小水电基本知识----------小水电项目的经济分析

llccqq · 发表于 2011-5-17 05:35

小水电基本知识

1．大中小型小电站是如何划分的？

　　按现行部标，装机容量小于25MW的为小型；装机容量25～250MW的为中型；装机容量大于250MW为大型。

2．水力发电的基本原理是什么？

　　水力发电就是利用水力（具有水头）推动水力机械（水轮机）转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械（发电机）随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转换过程。

3．水力资源的开发方式和水电站的基本类型有哪几种？

　　水力资源的开发方式是按照集中落差而选定，大致有三种基本方式：即堤坝式、引水式和混合式等。但这三种开发方式还要各适用一定的河段自然条件。按不同的开发方式修建起来的水电站，其枢纽布置、建筑物组成等也截然不同，故水电站也随之而分为堤坝式、引水式和混合式三种基本类型。

4．水利水电枢纽工程及相应农工住筑物按什么标准划分等级？

　　应严格按照原水利电力部颁发的《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》SDJ12－78执行，按工程规模（水库总容积、电站装机容量）大小来划分等级。

5、什么是流量、径流总量、多年平均流量？

　　流量是指性单位时间内水流通过河流（或水工建筑物）过水断面的体积，以立方米/秒表示；径流总量是指在一个水文年内通过河流该断面水流总量之和，以104m3或108m3表示；多年平均流量是指河流断面按已有水文系列计算的多年流量平均值。

6．小型水电站枢纽工程主要由哪几部分组成？

　　主要由挡水建筑物（坝）、泄洪建筑物（溢洪道或闸）、引水建筑物（引水渠或隧洞，包括调压井）及电站厂房（包括尾水渠、升压站）四大部分组成。

7．什么是径流式水电站？其特点是什么？

　　无调节水库的电站称为径流式水电站。此种水电站按照河道多年平均流量的水头进行装机容量选择。全年不能满负荷运行，在保证率为80%。，一般仅达到180天左右的正常运行；枯水期发电量急剧下降，小于50％，有时甚至发不出电。即受河道天然流量的制约，而丰水期又有大量的弃水。

8．何谓出力？怎样估算水电站的出力和计算水电站的发电量？

　　在水电站（厂）中，水轮发电机组发出的电力功率称为出力，河川中某断面水流的出力则表示该段水能资源。所谓水流的出力就是单位时间内的水能。

　　N = 9.81×QH

　　式中，Q为流量(m3/S)；H为水头(m)；N为水电站出力(W)。

对于小型水电站出力近似公式为

　　N = (6.0～8.0)×QH

　　式中(6.0～8.0)为水轮发电机组的效率系数

年发电量公式为

　　E = N×T

　　式中，N为平均出力；T为年利用小时数。

9．什么是保证出力？有什么作用？

　　水电站在较长时段工作中，该供水期所能发出的相应于设计保证率的平均出力，称作该水电站的保证出力。水电站的保证出力是一项重要指标，在规划设计阶段是确定水电站装机的重要依据。

10．什么是装机年利用小时？

　　指水轮发电机组在年内平均满负荷运行的时间。它是衡量水电站经济效益的重要指标，小水电站年利用小时要求达到3000 小时以上。

11．什么是日调节、周调节、年调节和多年调节？

　　日调节：是指一昼夜内进行的径流重新分配，即调节周期为24小时。周调节：调节周期为一周（7天）的。年调节：对径流在一年内重新分配，当汛期洪水到来发生弃水，仅能及所可能获得存蓄洪水期部分多余水量的径流调节，称不完全年调节（或季调节）；能将年内来水完全按用水要求重新分配，又不需要弃水的径流调节称完全年调节。多年调节：当水库容积足够大的可把多年期间的多余水量存在水库中，然后以丰补欠，分配在若干枯水年才用的年调节，称多年调节。

