清水潭电站绿色增值改造项目效益分析

柳丹霞

(衢州市农村水利管理站，浙江　衢州　324000)

清水潭电站绿色增值改造项目效益分析

柳丹霞

(衢州市农村水利管理站，浙江衢州324000)

摘要：清水潭电站于1999年7月投产发电，现已运行近16 a，电站机电设备老化严重。在增效扩容改造的同时，进行了绿色增值改造，争创绿色小水电称号，并根据绿色增值改造内容对项目效益进行了简要的分析。表1个。

关键词：水电站；增效扩容；绿色增值项目；效益分析

1项目概况

清水潭电站水系属衢江支流上山溪，位于浙江省衢州市衢江区大洲镇殿边自然村。电站属径流式水电站，主要由引水堰坝、引水渠道、无压引水隧洞、压力前池、压力钢管、发电厂房和尾水渠等组成。清水潭电站枢纽以上集雨面积69.8 km2，设计水头41 m，设计引水流量3.21 m3/s，装机容量3×320 kW，近3年平均发电量为371.5万kW·h，近3 a平均利用小时数为3 870 h，采用卧轴混流式机组。

清水潭电站于1999年7月投产发电，现已运行近16 a，电站机电设备老化严重，同时汛期弃水较为频繁，强降雨时有洪水倒灌厂房的隐患。以上问题使电站存在重大安全隐患，并影响经济效益的发挥[1]。为保证电站的安全、高效运行，提高水资源利用率，对清水潭电站进行了增效扩容改造；同时通过申报全球环境基金(GEF)项目，对电站进行了绿色增值改造，探索水电生态示范区建设。

2项目改造内容

2.1增效扩容项目

水轮发电机组由3×320 kW增容至3×400 kW；水轮机返厂大修、转轮更换、发电机更换；电气设备进行更换，增设微机监控系统、工业电视系统以及水工建筑物的隐患整改等。

2.2绿色增值项目

为达到绿色电站的要求，对清水潭电站进行以下绿色增值改造：改造生态放水管；生态放水管处增设视频监控；上下游河道整治；植树造林；就地取材修复受损区域；改善厂房环境；为当地居民提供休闲活动的空间，公共服务投入；开展绿色小水电评价。

3绿色增值项目效益分析

3.1环境评价

环境评价包括水文情势、河流形态、水质、水生生态、陆生生态、景观、节能减排等评价因素。

3.1.1水文情势

电站坝址以上流域多年平均降雨量1 842.01 mm，多年平均径流深1 290 mm，多年平均径流量9 029万 m3，多年平均流量2.86 m3/s。电站生态放水管管径扩大为300 mm后，最小下泄满足度为100%。

3.1.2河流形态

拦河坝坝高较矮，正常蓄水位对应的正常库容为2.8万m3，小于10万m3；河道生态需水量取坝址处河道天然平均流量的10%。清水潭电站多年平均天然来水量为9 029万m3，则生态需水量为0.286 m3/s。电站生态放水管管径扩大为300 mm后，最小下泄满足度为100%，满足生态蓄水量要求。

3.1.3水质及水生生态

清水潭电站位于上山溪流域水源保护区，受水生态水环境区划影响，电站拦河坝库区内没有建设生活生产设施，电站改造后未对水质引起变化，且受影响河段不涉及国家和地方重点保护、珍稀濒危或开发区域河段特有水生生物。

3.1.4陆生生态

清水潭电站受影响河段不涉及重点保护物种，但河道左岸即为依河而建的交通道路，存在较强的人类干扰。

3.1.5景观

水电站整地布局、外观、色调等与周围环境协调性一般，通过电站拦河坝下游扰动的土地进行整治及林草植被恢复等措施，景观恢复情况较好。

3.1.6节能减排

节能减排应采用替代效应和减排效率指标进行评价，两项指标的计算要求如下：

(1)替代效应应分年度按下列公式计算，并取评价期内的平均值作为赋分依据：

(1)

式中，P为替代效应(t/kW)；W为评价期水电站的年发电量，本工程为458.7万kW·h；U为评价期相应年单位千瓦时火电的煤耗，选用中电联发布的2014年全国6 000 kW及以上火电厂的发电煤耗(318 g/kW·h)；C为水电站设计装机容量，本工程为1 200 kW。

通过计算，本工程替代效应P=1.22，大于0.7。

(2)减排效率应分年度按下列公式计算，并取评价期内的平均值作为赋分依据：

(2)

