宝山水电站增效扩容改造工程经济效益评价

肖景贤

(黑龙江省黑河市基层水利服务站，黑龙江黑河 164300)

1 基本概况

宝山水电站位于黑龙江省逊克县境内的库尔滨河中游，处于库尔滨水电站下游70km处，坝址位于宝山乡丛山村下游1km的库尔滨河上，水库坝址以上控制面积2389km2，水库总库容为5813×104m3，水库具有发电、防洪、旅游、养殖等多种功能。发电厂房及变电站位于坝址下游约2.7km处，是一座以发电为主的混合式开发的水利枢纽工程。由沥青混凝土心墙堆石坝、岸坡开敞式溢洪道、引水系统和发电厂房、变电站等组成。水电站现装有单机容量6.5MW水轮发电机组3台，总装机容量19.5MW(3×6.5 MW)。电站增效扩容后，原装机台数不变，发电单机容量达7.2MW，电站总装机容量21.6MW(3×7.2 MW)，平均年发电量5380×104kW·h，年新增发电量1503.9万kW·h。

2 改造前工程现状及问题

宝山水电站位于黑龙江省逊克县境内，电站在系统中担任调峰和部分负荷的备用任务。1997年投产发电，电站安装3套混流式水轮发电机组，分别是 HLA296-LJ-140型水轮机3台，SF6500-16/3250型配套发电机3台。单机设计流量流量15.48m3/s，单台装机容量 6.5MW，总装机 19.5MW，年利用小时数为2733h，多年平均发电量为3876.56kW·h，同时变电站装有F7-20000/110kV和SF7-5000/35kV型变压器2台和其他电气设备。电站出线2回，一回出线电压为110kV，经宝联线与宝山变电站相连，另1回出线电压为35kV，经宝白线与白石水电站升压站相连。

电站设备均为20世纪90年代产品，许多设备的性能参数指标已达不到设计要求，耗能高、效率低；电气一次设备目前属于技术落后、性能指标不稳定，被列入国家公布的淘汰机电产品范畴，且多数已停产，基本无可更换的备品备件。水轮机设备存在气蚀、渗油；发电机绝缘等级相对偏低，出现绝缘老化、性能较差，转子磁极有松动，绝缘片有外露，推力轴承瓦面出现破损等问题。由于控制设备技术效率和自动化程度较低，超期使用故障率高，电气元件绝缘老化锈蚀严重，存在较大的安全隐患，能耗偏大，运行成本高。发电机组效率严重下降，近几年实际年均发电量与原设计发电量差距较大。尤其在小流量、低水头情况下，甚至不能发电，水能资源得不到充分的利用，造成资源的严重浪费。

3 改造工程投资及内容

3.1 概算投资。

宝山水电站增效扩容改造工程批复概算总投资4782万元。工程2017年3月开工，2019年1月完工验收，工程到位资金4580.63万元，其中：中央奖励资金1944.00万元，自筹资金2636.63万元。电站总装机由19.5MW(3×6.5MW)增加21.6MW(3×7.2MW)。

3.2 改造实施内容。

宝山水电站增效扩容改造项目主要包括水力机械电器设备更新改造、厂房及发电建筑物维修加固等。主要工程内容为：⑴改造发电机3台(型号为：SF7200-16/3250)，更换定子、转子、发电机励磁设备。(2)改造水轮机3台(型号：HLJF3191A-LJ-140)，更换转轮、导水机构、进水蝶阀、接力器及主轴等。更换调速器3台(型号：MGC1000)。(3)改造110 kv升压站设备及微机自动化控制设备。更换升压站主变压器1台，厂用变压器2台，坝区箱式变压器1台；更换升压站组合开关、互感器等高压设备；更换励磁变压器3台；更换微机自动化控制设备3台/套；更新全厂继电保护设备系统、直流系统、高、低压开关柜37台/套；(4)更换35kV、6.3kV电缆，输电线路2.6km(5)更换供水、渗漏排水系统、水力监测、消防系统2套；(6)维修引水隧洞2.155km。⑺厂房及发电建筑、交通桥维修加固等。

4 工程经济评价

4.1 销售电量计算

宝山水电站改造后，增加装机容量 2.1MW，总装机增容21.6MW，设计多年发电量5380万kW·h，年新增发电量1503.9万kW·h。电站的有效电量系数为0.9，厂用电率为0.2%，输电损失率为2%，上网电量=有效电量×(1-厂用电率)×(1-输电损失率)，经计算，年售电量为4721.43万kW·h，增加销售电量1323.7万kW·h。

