大型水電站遠(yuǎn)距離送電經(jīng)濟(jì)合理性分析

1、大型水電站遠(yuǎn)距離送電經(jīng)濟(jì)合理性分析摘要：金沙江上的向家壩和溪洛波水電站是西電東送的 主要骨干電源，其配套的輸變電工程送出容量大，距離長(zhǎng)， 相應(yīng)的投資較高。在今后電力市場(chǎng)日臻規(guī)范和電價(jià)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制 逐漸形成的條件下其經(jīng)濟(jì)合理性和發(fā)展前景為人們所關(guān)注。 通過(guò)輸變電成本隨送電距離和容量的變化研究及其與國(guó)內(nèi) 其它一些中遠(yuǎn)距離輸變電工程還本付息過(guò)網(wǎng)費(fèi)的對(duì)比分析， 論證了向家壩和溪洛波水電站遠(yuǎn)距離送電的經(jīng)濟(jì)合理性。關(guān)鍵詞：向家壩電站溪洛渡電站輸變電工程電價(jià)經(jīng)濟(jì)合理性1工程概括向家壩、溪洛波水電站及其輸變電工程向家壩、溪洛渡水電站是金沙江上擬首批開發(fā)的兩個(gè)巨 型電站，建設(shè)條件好，動(dòng)能經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)越，外送能力大

2、。 向家壩水電站位于四川省宜賓縣和云南省水富縣境內(nèi)，為金 沙江出口控制梯級(jí)電站，可進(jìn)行周季調(diào)節(jié)，初擬裝機(jī)600萬(wàn) kw,年發(fā)電量?jī)|kw*h，保證出力144萬(wàn)kw，是一座具有發(fā) 電、灌溉、航運(yùn)、攔沙等多種綜合效益的特大型水利水電樞 紐工程。溪洛渡水電站位于四川省雷波縣和云南省永善縣境 內(nèi)，下距向家壩水電站約156km（河道里程），是一座以發(fā)電為 主兼有防洪、攔沙、改善下游航運(yùn)等綜合效益的巨型水利水 電樞紐工程，具有季調(diào)節(jié)性能，初擬裝機(jī)1200萬(wàn)kw，年發(fā)電量約億kw*h，保證出力萬(wàn)kw。向家壩水電站的供電范圍是四川、云南、華中，供電距 離分別為40km、19 0km和1300km。據(jù)原國(guó)家電網(wǎng)公

3、司測(cè)算， 輸變電工程靜態(tài)投資為億元（川、滇兩省各留電印萬(wàn)kw，送 華中480萬(wàn)kw方案，1997年價(jià)格水平）；溪洛渡水電站的供 電范圍是四川、云南、華中、華東，供電距離分別為145km、 120km、1350km和1900k m，輸變電工程靜態(tài)投資為億元（川 渝、滇各留電120萬(wàn)kw，送華中320萬(wàn)kw，送華東640萬(wàn) kw, 1997年價(jià)格水平）。兩電站送出工程靜態(tài)投資分項(xiàng)目組 成見表1和表2。三峽輸變電工程三峽輸變電工程是三峽工程的配套工程，設(shè)計(jì)輸送容量 華東720萬(wàn)kw，川東200萬(wàn)kw,華中900萬(wàn)kw。為了便于 與向家觀和溪洛渡水電站送出工程相比較，根據(jù)三峽輸變電 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概算，我們

4、將其中的交直流線路、換流站及變電工 程投資單列出來(lái)，并將其它費(fèi)用按投資比例平攤到交直流線 路、換流站及變電工程中。電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院編的火電、 變電、送電工程限額設(shè)計(jì)控制指標(biāo)中，500kv的交流線路 工程造價(jià)上漲指數(shù)1995年為，19%年為; 500 kv的交流變 電工程的造價(jià)上漲指數(shù)19 95年為，1996年為，根據(jù)以上 數(shù)據(jù)折算三峽工程輸變電工程的投資到1 997年價(jià)格水平年， 見表3。表1向家壩水電站送出工程靜態(tài)投資項(xiàng)目四川云南華中合計(jì)送出容量（萬(wàn)kw）6060480600總投資4331664297134 46651452278線路55 952657633778415 949換流站6984

