3.1 用经济装机容量法确定电站装机容量

传统的小水电站设计通常采用年利用小时法、保证出力倍比法等简化方法选定装机容量，不能完全反映电站总的投资效益。我们在设计中提出了经济容量法的新设计思路。设计电站的经济容量，就是电站的最小单位电能投资所对应的装机容量。在小型水电站建设中，单位电能投资P总是随着电站的装机规模N的变化而变化。起初，当电站装机由小变大时，由于机组工作利用率高，单位装机电量增幅大，单位电能投资成本呈下降趋势；达到最低点后，随着装机进一步增大，电量增幅逐渐减小，单位电能投资成本又逐渐回升，表现出的经济曲线呈U型。因此，我们可利用P—N关系建立数学模型，求该曲线的极值N（经济装机容量），并进行投资回收年限的分析比较，合理套用定型机构组来优选确定装机容量。

采用经济装机容量法确定小水电站装机容量，直接用动能经济指标进行优选，能够直接反映投资项目的经济合理性，相应降低了小水电的造价。我县羊角岭二级电站，集雨面积4.3km2，水头为312.5m，原设计装机500k W，投资182.5万元，发电量148.9万k W·h，利用小时为3000h，投资回报率为26%，水量利用系数0.56，新方法设计装机800k W，投资242万元，发电量204.9万k W·h，利用小时2560h，投资回报率为28%，水量利用系数提高到0.76。

3.2 优化设计

优化小水电设计是降低造价的关键。安吉县三步石水电站，原设计水头为158m，F=24.5km2，装4台500k W机组，投资680万元，设计年发电量495万k W·h，投资回报率为27%。后优化规划为二级开发，一级胜地电站：F=24.5km2，H=91m，装机500×2+250=1250k W，投资380万元，年发电量300万k W·h。二级三步水电站为F=33km2，H=67m，安装500×2+250机组，投资420万元，年发电量295万k W·h，二级开发投资回报率为28%，明显高于一级开发方案。

3.3 用低压机组代替高压机组

原小水电设计中，机组容量一般超过500k W，即采用高压机组，需要面积较大的厂房，需要配套高压开关柜和直流系统，对运行要求也高，投资也较大。在开发中一般采用低压机组来代替高压机组，即用2台500k W（出线400V）机组来代替1台1000k W（出线6300V）机组，配电盘一般采用空气断路器来代替价格较贵的高压真空开关。低压机组比同容量的高压机组价格便宜20%，不需要高压开关柜和直流系统，运行工人员少，运行费用也较低，能明显提高小水电的效益。安吉县马峰庵电站原设计装机1000k W，集雨面积5.0km2，设计水头341m，Q=0.45m3/s，年发电量250万k W·h，采用一台1000k W高压机组 （U=6300V），投资390万元。后采用1台500k W加1台630k W低压机组，投资330万元，年发电量276万k W·h。低压机组方案比高压机组方案投资节约18%，电量增加26万k W·h。同时，用2台小机组来代替1台大机组，可使电站运行方式更加灵活，在来水较多时开2台机组，当来水较少时开1台机组，可相应提高水轮机效率。

3.4 工程建设实行招投标(www.daowen.com)

目前，安吉县股份制电站工程建设均采用业主责任制、招投标制及建设监理制，使各投资主体形成了自我发展，自主决策，自担风险和讲究效益的机制。各施工单位和制造厂家通过公平竞争，优胜劣汰来参加工程建设，即保证了工程质量，又相应降低了造价。安吉县的股份制电站建设工程发包工作由工程管理小组 （各股东代表选举产生）负责。分土建工程、主体设备分别进行招标。土建标底由县水利水电设计所编制，设备采用无标底招标，取得较好的效果。其中，关键是要把好施工队伍的素质关，选择有经验信誉较好的施工队伍参加投标。根据我县的经验，土建工程采用招标一般可比标底节约投资10%～20%，设备要比出厂价节约15%左右。

3.5 政策配套

安吉县小水电集中在西南部山区，植被较好，特别是山区延溪流建有许多水碓，以溪流作为动力，制作坟香及香的原料，每个水碓年经济收入约为2000～3000元。为了充分考虑当地群众的利益，我们采用对水碓作价入股的办法来解决，每个水碓作价6000元，再出资4000元，合并为1万元入股，每年参加分红，年回报率和原收入持平或略高的水平，较好地解决了政策处理中的难点问题。其余建筑中涉及的册林竹木，地面作物等均采用评估核价。按现金支付或作价入股的办法处理，使群众的原有利益得到了保护，同时也降低了造价。

3.6 利用原电站设备扩容改造

安吉县建设于20世纪80年代的一批电站，未到报废重建的年限。我们利用电站原有设备进行技改增容，以提高电站的效益。如赋石水库电站，建于1979年，原装3台1250k W的机组，在水库提高蓄水位和死水位等有利条件下，采用哈尔滨电机厂研制的A702—98新型转轮更换原A263—100转轮，并采用更换定转子线圈，提高绝缘等级，加大通风量等技改措施，将发电机改造为1800k W机组，电站增容1650k W，并使电站综合效率提高7%，电站技改后单位造价仅为900元/k W。

3.7 对径流电站扩机增容

20世纪90年代前，安吉县小水电装机仅为1.6万k W，年利用小时达到35000h以上。由于当时设计思想追求利用小时高，故电站设计容量偏小，因而造成安吉县大部径流电站丰水期弃水较多，一般长达3～4个月。因此，对一些利用小时较高的径流电站扩容改造，增加电站的装机效益。由于可利用原有厂房等设备，对水工建筑物改动较少，故增容改造的单位造价都比较低。如洪家一级电站，原装2台160k W机组，年发电量144万k W·h，利用小时高达4500h，我们对其进行了改造，保留1台160k W机组，新增2台500k W机组，同时对拦洪坝，引水渠道进行改造，电站增容技改为1160k W。改造后电站年发电量达324万k W·h，年增发电量180万k W·h以上，年增加收入81万元，而改造投资仅为100万元，技改单位造价仅为1000元/k W。据统计，至2002年底，安吉县共对24座径流电站进行扩容改造，总装机由6509k W扩容至12073k W，年发电量由原来的1293万k W·h增加到2415万k W·h，年增加收入504万元，而技改投资为788万元，单位容量投资为1416元。