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让世界最大水电站“送得出、落得下”

作者:中国储能网新闻中心  来源:中国能源报  发布时间:2017-1-11 12:27:00

王信茂,曾任水电部西北勘测设计院副院长,能源部、水利部水利水电规划设计总院副院长,电力工业部规划计划司副司长、司长,国家电力公司计划投资部主任,电力工业部(国家电力公司)三峡工程办公室主任,国家电力公司动力经济研究中心主任。上世纪90年代,在原电力工业部规划计划司任副司长、司长和在担任原国家电力公司计划投资部主任兼电力工业部(国家电力公司)三峡工程办公室主任期间,直接参与了三峡输变电系统工程的规划及实施工作。 

最高权力机关首审工程立项

三峡电站是当今世界最大的水电工程,举世瞩目。如何让如此体量的三峡电站的电力发得好、送得出、落得下、用得上,是一道难题。

由于三峡工程电力系统论证、规划、设计工作量巨大,系统复杂,影响范围广,所以,党中央、国务院及有关领导对其论证工作极其重视,组织了大量专家,进行了长期研究,反复论证。

三峡工程电力系统论证工作历时30余年,共完成系统论证、规划设计报告50余卷。论证过程大体上分为三个阶段:第一阶段是从1958年至1992年,为三峡工程可行性研究阶段,期间开展了电力系统研究论证,从发电效益出发,论证了三峡电站建设的必要性和经济性,并确定供电范围;第二阶段是从1992年至1995年,为三峡工程经国家决策后对输电系统全面规划设计阶段,期间开展了优化供电范围,确定了输电方式、电压等级、输变电工程规模等工作;第三阶段是从1995年至2002年,为系统设计的滚动研究阶段,根据已确定的电网结构进行仿真计算和实验模拟,校核三峡输电系统的适应性和可靠性,同时根据电力市场的变化开展电能消纳方案研究与调整。

经过长期研究论证形成可行性研究(含输变电系统规划)报告,最终在1992年第七届全国人民代表大会第五次会议上通过了兴建长江三峡工程的议案。这是我国最高权力机关首次审议工程立项。

三峡输变电工程是三峡工程的重要组成部分,是使三峡发电效益得以充分发挥的基本保证。它不同于一般大型水电工程送出的规划设计,其涉及供电范围广,建设持续时间跨度长,具有特殊的艰巨性和复杂性,是一项起点高、反映我国当代先进输变电技术水平的巨大系统工程规划。

筹资方案审定时间紧迫

三峡输变电工程的筹资方案非常重要,因为当时全国资金紧张,不像现在宽裕。那时全国缺电的主要原因就是缺少资金建设电站,所以才有了集资办电等改革措施。换言之,三峡输变电工程建设资金的筹集是非常棘手的问题。

当时筹资方案的审定工作时间紧迫。为了支援三峡库区用电,四川长(寿)万(县)输变电工程在1996年已经开工——这是三峡输变电工程的第一个单项工程;同时,三峡枢纽工程进展顺利,于1997年11月大江截流,为了满足第一批机组投产送出,这就需要我们在1998年开始陆续开建输变电工程,加之电网工程需要提前调试,所以,必需尽快落实建设资金筹措方案。

为此,业主单位原国家电网建设有限公司(下称“电网公司”)提出了《三峡输变电工程筹资方案(送审稿)》(下称《筹资方案》),并于1997年1月31日上报给了原电力部。随即,电力部三峡工程办公室(办公室挂靠在电力部规划计划司,下称部三峡办)会同部计划司、经调司对《筹资方案》进行了初步研究,并将研究意见向时任原电力部副部长陆延昌做了汇报。

