南水北调东线一期工程水价调整潜力分析

黄学伟，齐 静，张 营

（海河水利委员会科技咨询中心，天津 300170）

南水北调工程是解决我国北方地区水资源严重短缺问题的重大战略举措，也是关系到我国经济社会可持续发展的特大型基础设施。南水北调工程供水价格一直是广为关注的重点之一。目前，围绕大型调水工程供水水价形成机制、供水水价计算方法、供水水价承受能力、水资源利用效率以及调水工程管理等方面均有相关分析和研究。同时，对南水北调东线一期工程泵站效率提升、泵站群系统能力优化等方面研究也并不鲜见。相关成果涵盖了南水北调东线一期工程和南水北调中线一期工程，并多基于宏观管理和理论层面展开分析和研究，也有部分成果聚焦于南水北调东线一期工程泵站效率提升与系统优化。南水北调东线一期工程进入运行阶段以来，工程规划、可行性研究等阶段影响供水价格测算的抽水电价及沿线泵站工程运行效率情况均发生了一定程度的变化，本次结合南水北调东线一期工程抽水电价及沿线泵站工程运行效率变化情况，并考虑南水北调东线一期工程北延应急供水工程（以下简称北延应急工程）实施后南水北调东线一期工程总调水规模增加因素，系统分析其对南水北调东线一期工程成本费用产生的影响，成果为制定南水北调东线一期工程尽早实现全面达效解决方案及南水北调东线后续工程建设提供技术支撑。

1 基本情况

按照国务院批准的《南水北调工程总体规划》和《南水北调东线工程规划》，南水北调东线工程拟在2030 年以前分三期实施，其中第一期工程即南水北调东线一期工程首先调水到山东半岛和鲁北地区，有效缓解该地区最为紧迫的城市缺水问题，并为向天津市应急供水创造条件。

南水北调东线一期工程供水范围包括苏北、皖东北、鲁西南、鲁北和山东半岛。规划工程规模为抽江 500 m3/s，入东平湖100 m3/s，过黄河 50 m3/s，山东半岛50 m3/s。多年平均抽江水量87.68 亿m3，调入下级湖29.73 亿m3，过黄河4.42 亿m3[1]。南水北调东线一期工程于2002 年12 月开工建设，并于2013年12 月建成通水。南水北调东线一期工程投入运行，对缓解受水区水资源供需矛盾，保障城市供水、抗旱补源、防洪除涝、河湖生态保护等方面发挥了重要作用。

南水北调东线一期工程沿线共设置13个泵站梯级，其中新建泵站21座，总装机容量23.04万kW。新建泵站从2003年4月第1座审批开始，至2013年5月最后1 座泵站建设完成，历时10 a 时间。南水北调东线一期工程新建泵站建设基本情况，详见表1。

表1 南水北调东线一期工程新建泵站建设基本情况

2014年1月，国家发展改革委发布《国家发展改革委关于南水北调东线一期主体工程运行初期供水价格政策的通知》（发改价格〔2014〕30 号）（以下简称《供水价格通知》）。《供水价格通知》指出，南水北调东线一期主体工程运行初期供水价格按照保障工程正常运行和满足还贷需要的原则确定，不计利润，并按规定计征营业税及其附加。同时，南水北调东线一期主体工程实行两部制水价，基本水价按照合理偿还贷款本息、适当补偿工程基本运行维护费用的原则制定，计量水价按补偿基本水价以外的其他成本费用以及计入规定税金的原则制定。南水北调东线一期主体工程各口门供水价格采取分区段定价的方式，将主体工程划分为7个区段，同一区段内各口门执行同一价格并均为含税价格。其中，南四湖以南各口门0.36 元/m3，南四湖下级湖各口门0.63元/m3，南四湖上级湖（含上级湖）至长沟泵站前各口门0.73 元/m3，长沟泵站后至东平湖（含东平湖）各口门0.89 元/m3，东平湖至临清邱屯闸各口门1.34元/m3，临清邱屯闸至大屯水库各口门2.24 元/m3，东平湖以东各口门1.65 元/m3。《供水价格通知》南水北调东线一期主体工程各区段供水价格，详见表2。

