2.11 设计总结
(1)雅江干流中游和支流年楚河、拉萨河流域径流受人类活动影响较大,在藏木水电站水文分析计算中,对羊村水文站径流资料进行还原计算是必要的。采用年楚河流域的农田、林草地作为典型区,分别率定出农田、林草地的净耗水定额;然后依据水文站以上地区的灌溉面积计算还原水量,按典型区灌溉制度进行年内分配。
(2)藏木水电站古洪水研究是首次在青藏高原开展此项工作,弥补了藏木水电站设计时雅江流域无历史洪水调查资料的不足;藏木水电站古洪水研究首次探索了陡岸古洪水平流沉积物取样的方法;古洪水成果加入连序系列之后,增加了年代久远的大洪水信息,增长了洪水考证期,加入古洪水研究成果计算的藏木水电站坝址校核洪水成果与根据实测系列计算并加10%安全修正值的校核洪水成果协调。
(3)藏木水电站工程建设周期长,水情自动测报系统迅速、全面地收集流域内的雨、水情信息,为工程施工安全服务,为电站建设的防洪度汛提供了保障;实时准确的流域水情预报和进一步积累有关的水文资料,为水库科学运行调度奠定了基础。同时,藏木水电站水情自动测报系统建设及运行为加查等其他后续电站类似系统的建设积累宝贵经验。
(4)藏木水电站以开发方式研究代替河流水电规划,有力地推进了项目前期工作进展和开工建设。为满足西藏电网负荷快速增长的需要,2006年有关部门组织开展了藏中地区备选电源的分析研究工作,选择雅江中游干流开发条件相对较好的桑日至加查河段进行重点研究,提出了藏木水电站作为雅江干流中游开发的第一期工程。为加快西藏水电开发的前期工作进程,在雅江中游河段水电规划未完成的情况下,2006年6月成都院提出了《西藏自治区雅江藏木水电站开发方式研究报告》,同年12月通过了审查。审查认为“根据国家发展和改革委员会水电前期工作计划安排,《雅江中游水电规划报告》计划于2008年完成,如在2008年后再开展河段第一期工程的前期工作,将难以满足西藏中部地区经济和电力发展的要求。为解决好这个问题,对雅江中游开发条件较好的第一期工程进行开发方式研究、协调好其与干流开发整体开发关系,以加快前期工作进程是必要的。”
2007年3月,西藏自治区人民政府以藏政办函〔2007〕14号文《关于西藏自治区雅江藏木水电站开发方式研究报告审查意见的批复》要求有关部门抓紧做好藏木水电站勘察设计等前期工作,按计划于2008年开工建设。2008年2月,国家发展和改革委员会以发改能源〔2008〕442号文《国家发展改革委关于西藏雅江藏木水电站开发方案的批复》“原则同意《西藏自治区雅江藏木水电站开发方式研究报告》以及审查意见”,要求有关部门“抓紧落实项目建设的技术方案、项目环评、水土保持、移民安置、建设用地、资金筹措等条件,为藏木水电站的尽早开工建设创造条件,共同推进雅江的有序开发以及民族地区经济社会的可持续发展。”《雅江中游水电规划报告》最终于2014年通过审查,而藏木水电站于2009年正式开工。因此,藏木水电站以开发方式研究代替河流水电规划,有力地促进了前期工作的顺利开展及开发建设。
(5)藏木水电站是西藏第一个50万kW级的水电站,又是雅江干流第一个开发建设的水电站,电站建设的必要性论证需要跳出惯常思路,紧密结合地区用电需求的发展趋势、电源建设条件及建设规划,并从历史角度分析为什么西藏需要藏木这样的大型水电站,即电站建成后将在电力系统中发挥怎样的作用等来论证。特别是因为涉及雅江干流水电资源的开发,必要性论证尤为重要。
(6)藏木水电站正常蓄水位选择极具特殊性,电站设计时雅江中游河段水电规划尚未完成,方案未定,梯级衔接并不能完全制约正常蓄水位的选择。同时,因为藏木水电站建成后占电力系统电源装机比重非常大,正常蓄水位的选择与装机容量的选择直接相关,即电站在电力系统中的作用是影响正常蓄水位选择的重要因素。
(7)相对于电网规模来说,藏木水电站规模巨大,考虑到系统事故备用容量不能小于电网内最大单机容量,因此藏木水电站机组台数的选择不仅需结合厂房布置条件、机组运行灵活性、经济性、大件运输条件等常规因素来选择,还特别需要考虑系统负荷发展预测、事故备用容量限制等因素。
(8)藏木水电站建成后,电力系统用电需求较设计时增加较多,电源结构也发生了较大的变化,但藏木水电站容量和电量作用依然能够得到充分发挥。
西藏电力基础薄弱,长期缺电局面导致真实的用电需求很难预测,电网“以供定需”特性明显。根据《西藏电力发展“十一五”规划及2020年远景目标》,预测西藏中部电网2015年、2020年的最大发电负荷分别为73万kW、97万kW,相应需要发电装机容量约110万kW、145万kW。按照“十一五”电源规划,藏木水电站设计水平年2020年电力系统中的主要电源有:直孔、旁多、羊湖一厂、羊湖二厂、雪卡、老虎嘴、藏木,其余均为小型电站。由于羊湖一厂、羊湖二厂汛期需要大量的抽水电量,因此电力系统内常规水电站的电力电量作用均能得到较好的发挥,其中藏木水电站的容量利用率接近100%,电量吸收率约为95%。