式中，e为减排效率(kg/m3)；f为评价期内年度排放因子，选取国家发展改革委发布的2014年全国区域电网基准线电量边际排放因子和容量边际排放因子的均值计算，华东区域电网取值为0.809 5；V为正常蓄水位对应的水库库容，本工程正常库容小于2.8万m3。

通过计算，本工程减排效率e=132，大于4。电站增效扩容后替代效应与减排效率显著。

3.2社会评价

社会评价包括移民、利益共享、水资源综合利用等指标。

(1)移民。本工程为无移民的水电站，不存在移民安置落实。

(2)利益共享。电站的兴建对周边公共照明、公共道路、灌溉设施、供水设施、应急供电、亲水娱乐等公共设施有一定的改善作用，并使当地村民享受到了电站的投资收益。

(3)水资源综合利用。电站为功能单一的发电电站，并无综合利用要求。

清水潭电站大坝下游至发电厂房段居住有100人，由于大坝建设后最小下泄流量满足度不足100%，局部河段存在脱水现象，生活取水受到一定影响。但改造生态放水涵管后，最小下泄流量满足度可以达到100%，可有效改善脱水、减水对居民的不利影响，生活质量得以提高。

3.3管理评价

管理评价包括生产及运行管理、绿色水电站建设管理[2]、技术进步等指标。

3.3.1生产及运行管理

本次工程对清水潭电站原有工程管理设施进行全部更新，并按不低于农村水电站安全生产标准化一级单位标准进行配置。

3.3.2绿色水电站建设管理

清水潭电站虽然有专门的绿色水电建设投入，用以改善河道景观及建设便民设施，但由于电站规模较小，没有制定绿色水电建设方案和制度，未定期组织人员参加绿色水电建设相关业务培训。另外，原电站最小下泄流量较小，整治改造采用了补救设施进行监测。

3.3.3技术进步

本次增效扩容改造工程采用的电气设备均为安全、节能、环保型产品，对电站技术改进有积极推动作用[3]。

3.4经济评价

经济评价包括财务稳定性及区域经济贡献分析。

3.4.1财务稳定性

财务稳定性应采用盈利能力和偿债能力指标进行评价，分别采用评价期内各年度销售净利率和资产负债率的平均值来表征，计算要求如下：

(1) 销售净利率应按下列公式计算，并取评价期内的平均值作为赋分依据：

(3)

式中，y为销售净利率(%)；J为净利润，本工程评价期内利润总额1 367.1万元；X为销售收入，本工程评价期内销售电价总收入4 588.85万元。

通过计算，本工程评价期内销售净利润y=29.8%。

(2)资产负债率应按下列公式计算，并取评价期内的平均值作为赋分依据：

(4)

式中，z为资产负债率(%)；Tf为负债总额，包括长期负债和流动负债，资产总额指企业的全部资产总额，包括流动资产、固定资产、长期投资、无形资产和递延资产等(万元)；Tz为资产总额(万元)。

通过计算，本工程评价期内资产负债率z≤70%。

3.4.2区域经济贡献

采用评价期内各年度社会贡献率的平均值进行评价，按下列公式计算，并取评价期内的平均值作为赋分依据：

(5)

式中，s为社会贡献率(%)；Gz为社会贡献总额，包括工资、劳保退休统筹及其他社会福利支出、利息支出净额、应交增值税、营业税金及附加(产品销售税金及附加)、应交所得税及其他税、净利润等(万元)。

通过计算，本工程评价期内社会贡献率s≥8%。

3.5效益评价

项目效益(FIRR)计算受筹资方案(见表1)影响。项目总投资405.84万元，其中增效扩容351.94万元，绿色增值改造53.9万元。

表1　电站改造筹资方案

4总结

清水潭电站增效扩容改造增值项目总投资405.84万元，项目实施后每年将增加87.2万kW·h发电量，直接减排86.94万t二氧化碳。电站改造完成以后将达到以下要求：

绿色小水电标准(一级)；安全生产标准化(一级)；变压器符合节能指标S11或以上；高度自动化，达到“五遥”标准。

参考文献：

[1]舒静,金华频,林旭新.浙江省老电站改造成效分析[J].中国水能及电气化，2011(4)：13_15.

[2]金连根,方兵,宋毅.生态绿色小水电发展现状及建议[J].浙江水利科技，2014(2)：74_76.

[3]刘仲民,林旭新,付自龙.开展农村水电更新改造 走可持续发展之路[J].小水电，2010(2)：92_93，109.

■责任编辑吴昊

收稿日期：2016-01-28

作者简介：柳丹霞(1983-)，男，工程师，主要从事水利工程运行管理工作。E_mail：9661020@qq.com