南水北调消耗多少电量,南水北调要用多少电来抽水

表4中水库按其在水系中的位置顺次排列，可见西线一期调水80亿m3后，电量损失最大者为雅砻江梯级，年平均损失118亿度，其次为大渡河水库梯级，约损失37亿度，金沙江仅溪洛渡和向家坝电站受影响，年均共损失电量29亿度。葛洲坝水电站以上，全流域共计损失电量198亿度。

从电量损失比例看，调水越多，损失比例越大，损失程度与电量损失顺序一致，也与调水量占各水系上游控制水文站水量比例一致。雅砻江总调水量56.5亿m3，约占雅江站年均水量的29%，电量损失14%;大渡河总调水量23.5亿m3，占金川站年均水量的14%，电量损失4%。

就单独水系而言，距调水点越近的电站，电量损失越大，越远损失越小。雅砻江两河口水电站为中游龙头水库，为雅砻江距调水枢纽最近的大型水库，年电量损失37%，其他梯级电量损失沿河由上而下依次递减，至流域出口附近的桐子林，年电量损失已减小至7%。大渡河梯级也大致符合此规律。究其原因，首先，与沿河支流和区间径流的汇入有关，沿程水量增加减缓了调水的影响;其次，与上游水库的调节有关，调水后来流经过其下库群的逐次调节，至下游流量过程将趋于均匀，有利于下游梯级兴利运行。

南水北调西线二期工程从通天河调水济黄，工期尚远，因此研究工程影响时，选择全部受调水影响的52座水库作为与之对应水库建设水平。计算后发电损失见表5。表中汛期为6～10月，枯季为11月～次年5月。

表5 所有水库下西线一期二期工程影响水库年均电量损失统计
Tab le 5 Loss in the annual power ou tput of all the reservoirs in fluenced by construction(phasesⅠ andⅡ)of the west route transfer project

南水北调西线一期二期工程实施后，年均从长江上游调水160亿m3。在所有规划水库兴建运行后，从各水系梯级损失电量总量看，金沙江梯级损失最大，共减少电量390亿度;其次为雅砻江梯级，共减少239亿度;大渡河损失最小，约64亿度。葛洲坝以上共减少电量727亿度。

从西线调水后各水系汛期、非汛期电量损失看，各水系表现不同。雅砻江水系两河口水库以上梯级，非汛期电量损失小于汛期，两河口以下梯级，除锦屏二级电站汛枯电量损失相当外，非汛期电量损失大于汛期;大渡河双江口水库以上梯级，非汛期电量损失大于汛期，双江口以下梯级，非汛期电量损失小于汛期;金沙江水系和三峡梯级，非汛期电量损失大于汛期电量损失。这主要与调水对各水系的影响有关，雅砻江和金沙江受调水影响严重，调水后水库汛末蓄满率明显减低，非汛期发电量大减，且损失电量超过汛期。大渡河受调水影响不大，水库群汛末蓄水与调水前相差不大，虽非汛期消落幅度增加，但发电损失不大。汛期由于调水入流减少，而水库又需防洪运用，水位控制在汛限水位以下，径流减少直接导致发电损失。雅砻江两河口以上主要为径流式电站，汛期调水量大，电量损失也大。

从各水系水库梯级总发电损失相对比例看，雅砻江水系受调水影响最大，约减少18%，其次为金沙江水系，减少14%，大渡河较小，减少约5%。从各水系沿河水库梯级受调水的影响的递变规律看，依然符合距调水枢纽越近，发电损失越大的规律。水库梯级中，调节库容较大的大型电站发电损失比例相对较大，各水系的调节能力较强的龙头水库发电损失最大;如两河口、锦屏一级、双江口、瀑布沟等水电站调节库容较大，发电损失比例也比其上游的径流式电站大，可见调水对调节能力大的水库影响更大。

究其电量损失的原因，主要是调水工程减少了水库入流，水库没有充足的水量发挥发电效益，龙头水库距调水点最近，且具有较强调节能力，受影响更大。汛期天然水量较大，调水工程引水量相对较小，水库群电量损失不大;调水后水库汛末常不能蓄水至正常蓄水位，龙头水库表现得更为突出，导致非汛期水库供水能力下降，非汛期后期甚至在死水位附近运行，非汛期发电损失严重。龙头水库下泄水量减少，直接导致其下游水库梯级整体发电效益下降。