5、39698439交流配套變電2399 223992152617xxo 1交流配套線路13729137 29109831137289表2溪洛渡水電站送出工程靜態(tài)投資表項(xiàng)目川渝云南華東合計(jì)送出容量（萬(wàn)kw） 1201203206401200總投資103439634992647 0xx1373133299線路4056333570420557659303973993換流站506727101345 415xx1交流配套變電353 223532210596518 7939364548交流配套線路27458274587322114641274577表3三峽工程輸變電工程投資項(xiàng)目華東川東合計(jì)送出容量（萬(wàn)kw）

6、 720900200182 0靜態(tài)總投資163570710 3542423031729014 45直流線路 453760453760換流站856622856622交流配套變電181687361474656 10608769交流配套線路1 4363867395016470 6982293俄中送電工程俄中送電工程的出發(fā)點(diǎn)是從俄羅斯伊爾庫(kù)斯克地區(qū)輸 入廉價(jià)的電力到我國(guó)北部地區(qū)。根據(jù)可行性研究報(bào)告，初步 確定了以下技術(shù)方案：送電方式：俄中送電采取±60 okv直流方式；送電起點(diǎn)：伊爾庫(kù)斯克地區(qū)布拉茨克開關(guān)站。由于華北電網(wǎng)和東北電網(wǎng)都有能力接受俄送電力，因此 落點(diǎn)有北京、唐山（送電華北）和沈陽(yáng)

7、（送電東北）幾個(gè)選擇， 輸電距離分別為2 400km、2530km、2800km。根據(jù)伊爾庫(kù)斯 克地區(qū)輸出電力的能力和我國(guó)的受電能力，線路輸送電力應(yīng) 在2 00300萬(wàn)kw之間。在這里，我們選擇經(jīng)過(guò)蒙古國(guó)送電 唐山，輸送容量25 0萬(wàn)kw方案與向家壩、溪洛渡進(jìn)行對(duì)比， 此方案的線路長(zhǎng)度及送電容量規(guī)模都為居中水平。俄中送電工程投資（1997年價(jià)格水平）見表4。 表4俄中送電工程投資項(xiàng)目投資直流線路450325換流站380580合計(jì)8309052輸變電工程投資分析本文主要探討遠(yuǎn)距離送電的經(jīng)濟(jì)性，所以我們主要考慮 外送距離的變化引起的投資變化情況。對(duì)于某一個(gè)直流輸電工程，設(shè)輸變電的總投資的y，換 流

8、站的投資為a，配套交流變電和線路的投資為b，輸電距 離為x，單位距離的直流線路費(fèi)用為c，則有下式成立：y=4+b+cx對(duì)于送出容量一定時(shí)，a、b、c都是常數(shù)，設(shè)d=a+b, 有：y=d+cx對(duì)于向家壩外送華中480萬(wàn)k w，二回線，平均每回線路長(zhǎng)度1150 km，若d=（億兀）、c =億兀/km，則：y = +*x對(duì)于溪洛渡送華中320萬(wàn)kw，一回線，1350km，若d=（億 元）、c=（億元/km）則：y = +*x對(duì)于溪洛渡外送華東6 40萬(wàn)kw，二回線，平均每回長(zhǎng) 度18 50km，若d=（億元）、c=（億元/km）則:y = +*x向家壩、溪洛渡兩電站外送輸變電投資隨外送距離的變 化見

9、圖1。圖中向家壩代表向家壩外送480萬(wàn)kw，溪洛渡1 代表溪洛渡外送320萬(wàn)kw，溪洛渡2代表溪洛渡外送640萬(wàn)kwo1向家壩、溪洛渡電力外送投資隨距離變化 從表5和圖1中可以看出，隨著距離的增加，電力外送 的投資增加幅度與距離增加幅度相比要小得多。以溪洛渡外 送640萬(wàn)kw為例，當(dāng)輸電距離從500km增加到2000km時(shí)， 輸電費(fèi)用增加僅億元，占整個(gè)輸電投資的?？梢钥闯?，長(zhǎng) 距離電力外送是否經(jīng)濟(jì)，其輸電距離只是其中的一個(gè)影響因 素，不是主要因素。3金沙江外送和三峽、俄中外送投資對(duì)比金沙向家壩和溪洛渡水電站電力外送容量大，距離遠(yuǎn)， 相應(yīng)的輸變電工程投資也較大，向家壩輸變電工程靜態(tài)投資為億元（川

