水资源

以河南大唐巩义“上大压小”新建工程数字化水岛EPC工程(以下简称:巩义水岛工程)为试点工程，创立电厂水务管理的全新模式数字化“水岛”(是通过对电厂物理和工作对象的全生命周期量化、分析、控制和决策，提高水岛价值的理论和方法。因此，数字化水岛既不是一个项目，也不是一个软件或系统，而是一种理论和方法。这一理论和方法研究的对象是电厂的物理对象和工作对象，其方法是从整个生命周期出发研究如何对其进行量化、分析、控制和决策，在工艺上对火电厂的各类供水、用水、排水进行全面规划、综合平衡和优化设计，使水资源在电厂生产和生活中得到合理充分的利用，达到一水多用，阶梯使用，提高重复用水率，降低耗水指标，减少污水排放甚至达到零排放；在控制上采用现场总线技术，通过数字化通讯方式采集工艺上的各智能仪表、设备的现场设备信息，实现系统诊断、维护及对水岛各工艺系统的监控，确保每一系统的用水排水的水质水量满足运行要求，并进行全厂的水量计算和平衡，实现在线水平衡，通过水平衡管理技术对整个水系统的水量平衡进行分析、指导控制，从而实现水系统安全稳定运行。

近年来，国内建设的大中型水利工程主要包括大型泵站、水库工程、引供水工程、区域性水资源调配工程、灌区工程等，这些工程的运行管理需要对工程现场水雨情、工情、灾情、水质、图像视频等数据进行采集、实现设备的远程控制和调节、监视工程运行，完成运行调度。以往此类水利工程综合自动化系统基本采用多个功能单一的自动化子系统构成，这种模式造成用户的日常工作被分解到多个系统中执行，出现操作复杂、管理不便、重复投资、运维效率低下等突出问题，且难以实现多个工程的集中联合管控，已不能很好的适应水利现代化发展的需求，追切需要一种新型的、能融合多专业的、可集中部署分级应用的、具有统一软、硬件平台的综合管控系统。 1.创新点1）构建统一现地通信服务、数据中心、基础应用服务三层结构的新型水利工程综合管控平台架构，实现一体化管控的运行管理模式。2）研究微功耗+可编程一体化测控技术，研制基于该技术的一体化测控现地装置，实现闸、泵、阀自动化控制、水情监测、工情监测的现地一体化测控。3）建立以全景监控、调度指挥、工程管理、信息服务为主体的水利工程一体化管控应用体系，实现了水利工程统一管控的目标。4）研究基于自动化闸门控制的全线联台水量调度，实现全线闭环自动化水量调度。结合调度流程信息化，实现智能化调水与调度运行管理于一体的新型水量调度应用模式5）采用一套现地测控终端实现取水控制与刷卡计费，为供水末端取水管理的难题提出新的解决方法。 2.专利申请情况1）共申请专利9项，其中3项已授权，6项正在受理；2）共申请软件著作权3项，其中2个已授权，1个正在受理；3）共发表相关论文17篇。

针对我国水电富集地区梯级电站上下游中标电量与发电水量不匹配导致弃水和违约等问题，借鉴巴西电力市场中长期交易模式，提出兼顾激励相容的水电富集电网中长期交易模型。该模型以个体发电效益最大和电网侧购电成本最小作为激励相容的双重目标。首先以最小出力最大为目标对水电站群进行优化调度，所得各水电站每月发电量定义为其该月保证电量，并将保证电量拆分成基础电量、省内电量和西电东送电量。然后建立各级市场交易方法，基础电量按相似来水频率的历年平均电价收购，省内电量参与两轮拍卖，西电东送电量按剩余电量比重排序依次收购，采用强化学习确定各发电商份额和电价。最后利用改进的电量再分配机制对联盟内各水电站实发电量进行再分配。云南省5个流域52座电站群实例结果表明，所提模型能有效缓解当前梯级上下游电站弃水和违约等问题，促进了水电市场合理竞争和水资源充分利用。

梯调中心致力于培育流域梯级统一联合调度核心能力，紧紧围绕企业文化建设进行了不懈地探索和努力，并通过一系列措施不断促进其在生产、经营、管理实践中的发展融合，在全面落实两级公司企业文化建设要求的基础上，以“流域主导型、市场导向型、决策智慧型、管理创新型”梯调（以下简称“四型梯调”）建设理念为核心，以流域水资源综合优化运用为主线，进一步深化、丰富、总结、提炼现有文化内涵，形成以“责任文化、精益文化、创新文化”为核心，以“廉洁文化、安全文化、学习文化、和谐文化”为支撑的的立体文化体系，着力培养员工的“三种”意识（即责任意识、卓越意识及创新意识）和“四类”品质（即崇廉尚俭、敬业守责、好学敏行、团结协作），使企业文化价值理念向“四型梯调”建设全方位、全过程和各环节深度渗透，取得较好成效。 通过“四型梯调”文化体系建设实施，梯调中心在调度运行管理、降本挖潜、提质增效等中心工作中，充分发挥了企业文化的引导、凝聚、辐射作用，充分发挥了员工工作积极能动性，促进企业又好又快发展。梯调中心在经营实践中积极推行精益生产和管理方式，高标准、严要求地强化安全生产、优化管理手段、创新管理方法，确保了梯调中心核心竞争力持续提升；以“四型梯调”文化体系建设为有力推手，促成梯调员工学以致用、务求实效、勇于创新，助推员工提升整体素质：充分把握“四型梯调”文化的引领优势，品牌影响力进一步提升。