1997年2月20日,时任电力部副部长赵希正主持召开了部长办公会议,讨论、研究《筹资方案》。那时部长史大桢因公离京,所以由副部长赵希正主持了部长办公会议。部长办公会议原则同意《筹资方案》,并明确了关于其测算依据:一是1994年国务院第44次总理办公会议纪要明确的“三峡工程输变电系统所需的248亿元资金,按照‘谁受益、谁负担’的原则,可在直接受电地区加征电网建设基金(华中、华东地区从1999~2008年每度电征收在一分钱之内),并通过出口信贷来筹集”;二是1995年国务院三建委《关于三峡输变电系统设计的批复意见》(国三峡委发办字[1995]35号)批准的三峡输变电工程总量,同时明确的三峡输变电系统总投资按248.22亿元控制;三是1996年12月26日国务院三建委会议明确三峡输变电工程静态投资275.32亿元(1993年5月末价格);四是按照总理办公会议纪要精神,三峡输变电工程建设资金由征收的三峡电网建设基金、利用出口信贷、电网收入再投入以及银行贷款四部分组成。

对外统称“三峡工程建设基金”

部长办公会后,由部计划司牵头,部三峡办、有关司局和“电网公司”参加,根据部长办公会的精神和要求,共同完善、补充形成了我们电力部的《筹资方案》。

其中,关于三峡电网建设基金征收范围和标准,我们部的《筹资方案》研究了如下方案:在直接受电的华中、华东地区现有征收的三峡工程建设基金(以下简称三峡基金)额度(即7厘/千瓦时)的基础上,对上海、江苏、浙江及湖北四省市再加征8厘/千瓦时,对安徽、河南、湖南及江西四省再加征6厘/千瓦时;四川省不再加征,只使用已出台的3厘/千瓦时三峡基金。本方案可避免在非直接受益地区征收,体观了“谁受益、谁负担”的原则,且征收的标准在1分/千瓦时以内,符合1994年国务院第44次总理办公会议纪要要求。

关于起征年限。最初国务院第44次总理办公会议建议起征年限为1999年,但考虑到以下几个原因,我们建议做出适当调整:第一,三峡输变电工程一般都要比机组更早一些投产,直流工程调试也需要较长时间;第二,尽量降低征收标准;第三,根据测算,如果从1999年开始征收,则1998年就需开行贷款16亿元,若提前开始征收,则2000年前除长万线外不再需要开行安排贷款。因此,我们建议三峡电网建设基金出台时间是1997年,到2008年终止。

关于征收方式,一开始国务院开会都称为“三峡电网建设基金”,为了减少基金征收名目,我们建议三峡电网建设基金对外统称为“三峡工程建设基金”,专项用于三峡输变电工程建设,由国家电力公司负责管理。

在三峡输变电工程动态投资及其资金结构方面,按照我们部的《筹资方案》测算,三峡输变电工程建成时的动态总投资是615亿元,其中价差预备费257亿元,建设期总的贷款利息79亿元。

在输电价格及经济效益分析方面,根据《筹资方案》,三峡输变电工程全部投资财务内部收益率为12.2%,资本金财务内部收益率为11.4%,不含税平均输电价格为0.185元/千瓦时。

在电价方面,最终国务院决定三峡电送到各省市的落地电价,原则上按照受电省市电厂同期的平均上网电价水平确定,并随受电省市平均电价水平的变化而浮动。因而三峡电在经济上具有竞争力。到2003年三峡发电时,当时全国普遍缺电,所以,各地都抢着要三峡电。

电力部认为,上述《筹资方案》是可行的。在1997年3月19日经陆延昌副部长签发后,电力部以《关于三峡输变电工程筹资方案的请示》(电计〔1997〕146号文件)上报国务院三建委,请国务院三建委尽快审批。

输变电工程整体打包审批

1997年12月25日上午,我随陆延昌副部长参加了时任国务院副总理邹家华主持的国务院三建委会议,审定三峡输变电工程筹资方案及有关问题。出席会议的有时任国务院副秘书长周正庆、国务院三建委副主任郭树言、国务院三峡工程建设委员会办公室(下称国务院三峡办)副主任李世忠、中国电网建设有限公司(即原“电网公司”,1997年6月3日改为此名)总经理周小谦以及国家计委、财政部、中国人民银行、国家开发银行等有关部门的负责同志。

会上主要由李世忠副主任就三峡输变电工程资金需求测算情况和《筹资方案》作了汇报。会议认为,《筹资方案》测算比较合理,符合国务院确定的筹资原则,比较现实可行,原则同意国务院三峡办的汇报,建议总理批准。

