沅水干流梯級水電站發(fā)電補償效益償還機制研究

朱方亮，呂朝陽

(中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院，410014，長沙)

沅水干流梯級水電站發(fā)電補償效益償還機制研究

朱方亮，呂朝陽

(中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院，410014，長沙)

三板溪水電站為沅水干流梯級開發(fā)的控制性工程，對下游梯級的補償效益顯著。由于目前尚未實行梯級補償效益償還機制，三板溪水電站補償效益得不到償還，由此致使自身財務(wù)陷入被動的局面。在闡述受益電站一般界定方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合沅水干流徑流特性和補償情況，合理確定了施益電站和受益電站；明確了沅水干流梯級補償效益的界定及計算方法；提出了合理的沅水干流梯級水電站發(fā)電補償效益分配辦法及償付方式。

梯級水電站；發(fā)電補償效益；分配辦法；償還機制

沅水是洞庭湖水系四水之一，全長1 028 km，總落差1 033m，總流域面積90 000 km2。沅水徑流年內(nèi)、年際分配不均，豐、枯季節(jié)流量相差懸殊。為改善沅水干流梯級水電站調(diào)節(jié)性能，提高全梯級電能質(zhì)量，規(guī)劃并建成三板溪水庫電站。三板溪為沅水干流的“龍頭”水庫，具有多年調(diào)節(jié)性能。三板溪水電站具有顯著的梯級補償效益，電站的建設(shè)大大提高了下游梯級電站的保證出力、年發(fā)電量，尤其是增加了下游梯級電站的枯期電量，從而在很大程度上改善沅水干流梯級的電能質(zhì)量。但為獲得較大的梯級效益，三板溪水電站建為高壩大庫，工程量大，淹沒損失大，造成工程投資大、工期長，單位千瓦投資和單位電能投資均高于下游調(diào)節(jié)性能較差的梯級水電站，經(jīng)濟(jì)性較差。由于目前尚未實行梯級補償效益償還機制，三板溪水電站補償效益得不到償還，由此致使自身財務(wù)陷入極其被動的局面。目前我國還沒有統(tǒng)一制定關(guān)于調(diào)節(jié)水庫補償效益償還的政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，但部分省份研究制定了相關(guān)政策辦法。本次研究充分借鑒國內(nèi)梯級補償效益分配的相關(guān)地方政策、研究成果和實踐經(jīng)驗，結(jié)合沅水干流梯級電站特點，力求提出相對正確合理、操作性強的沅水干流梯級電站發(fā)電補償效益償還機制，以充分調(diào)動三板溪水電站發(fā)揮補償作用的積極性，保護(hù)投資者的合法權(quán)益，促進(jìn)水電開發(fā)和水能資源的合理利用。

一、沅水干流梯級規(guī)劃及水電站概況

沅水干流梯級水庫電站從上至下依次為：革東、三板溪、掛治、白市、托口、洪江、安江、銅灣、清水塘、大洑潭、魚潭、五強溪、凌津灘、桃源，梯級總裝機容量508.3萬kW，多年平均年發(fā)電量178.8億kWh。其中三板溪為沅水干流的“龍頭”水庫，具有多年調(diào)節(jié)性能，白市、托口和五強溪具有季調(diào)節(jié)性能，其余梯級僅能周調(diào)節(jié)或日調(diào)節(jié)。目前，三板溪、掛治、洪江、五強溪、凌津灘、銅灣、清水塘、大洑潭等水電站已建成，托口、白市、桃源等水電站也已相繼開工建設(shè)。沅水干流梯級水電站開發(fā)示意圖見圖1，主要規(guī)模參數(shù)見表1。