我国水能资源总量、投产装机容量和年发电量均居世界首位，并规划在2050年十三大水电基地全部建成。伴随水电系统规模的迅猛扩大，大规模、跨流域、跨省、跨区域已经成为我国水电调度的显著特征，成为制约我国电网安全和经济运行的重大因素，是必须加以重点研究和解决的重大理论和关键科学技术问题，需要探求高效、可行和实用化的科学方法。本项目的研究成果可推广应用到西南众多流域的水库水电站群联合优化调度中，对国内众多河流水库水能资源的综合管理和高效开发具有一定的参考价值和借鉴意义，有助于提升我国水资源调度领域的研究能力和水平。

本项目研究与应用过程共产生授权专利9项，其中发明专利2项，实用新型专利6项，PCT国际专利1项。 烟气污染物超超低排放技术将进一步降低燃煤烟气的污染物排放水平和排放总量，其主要技术特点在于对非凝结性低浓度污染物具有更好的脱除效果，同时无二次污染废水产生，占地面积小，适合改造项目等特点； 在建设成本上略低于现有技术超超低排放技术，在不考虑回收冷凝水价值时本技术的运行成本上与现有技术持平，考虑回收冷凝水价值时本技术的运行成本远低于现有技术水平。 本技术应用项目有京能五间房电厂一期工程2×660MW机组工程。其中京能五间房电厂一期工程2×660MW机组工程于2015年9月18日开工建设，2018年10月17日首台660MW火电机组烟气超超低排放系统投入运营，第二台于2019年2月5日同步投入运行。 京能五间房电厂首台660MW火电机组烟气超超低排放系统投入运行期间，大气污染物排放SO2、烟尘的排放指标达到SO2 均值2.39 mg/Nm3、烟尘均值1.01mg/Nm3 的水平，远低于《火力发电厂大气污染物排放标准(GB13223)》所规定的燃气轮机超低排放标准，同步冷凝回收水量～126吨/时，满足厂区生产用水补水量。烟气超超低排放系统的投入运行满足锡林郭勒牧区的大气环保和水资源综合利用的需求，并取得了良好的效果。 大型燃煤火电机组烟气污染物超超低排放技术研究与工程应用项目技术符合国家产业发展政策，为市场提供更好的技术选择，从而推动环保产业的技术升级和产品装备更新换代，对推动我国环保产业的发展具有重要的意义；该技术的应用有助于增强当地在大气污染治理领域的综合实力，可应用于电力、供暖、石化等多个行业，为地区的节能减排做出贡献，尤其适用于环境脆弱、水资源匮乏区域的大气污染治理项目。

项目通过对“火电厂水资源综合利用技术研究及应用”立项研究内容的理论和实验研究、电厂现场模拟试验、装置研发、中型试验、系统调试、系统优化及生产应用实践。建立了火电厂水质梯次高效利用系统，节水效益显著。解决了城市污水处理厂尾水难降解有机污染物、氨氮和细菌等有效去除的关键技术问题，开发了臭氧-牡蛳壳生物固定床-MBR深度处理集成技术对COD、氨氮、总磷和细菌的去除率分别达到81%、99%、65%和99%，形成城市污水处理厂尾水深度处理全面回用于火电厂工业用水的集成技术；研发了沸石分子筛、氧化石墨烯膜和淀粉改性重金属整合捕集剂等新型材料，突破了火电厂脱硫废水重金属离子高效去除的技术瓶颈，对废水中重金属离子和浊度的去除率可达95%以上；研发适用于火电厂终端废水处理的电化学装置，攻克电厂终端废水处理技术难题，实现废水中多种污染物的高效去除，实现了废水减排及零排放示范应用。随着国家各项环境保护政策、法规的逐步实施，对各新电源项目水源的取水限制越来越严。提高水的重复利用率和废水资源化程度，既符合国家节能减排、发展循环经济、建设资源节约型社会的宗旨，又促进了污水资源化与健康可持续发展，更重要的是为火电行业的可持续发展拓展了空间：对企业周边社会的稳定产生了积极作用，为地方经济的发展腾出了环境空间。

