kù)之間的庫(kù)容補(bǔ)償，可將更多的洪水留存下來(lái)，以提高枯水季節(jié)的水資源供給能力，保障居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的基本安全。尤其是近些年受氣候變化等因素影響，長(zhǎng)江徑流偏枯，局部地區(qū)出現(xiàn)干旱災(zāi)害，聯(lián)合調(diào)度還可提高干旱年份和季節(jié)的用水保障。尤其是在特枯年份，水庫(kù)群聯(lián)調(diào)是滿足應(yīng)急供水的減災(zāi)措施之一。

④實(shí)施聯(lián)合調(diào)度是維護(hù)河流健康、減輕工程負(fù)面影響的有效途徑之一。水庫(kù)建成運(yùn)行后，由于人為蓄水和放水，改變了河流的水文、水力學(xué)特性，影響其物理化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而對(duì)壩下河流生態(tài)環(huán)境造成影響。目前國(guó)內(nèi)水庫(kù)調(diào)度規(guī)程及其運(yùn)行方式，原則上重點(diǎn)考慮防洪、發(fā)電、供水等經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)安全，而忽略了河流自身的生態(tài)安全與水環(huán)境需求，導(dǎo)致建壩后出現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)完整性遭到破壞、生物多樣性退化等問(wèn)題。已有實(shí)踐表明，通過(guò)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度，雖然不能完全消除大壩對(duì)河流的物理阻斷效應(yīng)，但可以通過(guò)模擬自然水文情勢(shì),為河流重要生物產(chǎn)卵、繁殖和生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜的水文水力條件。這樣在獲取經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，可以減輕工程建設(shè)對(duì)河流生態(tài)的負(fù)面效應(yīng)，甚至補(bǔ)償和修復(fù)下游河流生態(tài)。

⑤實(shí)施聯(lián)合調(diào)度是增強(qiáng)西南電網(wǎng)供電能力和質(zhì)量、保障“西電東送”的重要舉措之一。作為“西電東送”通道的重要電源點(diǎn)之一，長(zhǎng)江上游水電站群以其巨大的供電能力、跨地區(qū)、跨電網(wǎng)的顯著特點(diǎn)，可在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電力資源調(diào)配。實(shí)施聯(lián)合調(diào)度后，各水電站之間相互配合，充分利用庫(kù)容來(lái)調(diào)蓄徑流，在不增加水電站運(yùn)行成本的前提下，可同時(shí)增強(qiáng)水調(diào)和電調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定的適應(yīng)能力。不僅可以發(fā)揮系統(tǒng)整體優(yōu)勢(shì)，更好地促進(jìn)電調(diào)與水調(diào)的統(tǒng)一協(xié)調(diào),減輕電網(wǎng)調(diào)度任務(wù)；而且還可根據(jù)電力市場(chǎng)需求，合理調(diào)配水電資源，增加水電效益。尤其是在少水年份或干支流來(lái)水不均衡的情況下，聯(lián)合調(diào)度能提高供電保障。

二、長(zhǎng)江上游大型水電站聯(lián)合調(diào)度發(fā)展戰(zhàn)略

1.聯(lián)合調(diào)度發(fā)展總體思路和目標(biāo)

①總體思路：結(jié)合長(zhǎng)江上游水電開(kāi)發(fā)進(jìn)程和運(yùn)行管理現(xiàn)狀，本著統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜、突出重點(diǎn)、分步實(shí)施和協(xié)調(diào)推進(jìn)的原則，采取市場(chǎng)引導(dǎo)和行政協(xié)調(diào)相結(jié)合等方式，分階段、分區(qū)域逐步完善系統(tǒng)建設(shè)。通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的系統(tǒng)調(diào)度理論方法、調(diào)控技術(shù)、管理體制和協(xié)調(diào)機(jī)制，統(tǒng)籌發(fā)電、防洪、供水、航運(yùn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等多目標(biāo)需求之間關(guān)系，確保聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的科學(xué)合理、高效安全、依法有序運(yùn)行。