二、梯級補償范圍的界定

1.施益電站的界定

調(diào)節(jié)水庫對下游電站的補償效益主要是通過對天然徑流的再分配進(jìn)行的，其補償效益的大小與調(diào)節(jié)水庫對徑流調(diào)蓄能力的大小成正比。調(diào)節(jié)性能除與庫容系數(shù)有關(guān)外，還與水量在年內(nèi)及多年間分配的均勻程度有關(guān)?！端拇ㄊ×饔蛱菁壦娬鹃g水庫調(diào)節(jié)效益償付管理辦法》中規(guī)定，調(diào)節(jié)電站是指具有不完全年調(diào)節(jié)以上調(diào)節(jié)能力的水電站。云南省根據(jù)對金沙江、瀾滄江、怒江上等大量有調(diào)節(jié)能力的水庫分析統(tǒng)計，在《云南省河流調(diào)節(jié)水庫補償效益分配辦法》中規(guī)定，庫容系數(shù)在5%及以上的水庫為調(diào)節(jié)水庫。根據(jù)水能設(shè)計規(guī)范及設(shè)計經(jīng)驗，庫容系數(shù)在8%～30%之間時，一般屬于年調(diào)節(jié)水庫；當(dāng)徑流年內(nèi)分配比較均勻，庫容系數(shù)在2%～8%之間時，一般可進(jìn)行季調(diào)節(jié)或不完全年調(diào)節(jié)。

圖1　沅水干流梯級開發(fā)示意圖

表1　沅水干流梯級水電站主要規(guī)模參數(shù)

沅水徑流年內(nèi)汛、枯分配不均衡，全年水量的75%集中在4—9月份，尤以5、6兩個月份為最大，占全年的35%～40%。沅水龍頭水庫三板溪庫容系數(shù)高達(dá)34.6%，具有多年調(diào)節(jié)性能，白市、托口水電站庫容系數(shù)雖僅為1.51%和3.7%，但三板溪控制流域面積占白市、托口壩址控制流域面積的比例達(dá)66.9%和45.2%，三板溪水庫調(diào)節(jié)作用后，白市水電站可達(dá)到季調(diào)節(jié)，托口水電站可達(dá)到不完全年調(diào)節(jié)；五強溪水電站庫容系數(shù)為3.2%，具有季調(diào)節(jié)能力。因此，本次根據(jù)水能設(shè)計規(guī)范及有關(guān)地方辦法的規(guī)定，結(jié)合沅水流域徑流特性，推薦庫容系數(shù)在8%及以上的水庫為調(diào)節(jié)水庫。據(jù)此確定沅水干流施益電站為三板溪水電站。水電站為五強溪水電站的反調(diào)節(jié)電站，且兩電站與三板溪水電站屬同一業(yè)主，因此，凌津灘可與五強溪為一組電源作為三板溪水電站的受益電站。三板溪下游受益電站增加電量效益分配比例見圖2。

三、梯級補償效益的確定

1.梯級補償效益的界定

2.受益電站的界定

通過分析壩址控制流域面積、多年平均徑流量、消落水頭、調(diào)節(jié)庫容、保證出力、多年平均發(fā)電量、枯期電量等參數(shù)，并考慮受益電站應(yīng)有明顯的受益，特別是枯期發(fā)電量應(yīng)該增加較多（一般達(dá)到10%）的特點，界定受益電站。常用的確定方法及其優(yōu)缺點見表2。

由表2可見，各種方法都具有各自的優(yōu)缺點，目前國內(nèi)通常根據(jù)施益電站調(diào)節(jié)庫容或控制徑流量占下游電站徑流量的百分比確定。云南省管理辦法通過對三江干流以及其他河流調(diào)節(jié)水庫補償效益的統(tǒng)計分析，規(guī)定梯級補償效益的計算范圍是：施益電站的調(diào)節(jié)庫容不低于受益電站多年平均徑流量的5%。另外，根據(jù)目前國內(nèi)有關(guān)部門研究結(jié)論，按上游調(diào)節(jié)水庫電站壩址的多年平均徑流量不低于下游梯級水電站壩址多年平均徑流量的15%來確定補償范圍，基本能反映上游調(diào)節(jié)水庫對下游電站的補償效益。

