活动坝水电站增效扩容改造工程效益评价

张 健，李 毅，张 岩

(1.淮阴区活动坝水利工程管理所，江苏 淮安 223300；2.江苏省淮沭新河管理处，江苏 淮安 223000；3.淮阴区淮高水利服务站，江苏 淮安 223300)

1 概 述

江苏省淮安市淮阴区活动坝水电站位于江苏省杨庄闸北首350 m处废黄河旧河床上，与江苏省杨庄闸平行，上游与淮河流域的废黄河、二河、淮沭河、大运河、盐河五河相连(见图1)。淮阴区活动坝水电站始建于1976年10月，1980年1月并网发电，安装12台TSJ—160 kW同步发电机，12台ZDJ—IW—120水轮机，2台电力变压器，总装机容量1 920 kW。电站设计水头3.5 m，上游正常水位11.50 m，下游正常水位7.86 m，正常流量5.0 m3/s，实测6.0 m3/s，属于低水头、大流量、径流式电站。

图1 活动坝水电站位置示意

该电站主要为了解决淮阴区居民生活及城镇用电，以l回10 kV输电线路直接送至10 kV，并入地区10 kV电网。非发电期可调相运行，以提高附近地区用电质量。

由于该电站建于20世纪70年代，设备技术含量差，质量较差。经过多年的运行，机组设备老化，电气设备陈旧落后，机械设备锈蚀、腐化，厂房墙面风化、脱落，水工建筑物毁坏、腐蚀，受损特别严重。尽管该站在运行过程中不断对机组设备、厂房、水工建筑物等方面进行保养、维修和改造，做了很多工作，保持了水电站长期、稳定、安全、可靠、高效的运行。但是，由于历史的原因，受到了方方面面的制约，特别是资金的严重不足，设备、厂房、水工建筑物等已不能满足水电站运行的要求，效率下降，严重阻碍了活动坝水电站的可持续发展(见表1)。

表1 活动坝水电站发电量统计

2 工程改造情况

2.1 改造内容

2013年4—12月，对活动坝水电站进行了增效扩容改造，增效扩容工程共花费约590万元。

改造工程主要内容一是土建工程：站房及其他土建设施维修。二是更新机电设备工程：更新12台套水轮发电机组及配套设备、2台主变及配套电气设备、1台站变及配套设备、控制设备等。三是金属结构更换工程：清污设备、拦污设备更换、维修等。

2.2 水能复核计算

根据活动坝水电站近年上下游水位、水头统计表，在流量、水位及机组运行条件下，当水头超过3.93 m，机组发电功率已达160 W，处满负荷运行。电站每年超过3.93 m水头达40多天，最高水头达4.38 m。考虑机组本身运行效率，在目前水力资源条件下，增效扩容改造项目实施后，水轮机效率提高近5%～8%。考虑到叶轮多年使用造成叶轮间隙增加、泄漏损失加大以及其他因素影响，新叶轮水力模型效率可提高6%～9%，小功率节能型发电机效率比老高耗能发电机高出5%～7%，仅考虑水力发电机组性能，即可使效率提高11%～17%，通过更新节能型变压器效率提高6%～9%；再加上更换载流体铝排母线等配电设备，电站综合效率可提高18%～27%，发电量及经济效益等明显提高(见表2)。

表2 活动坝电站发电量统计

3 主要效益情况

增效扩容改造工程保证了该地区的工农业生产、居民生活和工作的正常进行，主要效益有经济效益和社会效益两方面。

3.1 经济效益评价

活动坝水电站增效扩容改造工程完成后，将为淮阴区政府及所辖的行政村、村民提供生活及生产用电，促进地方经济的发展，有利于提高人民的生活水平。同时，对节能减排、保护生态环境，更好地实现“蓝天工程”起到积极作用。

根据“十三五”能源消费总量和“双控”目标要求，从根源上解决高耗能小水电工程项目，重在加速农村地区经济发展，提高人民的物质生产水平以及文化生活水平。因此，不对该项目进行财务和国民经济评价，而只对电站增效扩容后的电价成本进行测算，测算售电电价，评价村民对售电电价的承受能力和电站自身维持正常运行的可行性。成本测算的主要依据为《小水电建设项目经济评价规程》(SL 16—2019)。

(1)厂用电率取0.8%，线损率4%，有效电量取85%。

(2)电站定员14人，年平均职工工资按现行职工年平均工资计算，职工福利费按工资总额的14%计取。

(3)年运行费中的其他费用按《小水电建设项目经济评价规程》计算，每千瓦时21.60元。

(4)电站年固定资产折旧费采用加权平均折旧费率35%计算。

(5)大修理费按固定资产价值的1%计算。

(6)水费：根据水利部《水资源费征收使用管理办法》(财综〔2008〕79号)有关要求与精神，结合《江苏省水资源费征收使用管理实施办法》(苏财综〔2009〕67号 苏水资〔2009〕66号)规定，水力发电取水水资源税每千瓦时发电量按0.001元提取。

3.2 社会效益评价

3.2.1 保护水资源，充分发挥蓄水能力效益

在节约水资源经济效益和确保工程安全运行方面，为南水北调东线工程的实施创造条件。目前电站闸门漏水量为7.71 m3/s，1 d漏水680 000 m3，1 a发电时间约为6个月，不发电时间为6个月。扣除可利用部分水量，损失率按20%计，1 a损失水量为24 480 000 m3；1 m3水按0.3元计算，1 a则损失73.4万元。节约下来的资源，保证了工业、农业、生产和居民生活的安全，保护了人民的生存环境，保障了经济的发展。

3.2.2 改善地区防洪效益和环境效益

该工程实施后，圩堤和配套建筑物标准得到了提高，抗御洪水能力大大加强。在外河高水位时，工农业生产可免受洪涝灾害威胁，减少了洪涝灾害带来的重大损失，发挥了社会安全保障功能，其抗洪排涝效益十分显著。同时，增效扩容工程实施后也改善了水质，提高了水环境质量。

3.2.3 供水、发电效益

经济发展离不开淡水资源。由于活动坝水电站位于废黄河下游3.7 km处，若遇干早年份，可保证上游的水资源供应，可使该地区农作物正常生长。工程的实施，提供了可靠的水资源，确保水力发电组满负荷工作，将为工业快速发展提供绿色清洁能源，并为全区工农业和城乡商业流通提供优质水源和良好的水环境，其供水效益是显著的。

综上所述，活动坝水电站增效扩容工程，既是工程效益充分发挥的需要，也是社会经济发展的需要，社会效益尤为显著。经工程效益分析和工程管理、环境影响的论证，工程是可行的。该项目完成后，可以改善能源供给条件现状，提高村民的生活质量。

4 结 论

淮阴区活动坝水电站增效扩容改造方案合理，设备选型合理，经近年来数据统计显示，水轮机发电机组效率提高约15%，能够充分利用过水流量，提高水能资源的利用效率，产生了良好的经济效益和社会效益。