中國小水電發(fā)展雖然在數(shù)量和裝機容量方面為世界第一，且遙遙領先。但在技術方面卻并不是最先進的，與發(fā)達國家仍有相當差距，特別是在小水電科研、設計、機電設備設計制造技術等方面，還有不少薄弱環(huán)節(jié)。其中，有的是研發(fā)能力差，有的則是國情和思路不同，以致不能與國際全面接軌，直接影響了我國小水電設備的出口和國際合作。
   
1 科研和設計
   
西方發(fā)達國家近年來為減少溫室氣體排放壓力，對小水電及其他可再生能源的開發(fā)作了大量研究。歐洲各國近年發(fā)表的多個重要文件，對如何加強科技研究以克服當前小水電建設的困境，加速其發(fā)展，提出了科學的指導思想。例如，歐洲小水電協(xié)會(ES—HA)2004年提出了《歐盟小水電發(fā)展戰(zhàn)略研究》及《歐洲小水電研究開發(fā)戰(zhàn)略文件》，都對技術路線和戰(zhàn)略作了規(guī)定。
   
縱觀發(fā)達國家的技術戰(zhàn)略，他們認為小水電科技發(fā)展首先要為提高電能質(zhì)量與可靠性、降低電能成本，增加小水電在電力市場中的競爭能力服務。與此同時，還要十分重視大壩與電站的安全，重視解決日益增長的環(huán)境和生態(tài)問題對小水電發(fā)展的制約。
   
實際上，發(fā)達國家也普遍存在小水電上網(wǎng)電價低于小水電發(fā)電成本的問題，歐盟統(tǒng)計了10多個國家，有9個國家就是這樣。這個問題在20多年前已存在。國際社會在青睞小水電這個綠色可再生能源的同時，也注意并強調(diào)了降低小水電造價的問題。1981年8月聯(lián)合國新能源與可再生能源大會總結(jié)的附件之三，水電專家組報告就強調(diào)“有必要研究降低小水電造價，提高可靠性以及選擇改進小水電聯(lián)人大系統(tǒng)的途徑。”20多年來，中國和多數(shù)國家都在為解決這個小水電的本質(zhì)問題做出不懈的努力。但中國更多注意了體制、電價機制等外部條件的改善，對改善小水電自身競爭力方面，尤其是依靠技術進步方面，無論是指導思想或具體技術措施方面，都還有相當差距。
   
為了降低小水電造價，發(fā)達國家在設計上就強調(diào)了簡單、經(jīng)濟、適用的原則。例如，小水電站的機組臺數(shù)，一般盡量要少，多數(shù)為2臺甚至1臺，很少有3～4臺多機組的電站，這就顯然將造價降低很多。當然，采取少機組的電站，在技術上必須做到：(1)機組質(zhì)量優(yōu)良，故障極少，停機維修少，大修周期長；(2)機組運行范圍大，可在50％或更低負荷下運行，效率及穩(wěn)定性無影響，才便于負荷分配的靈活性。尤其是混流式機組，做到這點不容易。我國制造的混流式機組一般只能在50％以上的負荷運行。解決這些問題均需制造廠密切配合。在發(fā)達國家，小于1萬kW的小水電站，常采用1～2臺機組，廠房很小，自動化程度高，無人值班，關門運行，經(jīng)濟可靠。我國設計與運行單位對上述2點要求覺得麻煩，寧愿選擇多機組，傳統(tǒng)技術，心安理得。20多年來，國外同行來華參觀、考察中反復提出這個問題，表示對我國做法不理解，但長期以來，得不到解決。
   
再如，在廠房設計方面，發(fā)達國家的小水電站(25MW以下)大多是無人值班或少人值守，副廠房一般很小，甚至沒有。主廠房外表也簡單、樸素，有的像個倉庫，但廠房內(nèi)非常整潔，外觀強調(diào)與環(huán)境協(xié)調(diào)。而我國近年來雖然已有一些小電站適當簡化了設計，但仍有不少地方套用大、中電站的規(guī)定，把它“小型化”而已，追求“美觀”，不切實際，摘自動化后，副廠房不僅沒有簡化，反而越來越豪華，浪費較大。
   