在当前全国电力过剩、环保需求越趋严格的情况下，充分利用水电资源，可以有效减少化石能源的消耗，既符合国家可持续能源发展战略，又可以为企业带来持续的经济效益。天一电厂作为广东省能源集团旗下最大的水电厂，是南方电网直调电厂、珠江流域内大型水库，其调度运行受电网调度影响较大，同时又承担着区域内重要的防汛抗旱功能。为合理利用水资源、提高企业经济效益，同时满足南方电网区域控制和珠江流域防汛抗旱监管要求，研究分析优化调度具有重要意义。 2009-2013 年，西南地区连续 5 年降水偏枯，2014 年来水转丰，对天一电厂的水库调度造成极大波动，经我厂技术管理人员深入分析后，认为长期以来主要依靠经验开展水库调度的方法已经逐渐不在适应新的情况，因此提出开展天一电厂水库优化调度研究工作，建立适合天一电厂自身的水库优化调度新模式。水库调度工作的痛点在于，在实际运行中由于预报和防汛调度决策平台（天一电厂水调平台）存在局限性，水库调度常常成为无水之源，在很长一段时间内水库调度工作主要依靠经验，科学管理体系不严密。其主要问题为：首先，缺乏准确稳定的径流预报，导致调度工作缺乏可靠的依据；其次，理论的优化调度方法灵活性不足、可实施较差，经验调度可灵活处理各方复杂的约束，但受主观影响大，缺乏科学指导；水电站实际调度环境复杂，市场、电网、梯级、政府各方都不同程度的影响水库调度工作。 本项目从管理角度出发，利用已有的理论工具和实践经验开展天一电厂优化调度增效实践探索，深入分析研究天一电厂在预报、调度、协调方面存在的问题，将水库调度工作中重要但零散分别的工作进行统筹整理，结合理论的指导性和实践的可操作性，将“ 建立科学实用的径流预报策略集、建立不同调度场景下的水库优化调度方法集、创建调度约束环境应对协调体系”作为 三个突破点，尝试系统性解决在水库调度工作中径流预报、调度方式、协调工作方面存在的重点、难点问题，统筹协调水库调度工作的科学性、规范性和可操作性，最终实现最优调度、实现企业经济社会效益。电网直调大型水电厂至水库调度工作中存在大量的相似性，本项目实践的思路和做法有助于大型水电厂统筹整合水库调度核心，结合理论和实践经验，研究适用于自身的优化调度新模式，在一定程度上提高调度水平，增加企业经济社会效益。

本项目属于水文气象预报技术领域，技术成果可为大型水电工程防洪、发电、航运等调度提供水文气象技术保障。 该项目围绕“加强三峡水资源调度气象服务”和“开展三峡工程水资源开发利用效率关键问题研究”两个方面开展了一系列研究，完成长江流域水雨情监测分析、长江流域调度关键期和中长期气象预报、长江中上游流域致洪暴雨过程预报、长江流域主客观预报产品检验订正等关键技术的研究与应用。

联合国工业发展组织(UNIDO)是联合国体系中的一个专门机构，具有独特的使命，致力于促进和加强可持续工业发展。面对我们今天共同面临的多重全球危机，这一使命变得比以往任何时候都更为重要。放眼我们周围的世界，我们面临的挑战显而易见。我们所处的世界是一个充满战争和冲突的世界——一个有十亿人每晚饿着肚子上床睡觉，仍在与贫困和营养不良作斗争的世界。一个资源匮乏、清洁水资源供应不稳定的世界。一个“全球南方”国家受到气候变化的影响尤其显著，而最贫困人口受到的打击最为严重的世界。一个发展中国家仍在努力从2019冠状病毒病（COVID-19，以下简称“新冠”）疫情的影响中完全恢复过来的世界。此外，发达国家和发展中国家之间的贫富差距日益扩大。我们生活在一个相互依存的世界中，一切都相互关联。我们必须认识到，我们共享同一个地球，对全球发展负有责任，因为全球发展最终会影响我们所有人。如果今天主要居住在工业化国家的10%的最富裕人口拥有90%的财富，并且我们当中20%的人要对80%的全球排放和环境污染负责，那么我们作为一个世界的合作方式就存在问题。因此，我重申：工业化国家负有特殊责任，即团结的责任。他们必须履行他们的许多发展承诺。我们应该共同更加强烈地要求工业化国家实现国内生产总值(GDP)0.7%的发展支出目标。我们需要的是一套新的全球责任道德准则，以及对我们的增长模式、全球化和可持续发展模式进行反思。因此，我们需要在富国和穷国之间以及在工业化国家、发展中国家和新兴经济体之间实现利益的公平平衡。我们拥有技术、知识和投资资源来有效应对日益加剧的全球性挑战。但光有知识还远远不够。“全球南方”国家需要拥有发展的视角。做到这一点的先决条件是人人都可获得可持续能源，因为能源是一切发展的基础。此外，发展中国家不断增长的人口需要体面的工作，而工业部门可以提供这些工作！我们需要对可持续工业发展和技能培训进行长期投资，尤其需要对真正的全球伙伴关系和团结进行长期投资，以给全球数以亿计的青年人口一个充满希望的未来。世界必须立即行动起来，为了我们的共同利益和共同的未来，世界必须共同行动起来。