②發(fā)展目標(biāo)：按照國(guó)家優(yōu)先發(fā)展水電等可再生能源要求，計(jì)劃在2020年前，逐步開(kāi)展由6～7個(gè)骨干梯級(jí)調(diào)度分中心組成的聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行。在2030年前，建成涵蓋整個(gè)長(zhǎng)江上游的大型梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度集控樞紐中心，在現(xiàn)代化流域統(tǒng)一管理體制下，全面實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)的水文補(bǔ)償、庫(kù)容補(bǔ)償和電力補(bǔ)償?shù)嚷?lián)合統(tǒng)一調(diào)度。通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化和跨地區(qū)、跨行業(yè)協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮梯級(jí)水電站群擁有的巨大調(diào)節(jié)作用和梯級(jí)補(bǔ)償效益，提高水能資源利用效率，改善水電輸出質(zhì)量，增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用等安全運(yùn)行能力，以梯級(jí)水電站群的高效運(yùn)行，促進(jìn)國(guó)家能源安全戰(zhàn)略的順利實(shí)施。統(tǒng)籌考慮興利與除害，在保障生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水安全的同時(shí)，削弱對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)的洪水威脅，改善長(zhǎng)江航運(yùn)條件，維持河流健康和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)流域可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

按照長(zhǎng)江上游水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃，目前金沙江中下游干流是水電開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)地區(qū)，水電裝機(jī)規(guī)模龐大。預(yù)計(jì)到2020年，三峽梯級(jí)與金沙江中下游梯級(jí)的裝機(jī)總?cè)萘恐蛯⑦_(dá)到8.4萬(wàn)MW，將占到整個(gè)長(zhǎng)江上游規(guī)劃的大型水電站總裝機(jī)容量的一半左右。因此三峽梯級(jí)與金沙江中下游梯級(jí)的聯(lián)合調(diào)度作業(yè)將是戰(zhàn)略重點(diǎn)。

2.聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)主要任務(wù)和階段目標(biāo)

聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)，指的是梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度作業(yè)所需要的硬件保障條件，包括梯級(jí)分調(diào)度中心基礎(chǔ)建設(shè)、聯(lián)合調(diào)度樞紐（或稱集控中心）基礎(chǔ)建設(shè)，以及測(cè)報(bào)、調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)通信、信息平臺(tái)等保障硬件的建設(shè)。

（1）主要任務(wù)

本著“以點(diǎn)帶面，逐步完善”的原則，以干流及各支流大型梯級(jí)水電站為骨干，依據(jù)其水力聯(lián)系、群落布局、地區(qū)關(guān)系、投資開(kāi)發(fā)主體等特點(diǎn)，逐步建成以各水系或區(qū)域梯級(jí)分調(diào)度中心為支撐的聯(lián)合調(diào)度樞紐中心。其中三峽梯級(jí)調(diào)度中心和烏江梯級(jí)調(diào)度中心已于2008年建成運(yùn)行，以二灘水電站為骨干的雅礱江梯級(jí)調(diào)度中心正在建設(shè)之中，大渡河梯級(jí)調(diào)度中心也正在籌建運(yùn)行。系統(tǒng)建設(shè)的具體內(nèi)容包括：①水雨工情等自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組建；②信息共享平臺(tái)和通訊保障系統(tǒng)組建；③自動(dòng)化調(diào)控系統(tǒng)組建，包括各梯級(jí)水電站的水調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)、各變電站的電調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)等；④各梯級(jí)分調(diào)度中心和聯(lián)合調(diào)度樞紐中心的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

（2）階段目標(biāo)

①近期目標(biāo)（2011—2015年）：針對(duì)正在開(kāi)發(fā)建設(shè)的梯級(jí)水電站，籌建金沙江中游和下游梯級(jí)調(diào)度中心，完成三峽梯級(jí)、烏江梯級(jí)、雅礱江梯級(jí)和大渡河梯級(jí)的調(diào)度中心建設(shè)。具體內(nèi)容：各梯級(jí)調(diào)度中心水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)、通信保障系統(tǒng)。階段目標(biāo)：2015年前初步建成 6～7個(gè)區(qū)域性的梯級(jí)調(diào)度中心，初步建成三峽梯級(jí)、烏江梯級(jí)以及向家壩和溪洛渡等大型水電站組成的聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，為大型梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度作業(yè)提供基本的硬件保障。

