沅水干流梯级水电站发电补偿效益偿还机制研究

朱方亮，吕朝阳

(中国电建集团中南勘测设计研究院，410014，长沙)

沅水干流梯级水电站发电补偿效益偿还机制研究

朱方亮，吕朝阳

(中国电建集团中南勘测设计研究院，410014，长沙)

三板溪水电站为沅水干流梯级开发的控制性工程，对下游梯级的补偿效益显著。由于目前尚未实行梯级补偿效益偿还机制，三板溪水电站补偿效益得不到偿还，由此致使自身财务陷入被动的局面。在阐述受益电站一般界定方法的基础上，结合沅水干流径流特性和补偿情况，合理确定了施益电站和受益电站；明确了沅水干流梯级补偿效益的界定及计算方法；提出了合理的沅水干流梯级水电站发电补偿效益分配办法及偿付方式。

梯级水电站；发电补偿效益；分配办法；偿还机制

沅水是洞庭湖水系四水之一，全长1 028 km，总落差1 033m，总流域面积90 000 km2。沅水径流年内、年际分配不均，丰、枯季节流量相差悬殊。为改善沅水干流梯级水电站调节性能，提高全梯级电能质量，规划并建成三板溪水库电站。三板溪为沅水干流的“龙头”水库，具有多年调节性能。三板溪水电站具有显著的梯级补偿效益，电站的建设大大提高了下游梯级电站的保证出力、年发电量，尤其是增加了下游梯级电站的枯期电量，从而在很大程度上改善沅水干流梯级的电能质量。但为获得较大的梯级效益，三板溪水电站建为高坝大库，工程量大，淹没损失大，造成工程投资大、工期长，单位千瓦投资和单位电能投资均高于下游调节性能较差的梯级水电站，经济性较差。由于目前尚未实行梯级补偿效益偿还机制，三板溪水电站补偿效益得不到偿还，由此致使自身财务陷入极其被动的局面。目前我国还没有统一制定关于调节水库补偿效益偿还的政策、法规和标准，但部分省份研究制定了相关政策办法。本次研究充分借鉴国内梯级补偿效益分配的相关地方政策、研究成果和实践经验，结合沅水干流梯级电站特点，力求提出相对正确合理、操作性强的沅水干流梯级电站发电补偿效益偿还机制，以充分调动三板溪水电站发挥补偿作用的积极性，保护投资者的合法权益，促进水电开发和水能资源的合理利用。

一、沅水干流梯级规划及水电站概况

沅水干流梯级水库电站从上至下依次为：革东、三板溪、挂治、白市、托口、洪江、安江、铜湾、清水塘、大洑潭、鱼潭、五强溪、凌津滩、桃源，梯级总装机容量508.3万kW，多年平均年发电量178.8亿kWh。其中三板溪为沅水干流的“龙头”水库，具有多年调节性能，白市、托口和五强溪具有季调节性能，其余梯级仅能周调节或日调节。目前，三板溪、挂治、洪江、五强溪、凌津滩、铜湾、清水塘、大洑潭等水电站已建成，托口、白市、桃源等水电站也已相继开工建设。沅水干流梯级水电站开发示意图见图1，主要规模参数见表1。

二、梯级补偿范围的界定

1.施益电站的界定

调节水库对下游电站的补偿效益主要是通过对天然径流的再分配进行的，其补偿效益的大小与调节水库对径流调蓄能力的大小成正比。调节性能除与库容系数有关外，还与水量在年内及多年间分配的均匀程度有关。《四川省流域梯级水电站间水库调节效益偿付管理办法》中规定，调节电站是指具有不完全年调节以上调节能力的水电站。云南省根据对金沙江、澜沧江、怒江上等大量有调节能力的水库分析统计，在《云南省河流调节水库补偿效益分配办法》中规定，库容系数在5%及以上的水库为调节水库。根据水能设计规范及设计经验，库容系数在8%～30%之间时，一般属于年调节水库；当径流年内分配比较均匀，库容系数在2%～8%之间时，一般可进行季调节或不完全年调节。

图1　沅水干流梯级开发示意图

表1　沅水干流梯级水电站主要规模参数

沅水径流年内汛、枯分配不均衡，全年水量的75%集中在4—9月份，尤以5、6两个月份为最大，占全年的35%～40%。沅水龙头水库三板溪库容系数高达34.6%，具有多年调节性能，白市、托口水电站库容系数虽仅为1.51%和3.7%，但三板溪控制流域面积占白市、托口坝址控制流域面积的比例达66.9%和45.2%，三板溪水库调节作用后，白市水电站可达到季调节，托口水电站可达到不完全年调节；五强溪水电站库容系数为3.2%，具有季调节能力。因此，本次根据水能设计规范及有关地方办法的规定，结合沅水流域径流特性，推荐库容系数在8%及以上的水库为调节水库。据此确定沅水干流施益电站为三板溪水电站。水电站为五强溪水电站的反调节电站，且两电站与三板溪水电站属同一业主，因此，凌津滩可与五强溪为一组电源作为三板溪水电站的受益电站。三板溪下游受益电站增加电量效益分配比例见图2。

