萬家寨引黃工程近期抽水電價(jià)分析

趙志良

（山西省黃河萬家寨水務(wù)集團(tuán)有限公司 山西太原 030012）

山西省萬家寨引黃入晉工程是一項(xiàng)高揚(yáng)程、長距離大型調(diào)水工程，它從晉西北的黃河萬家寨水庫取水，經(jīng)總干線、南干線、北干線分別向太原、朔州、大同供水。工程投運(yùn)以來，有效緩解了制約山西地方經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展的水資源緊缺問題。由于要多級泵站串聯(lián)提水，其中向太原最多要經(jīng)過五級泵站（總干線3座泵站，南干線2座泵站）提水，總揚(yáng)程達(dá)636 m，在引黃工程運(yùn)行成本中電費(fèi)占到很大的比例。公司在輸水運(yùn)行中，通過探索和執(zhí)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，合理使用各類電價(jià)政策等措施，不斷挖潛，有效地降低了供水成本。在全國類似的調(diào)水工程中，噸水耗電指標(biāo)保持在優(yōu)秀水平。

本文主要從電價(jià)政策方面，對引黃工程近年供水規(guī)模下的抽水電費(fèi)成本進(jìn)行分析測算，并探討引黃工程輸水運(yùn)行方式。

1 目前泵站提水用電電價(jià)構(gòu)成

近年來，引黃工程各提水泵站用電主要執(zhí)行樞紐“視同內(nèi)部用電”電價(jià)與單一制大用戶直接交易電價(jià)相結(jié)合的用電政策。

1.1 3億千瓦時(shí)樞紐“視同內(nèi)部用電”電價(jià)

引黃工程從2008年起執(zhí)行萬家寨水電站內(nèi)部電價(jià)，即“視同內(nèi)部用電”，額度為每年3億kWh?！耙曂瑑?nèi)部用電”綜合電價(jià)為0.438 6元/kWh（后由于政府性基金和附加的變化而有所調(diào)整）。電價(jià)構(gòu)成：電網(wǎng)成本補(bǔ)償費(fèi)0.06元/kWh、各種政府性基金及附加0.045 7元/kWh、上網(wǎng)交易電價(jià)0.18元/kWh（萬家寨水電站內(nèi)部電價(jià)）、電能輸配電損耗折價(jià)0.015 7元/kWh、投資收益折價(jià)0.137 2元/kWh。

2011年之前，引黃工程年輸水量在1億m3左右，均可使用3億kWh的“視內(nèi)內(nèi)部用電”額度。

1.2 新增1億千瓦時(shí)樞紐“視同內(nèi)部用電”電價(jià)

2012年，由于汾河生態(tài)水量增加且成為常態(tài)供水，以及北干線工程投運(yùn)，引黃工程年輸水量達(dá)到2億m3以上，年用電量也增加到4億kWh以上，每年3億kWh的“視同內(nèi)部用電”額度已不滿足引黃供水需求，而高于額度部分的用電將執(zhí)行一般工商業(yè)用電，引黃工程供水成本將大幅增加。在省政府的支持下，引黃工程爭取到1億kWh的新增“視同內(nèi)部用電”，綜合電價(jià)為0.498 6元/kWh。電價(jià)構(gòu)成：電網(wǎng)成本補(bǔ)償費(fèi)0.12元/kWh、各種政府性基金及附加0.045 7元/kWh、上網(wǎng)交易電價(jià)0.18元/kWh、電能輸配電損耗折價(jià)0.015 7元/kWh、投資收益折價(jià)0.137 2元/kWh。

1.3 單一制大用戶直接交易電價(jià)

2014年引黃年輸水量增加到近3億m3，年用電量也達(dá)到6億多千瓦時(shí)。為解決引黃用電問題，在山西省政府及有關(guān)部門的支持下，結(jié)合山西省發(fā)電企業(yè)直接交易試點(diǎn)輸配電價(jià)政策，引黃工程在上述1.1和1.2電價(jià)的基礎(chǔ)上，以單一制大用戶直接交易電價(jià)為補(bǔ)充：如2015年選擇龍口電廠和昱光電廠進(jìn)行直接交易，其中龍口電廠直接交易電價(jià)0.485 0元/kWh，昱光電廠直接交易電價(jià)0.479 9元/kWh。