根据“十二五”以来用电需求的实际增长情况,以2014年实际用电需求为基数,《西藏自治区“十三五”时期电力发展规划》预测西藏中部电网2015年、2020年的最大发电负荷分别为95.7万kW、174.9万kW,相应需要发电装机容量约140万kW、240万kW。目前,西藏中部电网已建成的主要水电电源有直孔、羊湖一厂、旁多、雪卡、老虎嘴,2015年新增藏木和多布,其中羊湖一厂由于发电水位太低,同时由于泥沙问题和环境问题不能抽水运行,在电力系统中仅能担当备用电源,规划的羊湖二厂也因为同样的原因前期工作搁置,近期内基本不具备开发条件。此外,青藏直流联网在2011年建成,枯水期可从青海向西藏中部电网输送电力电量,最大输送容量30万kW,丰水期可将西藏中部电网富余的电力电量送出,最大输送容量60万kW。除水电站和联网工程外,西藏中部电网已建成近35万kW的燃机电站、15万kW太阳能光伏电站和0.75万kW风电。按照“十三五”电力规划,2020年,电力系统还将新增拉洛水利枢纽(4.2万kW)、加查水电站(36万kW)、燃机电站(18万kW)、青藏直流扩建工程(规模同一期工程)以及一定规模的新能源发电工程(按照电网可接入规模配置)。由于用电需求预测比藏木水电站设计时增大很多,而水电电源建设滞后,青藏直流工程具有稳定运行限制,燃油和燃气机组经济性差且对环境有不利影响,新能源发电工程具有出力不稳定、利用小时数低且经济性较差的特点,2020年西藏中部电网水电电源电力电量消纳情况良好,其中藏木水电站电力作用能够完全得到发挥,电量吸收率超过95%(计入通过青藏直流工程送出电量),仅在丰水期有极少的结构性弃水。
(9)藏木水电站资金筹措专题研究为藏木水电站建设资金筹措方案的最终确定提供了科学依据。藏木水电站是西藏第一个由国有发电企业建设的大型水电项目,运行的经济性是企业必然要考虑的重要问题,要解决经济性和当地较低的电价承受能力之间的矛盾,藏木水电站需要国家拨款的支持。本电站资金筹措方式研究专题是一个创新点,该专题论证了电站建设资金中合适的国家拨款比例,推荐藏木水电站建设资金中国家拨款的合理比例为50%~60%,若能结合电力系统的发展适当提高藏木水电站的上网电价,国家拨款比例可降低至43%。
以藏木水电站资金筹措专题研究成果为基础,国家发改委最终批复藏木建设资金中国家拨款的比例为35.5%,仅略低于资金筹措专题研究中推荐的国家拨款比例。按照批复的资金筹措方案及企业自有资金财务内部收益率8%进行测算,藏木水电站的出厂电价为0.337~0.371元/(kW·h),稍高于当时西藏中部电网的上网电价水平。若降低企业自有资金收益至长期贷款利率水平(即6%),藏木水电站的出厂电价可降低至0.313元/(kW·h),这个电价水平在中部电网电价承受能力范围内。可以说,藏木水电站资金筹措专题研究为藏木水电站建设资金筹措方案的确定提供了科学依据。
(10)藏木水电站资金筹措方式研究及财务评价均非常特殊,研究方法应用于水电项目前期工作在国内尚属首次。由于西藏水电站的经济性普遍较差,而当地经济发展水平低、电价承受能力有限,不同于内地水电站资金筹措方式,藏木水电站资金来源除企业自筹资本金和银行借款外,还包含国家拨款。考虑到西藏地区的特殊情况,从支持西藏电力建设的角度,本电站的收益水平不宜过高,但也应当在保证电站简单再生产的前提下使电力建设企业具有偿还贷款的能力,经研究,藏木水电站按企业自筹资本金的财务内部收益率8%进行财务评价。敏感性分析方案除常规的考虑电量和投资的变化外,还分析了国家拨款比例的下降对财务指标的影响。藏木水电站是西藏第一个由发电企业建设的水电项目,资金筹措和经济评价既要考虑企业的收益水平又要兼顾地区经济社会发展的限制,同时由于影响财务指标的因素多且不确定性大,经济评价的难度较大。
(11)藏木水电站的建成投产,不仅提高了西藏中部电网的供电能力从而有利地促进了西藏经济社会的发展,还通过青藏直流的作用对于改善青海人民生产生活条件、保护生态环境发挥了重要的作用。藏木水电站是西藏自治区开发建设的首个50万kW级水电站,藏木水电站的建成投产,实现了雅江干流水电建设的突破,实现了全区水电开发从支流到干流、从中小型到大型的转变。藏木水电站建成后,西藏中部电网电力供需紧张形势得到明显缓解,2015年西藏历史性的实现夏季盈余电力电量外送,冬季供需平衡。从目前的负荷发展趋势看,由于藏木水电站的投产,西藏中部电网一定时期内将能够实现供需平衡,此外,丰水期有富余电力电量送出,充分发挥青藏直流工程的作用,使西藏、青海两个电力系统实现优势互补。
(12)藏木水电站是雅江干流开发建设的第一个水电站,由于电力系统的迫切需求,藏木水电站需要在河流水电规划尚未完成的时候开展前期工作及开工建设。为更合理地开发藏木所在河段的水力资源,藏木水电站在预可行性研究阶段之前开展了开发方式研究以代替河流水电规划;为合理论证工程规模,在预可行性研究阶段开展了正常蓄水位专题研究,并且正常蓄水位的选择除考虑梯级衔接及地质、枢纽布置、施工、水库、环保等常规因素外,重点考虑了电站在电力系统中的作用;为了合理平衡地区电价承受能力和企业合理收益,进行了电站建设资金筹措方式的专题研究,测算了合理的国家拨款比例,且该专题作为藏木建设可行性研究中电站资金筹措方案的重要依据,对于推动电站的开发建设起到了非常积极的作用。此外,藏木水电站在建设过程中还需克服高原施工、不利地质条件等一系列技术难点。