三、梯级补偿效益的确定

1.梯级补偿效益的界定

2.受益电站的界定

通过分析坝址控制流域面积、多年平均径流量、消落水头、调节库容、保证出力、多年平均发电量、枯期电量等参数，并考虑受益电站应有明显的受益，特别是枯期发电量应该增加较多（一般达到10%）的特点，界定受益电站。常用的确定方法及其优缺点见表2。

由表2可见，各种方法都具有各自的优缺点，目前国内通常根据施益电站调节库容或控制径流量占下游电站径流量的百分比确定。云南省管理办法通过对三江干流以及其他河流调节水库补偿效益的统计分析，规定梯级补偿效益的计算范围是：施益电站的调节库容不低于受益电站多年平均径流量的5%。另外，根据目前国内有关部门研究结论，按上游调节水库电站坝址的多年平均径流量不低于下游梯级水电站坝址多年平均径流量的15%来确定补偿范围，基本能反映上游调节水库对下游电站的补偿效益。

按目前国内采用的施益电站调节库容不低于受益电站多年平均径流量的5%或施益电站坝址多年平均径流量不低于受益电站坝址多年平均径流量的15%界定，三板溪的受益电站为挂治、白市、托口、洪江、安江、铜湾、清水塘、大洑潭、鱼潭等9座水电站。三板溪调节库容和年径流量占五强溪年径流量比例分别为4.3%和12.4%，按上述两种方案界定，五强溪不属于三板溪的受益电站。但三板溪水电站建成后，五强溪发电效益增加最显著，其年发电量增加3.54亿kWh，占三板溪下游挂治—凌津滩梯级电量增值总量的31.8%。据此，结合沅水梯级径流补偿效益实际情况，本次将五强溪水电站纳为三板溪水电站的受益电站。另外，考虑到凌津滩

梯级水电站间水库调节效益主要指上游调节水库对下游梯级电站的补偿效益和下游反调节水库对紧邻的上游调节电站的反调节效益。根据沅水干流梯级实际情况，鉴于挂治水电站（下游反调节电站）对三板溪水电站（上游调节电站）的反调节效益影响因素较多，可变性较强，界定方法较复杂，掌握分配的原则也十分困难，本次暂不考虑。但在实施挂治水电站对三板溪水电站补偿效益返还时，应适当考虑挂治水电站的反调节效益。因此，本次仅考虑三板溪水电站对下游受益电站补偿增加的电量效益，即梯级发电量增加产生的收益和电能价值提高产生的收益。

图2　三板溪下游受益电站增加电量效益分配比例

表2　梯级水电站发电补偿效益范围确定方法综合评价

2.梯级补偿效益的计算

（1）计算范围

计算范围包括施益电站三板溪水电站及下游受益电站。由于位于酉水支流的凤滩水电站对其下游五强溪水电站有一定的调蓄作用，为更准确地反映三板溪水电站的补偿效益，径流调节计算时仍考虑酉水上的碗米坡、凤滩水电站。

（2）补偿效益的确定

按“有”“无”三板溪水电站比较，所增加的发电效益即为电站的补偿效益。其中，“无”三板溪下游梯级电站能量指标计算按单独运行考虑，“有”三板溪时按梯级径流补偿调节计算进行。梯级径流补偿调节时，对季调节性能及以上的梯级，应遵循时间优先原则，即以投产时间的先后顺序，逐级加入梯级补偿，无调节（含日、周调节）电站按自上而下顺序进行补偿调节。根据沅水干流梯级水电站水力关系及开发顺序，拟定以下梯级组合方案：

①方案1：各电站单独运行，五强溪、凌津滩水电站则按凤滩、五强溪、凌津滩梯级连续方式进行；②方案2：有三板溪沅水梯级径流补偿调节计算，即三板溪、挂治、洪江、安江、铜湾、清水塘、大洑潭、鱼潭、五强溪、凌津滩、碗米坡、凤滩等12梯级径流补偿调节计算；③方案3：有三板溪、托口水电站沅水梯级径流补偿调节计算，即在“方案2”基础上加入托口水电站；④方案4：有三板溪、白市、托口水电站沅水梯级径流补偿调节计算，即在“方案3”基础上再加入白市水电站。

沅水梯级水电站补偿效益测算关系见表3。

（3）发电补偿效益计算

根据各电站单独运行及有三板溪时各梯级组合方案径流补偿调节计算成果，计算得出各受益电站补偿效益。计算表明，三板溪水电站建成后，下游受益电站总保证出力和年发电量分别增加28.10万kW、11.13亿kWh，补偿效益显著。三板溪水电站对下游受益电站补偿效益情况见表4。

根据各受益电站丰水、平水、枯水期电量补偿效益及相应的上网电价，计算有三板溪水电站时下游受益电站年销售收入增加值，即为三板溪水电站对下游受益电站的经济补偿效益。计算表明，三板溪水电站投入运行后，其下游受益电站每年合计增加收入约3.3亿元。