1.4 目前引黃泵站電價(jià)的優(yōu)勢和不足

引黃目前的泵站電價(jià)政策是針對引黃工程特點(diǎn)，在省政府大力協(xié)調(diào)下逐漸形成的。這種電價(jià)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：樞紐內(nèi)部用電電價(jià)相對較低，2015年引黃工程泵站用電量共6.253 6億kWh，平均電價(jià)為0.465 2元/kWh；單一制大用戶直接交易電價(jià)無基本電價(jià)，還可參與發(fā)電企業(yè)直接交易，爭取更優(yōu)電價(jià)。

不足之處是上述電價(jià)專門針對引黃工程，而不屬于電網(wǎng)銷售電價(jià)，政策風(fēng)險(xiǎn)較大。

2 采用兩部制大工業(yè)電價(jià)測算

正常情況下，引黃工程六座泵站應(yīng)執(zhí)行兩部制大工業(yè)用電電價(jià)。為此，本段文章主要測算引黃工程當(dāng)前供水規(guī)模下的兩部制大工業(yè)電價(jià)。

2.1 兩部制大工業(yè)電價(jià)政策

大工業(yè)用電電價(jià)由基本電價(jià)和電度電價(jià)組成。

1）大工業(yè)用電電價(jià)

基本電價(jià)有兩種計(jì)算方法：一種是以最大需量計(jì)算，36元/（kW·月），當(dāng)最大需量不足變壓器容量的40%時(shí)，按變壓器容量的40%計(jì)算最大需量；另一種是以變壓器容量計(jì)算，24元/（kVA·月）?；倦妰r(jià)按變壓器容量或最大需量計(jì)費(fèi)，由用戶選擇，但一年內(nèi)保持不變。

電度電價(jià)也分兩種，一種是直接執(zhí)行電網(wǎng)銷售電價(jià)，2016年的110 kV大工業(yè)用電平價(jià)電度電價(jià)為0.499 2元/kWh，峰價(jià)為0.719 0元/kWh，谷價(jià)0.294 8元/kWh，峰谷平電價(jià)均價(jià)為0.504 3元/kWh（（0.499 2+0.719 0+0.294 8）/3）；另一種是大工業(yè)大用戶與供電企業(yè)直接交易形成的電價(jià)。

最大需量計(jì)費(fèi)的電價(jià)，條件比較苛刻，比如實(shí)測需量小于合同確定值，按合同約定值計(jì)算基本電費(fèi)，如果實(shí)際最大需量超過合同確定值，則會對超過部分基本電費(fèi)加倍收取。而且對最大需量的使用時(shí)間都有一定的要求。

2）大用戶直接交易政策

根據(jù)2015年《山西省電力用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易實(shí)施意見》，引黃工程泵站符合大用戶直接交易的條件。

2.2 基本數(shù)據(jù)

1）近年引黃工程年引水量約3.39億m3，其中南干線2.69億m3（約占80%），北干線0.7億m3（約占20%，其中平魯泵站上水0.2億m3），按南干線單方水耗電量2.1 kWh/m3（含總干線），總干線1.2 kWh/m3，平魯泵站0.6 kWh/m3計(jì)算，年用電量約6.6億kWh。

2）根據(jù)工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)（每年最長引水時(shí)間為10個(gè)月）及電價(jià)政策使用要求，抽水運(yùn)行方式對最終用電量、電價(jià)有較大影響。因此，按以下兩種常用的機(jī)組運(yùn)行方式進(jìn)行測量：