12．什么是河流的落差和比降？

　　所被利用河流段的两个断面水面的高程差称为落差；河源与河口两个断面水面的高程差称为总落差。单位长度的落差称为比降。

13.什么是降水量、降水历时、降水强度、降水面积、暴雨中心？

　　降水量是为一定时段内降落在某一点或某一集而面积上的总水量，以mm表示。降水历时是指降水的持续时间。降水强度是指单位面积的降水量：以mm/h此表示。降水面积是指降水所笼罩的水平面积，以km²表示。暴雨中心是指暴雨集中的较小的局部区域。

14．什么是水电站设计保证率？年保证率？

　　水电站的设计保证率是指在多年运行期间正常工作的时段数与总运行时段之比的百分率；年保证率指多年期间正常发电工作年数占运行总年数的百分比。

15．编制设计任务书的目的是什么？

　　编制小型水电站设计任务书的目的是为了能够确定基本建设项目，并作为编制初步设计文件的依据。它是基本建设程序之一，也是主管部门进行宏观调控的手段之一。

16．设计任务书的主要内容是什么？

设计任务书的主要内容有八个方面：

应包括流域规划、可行性研究报告的全部内容。与初步设计也是一致的，仅在研究问题的深度上有所区别。
针对流域内建筑地段的工程地质及水文地质条件进行分析描述，可进行1／50万（1／20万或1／10万）地图的收集，只进行少量地勘工作。对划定设计方案区的地质条件，基岩可利用深度，河床覆盖层深度，及主要地质问题要弄清。
收集水文资料，并分析计算，选定主要水文参数。
测量工作。收集建筑区1／5万、l／1万地形图；施测坝址厂房区 1／1000～l／500地形图。
进行水文、径流调节计算。各种水位、水头的选择与计算；近远期电力、电量平衡计算；装机容量，机组机型及电气主结线初步选择。
比较选定水工建筑物型式和枢纽布置，进行水力学、结构和稳定计算、工程量的计算。
经济评价分析、论证工程建设的必要性及经济合理性评价。
工程对环境影响评价、工程投资估算和工程实施计划。

17、什么是工程投资概算？工程投资估算及工程预行？

　　工程概算是以货币形式编制工程所需全部建设资金的技术经济文件。初步设计总概算则是初步设计文件的重要组成部分，是考核经济合理性的主要依据。经批准的总概算是国家承认基本建设投资重要指标，也是编制基本建设计划和招投标设计的依据。工程投资估算是在可研阶段做出的投资数。工程预算是在施工阶段做出的投资数。

18．为什么要编制施工组织设计？

　　施工组织设计是编制工程概算的主要依据之一，要按照所确定的施工方法、运输距离、施工方案等多种条件，对号查编单位工程估算表计算单价，是概算最基本的工作。

19、施工组织设计的主要内容是什么？

　　施工组织设计的主要内容是施工总平面布置、施工总进度、施工导流、截流方案、对外交通、建材来源、施工方案及施工方法等。

20．现行水利水电基本建设工程有几个设计阶段？

　　按水利部的要求，应该有流域规划；项目建议书；可行性研究；初步设计；招标设计；施工图设计等六个阶段。

21．水电站主要经济指标有哪些？

单位千瓦投资，是每千瓦装机需要的投资。
单位电能投资，是每千瓦时电量需要的投资。
电能成本，是每千瓦时电量支付的费用。
装机年利用小时数，是衡量水电站设备利用程度。电能售价，是每千瓦时电量售给电网的价格。

22．水电站主要经济指标如何计算？

　　水电站主要经济指标按下列公式计算：

　　　　单位千瓦投资=水电站建设总投资/水电站总装机容量

　　　　单位电能投资=水电站建设总投资/水电站多年平均发电量

　　　　装机年利用小时数=多年平均发电量/总装机容量

小水电项目的经济分析

　　小水电项目的经济分析包括经济评估、财务分析和敏感性分析。经济分析用来判断某一项目是否可行或用来选定有关参数，财务计算用来判别建设小水电项目在财务上是否是可行，而敏感性分析可以告诉我们某些基本参数的变化对以上两项分析结果的影响。用投资、工程量、包括木材、钢材和水泥等建筑材料的消耗量及劳动力等指标来比较估计小水电的每千瓦和每千瓦时造价也是简单可行的办法。