表2 南水北调东线一期主体工程各区段供水价格 元/m3

南水北调东线一期工程投入运行以来，实际消纳水量与规划设计阶段确定的调水规模尚有一定差距[2]。截至2020 年，南水北调东线一期工程已完成抽江水量330 亿m3，调入山东省水量46.10 亿m3。规划年调水规模为13.53 亿m3，山东省年均调水量为7.70 亿m3左右，仅占规划年调水规模13.53 亿m3的57%。南水北调东线一期工程现行供水价格与受水区综合承受能力尚不匹配[3]，供水价格成为南水北调东线一期工程规划调水量全面消纳的影响因素之一。

考虑南水北调东线一期工程运行以来抽水电价、泵站效率发生变化的实际情况，深入分析南水北调东线一期工程供水成本费用变化影响，论证南水北调东线一期工程供水价格可调整空间，适时调整供水价格方案，是提高规划调水量消纳水平、促进南水北调东线工程战略性目标尽快全面实现的重要手段。

2 规划设计阶段供水价格及抽水电费

《南水北调工程前期的水价政策研究》（以下简称《水价政策研究》）《南水北调东线一期工程北延应急供水工程初步设计报告》（以下简称《北延初步设计》），均对南水北调东线一期工程供水价格进行了分析，结论均与《供水价格通知》基本一致。南水北调东线一期工程总成本费用均为31.34 亿元，抽水电费为7.86 亿元，抽水电费约占总成本费用的25.08%。本次在《水价政策研究》《北延初步设计》南水北调东线一期工程供水价格分析基础上，对《供水价格通知》中各区段抽水电费进行了分析，采用的抽水电费计算方法与《供水价格通知》保持一致，均为《南水北调东线第一期工程可行性研究总报告》（以下简称《一期可研总报告》）抽水电费计算方法和计算参数。其计算公式为：

式中：E为抽水电费（元/m³）；α 为换算系数，为2.722×10-3；H为抽水平均扬程（m）；K为电价（元/m³）；W为抽水量（m³）；η为综合效率。

经计算，南水北调东线一期主体工程各区段（不含东平湖以东区段）抽水电费为0.13～0.31 元/m³，不同区段抽水电费约占本区段供水水价的13.13%～37.07%。《供水价格通知》中各区段抽水电费测算成果，详见表3。

表3 《供水价格通知》各区段抽水电费测算成果

3 运行阶段变化情况

3.1 抽水电价

根据《水价政策研究》，国家发展改革委研究制订南水北调东线一期主体工程运行初期供水价格政策时，按照2012年江苏、山东两省的实际电价水平测算抽水电费，其中江苏省采用电价为0.852 0元/kW·h、山东省采用电价为0.787 4元/kW·h。

南水北调东线一期工程投入运行以来，江苏、山东两省电网销售电价均发生了政策性调整。江苏省《关于江苏电网2020—2022 年输配电价和销售电价有关事项的通知》（苏发改价格发〔2020〕1183 号）规定，省内35～110 kV以下普通工业电价调整为0.616 4 元/kW·h，较《供水价格通知》阶段电价下调了0.235 6 元/kW·h，下调幅度为27.65%。山东省《关于山东电网2020—2022 年输配电价和销售电价有关事项的通知》（鲁发改价格〔2020〕1352号）规定，省内35 kV 以上单一制平段普通工业电价调整为0.595 1 元/kW·h，较《供水价格通知》阶段电价下调了0.192 3元/kW·h，下调幅度为24.42%。

3.2 泵站效率

2003 年 4 月—2010 年 10 月，根据南水北调东线一期工程建设需要，25 座泵站工程（含改建泵站4座）初步设计分批次完成审查和批复，批复要求各泵站工程在下阶段对泵站机组主要参数做进一步优化设计。

2003 年 9 月—2011 年 3 月，南水北调东线一期工程各泵站工程陆续开工建设，经优选水力模型、应用CFD 技术、优化装置性能、优化水利设计、减小水力损失，设计工况下水泵装置模型效率较初步设计批复阶段有所提高，各泵站工程设计工况下水泵装置模型效率达到0.72～0.81。采购招标阶段，水泵装置试验效率指标一般高于设计保证值。以淮阴三站、韩庄站、二级坝站、泗洪站、蔺家坝站和金湖站为例，水泵装置模型试验设计工况下水泵装置效率高于设计保证值1.7～6.8个百分点[4]。