会议原则同意三峡输变电工程资金需求测算结果,即根据1993年5月末价格水平审定的静态投资275.32亿元,动态投资为589.42亿元。原则确定筹资方案安排为:三峡基金286.14亿元;电网收益再投入72.52亿元;开发银行贷款91.78亿元;利用外资(主要为出口信贷)138.98亿元。

邹家华副总理在会上说,实施过程中如果电量增长速度等边界条件发生变化,筹资各渠道的结构会有变化,可在实际执行中经审批后再作相应调整。

会议还指出,“三峡输变电工程作为三峡工程重要组成部分,在作为一个整体项目报国家计委备案后,列入国家固定资产投资计划。其单项工程建设进度要与枢纽工程紧密衔接,由业主统筹安排,随年度计划确定”。这是一项重大改革措施,即在三峡输变电工程整体打包审批后,各具体项目不再需要国家计委逐项批复,只要备案就行了。当时我们最担心的就是单项工程一个个审批,可能会拖延时间。现在看来,三峡输变电工程之所以能顺利建成,当时采用的同期立项、整体批复、分步实施、滚动优化建设模式是功不可没的。

会议还明确,三峡基金对保证三峡工程建设起着最基本、最关键的作用,国家电力公司和财政部要继续做好这项基金的征收管理工作,同时继续实行现有对三峡基金免征(或先征后返)的税费政策。这些都是好政策。

此次国务院三建委审定《筹资方案》后,三峡输变电工程投资规模、筹资方案、具体管理都已确定,支持政策也给了,标志着工程建设资金已基本落实。

电能消纳研究工作就绪

为确保三峡电力发得好、送得出、落得下、用得上,1997年12月25日上午召开的国务院三建委会议还要求,由国家计委牵头组织电力部等有关方面,尽快研究三峡电价和接受地区的电力电量平衡问题,同时继续抓紧协调、落实与三峡输变电工程配套的输变电工程项目规划和建设。

为做好三峡电能的分配和消纳工作,电力部(国家电力公司)要求1998年底提出初步研究成果。为此,原国家电力公司成立了由总工程师冉莹为组长的研究小组,具体工作由公司三峡办、计划投资部牵头,与电规总院共同组织中南院、华东院、西南院和清华大学完成。当时我具体组织了这项工作。

三峡水库为季调节水库,全年出力很不均匀。一是三峡主要发电量集中在5-9月,期间发电量超过全年的60%,尤其是6-9月四个月最为集中,不论丰、平、枯水文年,占全年发电量都在50%以上;二是不论何种水文年,全年都有5-6个月的枯水期,期间保证出力只有500万千瓦左右;三是三峡在6-9月四个月丰水期中由于水库必须留足防洪库容(库水位限制在145米),因此基本无调节库容,此时段三峡处于径流式水电站状态。

我们的研究思路是,根据三峡电站水库调节性能、出力特性,以及华中、华东和川渝电网需电水平、负荷特性和电源结构特点,按照资源优化配置的原则,以三峡输电设计能力为基础,各方案总体成本最小为目标,即全社会的成本最小,提出三峡电站电能逐年逐月合理消纳方案。

1998年3月中旬,公司计划投资部研究提出了研究工作大纲。即三峡电站电能合理消纳研究工作分为两个层次,第一个层次是三峡电能在华中、华东、川渝三大区电网中的合理消纳,第二个层次则是三峡电站电能在各省市电网中的合理消纳。

当时成立的研究小组首先对三峡供电地区八省两市电力市场进行了调查,确定较为符合实际的负荷水平和负荷特性,同时对各电源点的造价、煤价、煤耗资料参数进行了调研。在此基础上,研究小组经过5月、6月、8月、10月四次集中工作,对华中、华东和川渝电网的电源建设方案进行优化计算,对各方案各网接受三峡电站电力电量的能力、特点和存在的问题及今后规划电源如何适应三峡电站要求进行了分析计算。

1998年3月电力部撤销。同年4月底,国务院会议明确了三峡工程电力电量分配及电价问题由国家计委负责研究落实。此后,公司研究小组多次向国家计委基础产业司作了汇报。

方案拟定遵循“四条原则”