方式一：總干線雙機(jī)運(yùn)行，南干線雙機(jī)為主、單機(jī)為輔運(yùn)行，10個(gè)月完成全年供水任務(wù)，平均每月總干線引水3 390萬m3，向南干線輸水2 690萬m3，向北干線輸水700萬m3，月均用電量6 600萬kWh；

方式二：總干線三機(jī)運(yùn)行，南干線三機(jī)為主、雙機(jī)為輔運(yùn)行，8個(gè)月完成全年供水任務(wù)，平均每月總干線引水4 240萬m3，向南干線輸水3 360萬m3，向北干線輸水880萬m3，則月均用電量8 260萬kWh。

3）變壓器容量、最大需量、實(shí)際需量

目前引黃工程各泵站變壓器總?cè)萘繛?9.86萬kVA。

①基本電價(jià)以變壓器容量計(jì)算，24元/（kVA·月）?；倦娰M(fèi)為39.86×24=956.64萬元。

②基本電價(jià)以最大需量計(jì)算，36元/（kW·月）。當(dāng)最大需量不足變壓器容量的40%時(shí)，按變壓器容量的40%計(jì)算最大需量，即39.86×40%=15.944萬kW?；倦娰M(fèi)為15.944×36=573.984萬元。

③引黃工程五座泵站全部三機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，實(shí)測最大需量不足變壓器容量的40%，即15.944萬kW。

2.3 采用兩部制大工業(yè)電價(jià)測算泵站用電電價(jià)

大工業(yè)電費(fèi)由基本電費(fèi)和電度電費(fèi)組成，每度電的實(shí)際單價(jià)與兩個(gè)因素有關(guān)，一是基本電價(jià)是采用容量計(jì)算還是采用需量計(jì)算；二是每月的實(shí)際用電量，理論上每月用電量越大，實(shí)際電價(jià)越低，而每月用電量與引黃工程年供水量及全年運(yùn)行方式有關(guān)。

下面分別按電網(wǎng)銷售電價(jià)和參與大用戶直接交易電價(jià)測算，測算電價(jià)公式為：

1）完全按電網(wǎng)銷售電價(jià)計(jì)算的4種電價(jià)(不參與大用戶直接交易)

2016年110 kV大工業(yè)用電平價(jià)電度電價(jià)為0.499 2元/kWh，峰谷平電價(jià)均價(jià)為0.504 3元/kWh（全線連續(xù)24 h運(yùn)行）。

電價(jià)1：“方式一”、按變壓器容量計(jì)算，基本電費(fèi)956.64萬元，月用電量6 600萬kWh，測算電價(jià)為0.649 2元/kWh。

電價(jià) 2：“方式一”、按需量計(jì)算，基本電費(fèi)573.984萬元，月用電量6 600萬kWh，測算電價(jià)為0.591 3元/kWh。

電價(jià)3：“方式二”、按變電壓容量計(jì)算，基本電費(fèi)956.64萬元，月用電量8 260萬 kWh，測算電價(jià)為0.620 1元/kWh。

電價(jià) 4：“方式二”、按需量計(jì)算，基本電費(fèi)573.984萬元，月用電量8 260萬kWh，測算電價(jià)為0.573 8元/kWh。

2）按大工業(yè)大用戶直接交易電價(jià)測算的4種電價(jià)

假設(shè)110 kV大用戶直接交易的電廠側(cè)電價(jià)為 0.28元/kWh，則峰谷平相關(guān)電價(jià)分別為：平價(jià)為0.401 957 元/kWh（0.28+0.064+0.054 7+0.003 257（后三項(xiàng)為政府基金及損耗等））；峰價(jià)取平價(jià)的1.5倍，即0.602 936元/kWh；谷價(jià)取平價(jià)的0.535倍，即0.215047元/kWh，峰谷平電價(jià)均價(jià)為0.406647元/kWh（（0.401 957+0.602 936+0.215 047）/3）。

電價(jià)5：“方式一”、按變壓器容量計(jì)算，基本電費(fèi)956.64萬元，月用電量6 600萬kWh，測算電價(jià)為0.551 6元/kWh。