图1为西线侧仿调水工程有无调节下金沙江虎跳峡水库运行状况。调水后，水库无一年汛后可蓄满，多数年份只能蓄水至未调水前水位的一半，虎跳峡2010方案时调节库容215亿m3，蓄水减少一半，非汛期供水约减少100亿m3以上，导致水库运行至3～4月份水位常消落至死水位附近，水库被迫降低出力运行，正常运行遭到破坏，非汛期发电量大减;4月份天然流量增加，但水库消落的过低，仍降低出力运行，下泄水量并未增加，也使下游水库群入流减少，发电量增加。西线一期调水后，雅砻江中游龙头两河口水库的汛后蓄满情况与虎跳峡水库的情况类似，调水导致水库群汛末蓄满率下降，供水能力下降，从而导致整个梯级非汛期发电损失增加。西线在大渡河调水后，中游龙头水库双江口的蓄满保证率变化不大，仅使水库调节幅度有所增加，因而整个水系水库群的发电损失也减少不大，约5%。

图1 1966－1985年径流系列西线二期工程前后虎跳峡调度过程对比
Fig.1 Change of the scheduled stages of Hutiaoxia reservoir during 1966－1985 after completion of the west route transfer

滇中调水工程是解决云南中部缺水问题的大型调水工程，关系到云南的国民经济发展。该工程以虎跳峡水库为水源，年均调水34.2亿m3。调水方式为7～10月不调水，其他各月均匀调水。在考虑南水北调西线金沙江调水的基础上，本文又研究了滇中调水对长江上游水库群的作用。由于该调水工程在金沙江引水，因此受影响的水库梯级为长江上游干流梯级。

在考虑南水北调西线三江调水后，受影响水库梯级的年均总电量损失为:金沙江525亿度，三峡葛洲坝梯级42.3亿度;其中三峡年均损失37.3亿度。与南水北调西线雅砻江、大渡河水库梯级年均电量损失合计，整个上游在南水北调西线与滇中调水工程联合运行后年均电量总损失为870亿度。

水库调度中，若泄流中有部分水量未用于发电，则发生弃水现象。弃水即下泄水量中未用于发电的水量。弃水与水库装机容量、运行水位等因素有关，若发生弃水，相同入流下高水位的弃水量较大。因此从水资源利用的角度看，不同水库水位下的弃水量不具可比性，弃水总量不能很好反映对水资源的利用情况。水库运行时，水位随时变化，而水库发电兴利，最终以发电量标志，而水库不同运用水位下弃水所对应的发电量损失，本文称为弃电。弃电即某水库水位下，泄流所能产生的电量比电站装机容量大，水电站不能利用电能资源部分。其中包含不同水位和流量对水库发电的影响，可较好反映水库对来流的利用状况。因此以下根据各水系水库群弃电量的统计来反映水库群对水资源的利用情况。南水北调西线工程后，水库群的弃电情况也发生了变化。

对于水库群弃电的分析，长江上游水库梯级建设水平取本文统计的所有水库。南水北调西线工程前，雅砻江、大渡河和金沙江水系中水库群的弃电情况见表6。

表6 无西线工程的水库群的年均弃电
Tab le 6 Annual surp lus power of the reservoirs w ithout the west route transfer

由表6可见，三个水系中，大渡河的年弃电量最大，达163亿度;雅砻江次之，共112亿度;金沙江最小，共69亿度;这表明金沙江梯级水资源利用效率最高，大渡河梯级虽然水库数量众多，但水能利用效率却不及金沙江。就各水系看，雅砻江弃电最多的水库依次为锦屏二级、二滩、锦屏一级和官地水库，占雅砻江水系总弃电量的25%、24%、10%和9%，四水库弃电共占总弃电量的68%。大渡河弃电最多的水库依次为长河坝、硬梁包、丹巴、大岗山、瀑布沟和龚嘴水库，占大渡河总弃电量的11%、10%、9%、9%、7%和6%;6水库弃电共占总弃电量的51%。金沙江弃电最多的水库依次为向家坝、溪落渡、白鹤滩和乌东德水库，占金沙江总弃电量的22%、20%、18%和16%，四水库弃电共占总弃电量的76%。总体看，弃电主要集中于下游水库，说明下游水量越大越易于发生弃电。各水系弃电最多的水库，如锦屏二级、长河坝水库，利用水头都较大，分别为288m和215m;因此水库的入库水量和利用水头是影响水库弃电的主要因素。

表7为各水系主要水库的逐月弃电过程，弃电基本都发生在汛期，一般以7、8月为多，非汛期一般无弃电现象，个别水库4、11月也有弃电产生。锦屏二期非汛期有弃电，是由于该水库需保证引水河段下游的30 m3/s生态流量;三峡枢纽由于通航需要，非汛期也有弃电。

表7 1966－1985年系列主要水库月均弃电过程/亿度
Table 7 M on thly surp lus power of principal reservoirs du ring 1966－1985 /108 kW·h