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长江干流龙头龙盘水电站的综合效益
2014/11/13 7:08:14    新闻来源:中国水力发电工程学会
 

长江干流龙头龙盘水电站的综合效益

安申义[i]

中南勘测设计研究院,湖南  长沙  410014

【摘要】龙盘(原名虎跳峡)水库具有多年调节性能,为滇中引水最佳水源点,金沙江中游及长江龙头梯级水库电站,在水力发电、节能减排,减少雾霾、防洪、抗旱、补水枯期流量、改善黄金水道、发展旅游业、促进库区移民发家致富等方面意义重大,综合利用效益显著。

【关键词】龙盘水库电站  滇中引水工程  库区移民安置  综合利用效益

1.  长江龙头水库的特征

1.1  单库容比较

龙盘水库和三峡水库是长江干流两个最大的水库,也是我国已建和未建的最大型水库,前者是梯级的龙头,是长江干流唯一的多年调节水库,正常蓄水位2010m,库容系数0.48,调节库容215亿m3,防洪库容130亿m3,后者是梯级的库尾,库容系数仅0.04,调节库容165亿m3,防洪库容221.5亿m3。金沙江中下游及长江干流共有17个梯级水电站,除龙盘外有3个是季调节水库,另外13个是日、周调节水库,枯水期出力大大降低,相当部分不能作替代容量。

1.2  水库利用水头高、水库蓄能大

龙盘坝高276m,到葛洲坝梯级的总水头约1800m满库时蓄能908亿kWh,相当三峡水库一年的发电量,每立方水可发4度电。国外最大的蓄能水库,调蓄电能仅480亿度,仅为龙盘的53%。龙盘蓄能相当于下游16个梯级调蓄电能的3倍,极有利于保证梯级和联合电网的供电质量和供电安全。

1.3  调蓄能力强,补偿作用大

全梯级保证出力4230kW,比无龙盘时增加1380kW,相当长江三峡电站保证出力的2.7倍。龙盘本身装机容量420kW,增加容量倍数3.3;龙盘本身年发电量175亿kWh,下游梯级年增加发电量217亿度,枯水期电量增加到620亿度,达3.5倍,说明枯水年枯水期龙盘作用巨大,龙盘水库对防洪、抗旱、供水、航运、压咸作用显著。

1.4  工程投资和经济效益的差别

滇中引水工程投资在有龙盘水库时约为630亿元;无龙盘水库时,约为970亿元。龙盘水库的防洪经济效益约为每年20亿元,按照水库运行50年,社会折现率8%折算,防洪效益净现值为245亿元。无龙盘水库时,减少可替代出力700万千瓦,相应替代投资280万元,合计825亿元,建设龙盘水库电站相应节约能源投资195亿元。

采用基准电价0.39/度(含税),枯水期电价上浮30%,丰水期下降20%,平水期电价不变,按此计算,龙盘年效益74亿元,下游增加效益159亿元,增加全梯级效益233亿元,经济效益十分明显。

2.  综合效益

2.1  滇中引水的最佳水源

滇中引水工程调水量为34.2亿m3,存在两个可行的水源方案,一个水源方案是从龙盘水库石鼓取水,此为最佳水源,线路近,地质条件好,水源充分,引水工程总投资约675亿元,另一个水源方案是奔子栏取水,引水工程总投资973亿元。两个水源方案引水工程总投资相差298亿元,前者运行费用也省。如果采用奔子栏水源方案,由于没有龙头水库,引水后下游一系列水电站群的发电量将相应减少,年减少发电量约110亿kWh,下游梯级电站群将减少年发电收入33.0亿元,合计相当于年付出成本52.5亿元。龙盘石鼓水源方案的提水费和年运行成本约为15.3亿元,仅为前者的30%,说明奔子栏水源方案绝不可取。

2.2  节能减排、减少雾霾

龙盘水库电站共增加梯级年发电量(175+217)亿kWh,相应每年可减少煤炭消耗约1840t,减少二氧化碳排放约3780t,还可减少二氧化硫、氮氧化物及粉尘、废水的排放,减排效果显著。近年来,我国华北地区雾霾严重,空气质量越来越差,严重影响人们正常生活,燃煤火电是个重要原因。因此,要加快发展水电、风电、太阳能等可再生能源。雾霾发生主要在枯水期,龙盘水库增加枯水期电量620亿kWh,增加梯级保证出力1380kW,对消减雾霾正是时机,也最有效果。如果水电风电扩大联网,加强补偿调节,对消除雾霾将是很大的福音。

2.3  龙盘防洪是长江防洪体系的重要组成部分

龙盘水库预留防洪库容130亿m3,相当一个洞庭湖的防洪库容。汛期迟,库容大,7月份起即可大力蓄洪,避开与城陵矶洪峰遭遇。主要拦蓄78月份洪量,洪水资源化。初步分析,如遇1954年型大洪水,龙盘水库可减少长江中下游分洪量约90亿m3,防洪效益约为350亿元。