電價(jià) 6：“方式一”，按需量計(jì)算，基本電費(fèi)573.984萬元，月用電量6 600萬kWh，測算電價(jià)為0.4936元/kWh。

電價(jià)7：“方式二”，按變壓器容量計(jì)算，基本電費(fèi)956.64萬元，月用電量8 260萬kWh，測算電價(jià)為0.522 5元/kWh。

電價(jià) 8：“方式二”，按需量計(jì)算，基本電費(fèi)573.984萬元，月用電量8 260萬kWh，測算電價(jià)為0.476 1元/kWh。

以上計(jì)算結(jié)果匯總?cè)绫?所示。

表1 兩部制大工業(yè)用電測算的8種電價(jià)

2.4 按實(shí)際計(jì)量需量及大工業(yè)大用戶直接交易測算電價(jià)

目前引黃工程總干線、南干線五座泵站的主要運(yùn)行方式為三機(jī)或雙機(jī)運(yùn)行為主，即使三機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，最大實(shí)測需量在14.4萬kW左右，不足變壓器容量的40%，即15.944萬kW。因此，對引黃工程而言，執(zhí)行需量電價(jià)也不是最經(jīng)濟(jì)的。

從2.3中可看出，按需量和大用戶直接交易的大工業(yè)用電測算的電價(jià)，相對較低，下面按實(shí)際需量，并執(zhí)行大用戶直接交易來進(jìn)行電價(jià)測算。

1）基本數(shù)據(jù)

本節(jié)所取的實(shí)際需量，是按220 kV方城變電站實(shí)際測得的引黃工程各泵站用電需量進(jìn)行估測，基本數(shù)據(jù)如下：

①在按全年10個(gè)月完成輸水任務(wù)時(shí)，總干線、南干線雙機(jī)運(yùn)行，最大需量約9.64萬kW，或者總干線雙機(jī)、南干線單機(jī)運(yùn)行，最大需量約7.93萬kW。

②按全年8個(gè)月完成輸水任務(wù)時(shí)，總干線、南干線三機(jī)運(yùn)行，最大需量約14.43萬kW，或者總干線三機(jī)、南干線雙機(jī)運(yùn)行，最大需量約12.72萬kW。

③電廠側(cè)電價(jià)仍取0.28元/kWh，則峰谷平相關(guān)電價(jià)分別為：平價(jià)為0.401 957元/kWh；峰價(jià)為0.602 936元/kWh；谷價(jià)為 0.215 047元/kWh，峰谷平電價(jià)均價(jià)為0.406 647元/kWh。

2）全年10個(gè)月運(yùn)行的測算電價(jià)

電價(jià)9：總干線、南干線雙機(jī)運(yùn)行時(shí)，實(shí)際需量約9.64萬kW，基本電費(fèi)=9.64×36=347.04萬元，月用電量6 930萬kWh，測算電價(jià)為0.456 7元/kWh。

電價(jià)10：總干線雙機(jī)運(yùn)行，南干線單機(jī)運(yùn)行時(shí)，實(shí)際需量約 7.93萬 kW，基本電費(fèi)=7.93×36=285.48萬元，月用電量5 727萬kWh，測算電價(jià)為0.456 5元/kWh。

3）全年8個(gè)月運(yùn)行的測算電價(jià)

電價(jià)11：總干線、南干線三機(jī)運(yùn)行時(shí)，實(shí)際需量約14.43萬kW，月基本電費(fèi)=14.43×36=519.48萬元，月用電量10 400萬kWh，平均電價(jià)為0.456 6元/kWh。

電價(jià)12：總干線三機(jī)運(yùn)行、南干線雙機(jī)運(yùn)行時(shí)，實(shí)際需量約12.72萬kW，月基本電費(fèi)=12.72×36=457.92萬元，月用電量 9 193萬kWh，平均電價(jià)為0.456 5元/kWh。

以上計(jì)算結(jié)果匯總于表2。

表2 按實(shí)際需量、大用戶直接交易測算的4種電價(jià)