10、、滇各留電60萬(wàn)kw，送華中480萬(wàn)kw，1997年 價(jià)格水平），溪洛渡輸變電工程靜態(tài)投資為億元（川渝、滇各 留電120萬(wàn)kw，送華中320萬(wàn)kw，送華東64 0萬(wàn)kw，1997 年價(jià)格水平）。在這里，我們將向家壩和溪洛渡電力外送的 輸變電投資和三峽輸變電投資及俄中送出工程作一對(duì)比、詳 見表5。表5金沙江外送和三峽、俄中外送投資對(duì)比項(xiàng)目三峽工程 溪洛渡 向家壩 俄中送電 電站規(guī)模（萬(wàn)kw） 1820120 0600250直流線路長(zhǎng)度(km) 22005 05023002530投資（億元）單位投資（萬(wàn)元/km） 交流線路長(zhǎng)度(km)6 90023301130投資(億元)變電工程容量（萬(wàn)kva）2

11、475157582 5投資（億元）單位投資（萬(wàn)元/萬(wàn)kva）換流站容量（萬(wàn)kva） 1200250投資（億元）單位投資（萬(wàn)元/萬(wàn)kva）合計(jì)注：三峽、向家壩輸變電的交直流電壓等級(jí)均為500kv； 溪洛渡輸變電的交流電壓等級(jí)為500kv,支流電壓等級(jí)為土 600kv；俄中送電采用±600k v直流；價(jià)格水平年均為1997 年值。需要說(shuō)明的是三峽換流站為單端，向家壩、溪洛渡、俄 中送電為雙端，將三峽換流站換算為雙端，總投資為億元， 單位投資與向家壩、溪洛渡及俄中送電基本相當(dāng)。隊(duì)表中可 以看出，三峽的直流線路和變電單位投資比向家壩和溪洛渡 稍高，直流線路單位投資約高10%，變電約高。三峽直

12、流線 路單位投資稍高主要原因是由于三峽每回線的輸送容量為 360萬(wàn)kw，向家壩為240萬(wàn)kw，溪洛渡為32 0萬(wàn)kw，所以 三峽直流輸電線路所選用的導(dǎo)線截面積較大，投資稍高；三 峽和向家壩、溪洛渡變電單位投資相差較小，主要是選型的 問(wèn)題；而交流線路及換流站向家壩和溪洛渡要比三峽稍高， 我們按各個(gè)分項(xiàng)工程占整個(gè)輸變電工程的比重來(lái)進(jìn)行加權(quán) 平均，向家壩和溪洛渡輸變電的單位投資比三峽稍高，和俄 中送電工程相當(dāng)。具體比較見表6。表6金沙江外送和三峽、俄中送電工程單位投資比較序號(hào)項(xiàng)目直流線路（萬(wàn)元/km） 交流線路（萬(wàn)元/km） 變電1三峽2溪洛渡3向家現(xiàn)4俄中送電5(2-1)/i -%-%6(3-1)

13、/4 -%7(2-4)/4 %1%8(3-1)/4 -%910對(duì)6進(jìn)行加權(quán)平均 %11對(duì)7進(jìn)行加權(quán)平均 2%12對(duì)8進(jìn)行加權(quán)平均 -1%注：表中（21）/1表不（溪洛渡一三峽）/三峽，（31）/1 表示（向家壩一三峽）/三峽，（24）/4表示（溪洛渡一俄中送 電）/俄中送電，（34 ） /4表示（向家壩一俄中送電）/俄中送 電。從上表可以看出溪洛渡電力外送輸變電單位投資加權(quán) 平均后比二峽高,比俄中送電高2%;向家壩電力外送輸變電 單位投資加權(quán)平均后比三峽高，比俄中送電低1%?？梢哉J(rèn) 為向家壩、溪洛渡水電站的輸變電投資概算水平與三峽、俄 中送電相比是相近的。4送電工程過(guò)網(wǎng)費(fèi)的比較分析一般情況下，