②中期目標(biāo) （2016—2020年）：繼續(xù)擴(kuò)大聯(lián)合調(diào)度規(guī)模，將后續(xù)新建的大型水電站逐步納入分屬的區(qū)域分調(diào)度中心，尤其是金沙江中下游、雅礱江和大渡河上新建的大型水電站。具體內(nèi)容：聯(lián)合調(diào)度網(wǎng)絡(luò)信息共享平臺(tái)、聯(lián)合調(diào)度樞紐中心基礎(chǔ)建設(shè)。階段目標(biāo)：2020年前完成6～7個(gè)區(qū)域分調(diào)度中心建設(shè)，基本建成聯(lián)合調(diào)度樞紐中心（集控中心），為三峽梯級(jí)與金沙江中下游梯級(jí)、雅礱江梯級(jí)、大渡河梯級(jí)及烏江梯級(jí)的聯(lián)合調(diào)度作業(yè)提供必備的硬件條件。

③遠(yuǎn)期目標(biāo) （2021—2030年）：繼續(xù)完善長(zhǎng)江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度樞紐中心建設(shè)，在組建金沙江上游梯級(jí)調(diào)度中心的同時(shí)，將金沙江上游梯級(jí)、岷沱江梯級(jí)、嘉陵江梯級(jí)逐步納入聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)。具體內(nèi)容：聯(lián)合調(diào)度樞紐中心系統(tǒng)集控、聯(lián)合調(diào)度網(wǎng)絡(luò)保障系統(tǒng)。階段目標(biāo)：2030年前建成較為完善的長(zhǎng)江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度集控中心，為全面實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)江上游大型梯級(jí)水電站群的聯(lián)合調(diào)度作業(yè)提供良好的運(yùn)行保障。

3.聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行主要任務(wù)和階段目標(biāo)

聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行，指的是聯(lián)合調(diào)度作業(yè)所需要的軟件保障條件，包括建立聯(lián)合調(diào)度模型，明確聯(lián)合調(diào)度計(jì)劃，制定聯(lián)合調(diào)度方案，以及聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行所需要的各種保障技術(shù)。

（1）主要任務(wù)

本著“區(qū)域—全局”兩級(jí)運(yùn)行模式，首先建立聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化模型，在模型計(jì)算和仿真模擬的基礎(chǔ)上，確定各大型水電站在水調(diào)和電調(diào)系統(tǒng)中的功能定位，制定各梯級(jí)水庫(kù)的水文補(bǔ)償、庫(kù)容補(bǔ)償和電力補(bǔ)償?shù)戎虚L(zhǎng)期調(diào)度計(jì)劃、調(diào)度規(guī)程以及相應(yīng)調(diào)度作業(yè)圖，明確各梯級(jí)的調(diào)度計(jì)劃、發(fā)電任務(wù)、蓄泄水時(shí)序、庫(kù)容分配方案、電網(wǎng)調(diào)峰方案；制定各種特殊條件下的應(yīng)急調(diào)度預(yù)案，包括汛期防洪聯(lián)合調(diào)度預(yù)案、枯水期供水和航運(yùn)等聯(lián)合調(diào)度預(yù)案；并根據(jù)河流生態(tài)管理目標(biāo)的要求，制定兼顧生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)的水庫(kù)調(diào)度技術(shù)方案和聯(lián)合調(diào)度模式。系統(tǒng)運(yùn)行的主要內(nèi)容包括：①聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化模型，②聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)仿真模擬平臺(tái)，③聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行控制平臺(tái)，④各梯級(jí)的水文補(bǔ)償、庫(kù)容補(bǔ)償和電力補(bǔ)償調(diào)度計(jì)劃，⑤各梯級(jí)的水電和電調(diào)日常調(diào)度規(guī)程和方案，⑥各種特殊條件下的應(yīng)急調(diào)度預(yù)案，⑦兼顧生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)的聯(lián)合調(diào)度方案等。

（2）階段目標(biāo)

2011—2015年為系統(tǒng)運(yùn)行的嘗試階段，以現(xiàn)有的三峽梯級(jí)、烏江梯級(jí)和即將建成的向家壩和溪洛渡水電站為例，構(gòu)建多目標(biāo)的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型，重點(diǎn)研究制定聯(lián)合調(diào)度模式和生態(tài)調(diào)度方案，解決防洪庫(kù)容分配和水庫(kù)蓄泄次序等技術(shù)問(wèn)題。階段目標(biāo)是制定三峽梯級(jí)與向家壩和溪洛渡的聯(lián)合調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)三峽梯級(jí)與向家壩等大型水電站的區(qū)域聯(lián)合調(diào)度作業(yè)。