2005 年 10 月—2013 年 5 月，南水北调东线一期工程各泵站相继建设完成并投入运行。部分泵站工程水泵实测效率指标较采购招标阶段又有进一步提升。如淮阴三站、金湖站、泗洪站、蔺家坝站现场实测典型工况效率指标较采购招标阶段预测值提高了0.1～9.3 个百分点[4]，淮安二站试运行阶段实测效率指标高于模型装置试验成果0.4～1.91个百分点[5]。

根据《水价政策研究》，国家发展改革委研究制订南水北调东线一期工程运行初期供水价格政策时，抽水电费测算过程中有关泵站工程综合效率指标沿用了《一期可研总报告》取值，泵站综合效率为0.54～0.62。因《一期可研总报告》定义的泵站综合效率由装置效率、传动效率和机械效率综合而成，又因《一期可研总报告》阶段泵站工程水泵装置效率普遍低于采购招标阶段设计保证值和运行阶段实测指标，在传动效率和机械效率保持不变情况下，可判定南水北调东线一期工程运行阶段泵站综合效率应高于《供水价格通知》。

3.3 北延应急工程实施

为深入贯彻落实习近平总书记关于生态环境保护和保障水安全的重要指示精神、着力解决华北地下水超采问题，经国务院同意，水利部、财政部、国家发展改革委、农业农村部制定并印发了《华北地区地下水超采综合治理行动方案》，提出抓紧实施北延应急供水工程，通过用足南水北调东线一期工程供水潜力和适当延长供水时间，共计向京津冀地区增加供水能力约4.9 亿m3。北延应急工程于2019年11月开工建设，2021年5月正式启动向河北、天津两地供水。

按照《北延初步设计》，北延应急工程多年平均供水量3.5 亿m3，最大调水能力5.5 亿m3。北延应急工程实施后，南水北调东线一期工程多年平均供水量（过黄河）将上升约79%，折算抽江水量将增加约4.85 亿m3。

北延应急工程为充分利用南水北调东线一期工程供水能力向华北地区调水，黄河以南原南水北调东线一期工程调水线路无新增工程建设，未改变原南水北调东线一期工程黄河以南各区段供水成本费用结构，仅增加相应增调水量抽水电费，各区段单方水供水成本费用将有所降低。

4 影响分析

考虑抽水电价政策性变化和水泵装置效率提高因素，抽水电价按2021 年江苏、山东两省电网销售电价价格水平和泵站综合效率平均提高1个百分点测算出单方水供水价格较《供水价格通知》确定的南水北调东线一期主体工程各区段均有不同程度的下降，不同区段供水价格下调幅度为3.71%～10.71%。南水北调东线一期工程抽水电价及泵站效率变化后各区段供水价格测算成果，详见表4。

表4 抽水电价及泵站效率变化后各区段供水价格测算成果

考虑北延应急工程实施后南水北调东线一期工程调水总规模增加的因素，分别按北延应急工程设计多年平均调水规模50%和100%、增调水量分别为1.75 亿和3.5 亿m3计算，在北延应急工程按50%设计调水规模调水时，南水北调东线一期主体工程不同区段供水价格的下调幅度为26.28%～27.14%；在北延应急工程按100%设计调水规模调水时，南水北调东线一期主体工程不同区段供水价格的下调幅度为31.87%～36.23%。北延应急工程实施后各区段供水价格测算成果，详见表5。

表5 北延应急工程实施后各区段供水价格测算成果

5 结论与建议

5.1 结论

综合考虑南水北调东线一期工程抽水电价、泵站效率、调水规模等变化因素，按照《供水价格通知》阶段供水价格测算原则和方法进行测算，在北延应急工程按50%设计调水规模调水时，南水北调东线一期工程不同区段供水价格可下调0.9～0.61 元/m3；当北延应急工程按100%设计调水规模调水时，南水北调东线一期工程不同区段供水价格可下调0.11～0.81元/m3。

5.2 建议

鉴于南水北调东线一期工程运行阶段较规划设计阶段影响供水价格因素发生一定程度的变化，叠加北延应急工程投入运行后调水规模变化的影响，南水北调东线一期工程运行阶段不同区段供水价格较《供水价格通知》阶段供水价格具有一定下调空间。建议有关部门抓紧开展南水北调东线一期工程运行阶段供水价格研究，进一步完善供水价格形成机制，优化供水价格方案，为适时调整供水价格创造条件，进一步促进南水北调东线一期工程尽快实现全面达效，推动南水北调东线后续工程早日开工建设，助力水利可持续、高质量发展。