舒 静,金华频,林旭新
(水利部农村电气化研究所,杭州 310000)
浙江省经济发展速度较快,水电开发率较高,水电项目建设高峰期已过去,目前已进入资源制约阶段,小水电的工作重点已开始转变为对老电站的更新改造和可持续利用。浙江省从 “十五”初期开始对老电站有计划地实施更新改造,经过不断深化和发展,取得了很大的成效。根据正在开展的全国农村水电增效扩容改造专项规划,浙江省从2011年开始,将用6年时间,投资22.45亿元,对省内853座、48.20万千瓦的小水电站进行改造,预计改造后装机达67.33万千瓦,发电量可由原来的13.32万kWh增加到20.04万kWh,而如何顺利有效地实施此次任务,是现阶段工作的重点,我们需借鉴以往老电站改造的成功经验、分析实施过程中易出现的问题并积极应对。
据统计,浙江省1990年前投产的小型水电站1410座,总装机66.01万kW,总库容37.15亿m3,年发电量17.8亿kWh,这些老电站普遍存在水能资源利用率低、设备落后老化、安全隐患多等问题。浙江省自 “十五”期初以来,将小水电更新改造工程作为新的突破口,首先选择了八座水库电站进行更新改造,改造后社会经济等效益明显;“十一五”以后,浙江省进一步加大老电站更新改造力度,并于2009年启动 “浙江省农村水电千站改造惠农保安工程”。通过实施老电站更新改造项目,全省已完成更新改造装机容量20万kW,改造后装机容量达到26万kW,装机容量增加30%以上,电价水平总体提高10%以上,各方面效益明显。
与新建项目相比,老电站改造具有实施方便、风险小、见效快的优势,且基本不涉及征地、移民等政策处理工作,不会对外部环境造成负面影响。主要效益总结如下:
(1)对现有工程实施除险加固,有效保障了小水电站的公共安全。已改造电站都将钢筋混凝土压力管更换为压力钢管,消除了安全隐患,也使供水和灌溉设施得到修复和有效管理,有益于农村和谐社会的建设。
(2)采用新技术、新工艺、新材料提高原有设备的科技含量,显著提高了小水电站的现代化水平,带动了浙江省建材、机电设备制造等行业的发展;电站运行环境改善,噪音明显降低,职工劳动强度显著减轻,生产条件得到改善,从而更好地保障职工的身心健康和生命安全。
(3)需更新改造的老电站大部分为集体所有,更新改造工程的实施,使得项目所在地农村集体经济组织和农民直接受益,有利于保障社会稳定。
老电站更新改造的经济效益通过如下途径获得:
(1)报废重建恢复的容量。即将报废的老电站经过重建,恢复了因报废而减少的装机容量和发电量。
(2)老电站的装机容量普遍偏小,有扩容的空间,如果再结合工程措施提高已有电站的调节性能,如增加橡胶坝或翻板门,则扩容的幅度更大,平均可增加10%的装机容量。
(3)维持现有发电能力。对于已列入更新改造计划的老电站,如果不及时更新改造,这部分电站的容量和发电量也难以维持,为了维持现有发电能力,必须投入更高的材料费和修理费。经过更新改造后,维持现有发电能力,并且平均每年每千瓦可减少材料费和修理费支出40元。
(4)提高机组发电效率。一般情况下,经过技术改造后,机组的能量转换效率平均能提高10%~20%左右。
(5)减少电站的故障率。大部分老电站机组已超期服役,电气设备老化严重,绝缘性差,绝大部分器件已属淘汰产品,备品备件解决困难,随时都有可能发生事故。加上这些年来各地对老电站维护投入不足,导致整个机组跑、冒、渗、漏现象严重,机组整体故障率高,发电能力大大下降。有的电站地处偏远山区,一旦出现故障停机,零件采购和修复时间较长,来水只好白白流走。更新改造后,平均可减少损失3%以上的电量。
(6)更新改造后可提高上网电价,发电收入明显增加。当前全省没有统一的上网电价,新建电站普遍实行新电新价,老电站的上网电价比新建电站低很多,而报废重建后的电站或更新改造后增容部分的上网电量实行新电新价,电价水平总体提高10%以上,发电收入明显增加。全省已改造电站年新增发电量2.64亿kWh,乘以全省小水电平均上网电价0.41元/kWh,售电收入为10824万元,再加上节省的材料费和修理费支出,每年增加发电收入1.21亿元。
(1)通过更新改造,每年可新增小水电发电量2.64亿kWh的清洁能源,相当于替代燃煤火电厂9.03万吨标准煤,每年可减少排放二氧化碳23.2万吨、二氧化硫0.2万吨及大量粉尘,产生巨大的减排效益。
(2)在改造过程中可增加生态流量的泄放,保证电站所在河流的健康生命,并对原受损害的生态进行修复。
浙江省老电站更新改造工作总体上取得了较大的成就,但是也遇到诸多困难和问题,总结如下:
(1)老电站改造缺乏梯级统一规划影响改造效益的发挥。如丽水市雅溪一级水电站改造后发电流量达到15m3/s,而二级电站引水系统的设计流量为13m3/s,引水系统长11.8km,有6个隧洞和2个长渡槽,引水系统扩容的代价太高,所以二级电站无法对引水系统进行扩容,造成一级电站满发就出现弃水,二级电站的可用水量反而少了。如果在梯级电站改造前,对河流梯级电站进行统一规划,就可避免上述情况的发生。
(2)由于改造缺乏资金和技术力量的支持,规模较小的水电站,特别是装机在500kW以下的水电站更新改造力度不大。
(3)水电站更新改造不彻底。部分电站的更新改造只是 “小打小闹”,有的主要完成了电站的自动化改造这部分,有的更换了转轮,但部分机组、压力钢管、升压器、输变电设备等仍未得到有效的改造,还存在安全隐患。
(4)集体所有电站所有权与经营权分离的体制阻碍了水电站的改造进程。集体所有的电站,一般多采用短期承包制方式经营,发包方疏于对电站的监督管理,而承包方片面追求经济效益,没有改造电站的利益动机。近年来少数电站采用长期的经营权转让,较好的解决了上述问题,但这也仅限于有开发潜力的电站。
(5)国有、镇集体电站的管理体制也阻碍了水电站的改造进程。规模较小的国有、镇集体电站的效益差,无力筹资用于电站的更新改造。尽管在 “政企分开”的改革中,许多小型水电站已经执行企业化经营管理制度,但大多数小型水电站并没有获得完全独立的人、物、财自主权,历史原因造成的多头管理、人员冗积等问题,仍然无法彻底解决。
(6)老电站更新改造很难从商业银行得到贷款,融资十分困难,特别是民营的和规模较小的老电站。虽然浙江省民间资本活跃,但民间借贷成本较高,老电站改造难以承受。
老电站技术改造的必要性已得到了业内共识:通过老电站技术改造,可以消除水电站安全隐患,有利于提高公共安全,不仅使有限的水能资源得到充分利用,有益于节约型社会建设,而且具有十分明显的社会、经济、生态等效益。由于老电站之间所承担的功能及资金、技术体制等方面均存在较大差异,在实施更新改造过程中需借鉴以往经验,进一步分析改造后的实际效果,为即将实施的全国农村水电增效扩容改造专项工程提供参考,也为行业主管部门宏观决策和政策调整提供依据。