舒 靜,金華頻,林旭新
(水利部農(nóng)村電氣化研究所,杭州 310000)
浙江省經(jīng)濟發(fā)展速度較快,水電開發(fā)率較高,水電項目建設高峰期已過去,目前已進入資源制約階段,小水電的工作重點已開始轉變?yōu)閷想娬镜母赂脑旌涂沙掷m(xù)利用。浙江省從 “十五”初期開始對老電站有計劃地實施更新改造,經(jīng)過不斷深化和發(fā)展,取得了很大的成效。根據(jù)正在開展的全國農(nóng)村水電增效擴容改造專項規(guī)劃,浙江省從2011年開始,將用6年時間,投資22.45億元,對省內(nèi)853座、48.20萬千瓦的小水電站進行改造,預計改造后裝機達67.33萬千瓦,發(fā)電量可由原來的13.32萬kWh增加到20.04萬kWh,而如何順利有效地實施此次任務,是現(xiàn)階段工作的重點,我們需借鑒以往老電站改造的成功經(jīng)驗、分析實施過程中易出現(xiàn)的問題并積極應對。
據(jù)統(tǒng)計,浙江省1990年前投產(chǎn)的小型水電站1410座,總裝機66.01萬kW,總庫容37.15億m3,年發(fā)電量17.8億kWh,這些老電站普遍存在水能資源利用率低、設備落后老化、安全隱患多等問題。浙江省自 “十五”期初以來,將小水電更新改造工程作為新的突破口,首先選擇了八座水庫電站進行更新改造,改造后社會經(jīng)濟等效益明顯;“十一五”以后,浙江省進一步加大老電站更新改造力度,并于2009年啟動 “浙江省農(nóng)村水電千站改造惠農(nóng)保安工程”。通過實施老電站更新改造項目,全省已完成更新改造裝機容量20萬kW,改造后裝機容量達到26萬kW,裝機容量增加30%以上,電價水平總體提高10%以上,各方面效益明顯。
與新建項目相比,老電站改造具有實施方便、風險小、見效快的優(yōu)勢,且基本不涉及征地、移民等政策處理工作,不會對外部環(huán)境造成負面影響。主要效益總結如下:
(1)對現(xiàn)有工程實施除險加固,有效保障了小水電站的公共安全。已改造電站都將鋼筋混凝土壓力管更換為壓力鋼管,消除了安全隱患,也使供水和灌溉設施得到修復和有效管理,有益于農(nóng)村和諧社會的建設。
(2)采用新技術、新工藝、新材料提高原有設備的科技含量,顯著提高了小水電站的現(xiàn)代化水平,帶動了浙江省建材、機電設備制造等行業(yè)的發(fā)展;電站運行環(huán)境改善,噪音明顯降低,職工勞動強度顯著減輕,生產(chǎn)條件得到改善,從而更好地保障職工的身心健康和生命安全。
(3)需更新改造的老電站大部分為集體所有,更新改造工程的實施,使得項目所在地農(nóng)村集體經(jīng)濟組織和農(nóng)民直接受益,有利于保障社會穩(wěn)定。
老電站更新改造的經(jīng)濟效益通過如下途徑獲得:
(1)報廢重建恢復的容量。即將報廢的老電站經(jīng)過重建,恢復了因報廢而減少的裝機容量和發(fā)電量。
(2)老電站的裝機容量普遍偏小,有擴容的空間,如果再結合工程措施提高已有電站的調節(jié)性能,如增加橡膠壩或翻板門,則擴容的幅度更大,平均可增加10%的裝機容量。
(3)維持現(xiàn)有發(fā)電能力。對于已列入更新改造計劃的老電站,如果不及時更新改造,這部分電站的容量和發(fā)電量也難以維持,為了維持現(xiàn)有發(fā)電能力,必須投入更高的材料費和修理費。經(jīng)過更新改造后,維持現(xiàn)有發(fā)電能力,并且平均每年每千瓦可減少材料費和修理費支出40元。
(4)提高機組發(fā)電效率。一般情況下,經(jīng)過技術改造后,機組的能量轉換效率平均能提高10%~20%左右。
(5)減少電站的故障率。大部分老電站機組已超期服役,電氣設備老化嚴重,絕緣性差,絕大部分器件已屬淘汰產(chǎn)品,備品備件解決困難,隨時都有可能發(fā)生事故。加上這些年來各地對老電站維護投入不足,導致整個機組跑、冒、滲、漏現(xiàn)象嚴重,機組整體故障率高,發(fā)電能力大大下降。有的電站地處偏遠山區(qū),一旦出現(xiàn)故障停機,零件采購和修復時間較長,來水只好白白流走。更新改造后,平均可減少損失3%以上的電量。
