承德县滦河梯级水电站规划及效益分析

延凤茹

（河北省水利水电第二勘测设计研究院，石家庄 050021）

1 加快小水电建设的意义

目前许多小流域内已建的小水电站多数是零星开发，没有整体规划，这种开发方式只注重近期效益，容易造成水电资源的浪费。而梯级开发是以整个流域的整体效益为目标，充分利用流域内有限的水能资源，创造最大的经济效益和社会效益。

加快小水电建设意义重大。小水电代燃料建设，可降低农民生活用电电价，改善农民烧柴做饭的传统生活方式，减轻农民的家务劳动，提高农民的生活水平。小水电建设的发展，可改变农村的燃料结构，减轻林木砍伐，稳定退耕还林，保护自然生态林。小水电工程的建设，形成流动的河道水面环境，优化了城镇和农村的生产生活环境，促进农村经济的发展和农民的增收。因此，小水电是农村经济社会发展的重要基础设施，是山区生态环境建设和环境保护的重要手段。

2 承德县滦河梯级水电站规划

滦河流经河北省、内蒙古自治区两省区的16个县市，干流全长888km。承德县位于滦河中上游中低山区，境内滦河干流从上板城镇西营村流入，至八家乡大彭杖子村流出。河段长45.6km，河底高程由293.4m降到226.3m，河底落差67.1m，平均河底纵坡1.5‰，水能资源丰富。

近年来，承德县工农业生产蓬勃发展，人民生活水平不断提高，电能供需矛盾日趋尖锐，电力供应偏紧，急需建设新的电源工程，以满足不断增长的电力需求。滦河得天独厚的自然条件，丰富的水能资源，为梯级水电站的开发奠定了基础。科学规划承德县滦河梯级开发，对缓解承德县电力紧张，促进当地经济发展具有重要意义。

滦河干流和承德县的水能资源开发利用规划，曾由中央、省、市 （地区）、县有关单位进行过大量调查研究和规划工作，先后编制有各种综合利用或水能开发规划报告。前期的滦河规划主要以建设水库电站为主，选择了高坝大库方案，梯级水位相互衔接，水能资源利用充分。但由于存在淹没耕地和迁移人口较多、投资较大、经济效益较差等缺点，中游山丘区诸梯级难以实现。近期规划则主要注重减少淹没损失及投资，为当地工农业生产和山区脱贫致富服务，多采用径流引水式开发。本次规划是在1991年、1998年、2003年承德县滦河干流水能开发三次规划的基础上进行的，三次规划分别采用三级 （胡杖子、辛家庄、大彭杖子）开发、两级 （胡杖子、辛家庄）开发、五级 （一级、二级、三级、四级、五级）开发方案。本次规划遵循以下原则，对梯级开发做了调整：

（1）采用低坝径流开发方式，利用滦河干流来水 （主要是汛期径流）发电，以水电开发促进生态环境建设，减少开发对环境的不利影响。

（2）开发不影响河道行洪，不污染河道水体，提高滩地农田灌溉和防护标准，减少淹没损失。争取设防河段正常挡水不淹 （或少淹）地、小洪水 （重现期5年以下）时不进滩，大中洪水 （重现期10年以上）能畅泄。

（3）提高整个河段水能开发利用率，回水形成水面景观，改善小区气候和生态环境。

根据以上规划原则，确定了梯级开发方案。为充分利用滦河水能资源，根据滦河河道特点及径流分析，并结合实地踏勘情况，在滦河河道规划修建8座梯级水电站，见图1，具体指标见表1。

该方案打破了原规划格局，以新的8级代替了原规划的梯级。根据大中洪水不影响行洪的原则，国内机组适用的低水头范围，以及橡胶坝的适用挡水高度等，梯级落差控制在5～6m。8座电站均属低水头大流量电站，选用竖井灯泡贯流式水轮机组。装机容量除第五级水电站为2×1600kW 外，其他 7座电站均为 2×1250kW。多年平均发电量为803～914万kW.h，水能利用率为61%～65%。

3 效益分析

承德县滦河梯级水电站位于承德县山区，该工程具有巨大的社会效益、生态效益，兼顾经济效益。

3.1 社会效益

该工程通过大力开发当地水能资源，形成自我发展的能力，变资源优势为绿色能源优势，农民的用电保证率提高了50%。

该工程既可减轻农村老百姓做饭的劳动强度，使农民有更多的时间去发展经济，打工创收或参加文化娱乐活动，也可给贫困山区人民群众带来现代生活气息，极大地提高他们的精神和物质文化生活水平，大大推动社会进步。