四、梯级补偿效益的分配及偿付方式

1.分配方式及返还效益计算

补偿效益的分配主要有按成本分配、按综合参数分配和按比例分配3种方式。综合兼顾可操作性和合理性，现阶段比较容易被大家普遍接受的方法是按比例分配法，目前国内外通常采用该方法。如四川省管理办法中规定，受益方以实际受益额的70%向上游调节电站偿付，偿付期为15年。云南省分配办法中规定，施益电站和受益电站一般各分配补偿效益的50%，补偿效益分配期为30年。

本次采用按比例分配的方式，即根据三板溪水电站建成后其下游受益电站增加的经济补偿效益，分别按“50%返还，偿付期30年”和“70%返还，偿付期15年”两种方式返还给三板溪水电站，补偿效益分配及偿付情况见表5。

2.财务计算分析

分别考虑梯级补偿效益“不返还”“50%返还，偿付期30年”和“70%返还，偿付期15年”3种情况，对三板溪水电站进行财务评价计算，计算成果见表6。计算表明，考虑梯级补偿效益返还后，在上网电价不变的情况下，三板溪水电站的财务内部收益率明显提高，其财务生存能力大大增强。

表3　沅水梯级水电站补偿效益测算关系

表4　沅水梯级径流补偿调节计算成果汇总

表5　三板溪水电站梯级补偿效益分配

表6　三板溪水电站财务指标成果

3.补偿效益分配办法

由前述分析可知，两种分配方式下三板溪财务指标差别不大，都是可行的，实际操作过程中可根据不同情况进行确定。目前施益水电站三板溪投产至今已有4年。受益电站中五强溪、凌津滩和洪江水电站相应比三板溪早投产10年、6年、3年；挂治、铜湾、清水塘和大洑潭等也已投产2年左右，比三板溪晚投产1～3年。另外，受益电站中的白市、托口、安江、鱼潭等仍在建或正进行前期工作。考虑到五强溪、凌津滩、洪江水电站均已投产运行10年左右，银行贷款已基本还完，并实现净利润，因此，为减轻三板溪水电站前期还贷压力，建议五强溪、凌津滩、洪江三电站以实际受益额的70%向三板溪水电站偿付，偿付期为15年。对挂治、铜湾、清水塘、大洑潭及白市、托口、安江、鱼潭等水电站，为减轻电站前期还贷压力，则可以降低返还比例，并延长偿付年限，以实际受益额的50%向三板溪水电站偿付，偿付期为30年。

4.偿付方式

梯级补偿效益的偿付方式是支付销售收入，施益电站和受益电站双方可以考虑按多年平均补偿效益偿付和当年实际补偿效益偿付2种方式。

（1）按多年平均补偿效益偿付

根据有、无施益电站长系列径流补偿调节计算，统计各受益电站多年平均补偿效益，在此基础上按3种方式进行偿付：一是据各受益电站多年平均需要支付的补偿效益约定每年的偿付定额；二是以施益电站当年的实际销售收入为基数，按多年平均的需要支付的梯级补偿效益所占该电站年发电量的比重，计算每年应支付的销售收入；三是将各年补偿效益折现一次性付清。

（2）按当年实际的补偿效益偿付

根据梯级电站当年实际来水和调度情况，进行有、无施益电站梯级径流补偿调节计算和湖南系统电力电量平衡计算，统计各受益电站当年实际增加的补偿效益。

五、结论及建议

梯级水电站发电补偿效益的偿还问题是研究多个企业之间以及上下游区域之间的一种经济关系调整问题，应依据国家法律法规，按照公开、公平、公正的原则，提出相对正确合理的补偿效益分配及返还方法，并在梯级电站的运行过程中不断修改完善，以维护调节水库自身的利益，保障梯级电站群的长期健康运行和发展。建议由湖南省人民政府颁布实施沅水梯级水电站补偿效益偿付管理办法，对补偿范围界定、补偿效益确定、补偿效益分配、补偿效益支付、违约责任等进行规定。建议设立沅水干流梯级水电站联合运行管理机构，梯级联合运行机构由三板溪水电站及下游受益电站各公司和湖南电网调度中心共同组建。联合运行机构负责流域电站群优化调度工作；监督并负责补偿效益偿还机制的实施，保障梯级水电站调节效益返还政策的顺利实施。

[1]四川省人民政府.四川省流域梯级水电站间水库调节效益偿付管理办法[R].1997.

[2]薛小杰.黄强，等.梯级水电站补偿效益分摊方法研究[J].中国农村水利水电，2001(4).

[3]罗祥涛.周云.李幼华.梯级水电站间水库调节效益偿付实施方法探讨[J].四川水利发电，2003(3).

[4]陈运龙.流域梯级电站群联合运行调节效益补偿机制的研究[J].电力技术经济，2006(12).

责任编辑江芳

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，高级工程师。