水電開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)分析
——以金沙江川藏段梯級(jí)水電站為例

戴麗媛，張 誠(chéng)，楊麗雅

(河海大學(xué) 文天學(xué)院， 安徽 馬鞍山 243000)

到2016年底，我國(guó)常規(guī)水電裝機(jī)容量達(dá)到3億kW，占全國(guó)開(kāi)發(fā)比例約45%[1-2]。而水能資源在西藏地區(qū)十分豐富，技術(shù)可開(kāi)發(fā)量可達(dá)1.43億kW，可是目前當(dāng)?shù)厮苜Y源開(kāi)發(fā)利用程度不足1%[3-5]。在中央第6次西藏工作座談會(huì)上，將 “西電東送”接續(xù)基地定位于西藏[6～8]。西藏經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，群眾生活水平低，是國(guó)家扶貧攻堅(jiān)的主戰(zhàn)場(chǎng)，水電等本地優(yōu)質(zhì)清潔能源的開(kāi)發(fā)是脫貧致富的重要途徑[9-11]。

本文針對(duì)以水電資源為代表的西藏水電開(kāi)發(fā)市場(chǎng)，通過(guò)該地區(qū)水電開(kāi)發(fā)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、受電區(qū)電價(jià)承受能力以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面[12-13]的經(jīng)濟(jì)性分析研究得出評(píng)價(jià)結(jié)論。

1 地區(qū)概況

本文以金沙江上游川藏段7座梯級(jí)水電站為研究對(duì)象，這7座水電站包括崗?fù)小⒉_、巴塘、昌波、葉巴灘、拉哇、蘇洼龍，其位置主要集中在四川和西藏地區(qū)以及兩者的交匯處，多年平均徑流量在500 m3/s以上，壩型主要包括面板堆石壩、瀝青混凝土面板堆石壩和混凝土雙曲拱壩，裝機(jī)容量在1 100 MW以上。其供電范圍除就近的四川、西藏地區(qū)外，還可外送至華中東地區(qū)。

2 國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法采用影子電價(jià)法和工程比較法，計(jì)算過(guò)程遵循統(tǒng)一效益、費(fèi)用劃分的原則，從國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體角度考察項(xiàng)目的效益和費(fèi)用，以分析該項(xiàng)目帶來(lái)的凈效益和經(jīng)濟(jì)合理性。影子電價(jià)法采用受端電網(wǎng)邊際成本電價(jià)進(jìn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)測(cè)算，即采用受端電網(wǎng)邊際電源上網(wǎng)電價(jià)。工程比較法以比較電源方案的投資、固定和可變運(yùn)行費(fèi)作為本工程的效益，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，采用燃?xì)廨啓C(jī)和(風(fēng)電+抽水蓄能)2種方案比較。

經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值(ENPV)指項(xiàng)目按照社會(huì)折現(xiàn)率將計(jì)算期內(nèi)各年的經(jīng)濟(jì)凈效益流量折現(xiàn)到建設(shè)期初的現(xiàn)值之和，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率(EIRR)指能使項(xiàng)目計(jì)算期內(nèi)經(jīng)濟(jì)凈效益流量現(xiàn)值累計(jì)等于零時(shí)的折現(xiàn)率，即ENPV作為折現(xiàn)率要使式(2)成立。

(1)

(2)

式中：ENPV為經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值(萬(wàn)元)；B為經(jīng)濟(jì)效益流量(萬(wàn)元)；C為經(jīng)濟(jì)費(fèi)用流量(萬(wàn)元)；(B-C)t為第t期的經(jīng)濟(jì)效益流量(萬(wàn)元)；is為社會(huì)折現(xiàn)率(8%)；n為項(xiàng)目計(jì)算期(50年)。

對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)按照計(jì)算期為50年考慮，折現(xiàn)基準(zhǔn)年份為工程開(kāi)工的第1年，社會(huì)折現(xiàn)率采用8%。各方案下國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 金沙江上游水電站國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)匯總

續(xù)表(表1)

注：送電華中東電網(wǎng)時(shí)，影子電價(jià)為0.732元/(kW·h)，各梯級(jí)電站經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為9.94%～16.14%。

由表1分析可知：

1) 當(dāng)比較電源是燃?xì)廨啓C(jī)或影子電價(jià)時(shí)，崗?fù)小ǜ麟娬窘?jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率均大于社會(huì)基準(zhǔn)折現(xiàn)率8%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值亦均大于0。其中崗?fù)兴娬窘?jīng)濟(jì)性相對(duì)較差，而巴塘水電站經(jīng)濟(jì)性相對(duì)最優(yōu)。

2) 當(dāng)比較電源是風(fēng)電+抽水蓄能時(shí)，崗?fù)小ǜ麟娬窘?jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率均大于社會(huì)基準(zhǔn)折現(xiàn)率8%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值亦均大于0。

