如何估算一个小水电资源点开发潜力？
早前，好友 源水 介绍了 如何计算一个小水电资源点具有多少可利用能量？，一个小水电资源点具有的可开发的能量 (N)，主要由水头（H）与流量（Q）决定，N = 9.81ηHQ。
那么，如何估算一个小水电资源点每年能发多少电？能装机多大呢？
2019-nCoV施虐的日子，我们一起来估算一下。
1、 水电站入库水量主要因素影响
电站所处地理位置不同，所在的流域不同，降雨情况不同，等等，每年入库水量就有所不同，影响入库水量的主要因素有以下几个：
（a）电站坝址以上集雨面积（F）。单位：平方公里（km2）。集雨面积越大，电站潜在可汇集的水量越多，这个容易理解。
（b）水库调节库容（Vn），见图1。单位：万立方米（万m3）。水库调节库容越大，能调蓄的水越多。
注：根据不同需要，水库库容一般分为死库容、兴利库容（又称调节库容）、防洪库容、拦洪库容和调洪库容，以及总库容，与其对应的库水位有死水位、兴利水位、防洪高水位、设计水位和校核水位。与防洪库容相关的另一库水位是汛期防洪限制水位（简称汛限水位）。水库特征水位与相应库容关系如图1所示。
水库在正常运用情况下，为满足兴利要求在开始供水时应蓄到的水位，称正常蓄水位，又称兴利水位、正常高水位，或设计蓄水位。正常蓄水位至死水位之间的水库容积称为兴利库容，即调节库容（Vn），用以调节径流，提供水库的供水量，满足发电等各种功能。
水库有大小，根据调节库容 Vn 的不同，一般分为有调节水库和径流式水电站。有调节水库又可分为多年调、年调节、季调节和周（日）调节水库。
其中 Vn ≈ 0，或略大于0的水电站，称为径流式水电站。小水电水库多为日、周或季调节水库，或径流式水电站。
（c）多年平均降雨量（坝址以上集雨面积内），以及多年平均径流深（P）。单位：毫米（mm）。降雨量越大，形成的径流越多，入库的水量也随着增大。
注：多年平均降雨量大的流域，多年平均径流深不一定就大。
（图：某省多年平均年径流深等值线图，来源于网络）
综上，水电站入库水量的经验判断：（1）电站坝址以上集雨面积F越大，则潜在可利用的水量越多；（2）水库调节库容Vn越大，则调节能力越强，水量利用率通常越高；（3）多年平均降雨量（多年平均径流深P）越大，则可利用的水量通常越多。
但是，并不是所有的入库水量都能用于发电，洪水期因水库调蓄能力限制，相当一部分洪水未经发电机组就白白流失了；电站检修、事故停电，或电网调度等因素，都可能导致部分水量的流失。
所以，我们先估算总的入库水量Wcp，并考虑水量利用率K。
二、估算可用于发电的水量
1、估算全年入库水总量Wcp
（a）根据当地省市《水文图集》或《水资源图集》，查得电站水库这流域（重心点）的多年平均径流深数据 P（mm）；
（b）获取电站集雨面积 F（km2）；
（c）计算年平均入库水量：（万m3）。
举例1：查某电站水库多年平均径流深数据P=1200 mm，电站集雨面积F=22.5 km2，则
经过上面的计算，我们已经掌握了电站上游全年入库水总量，那么该电站可利用进行发电的水量有多少呢？
2、考虑水量利用率 K
水量利用率 K：
电站的可利用发电水量 W利用 = K X Wcp
（a）考察水库调节能力。水库如具备月（季）调节能力，或不完全年调节（年调节）能力，水量利用率通常在65~95%，粗略计算可按80~90%取值。
（b）无调节能力的径流式水电站，水量利用率通常只有50-70%；
例如：无调节电站 W利用 = 60% X Wcp；有调节电站 W利用 = 85% X Wcp。（以上为粗略的估算。水量利用率系数K应结合电站具体情况采用。具体可参见相关评价规程。）
通过计算，我们就获得了该电站（假设为径流水电站）全年可用于发电的水量！
既然是估算，本文提供一个小水电估算W利用 的经验公式，通常在南方降雨较多的省，1 km2 集雨面积产流100万m3。比如例1，浙江省某小水电集雨面积22.5 km2，根据上述经验公式，W利用 约为2250万m3。（注意，少雨的省市，这经验公式得适当调整后使用哦。）
三、估算每年能发多少电
1、估算单位耗水率 （ q耗水率 ）
水电站单位耗水率指水电站发出 1kW·h 电量所消耗的水量，
上式中，k 为电站机组设备综合效率系数；H 为电站净水头。
小水电机组设备综合效率系数。一般小水电水轮机效率 0.8~0.9，发电机效率 0.9~0.96，则小水电站 k= 9.81X 0.85 X 0.93=7.75 。粗略估算时，可取 k=7.5~7.8。
假设该电站综合效率系数 k =7.5，净水头H =50m，则该电站每度电的耗水率：
注：如果觉得麻烦，提供一个估算小水电单位耗水率的经验公式，用 450去除水头 H ，便得到单位耗水率。比如上述电站水头H=50 m，450 / 50=9 ，该电站耗水率约为 9 m3/kW·h。
2、据此，可以估算出该电站设计年发电量 E发 ：
因为是估算，所以不再考虑厂用电率和网损率。如要进一步估算上网电量（估算经济效益），可再乘以0.9估算。
四、估算电站装机
可以用设计年发电量 / 设定年利用小时数，大致估算电站装机。
假定该省小水电平均年利用小时h=2500小时，则装机容量 N=2500000/2500=1000 kW。
粗略估计，该点可装机 1000 kW，可选择装机 1 X 1000 kW 或 2 X 500kW。
总 结：
1、根据集雨面积和多年平均径流深，估算出可用于发电的水量 W利用。经验公式：南方降雨较多的省，1 km2 集雨面积产流100万m3；
2、根据电站水头，估算单位耗水率 q耗水率 。经验公式：450 除以水头，便得到单位耗水率；
3、 W利用 除以 q耗水率，可估算出电站设计年发电量 E发 ；
4、E发 除以当地电站的平均年利用小时，就可以估算出该站点的装机潜力。