2016—2020年是系統(tǒng)運(yùn)行的重點(diǎn)發(fā)展階段，在這個(gè)階段，金沙江中下游梯級(jí)已基本建成，雅礱江梯級(jí)和大渡河梯級(jí)也逐步形成。本階段將進(jìn)一步完善梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化模型，并參照三峽梯級(jí)與向家壩聯(lián)合調(diào)度模式，重點(diǎn)研究制定三峽梯級(jí)與金沙江中下游梯級(jí)、雅礱江梯級(jí)、大渡河梯級(jí)等的聯(lián)合調(diào)度模式。階段目標(biāo)是初步實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)江上游地區(qū)大型梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的多目標(biāo)“全局”優(yōu)化運(yùn)行作業(yè)。

2021—2030年是系統(tǒng)運(yùn)行的完善階段，在這個(gè)階段，長(zhǎng)江上游規(guī)劃的大型梯級(jí)水電站大部分都已建成，這為整個(gè)長(zhǎng)江上游梯級(jí)水電站群的聯(lián)合調(diào)度奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，與此同時(shí)聯(lián)合調(diào)度所需要的硬件系統(tǒng)建設(shè)也已具備。本階段將建立整個(gè)長(zhǎng)江上游地區(qū)大型水電站群聯(lián)合調(diào)度仿真模擬平臺(tái)，聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行業(yè)務(wù)平臺(tái)將涵蓋整個(gè)長(zhǎng)江上游地區(qū)，并制定全局性的聯(lián)合調(diào)度模式和生態(tài)調(diào)度方案。階段目標(biāo)是完善 “區(qū)域—全局”兩級(jí)優(yōu)化運(yùn)行模式、實(shí)現(xiàn)“生態(tài)友好、全局最優(yōu)”的聯(lián)合運(yùn)行調(diào)度作業(yè)。

4.聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)管理主要任務(wù)和階段目標(biāo)

聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)管理，指的是梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度作業(yè)所需要的管理措施，包括聯(lián)合調(diào)度管理體制、協(xié)調(diào)機(jī)制、管理辦法、法律法規(guī)，聯(lián)合調(diào)度管理組織機(jī)構(gòu)、協(xié)商平臺(tái)，利益協(xié)調(diào)和補(bǔ)償分配辦法等。

（1）主要任務(wù)

相對(duì)于系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行而言，系統(tǒng)管理是聯(lián)合調(diào)度得以順利實(shí)施的重中之重。長(zhǎng)江上游水電站開(kāi)發(fā)建設(shè)的投資主體復(fù)雜，管理分散。實(shí)施聯(lián)合調(diào)度，勢(shì)必將改變各水電站過(guò)去的運(yùn)行方式，牽涉各方利益，也涉及公益性調(diào)度目標(biāo)（如防洪、應(yīng)急供水、生態(tài)）和發(fā)電調(diào)度之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題。本著“公正協(xié)調(diào)，和諧發(fā)展”的原則，系統(tǒng)管理任務(wù)是確立聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的管理體制、組織機(jī)構(gòu)和協(xié)調(diào)機(jī)制，對(duì)長(zhǎng)江上游大型水電站運(yùn)行調(diào)度實(shí)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理，明確各種調(diào)度目標(biāo)間、多開(kāi)發(fā)主體間的利益協(xié)調(diào)和補(bǔ)償分配辦法。主要內(nèi)容包括：①籌建長(zhǎng)江上游大型梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度管理機(jī)構(gòu)；②制定梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度管理體制、管理辦法和協(xié)調(diào)機(jī)制；③建立多開(kāi)發(fā)主體的協(xié)作模式和利益分配與補(bǔ)償機(jī)制；④制定梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度的法律保障和政策措施；⑤針對(duì)不同調(diào)度目標(biāo)和調(diào)度方案，制定相應(yīng)的管理細(xì)則；⑥針對(duì)電力市場(chǎng)需求，制定電網(wǎng)調(diào)配對(duì)策和競(jìng)價(jià)機(jī)制；⑦針對(duì)河流生態(tài)保護(hù)需求，制定聯(lián)合調(diào)度的生態(tài)管理目標(biāo)；⑧針對(duì)流域綜合管理需求，制定相應(yīng)的聯(lián)合調(diào)度管理?xiàng)l例；⑨系統(tǒng)管理和技術(shù)人員培訓(xùn)等。