　　项目投资

　　小水电工程投资包括土建工程、机械和电气设备、土地征用补偿以及其他投资。对于综合利用项目，可以根据各种用途的利益或用水量的比例来分摊投资。对于那些其它效益不是十分显著的项目，全部投资都应由主要得益者承担。例如，若某一水库主要用来灌溉，其装机容量较小，发电用水量和发电时间跟灌溉需求相比是次要的，则小水电的投资只计算建设小水电厂的土建和机电设备投资。为了分析和比较小水电的效益，算出单位千瓦投资是必需的。

单位千瓦造价。根据统计数据，目前这个数字约为6,000—8,000元/kW左右。影响这个数字的主要因素是电站是否有蓄水池或水库，以及怎样造成水头等。通常径流式电站单位千瓦造价相对较低。
单位电能投资。我国在80年代的单位电能投资约为0.3—0.4元/kW，目前大约是1.5—3.0元/kW。
电站年运行小时。年运行小时与售电价是评价其经济效益的一个非常重要的指标，它可以用来判断装机规模是否合适。
装机容量和保证出力的比例。一般认为这个比例可以用来估计装机容量是否足够大，中国的实践认为装机容量应为保证出力的2—3倍左右（但国外认为这个数字明显偏大）。考虑到有些电站的书殊情况，比如调节能力较差以及小水电所占比例较大，或者完全是由小水电组成的电网（完全没有火电），则这个比例不能太大。
发电的年运行费用。发电的年运行费用是指小水电在一年内所需的总费用，它由两部分组成，包括直接运行费如维修费、人员工资、电厂消耗及行政管理开支；以及间接运行费如折旧等。在统计分折时，折旧费可以用折旧率的1/n表示。如：某一小水电设备的使用寿命为25年，折旧率为4.0％。当做粗略估计时，可以采用综合折旧率，此时，小水电的年运行费用可以用与总投资的比例来表示。对大水电，这个比例是3—5％，而对于小水电来说，这个数值要大些。折旧费约为总运行费用的40～50％左右。
小水电的直接经济效益。总的来说，建小水电的地方一般很难有其它合适的能源可以利用，因此小水电的经济效益不能用与其它能源进行比较的形式来分析，而要通过卖电收入来确定，中小水电全年毛利润等于售电量与电价的乘积。

　　财务分析

　　一般地说，与其它水利项目不同，小水电的直接经济收入就是毛收入。由于这个原因，在实际当中，除了经济评价之外，我们很少再进行财务评价，除非项目的效益和收入有明显的差别。

　　敏感性分析一般比较受重视，有些变动因素和范围必须考虑。每次进行敏感性分析时，变动范围一般在10—20％之间，这取决于相应变动因素的可靠度。只能考虑一个或最多两个变动因素，如果计算得出的指标，如益本比（B/C）或经济内部回收率（EIRR）等是行得通的，则变动是可以接受的。由于中国的实际情况，应该考虑以下基本情况：

小水电项目主要由乡、村规划和建设，每年都有上千座新电站建成。由于规模小，投资少，建设周期短，投资回收期短，以及利率对于经济分析的影响较小，故建议使用静态方法来检查和论证建设项目。因为这种方法比较显而易见，静态方法主要适用于微型水电。当然，其它方法也可用作参考。
关于项目的财务效益，在中国也有许多争论。问题出在1980年代，当时新建了许多小电站，其中许多都在财务上亏本，还不出贷款，主要原因是电价低得不合理，特别是卖给国家电网的电价；建设费用的持续上升；一些电站年利用小时数偏低；输电、配电线路损失大；加上一些小水电站人员配备人员过多等等。

　　虽然工程造价逐年上升，但卖给国家电网的售电价却在很长一段时间内一直保持在0.05—0.15元/kWh左右，直到近几年才在有些省有所改变。最近，许多省都调整了小水电的上网电价，新建的电站上网电价平均可达0.25—0.40元/kWh左右，这大大地提高了新建电站的财务效益。上述其它影响小水电财务效益的不利因素也在改进之中。在中国，一般还要分析电站单位千瓦装机容量产生的直接财务效益。分析表明，若电站的年利用小时数超过3000，发电成本低于0.08元/kWh，售电价格超过0.30元/kWh，则该电站的直接财务效益是可以接受的。