当时我们确定了方案拟定的四条原则。一是最大限度发挥三峡水电站的发电效益,尽可能不弃水或少弃水。二是近期和远期相结合。三是三峡电能分配要与各地区电力发展长期规划相衔接。分配到各地区的电力电量,纳入当地电力电量平衡,作为制定电力发展长期规划的基础。各地首先消纳三峡电能,再安排其它电力建设项目,避免重复建设。四是三峡向三大网的设计输送能力已经国务院三建委审定为:华中1200万千瓦、华东720万千瓦、川渝200万千瓦,输电设计能力应作为方案拟定的重要基础。

根据以上原则,在1998年12月底,公司计划投资部和电规总院完成了《三峡电站电能合理消纳研究(汇报稿)》,并向时任国家电力公司副总经理查克明做了汇报。公司领导充分肯定了研究成果,并以此为依据,向原国家计委基础产业司、国家经贸委电力司做了汇报,那时国家经贸委电力司司长是史玉波。他们均肯定了《三峡电站电能合理消纳研究》报告,认为报告对三峡供电区“十五”规划编制具有重要指导意义。同时建议对报告中提出的三峡电力电量在八省两市的消纳值,以适当方式与有关省市政府、电力公司见面,让地方政府对此引起高度重视,控制新开工项目,限制地方小火电发展。即建议我们与各省市沟通,看看大家有无意见。

1999年2月,原国家计委组织专家对《三峡电站电能合理消纳研究》进行了审查,随后国家计划委基础产业司以该报告所作的结论为基础,根据国家的产业政策和专家提出的意见以及一些边界条件的变化,对三峡电站电能合理消纳方案作进一步研究修改。2000年4月,原国家计委基础产业司在井冈山会议上正式提出了三峡水电站电力电量初步分配方案。

为何三峡电力不送重庆?

但2001年消纳方案发生了重大变化。即2001年,国务院根据“西电东送”方针和广东“十五”期间电力平衡需要,决定三峡(华中)向广东送电300万千瓦。为此,我们再次对三峡电站电能在广东、华中(当时为华中四省)和华东的合理消纳进行了研究,提出了《三峡电力在华中、华东和广东的合消纳研究》报告。

同年,经报国务院批准,原国家计委正式下发了《印发国家计委关于三峡水电站电能消纳方案的请示的通知》(计基础[2001]2668号文件),明确三峡供电范围调整为华中地区(包括河南、湖北、湖南、江西四省)、华东地区(包括上海、江苏、浙江、安徽四省市)和广东,即三峡不向重庆送电,改为向广东送电300万千瓦。该文件给出了“十五”、“十一五”期间每年逐月三峡电力电量的预测和具体分配原则及办法,并就电能的具体消纳方式、电量电价等与三峡水电站相关的财政、金融政策给出了指导性意见和建议。

在三峡电力分配方案研究过程中,由于亚洲金融危机爆发,全国电力供需形势缓和,各地都在建设电厂,同时也不清楚三峡上网电价高低,因而一些地方不再想要三峡的电。其中,重庆最为突出,其电力供需状况与全国一样,供需矛盾尚不突出,且重庆是一个小网,当时还面临着需要消纳二滩电能任务,加上当时三峡电价的不确定等多方面原因,重庆多次表态、打报告,说不需要三峡的电。所以,时任国务院总理朱镕基根据市场需求的变化,决定向广东送电300万千瓦,不向川渝送电。但后来电力需求回升,用电形势出现紧张,重庆又多次打报告要三峡的电。当时我们考虑到重庆成为直辖市后,将成为我国西南经济中心,因此,在三峡输变电工程建设中仍按向重庆市送电方案进行建设。同时,由于三峡工程建设速度加快,机组投产时间提前,水库蓄水水位提高,三峡电站实际发电量大于三峡电能消纳方案确定的发电量,所以从新增电量中每年向重庆送电。事实上,我们认为,不给重庆送电也不公平,毕竟三峡库区就在人家那里,他们承担了三峡工程淹没损失的85%左右,移民近百万,为三峡电站的建设,特别是三峡移民的安置做出了重要贡献。

朱总理点头同意直流招标工作

三峡输变电工程中的直流输电工程同样值得铭记。

当时经国务院三建委批准,三峡向华东送电采用三回直流方案。其中,三峡至常州±500kV直流输电工程要配合三峡首批机组投产发电同步投入运行,是首批机组电力外送不可替代的通道。