4.2 经济效益评价

1)电价依据。电站发电效益估算采用影子电价法计算，宝山电站影子电价采用电站实际上网电价0.496元/kW·h。

2)直接效益(B)。计算公式采用B=售电影子价格×年增加售电量，即B=0.496×1323.7万kW·h=657万元。

3)经济评价。经济评价指标采用内部收益率、经济净现值、经济效益费用比三项指标进行评价，计算公式略，采用最优等效代替法，经计算宝山水电站增效扩容后的经济内部收益率10.98%>社会折现率8%，经济净现值1337万元>0，效益费用比1.27>1。说明宝山水电站增效扩容项目在财务、经济上合理、可行。

4)成本分析。经核算，电站的成本分布为：电站发电成本0.064元(kW·h)，运行成本0.061元(kW·h)，售电成本0.035元(kW·h)。

5)利润分析。按销售电价0.496元/kW计算，发电利润为0.336元/kW，年增加售电量1323.7万(kW·h)，年利润约445万元。

5 工程社会效益评价

增效扩容改造后电站机组出力、性能、效率都将得到较大提升，消除电站的安全生产隐患，保证电站正常、安全运行，充分利用水能资源，提高电站运行效率和发电效益。

5.1 提高水能资源利用效率。

宝山水库库容4200万m3，为日调节型水库，其径流主要靠上游库尔滨水库调节，水库下游无防洪要求，电站设计装机19.5MW(3×6.5MW)，1999-2014年平均年发电量3876.56万kW·h，年装机利用小时数1998 h，水量利用系数86.1%，增效扩容改造后电站设计装机为21.6MW(3×7.2MW)，设计多年平均年发电量为5380.46万kW·h，年装机利用小时数2491h，水量利用系数91%，可增加发电量1503.9万kW·h。改造后第一年效益提升显著，2019年实际发电量7810万kW·h，超设计平均发电量45%。年发电收入3586万元，发电支出990万元，上缴税金676万元，利润1920万元。

5.2 消除电站安全生产运行隐患。

宝山水电站技改从实际出发，充分利用水电站原有设施或设备，采用新型转轮在水轮机转轮直径和流道尺寸不变的基础上，提高水轮机出力和效率；通过更新电气设备，淘汰国家明令严禁使用电气产品，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，满足安全、节能、环保要求，一次性消除电站运行安全隐患。

5.3 保证系统电网的安全稳定供电。

宝山水电站承担为逊克县东南山区小面积电网供电的任务。由于电站原有设备比较陈旧落后，机组负载能力不强，电能调节能力差，每到接受带独立负荷运行任务时，由于负荷波动较大，致使所带供电电网极不稳定，在电站增效扩容后，机组容量相对增加，将极大地增强机组控制能力和继电保护能力，保证局域网用户用电安全和用电质量，给电网用户提供稳定可靠的电能，为当地的经济发展提供有利条件。

5.4 实现节能增效减排的目标。

水力发电是绿色能源，宝山水电站通过增效扩容后，可提高水能资源利用效率，增加发电量，减少弃水量，降低燃料消耗，发挥绿色能源的优势，同时减少设备的负载耗损和空载耗损，降低运行成本，实现“无人值守、少人值守、远方监控” 的运行模式，有效减少了通勤车辆和运行人员，实现“十三五”节能增效减排目标。

5.5 促进当地经济发展和新农村建设。

多年来，电站周边宝山乡的几个村屯，一直与电站共同使用电站厂区道路和桥梁，由于年久失修，进厂道路和桥梁已严重受损，使通行的车辆和人员造成交通困难和安全隐患，电站改造后不仅增强电站运行可靠性，改善农村供电的需要，提高当地农民用电水平，为附近农村农民出行提供方便，同时改善周边村屯生活条件，促进农村经济繁荣和新农村建设。

6 结 语

综上所述，宝山水电站增效扩容改造工程实施，经济效益和社会效益明显，是一项利厂、惠民工程。不但使电站消除安全隐患，提高生产效率，增加发电收入，增加经济效益；同时达到流域水能资源充分利用，改善生态环境，节能减排的目的，效益惠及当地农民生产生活，促进当地农村社会经济发展，实现了经济效益、社会效益、生态效益“三提升”的目标。