　　当然，对于不同的地区、不同技术参数的电站，效益也是不同的。在评估一个规划中的电站时，我们必须同时考虑以上所述经济分析的结果和社会效益（间接效益）。小水电的经济价值不仅仅是发电，更重要的是在边远地区建设小水电站能推动当地经济和文化的发展。

　　小水电项目的经济评价

　　小水电项目的成本计算包括投资预算、运行及维护费用估算、对于综合利用项目还应考虑总投资中的成本分摊等。

小水电站的固定资产投资。包括永久工程，如坝，引水工程，前池，压力钢管，厂房，变电站，输电线路等；附属建筑物和临时工程；配套工程，如交通运输和水利配套工程；移民和环保费用；勘察、设计、科研费用，预备费包括基本预备费和价差预备费，利息及固定资产贷款和其它费用；
小水电项目的年运行及维护费。包括：发电成本，如水费、年修理及维护费、工资福利、年折旧费、分期偿还费用、固定资产投资贷款的利息偿还等。还包括供电成本。如用于发电的年运行及维护费用，年折旧和分期偿还费用及支付发电工程固定资产投资贷款利息等。以及税收和附加费，如增值税、教育附加费及城市建设附加费及所得税等。
不同用途的成本分摊。对于综合利用项目，小水电应和其它用途如防洪、供水等一起分摊总投资，分摊的原则应根据各用途所用水的实际体积如库容、水量等来分摊总投资；或根据各用途所得利益的比例来分摊总投资；也有根据各用途的最优替换项目的投资来分摊；以及由各方商定的其它办法等。

　　在进行小水电项目经济评估时，还应考虑到：

利润计算。根据售电量确定，销售利润为净售电量和电价的乘积。
财务评价。由现金流表来表述，最后得出的财务内部收益率应大于10％。
经济评价。经济评价的主要指标是经济内部回收率，一般要求此值大于12％。　　
不确实定性分析。不确定性分析包括盈亏平衡分析、敏感性分析及风险分析。对于小水电项目，由于小水电所发电的可变成本所占比例很小，一般无须做盈亏平衡分析。小水电的敏感因素可以选为：项目资产投资，年利润，年运行/维护费用。相应的变化范围为：资产投资及运行或维护费用变化±10％—20％；年利润变化±10％—20％。敏感性分析主要评价当敏感因子在规定的范围内变化时，对FIRR和ElRR的影响。风险性分析主要是评价为了获得某一利润时所承担的风险程度，经济评价的结果跟某些随机参数如总投资、年发电收入、年运行或维护费用及建设期的变化而变化。即使在不同的阶段，由于设计的深度和广度不同，经济评价的结果也会有所变化。因此对于某些重要工程，为了获得尽可能多的决策信息，经济评价和风险分析是必须的。风险分析包括的参数有：资产投资、年利润、年运行或维护费及建设期等。根据对这些参数的分析，可以确定风险度或者得到规定的决策参数如FIRR的可能性。

tengizxi · 发表于 2011-5-17 08:30

设计任务书的主要内容有八个方面：

应包括流域规划、可行性研究报告的全部内容。与初步设计也是一致的，仅在研究问题的深度上有所区别。
针对流域内建筑地段的工程地质及水文地质条件进行分析描述，可进行1／50万（1／20万或1／10万）地图的收集，只进行少量地勘工作。对划定设计方案区的地质条件，基岩可利用深度，河床覆盖层深度，及主要地质问题要弄清。
收集水文资料，并分析计算，选定主要水文参数。
测量工作。收集建筑区1／5万、l／1万地形图；施测坝址厂房区 1／1000～l／500地形图。
进行水文、径流调节计算。各种水位、水头的选择与计算；近远期电力、电量平衡计算；装机容量，机组机型及电气主结线初步选择。
比较选定水工建筑物型式和枢纽布置，进行水力学、结构和稳定计算、工程量的计算。
经济评价分析、论证工程建设的必要性及经济合理性评价。
工程对环境影响评价、工程投资估算和工程实施计划。