14、某一直流輸變電工程的過(guò)網(wǎng)費(fèi)主要受以下幾個(gè)因素影響:(1) 工程靜態(tài)投資和輸變電容量從前面的分析我們可以看出，在一定范圍內(nèi)，輸送距離對(duì)直流輸變電工程投資的影 響不大，工程投資主要與設(shè)計(jì)輸變電容量有關(guān)，設(shè)計(jì)輸變電 容量增加一倍，工程投資也基本上增加一倍。在輸變電設(shè)計(jì) 容量得到充分利用的情況下(達(dá)到設(shè)計(jì)年利用小時(shí)數(shù))，兩者 對(duì)過(guò)網(wǎng)費(fèi)的影響互相抵銷。(2) 投資流程由于輸變電工程的施工不象大型水電站受 到施工場(chǎng)面等客觀因素和施工程序的制約，所以輸變電工程 施工進(jìn)度受工程規(guī)模影響不大，一般都能在46年內(nèi)完成。 對(duì)不同的工程，分年度投資流程相差不大，這方面對(duì)過(guò)網(wǎng)費(fèi) 的影響也不大。(3) 線損率線損率對(duì)過(guò)網(wǎng)

15、費(fèi)的影響同樣不大，對(duì)于輸電 距離從10 003000km的直流線路來(lái)說(shuō)，功率損耗一般為 5%10%，電量損耗為3%6%。(4) 年利用小時(shí)數(shù)年利用小時(shí)數(shù)乘以輸變電容量就是年 送電量，這一因素對(duì)過(guò)網(wǎng)費(fèi)的影響最大，是過(guò)網(wǎng)費(fèi)的決定性 因素。三峽、向家壩、溪洛渡設(shè)計(jì)年利用小時(shí)均為4700h左 右，俄中送電為5500h。由于受到水電裝機(jī)進(jìn)度的限制，致 使水電站外送工程剛開始建成的幾年內(nèi)送電量較少，年利用 小時(shí)較低，而前期又正是還貸付息的高峰期，對(duì)過(guò)網(wǎng)費(fèi)的影 響較大。這一點(diǎn)在三峽向華東送電的過(guò)網(wǎng)費(fèi)計(jì)算上體現(xiàn)得尤 為明顯，從下面的分析可以看出。將向家壩、溪洛渡、三峽、俄中送電工程的靜態(tài)總投資 （1 997年

16、價(jià)格）、設(shè)計(jì)輸電量和過(guò)網(wǎng)費(fèi)（1997年價(jià)格）等經(jīng)濟(jì) 指標(biāo)作一個(gè)對(duì)比，詳見表7。表中向家壩指向家壩向華中送 電480萬(wàn)kw，溪洛渡1指溪洛渡向華東送電640萬(wàn)kw，溪 洛渡2指溪洛渡向華中送電320萬(wàn)kw，三峽指三峽向華東送 電720萬(wàn)kw，三峽送電華中為交流輸電方案，不參與比較。表7向家壩、溪洛渡、三峽、俄中送電工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì) 比指標(biāo)靜態(tài)總投資（億元）設(shè)計(jì)輸電量（億kw h）過(guò)網(wǎng)費(fèi)（億kw h）單位電度過(guò)網(wǎng)投資（億kw*h）向家壩溪洛渡1溪洛渡2三峽俄中送電從上表可以看出，三峽向華東送電的單位電度過(guò)網(wǎng)費(fèi)投 資較低，為元/kw h（主要原因是三峽外送工程的換流站僅 考慮單端，其它送出工程為雙端，而這部分占靜態(tài)總投資的比重較大，如果三峽的輸變電投資包括雙端換流站，則三峽 為元/kw*h，和溪洛渡基本相當(dāng))，而過(guò)網(wǎng)費(fèi)卻相對(duì)較高， 達(dá)到元/kw«h，主要原因是三峽向華東送電輸變電工程建成 初期送電量較小。5結(jié)語(yǔ)通過(guò)以上分析可以得到以下幾個(gè)主要結(jié)論：(1) 大型水電站的電力外送是否經(jīng)濟(jì)送電距離的遠(yuǎn)近在 一定范圍