按目前國內(nèi)采用的施益電站調(diào)節(jié)庫容不低于受益電站多年平均徑流量的5%或施益電站壩址多年平均徑流量不低于受益電站壩址多年平均徑流量的15%界定，三板溪的受益電站為掛治、白市、托口、洪江、安江、銅灣、清水塘、大洑潭、魚潭等9座水電站。三板溪調(diào)節(jié)庫容和年徑流量占五強溪年徑流量比例分別為4.3%和12.4%，按上述兩種方案界定，五強溪不屬于三板溪的受益電站。但三板溪水電站建成后，五強溪發(fā)電效益增加最顯著，其年發(fā)電量增加3.54億kWh，占三板溪下游掛治—凌津灘梯級電量增值總量的31.8%。據(jù)此，結(jié)合沅水梯級徑流補償效益實際情況，本次將五強溪水電站納為三板溪水電站的受益電站。另外，考慮到凌津灘

梯級水電站間水庫調(diào)節(jié)效益主要指上游調(diào)節(jié)水庫對下游梯級電站的補償效益和下游反調(diào)節(jié)水庫對緊鄰的上游調(diào)節(jié)電站的反調(diào)節(jié)效益。根據(jù)沅水干流梯級實際情況，鑒于掛治水電站（下游反調(diào)節(jié)電站）對三板溪水電站（上游調(diào)節(jié)電站）的反調(diào)節(jié)效益影響因素較多，可變性較強，界定方法較復(fù)雜，掌握分配的原則也十分困難，本次暫不考慮。但在實施掛治水電站對三板溪水電站補償效益返還時，應(yīng)適當(dāng)考慮掛治水電站的反調(diào)節(jié)效益。因此，本次僅考慮三板溪水電站對下游受益電站補償增加的電量效益，即梯級發(fā)電量增加產(chǎn)生的收益和電能價值提高產(chǎn)生的收益。

圖2　三板溪下游受益電站增加電量效益分配比例

表2　梯級水電站發(fā)電補償效益范圍確定方法綜合評價

2.梯級補償效益的計算

（1）計算范圍

計算范圍包括施益電站三板溪水電站及下游受益電站。由于位于酉水支流的鳳灘水電站對其下游五強溪水電站有一定的調(diào)蓄作用，為更準(zhǔn)確地反映三板溪水電站的補償效益，徑流調(diào)節(jié)計算時仍考慮酉水上的碗米坡、鳳灘水電站。

（2）補償效益的確定

按“有”“無”三板溪水電站比較，所增加的發(fā)電效益即為電站的補償效益。其中，“無”三板溪下游梯級電站能量指標(biāo)計算按單獨運行考慮，“有”三板溪時按梯級徑流補償調(diào)節(jié)計算進(jìn)行。梯級徑流補償調(diào)節(jié)時，對季調(diào)節(jié)性能及以上的梯級，應(yīng)遵循時間優(yōu)先原則，即以投產(chǎn)時間的先后順序，逐級加入梯級補償，無調(diào)節(jié)（含日、周調(diào)節(jié)）電站按自上而下順序進(jìn)行補償調(diào)節(jié)。根據(jù)沅水干流梯級水電站水力關(guān)系及開發(fā)順序，擬定以下梯級組合方案：

①方案1：各電站單獨運行，五強溪、凌津灘水電站則按鳳灘、五強溪、凌津灘梯級連續(xù)方式進(jìn)行；②方案2：有三板溪沅水梯級徑流補償調(diào)節(jié)計算，即三板溪、掛治、洪江、安江、銅灣、清水塘、大洑潭、魚潭、五強溪、凌津灘、碗米坡、鳳灘等12梯級徑流補償調(diào)節(jié)計算；③方案3：有三板溪、托口水電站沅水梯級徑流補償調(diào)節(jié)計算，即在“方案2”基礎(chǔ)上加入托口水電站；④方案4：有三板溪、白市、托口水電站沅水梯級徑流補償調(diào)節(jié)計算，即在“方案3”基礎(chǔ)上再加入白市水電站。

