水力發電效益

現代的水電開發,除提供電力能源外,應貫徹水資源綜合利用的原則。在評價水電工程時，應全面考慮該工程在電力和水利兩個系統中所能發揮的效益。

基本介紹

• 中文名：水力發電效益
• 含義：水力發電工程建設效果的重要指標
• 類型：水力發電
• 意義：社會進步

基本信息

水電站提供電力、電量和發揮其他功能為社會創造的經濟價值和社會效益。它是評價水力發電工程建設效果的重要指標。

詳細內容

分類根據具體工程項目的建設任務和規模的不同，效益可分為三類。

經濟效益①售電經濟效益。向電網或用戶出售電力與電量所獲得的經濟收益，為水力發電最基本的直接效益和評價工程效益的重點。②給電網帶來的安全與經濟效益。水電站擔任電網的調峰、調頻（維持電網規定的周波水平）和事故備用等，提高電網生產運行的經濟性、安全性和可靠性所產生的經濟效益。③由於興建水電站後，可相應少建火電站，因而減少火力發電所需燃料用量和相應的開採與運輸費用。④綜合利用經濟效益。當水電站水庫具有灌溉、供水、航運、水產養殖和發展旅遊等一項或幾項功能時，則帶來相應的經濟效益（見水利工程效益）。

社會效益水電站提供電力能源，促進地區國民經濟發展，改善人民的物質與文化生活條件；當水電站水庫具有防洪功能時，可減輕或防止下游有關地區的洪澇災害，有利社會經濟的穩定發展；在偏僻地區建設水電站，可促進當地的經濟開發等。

環境效益利用水能發電，可減少燃煤發電對大氣的污染，有利於環境保護。水電站的水庫能改善和調節局部小氣候，有利於農林作物的生長，但對水庫的淹沒和浸沒損失，需採取妥善的處理措施。

效益指標水力發電效益指標主要有：①電力與電量，屬實物效益指標；②經濟效益指標與財務效益指標，是按不同價格或不同方法計算電力與電量(或僅計電量)銷售收入的貨幣效益指標。

電力與電量電力效益又稱容量效益,以千瓦計,是水電站在一定的水文條件、電網負荷特性和運行調度要求等情況下，能夠保證承擔電網要求的各類負荷的容量總和（包括工作容量及各種備用容量）。中國習慣上稱這一總容量為必需容量，英美等國稱之為保證容量，按電網預測負荷進行電力供需平衡確定，可等於或小於水電站裝機容量。

電量效益以水電站在一年內所發出的電量(kW·h)表示。在水電站裝機容量既定的情況下，水電站歷年的發電量，因河流天然來水量歷年不同而各異，故以多年平均的年發電量作為水電站的電量效益指標（見水電站年發電量）。在計算電力、電量銷售收入時，應扣除水電站內的廠用電、輸配電線路損失和電網不能吸收的部分，以實供電量與電力為依據。

此外,從電網運行角度,水電站的電力與電量效益可分為兩類。①靜態效益：指常規水電站和抽水蓄能電站向電網提供工作容量和相應電量，抽水蓄能電站利用電網低負荷時剩餘的發電容量抽水(習慣上稱為“填谷”)所創造的經濟價值；②動態效益：指常規水電站和抽水蓄能電站擔任電網的調頻、調相(維持電網的電壓水平)、同期事故備用、調整負荷、適應負荷大幅度陡漲需要和增加電網運行可靠性等功能而獲得的經濟效益。

經濟效益指標從國民經濟整體的角度分析計算的效益指標，用於論證水電建設項目的經濟可行性，比選建設方案。它是水電項目能夠實供的電力與電量，用電力影子價格計算的經濟價值，作為計算工程項目的國民經濟評價指標（經濟內部收益率、經濟淨現值等）中的經濟收益部分的依據。電力影子價格為反映電力生產真實價值的價格，可由市場價格換算求得。水電工程的經濟效益，通常是用替代火電站的建設投資和生產運行費用的折算值表示。水電建設項目的經濟效益指標，除發電的直接效益外，還應包括應有的間接效益，一併進行建設項目的國民經濟評價。（見水利工程經濟分析）

財務效益指標以水電工程項目為核算單位的角度分析計算的效益指標，用於論證建設項目的財務可行性。它是水電項目能夠實供的電力與電量(或僅計電量)，用電網平均市場價格計算的售電收入，為計算建設項目的財務評價指標（財務內部收益率、投資回收期限等）的財務收益部分的依據。（見水利工程財務分析）

估算方法電力與電量是水電建設項目的產出，為計算經濟效益和財務效益的基本依據，應力求估算正確。通行的估算步驟及方法如下。

①確定水電項目供電地區及聯入的電網，預測供電區內的電力電量的增漲需要，據以規定水電項目建設任務（當有發電以外的綜合利用要求時，應一併列入建設任務）。

②按選定的水電站正常蓄水位方案和水庫調度規劃，進行水能計算（河流水文資料應包括枯水、平水和豐水年份，系列長度不少於10～30年），根據水電站容量在電網中的比重，選擇水電站設計保證率，確定相應的水電站保證出力。

③水電站以保證出力運行，按預測負荷資料對枯水年份電網電力電量進行平衡計算分析，求出水電站可承擔電網負荷的工作容量和各類備用容量，初步選定水電站裝機容量。

④根據可以供應的水輪發電機設備的技術指標和運轉特性,核查水電站能夠擔任的工作容量和備用容量,最終選定水電站裝機容量（可包括為多發季節性電能的重複容量）。

⑤根據選定的裝機容量、水輪發電機特性、水庫運行調度計畫，進行水能計算，經過枯水、平水和豐水三種水文情況年份的電網電力和電量平衡，最終確定水電建設項目的電力和電量兩項實物效益指標和實供數值。

按照上述方法估算的電力電量效益指標，由於水文資料是過去年份的觀測結果，電力電量將來的增長需要是預測的，因而仍是預計的期望值。在工程建成發電後的整個生產期內（經濟壽命按50年計），當估算時所用的條件發生較大的改變時，包括河流梯級開發、河流天然來水量和可用於發電的水量、電網負荷特性與電源構成、各用水部門對水庫運行要求等客觀情況變化時，應根據實際情況，進行必要的修正，作為調整水電站生產調度計畫的依據。

研究方向水力發電效益的確定和評價，因為涉及水利和電力兩方面的技術經濟問題，河流水文現象和電力負荷又具有隨機特性，經濟價值的計算還受到國家財政稅收等政策的影響，所以有大量問題需要研究。其中經濟方面的電價問題、抽水蓄能電站和常規水電站的動態效益的經濟價值問題，均與評價水力發電的經濟效益息息相關。對於已建成的水電站，開展電網的安全經濟最佳化調度，進行水電站最佳化調度和水電站群的聯合調度運行，增加水力發電的效益，為世界各國水利電力工作者所經常關注和研究的課題（見水電站運行調度）。

參考書目

國家計畫委員會編：《建設項目經濟評價方法與參數》，中國計畫出版社，北京，1987。