（2）階段目標(biāo)

在2011—2015年期間，重點(diǎn)研究制定多開(kāi)發(fā)主體的協(xié)作模式、利益分配與補(bǔ)償機(jī)制，初步制定梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度管理體制、管理辦法和協(xié)調(diào)機(jī)制，參照三峽梯級(jí)調(diào)度管理模式，初步構(gòu)建區(qū)域性的梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，并開(kāi)展試點(diǎn)工作，以及對(duì)系統(tǒng)管理人員進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)。階段目標(biāo)是提出多開(kāi)發(fā)主體的協(xié)作模式、利益分配與補(bǔ)償機(jī)制，以及配套的管理辦法和協(xié)調(diào)機(jī)制，基本形成聯(lián)合調(diào)度管理機(jī)構(gòu)雛形，完成對(duì)管理人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)。

在2016—2020年期間，重點(diǎn)開(kāi)展長(zhǎng)江上游大型梯級(jí)電站群聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行管理?xiàng)l例和政策法規(guī)工作，籌建涵蓋三峽梯級(jí)、金沙江中下游梯級(jí)、雅礱江梯級(jí)、大渡河梯級(jí)、烏江梯級(jí)的聯(lián)合調(diào)度統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)，并由此建立較為完善的梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度管理體制、管理辦法和協(xié)調(diào)機(jī)制。階段目標(biāo)是在2020年前，正式成立長(zhǎng)江上游大型梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度管理委員會(huì)或理事會(huì)，制定較為完善的管理體制，以及相應(yīng)的政策法規(guī)、管理?xiàng)l例和實(shí)施細(xì)則。

在2021—2030年期間，進(jìn)一步完善聯(lián)合調(diào)度管理機(jī)構(gòu)的運(yùn)作管理模式，并將管理范圍延展至整個(gè)長(zhǎng)江上游地區(qū)，甚至向跨地區(qū)、跨流域的方向發(fā)展。

三、要解決的科學(xué)管理問(wèn)題

①梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度的管理體制、管理辦法和協(xié)調(diào)機(jī)制。長(zhǎng)江上游梯級(jí)水電站群，涉及眾多地方政府和行業(yè)部門(mén)，其調(diào)度管理將是一項(xiàng)極為復(fù)雜的系統(tǒng)工作，也是聯(lián)合調(diào)度不可回避的問(wèn)題。完善的管理體制及管理辦法，是實(shí)現(xiàn)梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的高效安全運(yùn)行的重要保證。另外，聯(lián)合調(diào)度管理成功的關(guān)鍵在于協(xié)調(diào)，包括水電與電調(diào)的協(xié)調(diào)，各投資主體的協(xié)調(diào)，各梯級(jí)調(diào)度的協(xié)調(diào)等等。如何平衡各方利益，調(diào)動(dòng)各方面積極性顯得尤為重要，保證聯(lián)合調(diào)度方案順利實(shí)施，需要好的協(xié)調(diào)機(jī)制和協(xié)調(diào)平臺(tái)。

②梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度的利益分配和補(bǔ)償機(jī)制。聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行是以全局利益來(lái)考慮的，其中為了追求整體效益的最優(yōu)化，可能會(huì)影響個(gè)別水電站的固有利益。聯(lián)調(diào)必然會(huì)涉及各投資主體和地區(qū)之間利益的協(xié)調(diào)，這是梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度必須要解決的重大管理難題。因此必須研究聯(lián)合調(diào)度的利益分配和補(bǔ)償機(jī)制，充分協(xié)調(diào)各方利益，以促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的和諧發(fā)展。

③梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度的法律保障和政策措施。國(guó)內(nèi)在梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度管理方面，尚缺乏針對(duì)性的、可操作性強(qiáng)的法律條文。另外，在促進(jìn)梯級(jí)水電站向聯(lián)合調(diào)度發(fā)展方面，也沒(méi)有針對(duì)性的政策措施?？紤]到長(zhǎng)江上游梯級(jí)水電站群的戰(zhàn)略地位，有必要出臺(tái)配套的法律法規(guī)和政策措施，明確聯(lián)合調(diào)度的管理主體及其責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)，保障聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行與管理的依法、有序進(jìn)行，以及確保具有公益性調(diào)度行為能得到有效實(shí)施。

④梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度的生態(tài)管理目標(biāo)和補(bǔ)償機(jī)制。梯級(jí)水電站群的生態(tài)調(diào)度，是維持河流健康、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效途徑之一。確定梯級(jí)水電站所在河流的生態(tài)管理目標(biāo)和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，能夠?yàn)樘菁?jí)水電站群提供管理依據(jù)。這對(duì)豐富國(guó)內(nèi)水庫(kù)及水電站運(yùn)行管理的生態(tài)調(diào)度理念，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)有助于協(xié)調(diào)水電能源開(kāi)發(fā)和河流生態(tài)保護(hù)之間關(guān)系。

⑤梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度下的水權(quán)制度和水市場(chǎng)運(yùn)作機(jī)制。水資源與水能資源是基礎(chǔ)性的國(guó)家戰(zhàn)略資源，是地區(qū)乃至國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要支撐條件之一。聯(lián)合調(diào)度雖能使資源得到優(yōu)化利用，但在這一過(guò)程中，還需要保證資源利用的公平合理，尤其是要兼顧上下游和干支流之間的經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展。因此應(yīng)明確梯級(jí)水資源及水能資源的所有權(quán)和使用權(quán)，鼓勵(lì)水權(quán)交易，在公平協(xié)商基礎(chǔ)上，促進(jìn)資源優(yōu)化利用。

⑥面向電力市場(chǎng)的梯級(jí)水電站競(jìng)價(jià)規(guī)則和交易機(jī)制。上游梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度，不可能做到大一統(tǒng)，即使能做到，也不利于各水電站管理積極性的發(fā)揮。也就是說(shuō)，在不違背聯(lián)合調(diào)度基本原則、規(guī)程規(guī)范和總體方案的條件下，各水電站或各投資主體可以根據(jù)電力市場(chǎng)具體需求情況，發(fā)揮各自靈活性，通過(guò)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)，以獲取更多發(fā)電效益。這其中也允許不同管理主體控制的水電站之間進(jìn)行水能資源交易。因此，為了保證系統(tǒng)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)的良性發(fā)展，需要建立健全的電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)規(guī)則和水能資源交易機(jī)制，以確保各方利益都能得到保護(hù)。

[1]陳進(jìn).長(zhǎng)江流域大型水庫(kù)群統(tǒng)一蓄水調(diào)度問(wèn)題探討[J].中國(guó)水利，2010（8）.

[2]陳進(jìn)，黃薇.長(zhǎng)江水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度可能性分析 [J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2008，25（2）.

[3]蔡其華.充分考慮河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)因素完善水庫(kù)調(diào)度方式[J].中國(guó)水利,2006（2）.

[4]馬光文，劉金煥，李菊根.流域梯級(jí)水電站群聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

責(zé)任編輯 車(chē)小磊

Development strategy study on combined management of large hydropower stations on the upper Yangtze River

Xu Jijun， Chen Jin， Chen Guangcai

The upper Yangtze River， rich in hydropower resources， is China's important hydropower development base.The scales of built-in and under constructing cascade hydropower stations on the main stream and its tributaries are large and the combined management has important strategic significance for China's energy security and green energy development.Addressing the challenges of the upper Yangtze River's large hydropower development and the status of operation and management，sharing the experiences from domestic and the overseas on operation and management of cascade hydropower stations，taking into account the combined operation system building， operation and management， it discussed the thoughts， one-phase target and main tasks of the combined operation and development of large hydropower stations on upper Yangtze River and the scientific management problems to be solved are also raised.

the upper reaches of Yangtze River； large step hydroelectric station； united management； development strategy；water power resource optimization

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“長(zhǎng)江上游大型梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究”(U0970151)。

TV882.2+TV737

A

1000-1123（2011）04-0024-05

2010-11-25

許繼軍（1971—），男，博士，高級(jí)工程師。