2.5 大工業(yè)電價(jià)分析比較

現(xiàn)對上述幾種電價(jià)進(jìn)行分析：

1）不參與大用戶直接交易，而完全執(zhí)行電網(wǎng)銷售電價(jià)的兩部制電價(jià)政策，即電價(jià)1、2、3、4，最低電價(jià)也達(dá)到0.573 8元/kWh，將極大增加引黃工程抽水成本。

2）對于參加大用戶直接交易，且基本電價(jià)按變壓器容量計(jì)算，即電價(jià)5、6，當(dāng)電廠側(cè)0.28元/kWh時(shí)，電價(jià)最低為0.522 5元/kWh，在引黃工程未達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模，負(fù)荷偏小的情況下，抽水成本也較高。

3）對于參加大用戶直接交易，但基本電價(jià)按最大需量計(jì)算，即電價(jià)7、8，當(dāng)電廠側(cè)0.28元/kWh時(shí)，電價(jià)可降至0.5元/kWh以下，而且總干線、南干線三機(jī)運(yùn)行時(shí)，可低至0.476 1元/kWh，這個(gè)電價(jià)雖高于3億千瓦時(shí)樞紐“視同內(nèi)部用電”電價(jià)，但低于新增1億千瓦時(shí)樞紐“視同內(nèi)部用電”電價(jià)和2015年的龍口電廠、昱光電廠大用戶直接交易電價(jià)。

這種電價(jià)符合現(xiàn)行電價(jià)政策，電價(jià)較低，而且發(fā)電企業(yè)充分競爭時(shí)，可能獲得更低的價(jià)格。缺點(diǎn)方面一是引黃工程目前以三機(jī)運(yùn)行為主的方式下，實(shí)際需量達(dá)不到主變總?cè)萘康?0%，但仍需按容量的40%計(jì)算，如果運(yùn)行中實(shí)際需量超過合同值，還可能加倍收取超額基本電費(fèi)；二是當(dāng)泵站停運(yùn)時(shí)主變需報(bào)停，而且報(bào)停期間時(shí)泵站用電由葛家山、下土寨變電站供電，這部分用電平均單價(jià)較高；三是采用大工業(yè)用電電價(jià)后，有可能會永久取消3億千瓦時(shí)優(yōu)惠內(nèi)部電價(jià)，且發(fā)電企業(yè)電價(jià)較高時(shí)，引黃工程用電成本也隨之上升。

4）對于參加大用戶直接交易，同時(shí)基本電價(jià)能按實(shí)際需量計(jì)算，即電價(jià) 9、10、11、12，當(dāng)電廠側(cè) 0.28元/kWh時(shí)，電價(jià)可降到0.456 6元/kWh左右。這種電價(jià)模式更經(jīng)濟(jì)，但對運(yùn)行方式、設(shè)備可靠性要求非常高，比如，實(shí)際運(yùn)行中由于流量調(diào)節(jié)、水位控制、設(shè)備故障等原因，很難做到每個(gè)月都是同一種運(yùn)行方式，當(dāng)出現(xiàn)單/雙機(jī)或者雙/三機(jī)運(yùn)行，這部分月份的電價(jià)會較高。而且目前電網(wǎng)沒有這種電價(jià)規(guī)定，還需要給引黃工程專門的電價(jià)政策。

3 結(jié)語

引黃工程施工難度大、線路長，而且需多級提水，運(yùn)行成本較高。成本控制是保證引黃工程長遠(yuǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)。公司一直致力于抽水成本核算，通過探索經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式、節(jié)能降耗等措施，使噸水耗電量保持在較低水平，同時(shí)引黃工程作為造福三晉的民生工程，要認(rèn)真研究電價(jià)政策，爭取各種優(yōu)惠措施和支持，使電費(fèi)得到有效控制。這些方法和經(jīng)驗(yàn)，對國內(nèi)許多梯級調(diào)水工程都具有借鑒意義。