寶山水電站增效擴容改造工程經濟效益評價

肖景賢

(黑龍江省黑河市基層水利服務站，黑龍江黑河 164300)

1 基本概況

寶山水電站位于黑龍江省遜克縣境內的庫爾濱河中游，處于庫爾濱水電站下游70km處，壩址位于寶山鄉叢山村下游1km的庫爾濱河上，水庫壩址以上控制面積2389km2，水庫總庫容為5813×104m3，水庫具有發電、防洪、旅游、養殖等多種功能。發電廠房及變電站位于壩址下游約2.7km處，是一座以發電為主的混合式開發的水利樞紐工程。由瀝青混凝土心墻堆石壩、岸坡開敞式溢洪道、引水系統和發電廠房、變電站等組成。水電站現裝有單機容量6.5MW水輪發電機組3臺，總裝機容量19.5MW(3×6.5 MW)。電站增效擴容后，原裝機臺數不變，發電單機容量達7.2MW，電站總裝機容量21.6MW(3×7.2 MW)，平均年發電量5380×104kW·h，年新增發電量1503.9萬kW·h。

2 改造前工程現狀及問題

寶山水電站位于黑龍江省遜克縣境內，電站在系統中擔任調峰和部分負荷的備用任務。1997年投產發電，電站安裝3套混流式水輪發電機組，分別是 HLA296-LJ-140型水輪機3臺，SF6500-16/3250型配套發電機3臺。單機設計流量流量15.48m3/s，單臺裝機容量 6.5MW，總裝機 19.5MW，年利用小時數為2733h，多年平均發電量為3876.56kW·h，同時變電站裝有F7-20000/110kV和SF7-5000/35kV型變壓器2臺和其他電氣設備。電站出線2回，一回出線電壓為110kV，經寶聯線與寶山變電站相連，另1回出線電壓為35kV，經寶白線與白石水電站升壓站相連。

電站設備均為20世紀90年代產品，許多設備的性能參數指標已達不到設計要求，耗能高、效率低；電氣一次設備目前屬于技術落后、性能指標不穩定，被列入國家公布的淘汰機電產品范疇，且多數已停產，基本無可更換的備品備件。水輪機設備存在氣蝕、滲油；發電機絕緣等級相對偏低，出現絕緣老化、性能較差，轉子磁極有松動，絕緣片有外露，推力軸承瓦面出現破損等問題。由于控制設備技術效率和自動化程度較低，超期使用故障率高，電氣元件絕緣老化銹蝕嚴重，存在較大的安全隱患，能耗偏大，運行成本高。發電機組效率嚴重下降，近幾年實際年均發電量與原設計發電量差距較大。尤其在小流量、低水頭情況下，甚至不能發電，水能資源得不到充分的利用，造成資源的嚴重浪費。

3 改造工程投資及內容

3.1 概算投資。

寶山水電站增效擴容改造工程批復概算總投資4782萬元。工程2017年3月開工，2019年1月完工驗收，工程到位資金4580.63萬元，其中：中央獎勵資金1944.00萬元，自籌資金2636.63萬元。電站總裝機由19.5MW(3×6.5MW)增加21.6MW(3×7.2MW)。

3.2 改造實施內容。

寶山水電站增效擴容改造項目主要包括水力機械電器設備更新改造、廠房及發電建筑物維修加固等。主要工程內容為：⑴改造發電機3臺(型號為：SF7200-16/3250)，更換定子、轉子、發電機勵磁設備。(2)改造水輪機3臺(型號：HLJF3191A-LJ-140)，更換轉輪、導水機構、進水蝶閥、接力器及主軸等。更換調速器3臺(型號：MGC1000)。(3)改造110 kv升壓站設備及微機自動化控制設備。更換升壓站主變壓器1臺，廠用變壓器2臺，壩區箱式變壓器1臺；更換升壓站組合開關、互感器等高壓設備；更換勵磁變壓器3臺；更換微機自動化控制設備3臺/套；更新全廠繼電保護設備系統、直流系統、高、低壓開關柜37臺/套；(4)更換35kV、6.3kV電纜，輸電線路2.6km(5)更換供水、滲漏排水系統、水力監測、消防系統2套；(6)維修引水隧洞2.155km。⑺廠房及發電建筑、交通橋維修加固等。

4 工程經濟評價

4.1 銷售電量計算

寶山水電站改造后，增加裝機容量 2.1MW，總裝機增容21.6MW，設計多年發電量5380萬kW·h，年新增發電量1503.9萬kW·h。電站的有效電量系數為0.9，廠用電率為0.2%，輸電損失率為2%，上網電量=有效電量×(1-廠用電率)×(1-輸電損失率)，經計算，年售電量為4721.43萬kW·h，增加銷售電量1323.7萬kW·h。