在輔機設備方面，為了強調(diào)可靠性，我國基本上采用主、備兩套配置，如空壓機、油泵、濾水器等。但實際運行中，備用裝置投入使用的機會非常小。而國外相當多小水電站，輔機設備非常簡化，如油壓裝置，一臺機的調(diào)速器、進水閥、制動系統(tǒng)共用一套，有的電站甚至兩臺機共用一套。實際上，對小水電來說，即便發(fā)生故障，停機檢修也不需要很長時間，電站損失不大，更不會對電力系統(tǒng)有任何影響。例如，浙江有兩座小水電站，裝機容量分別為3×1600kW和4×1500kW，采用引進加拿大控制設備，同期裝置只有自動沒有手動，而且也不符合設計規(guī)范。當時的電站讓人很不放心，但作為引進試點，勉強采用。電站運行5年多，還沒發(fā)生過因同期問題造成不能發(fā)電的情況。
   
設計上因循守舊，對依靠技術進步，不斷改進、更新技術水平不夠積極，是我國和發(fā)達國家的主要差距。
   
發(fā)達國家十分重視小水電環(huán)境保護，提出了建立與生態(tài)環(huán)境友好的小水電工程體系的開發(fā)原則。在科研方面要求小水電科研必須廣泛涵蓋生態(tài)工程，并與環(huán)境結(jié)合，如研究采用筑壩新材料、氣墊式調(diào)壓室技術、搭建簡易快速廠房等，保護電站周圍植被；采用生物可降解油代替潤滑油，防止?jié)B漏、污染下游水質(zhì)；設計魚類友好的生態(tài)型水輪機轉(zhuǎn)輪，避免通過轉(zhuǎn)輪的魚類被絞死、絞傷等。在工程設計方面，合理考慮生態(tài)流量，減少截流及河流取水的環(huán)境影響。我國已開始重視小水電環(huán)保問題，2006年6月國家環(huán)境保護總局環(huán)發(fā)[2006] 93號文件發(fā)出了“關于有序開發(fā)小水電切實保護生態(tài)環(huán)境的通知”，水利部水電[2006] 274號文印發(fā)《農(nóng)村水電建設項目環(huán)境保護管理辦法》的通知。但是，在小水電環(huán)境保護科研和設計方面，也就是具體對策方面，還需要做很多工作。
   
當然，有些發(fā)達國家常用的魚道設施等，以及近年來研究開發(fā)的一些新型設施(如：海洋能發(fā)電等)，在我國尚沒有研究、應用。

2  機電設備設計制造技術和管理水平
   
我國小水電能夠順利快速大規(guī)模發(fā)展的一個重要原因是國家相應地發(fā)展了中小水輪機設備制造業(yè)，為水電建設提供了堅實的物質(zhì)基礎。幾十年來，中國小水電站絕大多數(shù)機電設備都是國產(chǎn)的，這在發(fā)展中國家是極少的。
   
多年來，中國中小型水輪機組實行了系列化，標準化，降低了造價，縮短了訂貨、制造周期，促進有些梯級或相鄰電站的標準化，采用同型機組，降低了電站造價。這些在當時條件下，起到了積極作用。
   
在經(jīng)濟全球化，國際貿(mào)易競爭激烈的形勢下，我國小水電建設向縱深發(fā)展，新的技術要求日益出現(xiàn)，而我國小水電制造方面的問題也不斷顯現(xiàn)，需要制造主管和水利主管部門共同研究解決。
   
(1)品種尚欠齊全。我國現(xiàn)有中小水輪發(fā)電機組的品種雖已能基本滿足當前國內(nèi)建設需用，但從提高性能與質(zhì)量，擴大開發(fā)領域和參加國際競爭考慮，還有相當缺口。除特高水頭和低水頭水輪機尚不能生產(chǎn)外，還有不少機型制造也落后于發(fā)達國家。例如，轉(zhuǎn)輪直徑為2m以下的貫流轉(zhuǎn)槳式水輪機國內(nèi)不愿生產(chǎn)(只生產(chǎn)定槳式)，小水電恰恰常需2m以下的轉(zhuǎn)輪，象加拿大等國，甚至能生產(chǎn)轉(zhuǎn)輪直徑為0.58m的貫流轉(zhuǎn)槳式機組。其他，如水頭10m以上的轉(zhuǎn)槳軸伸貫流式，我國也無法制造，只能以立軸定槳式代替。此外，國外對150kW以下常用的雙擊式機組，以及微型機組及其配套的ELC等，我國均不生產(chǎn)。由于這些原因，我們坐失了許多國外訂貨機會。增速器質(zhì)量不過關，容量稍大(如>1 000kW)就不愿生產(chǎn)，能制造的無刷勵磁品種甚少等等，都使我們在國際市場上占不了優(yōu)勢。
   
