水电资源特性及价格机制与实施途径分析

2023-01-11王妍月

广西水利水电 2022年1期

王妍月

（华北水利水电大学，郑州 450045）

目前水电电价制定主要是单一制电量电价结构，不利于电力资源优化配置，分析其主要原因是水电电价制定未深入分析并结合水电资源的客观自然特性、技术经济特性和社会环境特性。水电作为水能利用的一种重要方式，承担着一次能源开发和二次能源转换的双重任务，是目前技术上最成熟、经济和稳定的可再生清洁能源。水能资源及其开发，既具有可再生性、随机性、不均衡性、唯一性、稀缺性等自然属性，也具有运行成本低、调度灵活、供应稳定、工程造价差异大等技术经济属性，还具有综合利用、促进地方经济发展等社会环境属性。

1 水电资源多维特性

1.1 客观自然特性

（1）自然条件差异性。河流的补给水源由于自然条件的不同，导致水能资源的差异。不同的河流水能资源存在差异，同一条河流上游、下游也有差异，这些差异主要受水文条件、地形地质等条件影响，由此导致各河流及径流、泥沙、河床坡降差别。

（2）随机性和不均衡性。径流在时间上的变化是一种随机过程，具有不确定性，径流的随机性也决定了水能资源的随机性。流量和水头落差是构成水能资源的两个基本要素，降雨量决定河川的径流量，地形条件决定河道的比降，比降大的河段便于集中水头。

（3）可再生性。水能资源具有可再生性，能通过降雨、径流过程按一定的水文周期不断循环、重复利用。水力发电是将水的势能转化为电能发电，并不消耗水量资源，可梯级使用，其能源供应只有丰水年份和枯水年份差别，可持续利用。

（4）稀缺性。水能资源的稀缺性体现在时间、空间及人类需求3 个方面。时间上，在一个固定的有限的时段中可以利用的水能资源是有限的；对于缺少水能资源的区域来说水能资源是一种稀缺资源；对于人类巨大的能源需求，水能资源是稀缺性资源。

（5）清洁性。水能资源是清洁能源，在生产中对环境不造成污染，投产后水电站是清洁的，符合可持续发展对能源的要求。水电作为可大规模开发的清洁可再生能源，其开发利用可节约和替代大量化石能源，保护当地生态环境。

1.2 技术经济特性

（1）梯级间存在关联性。梯级水库的径流之间有着直接的上下联系，在研究梯级开发方案和开发时序时，不能仅考虑各个梯级单独经济指标，而应注意梯级的整体经济性。另外，龙头水库对下游梯级具有巨大的调节补偿作用，下游各梯级电站发电量增加，但龙头水电站本身电价往往较高，市场竞争力相对较差。

（2）可调节性。水能资源虽有随机性和不均衡性，但可在地形地质条件允许情况下，兴建具有一定库容的水库对径流进行调节，对其水量或水头在时间和空间上重新分配，减少水能资源的时空不均衡问题，使水电站在年际和年内发电比较均衡，以提高水能资源经济利用率。按调节周期的长短，水库调节性能可以分为多年调节、年调节、季调节和日调节等。

（3）开发方式多样性。要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定落差。因此，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式3种基本方式。水电站开发方式也受地形地质条件的制约。

（4）排他性。根据水能资源的特点，水能资源的开发利用必须是分段集中开发利用。从经济合理有效的利用水能资源分析，一条河流工程场址区域是有限的，由于场址的排它性，确定了水能资源利用也具有排他性。

（5）调度灵活。水电机组工作灵活、启动迅速、跟随负荷能力较强，从开机到额定出力仅需几分钟时间，在几秒钟内完成增减负荷的任务，适应电力负荷变化的需要，而且不会造成能源损失。

（6）水电投资个体差异大。水电投资受历史、自然条件、交通及地理位置、社会经济条件、工程规模等影响很大。一般而言，早期开发的电站，其地理位置、自然条件等较好，开发成本较低；后期开发的水电站，则开发条件较差，投资较大。水库调节能力大则该电站单位投资大；地质地形条件差则工程投资大、工期长；综合利用多则单位发电投资大；环境保护影响大则投资大；水库移民多及开发时间晚则投资大。

（7）运行成本低。水力发电运行成本低，可以提供廉价的电能。水力发电只是利用水流所携带的能量，是一次能源开发和二次能源生产同时完成的能源，不消耗燃料。水电站运行人员较少，其检修、维护费用也低。

1.3 社会环境特性

（1）具有综合利用功能与价值。①防洪效益。部分调节水库兼有为下游防洪的任务，通过水库的调度运行，汛期拦蓄上游洪水，可大大减少汛期下泄的洪峰洪量，使下游地区免受洪水淹没，保证地区经济社会的稳定发展。②供水灌溉效益。调节水库具有水量保证率高、水质优良、取水条件优越等特点，是供水灌溉的首选水源。调节水库通过自身的调蓄作用，使枯水流量增加，供水适时适量，为受水区提供了足量优质的水资源。③航运效益。水库形成后，库区河段水位抬高，淹没了滩险，航深加大，水面加宽，有可能行驶大吨位船舶，有些过去无法通航的河段也具备了通航条件而兴起了航运事业。同时，流速减缓，可以减小船舶所需动力，从而使库区通航条件大为改善。对于水电站下游河道，则由于削减了洪峰流量，增加了枯水期流量，而使通航期加长，枯水期航深增加，通航保证率提高。