4.2 經濟效益評價

1)電價依據。電站發電效益估算采用影子電價法計算，寶山電站影子電價采用電站實際上網電價0.496元/kW·h。

2)直接效益(B)。計算公式采用B=售電影子價格×年增加售電量，即B=0.496×1323.7萬kW·h=657萬元。

3)經濟評價。經濟評價指標采用內部收益率、經濟凈現值、經濟效益費用比三項指標進行評價，計算公式略，采用最優等效代替法，經計算寶山水電站增效擴容后的經濟內部收益率10.98%>社會折現率8%，經濟凈現值1337萬元>0，效益費用比1.27>1。說明寶山水電站增效擴容項目在財務、經濟上合理、可行。

4)成本分析。經核算，電站的成本分布為：電站發電成本0.064元(kW·h)，運行成本0.061元(kW·h)，售電成本0.035元(kW·h)。

5)利潤分析。按銷售電價0.496元/kW計算，發電利潤為0.336元/kW，年增加售電量1323.7萬(kW·h)，年利潤約445萬元。

5 工程社會效益評價

增效擴容改造后電站機組出力、性能、效率都將得到較大提升，消除電站的安全生產隱患，保證電站正常、安全運行，充分利用水能資源，提高電站運行效率和發電效益。

5.1 提高水能資源利用效率。

寶山水庫庫容4200萬m3，為日調節型水庫，其徑流主要靠上游庫爾濱水庫調節，水庫下游無防洪要求，電站設計裝機19.5MW(3×6.5MW)，1999-2014年平均年發電量3876.56萬kW·h，年裝機利用小時數1998 h，水量利用系數86.1%，增效擴容改造后電站設計裝機為21.6MW(3×7.2MW)，設計多年平均年發電量為5380.46萬kW·h，年裝機利用小時數2491h，水量利用系數91%，可增加發電量1503.9萬kW·h。改造后第一年效益提升顯著，2019年實際發電量7810萬kW·h，超設計平均發電量45%。年發電收入3586萬元，發電支出990萬元，上繳稅金676萬元，利潤1920萬元。

5.2 消除電站安全生產運行隱患。

寶山水電站技改從實際出發，充分利用水電站原有設施或設備，采用新型轉輪在水輪機轉輪直徑和流道尺寸不變的基礎上，提高水輪機出力和效率；通過更新電氣設備，淘汰國家明令嚴禁使用電氣產品，積極采用新技術、新工藝、新設備、新材料，滿足安全、節能、環保要求，一次性消除電站運行安全隱患。

5.3 保證系統電網的安全穩定供電。

寶山水電站承擔為遜克縣東南山區小面積電網供電的任務。由于電站原有設備比較陳舊落后，機組負載能力不強，電能調節能力差，每到接受帶獨立負荷運行任務時，由于負荷波動較大，致使所帶供電電網極不穩定，在電站增效擴容后，機組容量相對增加，將極大地增強機組控制能力和繼電保護能力，保證局域網用戶用電安全和用電質量，給電網用戶提供穩定可靠的電能，為當地的經濟發展提供有利條件。

5.4 實現節能增效減排的目標。

水力發電是綠色能源，寶山水電站通過增效擴容后，可提高水能資源利用效率，增加發電量，減少棄水量，降低燃料消耗，發揮綠色能源的優勢，同時減少設備的負載耗損和空載耗損，降低運行成本，實現“無人值守、少人值守、遠方監控” 的運行模式，有效減少了通勤車輛和運行人員，實現“十三五”節能增效減排目標。

5.5 促進當地經濟發展和新農村建設。

多年來，電站周邊寶山鄉的幾個村屯，一直與電站共同使用電站廠區道路和橋梁，由于年久失修，進廠道路和橋梁已嚴重受損，使通行的車輛和人員造成交通困難和安全隱患，電站改造后不僅增強電站運行可靠性，改善農村供電的需要，提高當地農民用電水平，為附近農村農民出行提供方便，同時改善周邊村屯生活條件，促進農村經濟繁榮和新農村建設。

6 結 語

綜上所述，寶山水電站增效擴容改造工程實施，經濟效益和社會效益明顯，是一項利廠、惠民工程。不但使電站消除安全隱患，提高生產效率，增加發電收入，增加經濟效益；同時達到流域水能資源充分利用，改善生態環境，節能減排的目的，效益惠及當地農民生產生活，促進當地農村社會經濟發展，實現了經濟效益、社會效益、生態效益“三提升”的目標。