(2)技術性能欠佳，指標不高。在水輪機效率、氣蝕性能等方面，我們曾強調(diào)小水電不必苛求。但西方國家長期不改，發(fā)展中國家多數(shù)依靠西方專家、技術，采用西方標準，國際公開招標時，要求嚴格，我國在競爭中常處于劣勢。過去，我們曾有過價格優(yōu)勢，近年也在滑坡。在國內(nèi)市場供不應求的形勢下，制造業(yè)對這些問題的改進不感興趣。任其自流，危機顯然。
   
(3)機組整體質(zhì)量不夠穩(wěn)定。不僅供國內(nèi)使用的小廠制造的設備質(zhì)量有所下降，有的大廠生產(chǎn)的或供出口的設備質(zhì)量也不穩(wěn)定，與發(fā)達國家比較差距較大。
   
(4)技術單一，缺乏多樣化的設計。例如，小水電常用的臥式發(fā)電機的通風方式，我國幾十年來沿用傳統(tǒng)的軸端進風、徑向出風并直接排入廠房；發(fā)達國家的設計花樣較多，有方形發(fā)電機，改進通風的；有出風經(jīng)排風管排到室外，降低廠房室溫的等等。在國外小水電站常見的這些形式，在我國從未嘗試過。
   
再如，水輪機與發(fā)電機匹配，我國傳統(tǒng)方式均用一臺水輪機帶動一臺發(fā)電機(臥式)，從未改變。而歐洲和大洋洲一些國家多有用兩臺水輪機帶一臺發(fā)電機的(在新西蘭就廣泛采用)。不僅發(fā)電機造價降低，而且負荷調(diào)節(jié)靈活，廠房尺寸縮小，保護開關及調(diào)整系統(tǒng)均有所節(jié)約，可比一水一電提高轉(zhuǎn)速，據(jù)新西蘭經(jīng)驗，這種方式的電站廠房部份(土建+機電)的造價約為傳統(tǒng)方式的70％。當然需要電站設計和制造廠密切配合，對調(diào)速系統(tǒng)，發(fā)電機轉(zhuǎn)子抽心問題，水輪機迷宮冷卻、推力軸承與安裝步驟等做周密細致考慮。沒有依靠技術進步推動小水電發(fā)展的積極理念，就不會千方百計的去探索，去實踐。
   
(5)關于系列化、標準化問題。國際學術機構(gòu)雖提倡鼓勵，但多數(shù)投資機構(gòu)，西方設計咨詢專家以及業(yè)主(包括發(fā)展中國家)在訂貨時總要求按“量體裁衣”  (Custom-ized)方式，訂購系列外的非標準產(chǎn)品。我國許多中小工廠這方面能力不足，也常常失去供貨機會。

(6)生產(chǎn)廠不注意企業(yè)形象。許多生產(chǎn)廠家(特別是國營廠)，生產(chǎn)車間設備堆放雜亂無章，工人不帶安全帽，廠房破爛不堪，不注意企業(yè)形象，以至外商到現(xiàn)場考察后，就逃之天天。例如，土耳其的一個客商，參觀了我們一家國營廠后說，我們和你們一樣都通過LS09000，但標準好像不一樣，說得廠長無地自容，當然合同肯定是丟了。我們參觀過國外的設備小廠，有的廠房和設備也很陳舊，但擺放得整整齊齊，一塵不染。其實設備的新舊只能說明你的經(jīng)濟實力，并不代表你的管理水平。而外商更注重的是你的管理水平，
好的管理才有好的質(zhì)量。
   
以上這些問題的解決有賴于制造部門、水利部門和科技主管部門共同重視，委托通過專門機構(gòu)，加強研發(fā)，才能解決。