图1 承德县滦河梯级电站位置图

表1 承德县滦河梯级电站指标表

该工程将会带动社会资金投入基础产业的开发和建设，有利于扩大内需，拉动贫困地区经济增长，促进相关产业的发展。新建电源及电网改造工程可直接提供多个就业岗位。在带动地方经济发展的同时，能够促进部分农村剩余劳动力转移，使农民增收，可以巩固和加强农业基础地位，促进农村产业结构调整，加快贫困山区人民脱贫致富的步伐。

另外代燃料电源建设可使承德县小水电成为大电网末端的有力补充，成为山区水利基础产业的可靠支柱。充足的电力，还能够带动当地乡镇企业，如承德乾隆醉酒业有限公司、承德帝贤针纺有限公司等的发展，也有利于改变贫困山区的落后面貌。

3.2 生态效益

该工程实施后，项目区农民将从以柴草为主要生活燃料之中解放出来，用上干净、便捷的电炊器具 （电饭锅、电炒锅等），提高老百姓的生活水准。可减少森林过度砍伐及废气排放，为承德县退耕还林、天然林保护及水土流失治理等大规模生态保护工程建设做出重大贡献。利用水力发电实现“小水电代燃料”，可减少二氧化碳排放6.87万t，二氧化硫796.8t，大大减少大气污染，提高空气质量。实现“小水电代燃料”还可降低森林的超量采伐，减少木材消耗量7.41万t，替代标煤数量2.4万t，有效提高森林的郁闭度，天然林得到有效保护，保护森林植被面积6187亩，土壤侵蚀及水土流失得到有效控制，既在承德县建立起一道绿色屏障，森林覆盖率提高至68%，使生态环境走上良性循环的轨道。

3.3 经济效益

3.3.1 基本参数

（1）固定资产投资总额

工程估算投资29254.64万元，其中河道综合整治工程分摊投资17552.78万元，电站分摊投资11701.86万元。

（2）电量计算

新建8座代燃料水电站，多年平均发电量为6868万kWh。扣除各种损耗，并考虑有效电量系数后，年有效电量为6027.6万kWh，其中904.14万kWh用于小水电代燃料，多余电量5123.46万kWh全部上国家电网。

3.3.2 财务评价

（1）总成本费用计算

形成固定资产为11116.77万元，折旧费为355.74万元，年运行费为292.77万元。

（2）效益及税金

电站上网电量为5123.46万kWh，上网电价为0.4元。电站代燃料电量为904.14万kWh，代燃料到户电价为0.35元。则售电收入为2365.83万元。税金总值为153.31万元。

（3）财务评价指标

财务净现值FNPV=4302.41万元；

财务内部收益率FIRR=13.5%；

静态投资回收期Pt=8.0年

财务评价分析满足有关规范要求，也有一定的经济收入。由于现行居民生活用电电价为0.55元/kWh，高于代燃料到户电价0.35元/kWh，这将间接提高了农民的收入。

4 小水电建设对生态、环境的负面影响

一是对生态多样性的影响，由于水电站的兴建，河流水质、水量及水温变化，对鱼类保护和稀有动植物保护不利；二是脱水河段生态基流不足。引水式电站对生态景观影响小，建设成本低，但如不强制留足生态水，容易造成下游局部河段脱流断水。大面积长距离脱流断水必将引发河道水文泥沙情势变化，影响水资源的综合利用，对上下游水生生态及供水、灌溉、造成不利影响，影响流域内生产生活生态用水安全。三是野蛮施工造成的生态与环境破坏。不文明的施工极易造成水土流失、水质恶化、空气污染、施工噪声、固体废物、地貌破坏、疾病流行等环境影响。

针对这些对环境的负面影响，欧洲倡导的小水电站与环境结合的办法，如确保小水电站下游保持最小生态流量、鱼道系统等，还是相当有效的。

5 主要结论

承德县滦河水能资源较为丰富，科学的开发规划是小水电建设的保证。水电资源的合理开发利用，将遏制人为破坏森林、植被，防止水土流失，对改善农村生产生活条件、增加农民收入、促进农村经济发展和节能减排，保护生态环境具有重要作用。小水电建设对生态、环境的负面影响，可以通过电站系统的生态设计、工程管理措施等解决。承德县滦河梯级水电站的开发建设，对类似地区充分开发利用水资源具有一定的借鉴意义。

[1]莱斯特·R·布朗.生态经济—有利于地球的经济构想[M].北京：东方出版社，2001.

[2]赵建达.小水电站与环境的结合的欧洲共的新近发展.中国农村水利水电[J].2007.