（2）促进地方经济社会发展。水电的开发建设对当地的基础设施建设、拉动就业、加快城镇化建设进程、促进地方经济社会发展和移民脱贫致富等方面具有积极作用。在水电站建设过程中，通过加强移民管理，创新安置方式，使水电开发与地方经济社会发展共赢。

（3）开发建设受社会环境约束。开发水电离不开修坝建库，而修建高坝大库往往会造成较大面积的土地淹没损失、较多的移民，也会对生态环境带来某些影响。由于改变了移民的生产生活环境，改变原有的社会关系，可能导致一些社会问题。另外，水电开发还需协调与自然保护区、风景名胜区、饮水水源保护区等环境敏感因素的关系，处理好对河流生态系统的影响、鱼类生存环境的影响等问题。因此，水电站建设往往受社会环境约束，工程技术经济可行，但社会环境不一定可行。

（4）是社会基础产品和调节经济社会发展的杠杆。水力资源发电的价格是通过货币来表现和度量电力产品价值量大小的工具，是国家调节国民经济和社会发展的杠杆。若电价过高，则会增加社会经济发展的成本，不利于国民经济和社会发展的发展；若电价过低，则会直接影响水电开发的经济性，打击开发水电的投资积极性，我国电力市场将难以形成供多于求的局面，国家就无法完成将电价定价体制由计划经济体制定价转向市场经济体制定价的改革。

综合上述分析可知，水电是清洁的可再生能源，具有技术成熟、成本低廉、运行灵活、综合效益显著等特点。

2 现行电价问题及价格制定原则

2.1 现行水电电价问题

现行上网电价是由个别成本决定的单一制电量电价结构，不能体现优质优价的原则，不利于优化电源结构，不能反映社会平均价格水平及风险程度，不能激励投资者降低资金成本。从目前情况来看，水电电价制定应适应竞价上网，积极利用价格杠杆引导水电进入市场参与竞价上网，并向同网同质同价目标发展。随着我国电力市场建设的推进，水电参与市场竞价上网将是我国电力市场建设的重大问题。

能源尤其是水电资源的开发利用具有外部性，由于其经济活动对环境造成影响，而当这些影响又没有被计入市场交易价格之中，这就驱使生产者往往只追求最大利润，为此，应通过研究利益分配关系，使资源开发利用走上有利于人类所在的自然生态系统和社会经济系统的良性循环。

2.2 水电电价制定原则

水电有良好的调节性能，水电可调容量范围大，升降出力速度快，能有效地跟踪负荷的变化，是电力系统理想的调峰、调频和备用电源。水电启停灵活。水电成本主要是固定成本，变动成本所占比重极小。水电这些特点决定了其电价制定模式复杂，水电电价制定基本原则：反映水电开发在投资、效益、运行等方面的特点；体现效益与收益对等原则，增强水电上网竞争力；体现水电运行灵活、节能、具有季节性等特点，促进电力资源优化配置；依照“厂网分开，竞价上网”的改革方向，分析水电开发的环境，确定上网形式，制定水电电价结构；对经济效益好的水电项目，通过制定水电电价政策，鼓励投资者开发水电；确定合理价格形成机制，保持合理投资收益水平，维持终端电价稳定。

3 电价制定方法与电价实施途径

3.1 电价制定方法

水电资源价格的确定理论方法主要包括影子价格、机会成本、边际成本、替代价格、补偿价格等。

未来水电电价定价方法应采用长期边际机会成本定价方法，该方法是在基于电力系统电源扩展优化的边际电源选择基础上来分析边际成本，并要合理界定水电功能的长期边际成本，同时要考虑水电开发的资源成本、工程成本、社会环境成本，还要分析水电开发的边际生产成本、边际使用者成本、边际外部成本。

3.2 电价实施途径

水电电价形成机制形成是一个长期的过程，这个过程要与现行电价机制相衔接，目前我国电力市场不够健全，还不具备完全竞争的条件，需要有一个逐步过渡的过程，考虑我国的电力市场的实际情况，要坚持分阶段实施的原则，按照近期、中期和远期来实施不同时期的水电上网电价机制。

水电电价形成机制改革的途径有：①主要是实施一部制电价机制，注意与现行电价机制衔接，主要以政府定价为主的、以设计电量核算个别成本定价的一部制电价模式，重点是解决好目前广泛存在的“一厂一价、一机一价”问题；②扩大两部制电价的实行范围，合理制定水电上网电价结构，逐步过渡到政府定价（制定容量电价）与市场竞争（形成电量电价）相结合的两部制电价定价模式，重点是合理地设计两部制电价模式，以达到近似同网同质同价；③大力推行峰谷电价和丰枯电价，合理设计分时电价机制，实施市场竞价，其目标是最终要达到同网同质同价的电力按相同电价上网，重点是实施分时电价。