沅水梯級水電站補償效益測算關(guān)系見表3。

（3）發(fā)電補償效益計算

根據(jù)各電站單獨運行及有三板溪時各梯級組合方案徑流補償調(diào)節(jié)計算成果，計算得出各受益電站補償效益。計算表明，三板溪水電站建成后，下游受益電站總保證出力和年發(fā)電量分別增加28.10萬kW、11.13億kWh，補償效益顯著。三板溪水電站對下游受益電站補償效益情況見表4。

根據(jù)各受益電站豐水、平水、枯水期電量補償效益及相應(yīng)的上網(wǎng)電價，計算有三板溪水電站時下游受益電站年銷售收入增加值，即為三板溪水電站對下游受益電站的經(jīng)濟(jì)補償效益。計算表明，三板溪水電站投入運行后，其下游受益電站每年合計增加收入約3.3億元。

四、梯級補償效益的分配及償付方式

1.分配方式及返還效益計算

補償效益的分配主要有按成本分配、按綜合參數(shù)分配和按比例分配3種方式。綜合兼顧可操作性和合理性，現(xiàn)階段比較容易被大家普遍接受的方法是按比例分配法，目前國內(nèi)外通常采用該方法。如四川省管理辦法中規(guī)定，受益方以實際受益額的70%向上游調(diào)節(jié)電站償付，償付期為15年。云南省分配辦法中規(guī)定，施益電站和受益電站一般各分配補償效益的50%，補償效益分配期為30年。

本次采用按比例分配的方式，即根據(jù)三板溪水電站建成后其下游受益電站增加的經(jīng)濟(jì)補償效益，分別按“50%返還，償付期30年”和“70%返還，償付期15年”兩種方式返還給三板溪水電站，補償效益分配及償付情況見表5。

2.財務(wù)計算分析

分別考慮梯級補償效益“不返還”“50%返還，償付期30年”和“70%返還，償付期15年”3種情況，對三板溪水電站進(jìn)行財務(wù)評價計算，計算成果見表6。計算表明，考慮梯級補償效益返還后，在上網(wǎng)電價不變的情況下，三板溪水電站的財務(wù)內(nèi)部收益率明顯提高，其財務(wù)生存能力大大增強。

表3　沅水梯級水電站補償效益測算關(guān)系

表4　沅水梯級徑流補償調(diào)節(jié)計算成果匯總

表5　三板溪水電站梯級補償效益分配

表6　三板溪水電站財務(wù)指標(biāo)成果

3.補償效益分配辦法

由前述分析可知，兩種分配方式下三板溪財務(wù)指標(biāo)差別不大，都是可行的，實際操作過程中可根據(jù)不同情況進(jìn)行確定。目前施益水電站三板溪投產(chǎn)至今已有4年。受益電站中五強溪、凌津灘和洪江水電站相應(yīng)比三板溪早投產(chǎn)10年、6年、3年；掛治、銅灣、清水塘和大洑潭等也已投產(chǎn)2年左右，比三板溪晚投產(chǎn)1～3年。另外，受益電站中的白市、托口、安江、魚潭等仍在建或正進(jìn)行前期工作?？紤]到五強溪、凌津灘、洪江水電站均已投產(chǎn)運行10年左右，銀行貸款已基本還完，并實現(xiàn)凈利潤，因此，為減輕三板溪水電站前期還貸壓力，建議五強溪、凌津灘、洪江三電站以實際受益額的70%向三板溪水電站償付，償付期為15年。對掛治、銅灣、清水塘、大洑潭及白市、托口、安江、魚潭等水電站，為減輕電站前期還貸壓力，則可以降低返還比例，并延長償付年限，以實際受益額的50%向三板溪水電站償付，償付期為30年。