2.4  龙盘水库可防长江中下游大旱

近年来,随着气候变暖,长江中下游也出现了一些极端天气与气候事件。20065~9月份,川渝等地遭受了严重干旱。重庆市出现了百年不遇的特大干旱,全市受灾人口2100万人,占总人口的68%,农作物受灾面积近2000万亩,占耕地面积的83%,经济损失近100亿元。2007年夏季,湖南省出现大范围持续高温少雨天气,湘、资、沅、澧四水及洞庭湖全面进入最低枯水位。长沙、株洲、湘潭等地出现了严重干旱和饮水困难,部分船舶搁浅。具有多年调节能力的东江水库水电站加大发电出力,以平均出库流量209 m3/s为湘江补水,对缓解环境用水紧张局面发挥了积极作用。鄱阳湖是我国第一大淡水湖,丰水年份水域面积可达4000km2以上,而2007年鄱阳湖水域由于严重干旱,湿地面积已减少到50 km2,给1000多万人的生活造成严重影响;2013年鄱阳湖湖底全部干掉。2009~2011年,云南连续三年大旱,旱灾损失严重。2011年长江中下游遭遇50一遇大旱,类似这类大旱,只有多年调节的龙盘水库才能起到无可替代的重要作用。

2.5  补水枯水期流量、改善黄金水道

龙盘水库调节库容215亿m3,一般枯水期为长江中下游补水147亿m3,特枯年可补水200亿m3,可以增加河道枯水期流量和航深,有利于改善黄金水道。根据目前情况,枯水期宜昌流量约6000m3/s左右,万吨船队难以通行。汉口至重庆1284km,每年可以通行的时间约为6个月。万吨船队通达重庆,在无龙盘水库情况下,每年约有7个月,而有龙盘水库的情况下,约有11个月(宜昌站流量在8000m3/s以上),其中,每年12月份结合适度控制长江口咸潮入侵,大通站枯水流量一般应不小于13000m3/s,或宜昌流量达8200m3/s以上。万吨船队按每年多运行4个月,船运货量就可增加三分之一,航运效益十分显著。

2.6  发展库区旅游业

库周旅游资源十分丰富,但开发程度一般,且景点分散。龙盘水库建成后,坝高276m,水库干流总长265km,且可以通航,水库面积373km2,将形成云南第一生态大湖。将奔子栏景区、白马雪山、黎明老君山景区、滇金丝猴公园、长江第一湾、玉龙雪山、哈巴雪山、虎跳峡峡谷景点等有机结合在一起,形成龙盘水库百里画廊,并可与丽江市和香格里拉的旅游业融为一体。

水库大坝是库区主要依托的重要旅游资源之一,是库区旅游的亮点,高峡平湖,岛屿、半岛,水上度假,大面积水域形成的小气候和避暑胜地,森林公园、湿地公园,依托库区优越生态环境,开展漂流、野营,观光、度假、娱乐、休闲。虎跳峡徒步探险,石鼓红色文化,比起新安江、三峡水库来,具有景点更丰富、更集中、更美丽、水质更好的特点。相比起来龙盘水库建成后旅游业将会很快发展。

3.  促进库区移民脱贫致富

水库淹没耕地19.20万亩,库区移民约10万人。2010年库区各县农民人均纯收入3300/人,人民生活较为艰苦,但已有水库移民采用耕地逐年补偿和其他有效措施,受到了移民群众的拥护。相比起来,龙盘水库移民安置还有三大优势。

3.1  发展库区优势产业

如前所述,龙盘水库建成后,将成为世上少有的旅游胜地,旅游业将大有所为。库周剩余林地面积尚有691万亩,规划林果4.58万亩,林下作物3.58万亩,种植松茸10万亩,培育菌类约10万亩,另可设立若干林果加工厂。

渔业发展规划。水库水域面积大,水质好,在保护生态环境的前提下,可适当发展绿色生态大库养鱼、网箱养鱼,大库捕捞船只700艘,鱼苗种场养鱼苗7000万尾,库周流水养鱼60亩,可建成云南最大的渔业养殖场。

除建筑业外,通过发展库区优势产业,近期可以为移民提供6.1万就业岗位,移民可以获得年人均收入4400元。

3.2  研究库区耕地补偿费入股安置方式

云南已推行水电站库区耕地逐年补偿政策,补偿费普遍高于淹没前的土地收益,受到移民群众的拥护。现正研究以库区耕地补偿费按优先股的方式、参股龙盘水电站,耕地补偿费仍按年产值的16倍,股金年利息初步考虑取8%,这比一般年贷款利息高得多,其耕地的收益比前者还有较大增加。

3.3  龙盘水库对下游梯级的补偿,可共享增量效益

下游梯级电站群增加的补偿效益扣除有关建设成本和管理成本外,由受益电站和施益电站按照50%分配。施益电站所得的补偿收益优先用于提高施益电站开发的积极性,使项目具有财务可行性,以保障电站正常运行,其余部分可由施益电站所在地方政府和移民合理共享。

初步估算,到设计水平年,水库移民人均总收入约为1.8万元,比不建库约提高一倍。



[i]作者简介:安申义(1926-),男,河南西平人,教授级高级工程师,中南勘测设计研究院原副院长

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