3) 當(dāng)考慮金沙江上游各梯級(jí)整體進(jìn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)時(shí)，各方案全梯級(jí)經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率均大于社會(huì)基準(zhǔn)折現(xiàn)率8%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值亦均大于0，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)要求。

對(duì)各梯級(jí)電站進(jìn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)敏感性分析，主要通過(guò)考慮增加工資投資、減少發(fā)電量、延長(zhǎng)工程建設(shè)工期、送端經(jīng)濟(jì)效益等因素的單獨(dú)變化，研究這些因素對(duì)電站經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響，以此考察金沙江上游水電站的經(jīng)濟(jì)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。各方案國(guó)民經(jīng)濟(jì)敏感性分析見(jiàn)表2～4。

由表2～4可知：考慮金沙江上游水電站工程投資、年發(fā)電量及工期等的不利影響情況下，電站經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率均比社會(huì)折現(xiàn)率8%要高，說(shuō)明電站具有一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

表4 各梯級(jí)國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)敏感性分析(方案3：風(fēng)電+抽水蓄能)

綜合而言，結(jié)合西部水電開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略地位，燃煤火電建設(shè)一定程度上受環(huán)境保護(hù)等因素限制，清潔可再生能源開(kāi)發(fā)建設(shè)在我國(guó)已成趨勢(shì)，因此金沙江上游水電站國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)采用風(fēng)電、抽水蓄能、燃?xì)廨啓C(jī)等作為比較電源是合適的。根據(jù)上述各梯級(jí)不同方案對(duì)應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)計(jì)算成果，各梯級(jí)基本能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)要求，如考慮水電項(xiàng)目對(duì)地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的效益貢獻(xiàn)時(shí)，各梯級(jí)經(jīng)濟(jì)性均能有所提升。國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)敏感性分析表明，電站具有一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

3 受電區(qū)電價(jià)承受能力分析

根據(jù)2016—2025年增量電源規(guī)模，考慮受端電網(wǎng)區(qū)內(nèi)電源建設(shè)及對(duì)應(yīng)電價(jià)水平，與金沙江上游水電比較的受電區(qū)電網(wǎng)邊際電源主要為燃?xì)廨啓C(jī)、甘肅風(fēng)電打捆。水電上網(wǎng)電量按電站多年平均電量計(jì)，輸電電量即為上網(wǎng)電量，到受電端市場(chǎng)的到網(wǎng)電量應(yīng)考慮輸電線路及節(jié)點(diǎn)的損失電量，即：

E到網(wǎng)=E上網(wǎng)×(1-β)

(3)

P西電=(P受段-P輸電)×(1-β)

(4)

式中：E到網(wǎng)為水電到網(wǎng)電量；E上網(wǎng)為水電上網(wǎng)電量；P西電為西電邊際上網(wǎng)電價(jià)；P受段為對(duì)應(yīng)的受端電網(wǎng)邊際成本電價(jià)；P輸電為輸電邊際成本電價(jià)；β為線損率。

對(duì)受電區(qū)電價(jià)承受能力分析主要是比較供電區(qū)的落地上網(wǎng)電價(jià)與受電區(qū)的增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)、邊際電源上網(wǎng)電價(jià)。當(dāng)供電區(qū)的落地上網(wǎng)電價(jià)低于受電區(qū)的增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)或者介于受電區(qū)的增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)、邊際電源上網(wǎng)電價(jià)之間，均可認(rèn)為電價(jià)承受能力處于可接受范圍。根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算可得受電區(qū)上網(wǎng)電價(jià)水平，如表5所示。

表5 受電區(qū)上網(wǎng)電價(jià)水平統(tǒng)計(jì) 元/(kW·h)

由表5可見(jiàn)受電區(qū)各類現(xiàn)狀電源上網(wǎng)電價(jià)為：常規(guī)水電0.252 0～0.390 0元/(kW·h)，燃煤火電0.493 9元/(kW·h)，風(fēng)電0.610 0元/(kW·h)；2016—2025年受電區(qū)整體增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)約為0.532 4元/(kW·h)，邊際電源上網(wǎng)電價(jià)約為0.788元/(kW·h)。可見(jiàn)，受電區(qū)目前電源上網(wǎng)電價(jià)、常規(guī)水電上網(wǎng)電價(jià)均低于邊際電源上網(wǎng)電價(jià)和增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)，燃煤火電上網(wǎng)電價(jià)接近增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)比增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)要高但低于邊際電源上網(wǎng)電價(jià)。綜上可知：受電區(qū)電價(jià)承受能力處于可接受范圍。