4.償付方式

梯級補償效益的償付方式是支付銷售收入，施益電站和受益電站雙方可以考慮按多年平均補償效益償付和當(dāng)年實際補償效益償付2種方式。

（1）按多年平均補償效益償付

根據(jù)有、無施益電站長系列徑流補償調(diào)節(jié)計算，統(tǒng)計各受益電站多年平均補償效益，在此基礎(chǔ)上按3種方式進(jìn)行償付：一是據(jù)各受益電站多年平均需要支付的補償效益約定每年的償付定額；二是以施益電站當(dāng)年的實際銷售收入為基數(shù)，按多年平均的需要支付的梯級補償效益所占該電站年發(fā)電量的比重，計算每年應(yīng)支付的銷售收入；三是將各年補償效益折現(xiàn)一次性付清。

（2）按當(dāng)年實際的補償效益償付

根據(jù)梯級電站當(dāng)年實際來水和調(diào)度情況，進(jìn)行有、無施益電站梯級徑流補償調(diào)節(jié)計算和湖南系統(tǒng)電力電量平衡計算，統(tǒng)計各受益電站當(dāng)年實際增加的補償效益。

五、結(jié)論及建議

梯級水電站發(fā)電補償效益的償還問題是研究多個企業(yè)之間以及上下游區(qū)域之間的一種經(jīng)濟(jì)關(guān)系調(diào)整問題，應(yīng)依據(jù)國家法律法規(guī)，按照公開、公平、公正的原則，提出相對正確合理的補償效益分配及返還方法，并在梯級電站的運行過程中不斷修改完善，以維護(hù)調(diào)節(jié)水庫自身的利益，保障梯級電站群的長期健康運行和發(fā)展。建議由湖南省人民政府頒布實施沅水梯級水電站補償效益償付管理辦法，對補償范圍界定、補償效益確定、補償效益分配、補償效益支付、違約責(zé)任等進(jìn)行規(guī)定。建議設(shè)立沅水干流梯級水電站聯(lián)合運行管理機構(gòu)，梯級聯(lián)合運行機構(gòu)由三板溪水電站及下游受益電站各公司和湖南電網(wǎng)調(diào)度中心共同組建。聯(lián)合運行機構(gòu)負(fù)責(zé)流域電站群優(yōu)化調(diào)度工作；監(jiān)督并負(fù)責(zé)補償效益償還機制的實施，保障梯級水電站調(diào)節(jié)效益返還政策的順利實施。

[1]四川省人民政府.四川省流域梯級水電站間水庫調(diào)節(jié)效益償付管理辦法[R].1997.

[2]薛小杰.黃強，等.梯級水電站補償效益分?jǐn)偡椒ㄑ芯縖J].中國農(nóng)村水利水電，2001(4).

[3]羅祥濤.周云.李幼華.梯級水電站間水庫調(diào)節(jié)效益償付實施方法探討[J].四川水利發(fā)電，2003(3).

[4]陳運龍.流域梯級電站群聯(lián)合運行調(diào)節(jié)效益補償機制的研究[J].電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2006(12).

責(zé)任編輯江芳

Studies on com pensation mechanism w ith benefit of power generation of cascaded hydropower stations on Yuanshui River mainstream

Zhu Fangliang,Lv Chaoyang

Being the controlling works for the cascaded hydropower stations developed in the mainstreamof Yuanshui River,the benefit of Sanbanxi Hydropower Station is remarkable.However,no compensation or return has obtained by the Sanbanxi Hydropower Station that has resulted in difficulties for financially self-sufficiency of the station.Hydropower stations that benefit other stations as well as beneficiary stations are defined based on explanation on general definition method of beneficiary and features of mainstream of Yuanshui River.Definition and calculation of benefits need to be compensated by other cascaded hydropower stations are undertaken. Methods and ways of compensation for power generation and benefits of cascaded stations in the Yuanshui mainstream are worked out.

cascadedhydropower station;compensationfor power generationbenefit;distributionmethod; compensation mechanism

TV74

B

1000-1123（2016）04-0033-05

2015-06-11

朱方亮，高級工程師。