(6)更新改造后可提高上網(wǎng)電價,發(fā)電收入明顯增加。當前全省沒有統(tǒng)一的上網(wǎng)電價,新建電站普遍實行新電新價,老電站的上網(wǎng)電價比新建電站低很多,而報廢重建后的電站或更新改造后增容部分的上網(wǎng)電量實行新電新價,電價水平總體提高10%以上,發(fā)電收入明顯增加。全省已改造電站年新增發(fā)電量2.64億kWh,乘以全省小水電平均上網(wǎng)電價0.41元/kWh,售電收入為10824萬元,再加上節(jié)省的材料費和修理費支出,每年增加發(fā)電收入1.21億元。
(1)通過更新改造,每年可新增小水電發(fā)電量2.64億kWh的清潔能源,相當于替代燃煤火電廠9.03萬噸標準煤,每年可減少排放二氧化碳23.2萬噸、二氧化硫0.2萬噸及大量粉塵,產(chǎn)生巨大的減排效益。
(2)在改造過程中可增加生態(tài)流量的泄放,保證電站所在河流的健康生命,并對原受損害的生態(tài)進行修復。
浙江省老電站更新改造工作總體上取得了較大的成就,但是也遇到諸多困難和問題,總結如下:
(1)老電站改造缺乏梯級統(tǒng)一規(guī)劃影響改造效益的發(fā)揮。如麗水市雅溪一級水電站改造后發(fā)電流量達到15m3/s,而二級電站引水系統(tǒng)的設計流量為13m3/s,引水系統(tǒng)長11.8km,有6個隧洞和2個長渡槽,引水系統(tǒng)擴容的代價太高,所以二級電站無法對引水系統(tǒng)進行擴容,造成一級電站滿發(fā)就出現(xiàn)棄水,二級電站的可用水量反而少了。如果在梯級電站改造前,對河流梯級電站進行統(tǒng)一規(guī)劃,就可避免上述情況的發(fā)生。
(2)由于改造缺乏資金和技術力量的支持,規(guī)模較小的水電站,特別是裝機在500kW以下的水電站更新改造力度不大。
(3)水電站更新改造不徹底。部分電站的更新改造只是 “小打小鬧”,有的主要完成了電站的自動化改造這部分,有的更換了轉輪,但部分機組、壓力鋼管、升壓器、輸變電設備等仍未得到有效的改造,還存在安全隱患。
(4)集體所有電站所有權與經(jīng)營權分離的體制阻礙了水電站的改造進程。集體所有的電站,一般多采用短期承包制方式經(jīng)營,發(fā)包方疏于對電站的監(jiān)督管理,而承包方片面追求經(jīng)濟效益,沒有改造電站的利益動機。近年來少數(shù)電站采用長期的經(jīng)營權轉讓,較好的解決了上述問題,但這也僅限于有開發(fā)潛力的電站。
(5)國有、鎮(zhèn)集體電站的管理體制也阻礙了水電站的改造進程。規(guī)模較小的國有、鎮(zhèn)集體電站的效益差,無力籌資用于電站的更新改造。盡管在 “政企分開”的改革中,許多小型水電站已經(jīng)執(zhí)行企業(yè)化經(jīng)營管理制度,但大多數(shù)小型水電站并沒有獲得完全獨立的人、物、財自主權,歷史原因造成的多頭管理、人員冗積等問題,仍然無法徹底解決。
(6)老電站更新改造很難從商業(yè)銀行得到貸款,融資十分困難,特別是民營的和規(guī)模較小的老電站。雖然浙江省民間資本活躍,但民間借貸成本較高,老電站改造難以承受。
老電站技術改造的必要性已得到了業(yè)內(nèi)共識:通過老電站技術改造,可以消除水電站安全隱患,有利于提高公共安全,不僅使有限的水能資源得到充分利用,有益于節(jié)約型社會建設,而且具有十分明顯的社會、經(jīng)濟、生態(tài)等效益。由于老電站之間所承擔的功能及資金、技術體制等方面均存在較大差異,在實施更新改造過程中需借鑒以往經(jīng)驗,進一步分析改造后的實際效果,為即將實施的全國農(nóng)村水電增效擴容改造專項工程提供參考,也為行業(yè)主管部門宏觀決策和政策調整提供依據(jù)。