4 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力分析

考慮梯級(jí)電站的徑流補(bǔ)償調(diào)節(jié)關(guān)系進(jìn)行梯級(jí)電站徑流補(bǔ)償調(diào)節(jié)計(jì)算，確定各電站上網(wǎng)發(fā)電量指標(biāo)。采用多年年平均發(fā)電量作為確定梯級(jí)水電上網(wǎng)電價(jià)的發(fā)電量指標(biāo)。通過(guò)理論計(jì)算確定各電站有效上網(wǎng)電量時(shí)，考慮廠用電及實(shí)際發(fā)生的棄水電量，對(duì)理論計(jì)算的水電站多年平均發(fā)電量進(jìn)行修正。同時(shí)，采用以受端電網(wǎng)邊際成本電價(jià)為基礎(chǔ)倒推的方法，確定基于市場(chǎng)的梯級(jí)水電統(tǒng)一上網(wǎng)電價(jià)。計(jì)算公式如下：

(5)

E=E多年平均×(1-γ)

(6)

P倒推=(P受段-P輸電)×(1-β)

(7)

(8)

式中：E為各電站有效年均上網(wǎng)電量；E多年平均為多年年平均發(fā)電量；i為電站編號(hào)；n為電站數(shù)；γ為廠用電率；P倒推為各電站倒推上網(wǎng)電價(jià)；P受端為電站對(duì)應(yīng)的受端電網(wǎng)邊際成本電價(jià)；P輸電為邊際輸電電價(jià)；β為線損率；P梯級(jí)為流域梯級(jí)整體電價(jià)；Pi為各電站倒推的上網(wǎng)電價(jià)；Ei為電站上網(wǎng)電量；i為電站編號(hào)；n為電站數(shù)。

針對(duì)同時(shí)期投產(chǎn)的梯級(jí)水電站，其上網(wǎng)電價(jià)研究方法采用多年年平均發(fā)電量作為確定梯級(jí)水電上網(wǎng)電價(jià)的發(fā)電量指標(biāo)。根據(jù)金沙江上游各梯級(jí)上網(wǎng)電價(jià)及受電區(qū)電網(wǎng)邊際電源綜合電價(jià)，對(duì)金沙江上游各梯級(jí)電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行分析，對(duì)比成果見(jiàn)表6。

由表6可見(jiàn)：金沙江上游梯級(jí)電站送電至受電區(qū)電網(wǎng)的到網(wǎng)電價(jià)為0.540 8～0.970 2元/(kW·h)，梯級(jí)平均到網(wǎng)電價(jià)為0.727 9元/(kW·h)，與受電區(qū)電網(wǎng)2016—2025年增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)0.532 4元/(kW·h)相比，各梯級(jí)電站本身及平均到網(wǎng)電價(jià)均高于增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)；與邊際電源上網(wǎng)電價(jià)0.788 0元/(kW·h)相比，除崗?fù)小⒉ㄌ菁?jí)到網(wǎng)電價(jià)高于邊際電源上網(wǎng)電價(jià)外，其他梯級(jí)以及全梯級(jí)平均到網(wǎng)電價(jià)均低于邊際電源上網(wǎng)電價(jià)。可見(jiàn)對(duì)于金沙江上游水電站相對(duì)于受電區(qū)增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)而言，電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力差，但相對(duì)邊際電源上網(wǎng)電價(jià)水平具備一定的電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

表6 各梯級(jí)相對(duì)受電區(qū)邊際電源上網(wǎng)電價(jià)對(duì)比 元/(kW·h)

注：金沙江上游梯級(jí)電站電價(jià)含輸變電電價(jià)0.133 6元/(kW·h)，已含稅。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)西部地區(qū)水電資源豐富但開(kāi)發(fā)量較低的實(shí)際特點(diǎn)，結(jié)合金沙江上游7座水電站實(shí)例，分析研究該地區(qū)水電開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)性成效。對(duì)金沙江上游水電站進(jìn)行開(kāi)發(fā)，可節(jié)省國(guó)家援藏投資和對(duì)新能源的補(bǔ)貼，且各梯級(jí)電站基本滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)要求。受電區(qū)目前上網(wǎng)電價(jià)低于邊際電源上網(wǎng)電價(jià)和增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)，可認(rèn)為受電區(qū)承受能力處于可接受范圍。根據(jù)到網(wǎng)電價(jià)與邊際電源上網(wǎng)電價(jià)、增量電源平均上網(wǎng)電價(jià)對(duì)比，可知梯級(jí)電站相對(duì)于受電區(qū)邊際電源上網(wǎng)電價(jià)仍具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

對(duì)西部地區(qū)進(jìn)行水電開(kāi)發(fā)，無(wú)論是對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平發(fā)展，還是對(duì)受電區(qū)供電水平提高均能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)性效果。此外，我國(guó)水電建設(shè)期和運(yùn)行期的基本財(cái)稅政策、國(guó)家及地方現(xiàn)行有關(guān)優(yōu)惠政策均有利于西藏地區(qū)的水電開(kāi)發(fā)。

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