事实上,超高压大容量直流输电技术是三峡工程电力系统建设中的关键技术。但当时我国在这方面与国际水平有较大差距,并且三峡工程所选用的技术参数和性能要求,超过了当时世界上既有的建设和制造水平,属于世界领先技术。考虑到三峡直流工程的重要性和复杂性,既要把三峡直流工程建成一流工程,又能为我国培养出自己的直流技术专家,所以,在国务院三峡办、电力部的支持下,“电网公司”于1996年7月正式组建了国内第一家直流咨询公司。该公司按照中外合作、中方多做工作、外方负责的方式,通过竞争选定了国际知名的加拿大泰西蒙公司作为本次直流咨询的外国咨询商。

在“电网公司”的精心组织下,采取中外合作方式编制完成了《三峡至常州±500kV直流输电工程换流站功能规范书》(下称《功能规范书》),这是编制三峡至常州±500kV直流输电工程换流站设备国际招标标书(以下简称《标书》)的基础和技术部分的依据。1998年3月上旬,“电网公司”将《功能规范书》上报电力部待审。

当时,《标书》计划在5月发售,中间只有一个多月,所以时间非常紧迫。3月16日上午,在北京苏源锦江饭店,国务院三峡办、电力部共同主持召开了“三峡至常州±500kV直流输电工程换流站设备功能规范书审查(初审)会议”。3月19日下午,《功能规范书》在会议闭幕式上通过了审查。这为我国今后的直流输电工程技术和商务合同谈判及换流站设计提供了依据和规范,说明我国已有能力进行超高压直流输电技术的咨询和设计,改变了超高压直流输电工程完全依赖外国人的状况,标志着我国直流输电技术进入了一个新水平、新的历史时期。4月22-24日,国务院三峡办在京主持召开了对“招标文件”的审核会,会议对“电网公司”在《功能规范书》审查后的一个月中,完成了整套“招标文件”的编制予以充分肯定,会议认为“招标文件”基本符合国际惯例和邀请招标的有关规定,审查通过了“招标文件”。

4月30日,朱镕基总理听取国务院三峡办主任郭树言关于三峡资金及三峡—常州±500kV直流输电工程换流站设备招标工作情况的汇报。国家电力公司副总经理陆延昌,总经理助理周小谦参加了会议。朱镕基总理点头同意,这是很不容易的,因为朱总理的审查很严。

9月5日,朱总理在国务院三峡办《关于三峡输变电设备招标采购问题的请示》上批示:“希进一步提高设备国内制造份额,加强对国内设备制造厂的监督。”这说明总理很注重设备国产化。

当前电力规划工作亟待加强

三峡输变电工程的直流工程建设中,攻克了直流输电关键技术,逐步提高了国产化率,从而全面实现了直流输电建设技术和装备制造国产化,标志着我国电网技术跨入世界先进行列,为我国电网发展和大型水电开发及其远距离、大容量外送打下了坚实的基础。

三峡输变电工程共有单项工程92项,其中交流输变电工程88项,包括线路工程55项(线路总长度6519km),变电工程33项(变电总容量2275万kVA);直流工程4项,线路总长度2965km,换流站总容量1872万kW。截至2007年底,三峡输变电工程已全部投产,建成的三峡输电系统结构坚强、潮流合理,确保三峡电力的全部外送和消纳。

另外,三峡电站地处华中电网的中部,具有地理上的天然优势,对电网互联可以起到枢纽作用。三峡输变电工程的建设,加快了华中电网发展速度,形成了以三峡近区电网为核心的坚强区域性电网;三峡向华东输电,促成了华中和华东两个区域电网互联;三峡与川渝联网实现了四川水电外送;向广东送电,实现了与南方电网的互联。三峡输变电工程的建成为全国联网打下了重要的基础,并在全国联网中发挥了极大的促进作用。

现在回头看来,三峡输电系统工程在系统规划、调度运行、设备成套、设计施工、试验能力、建设管理等方面取得了突出的创新成果:首次整体规划设计并建成了世界上规模最大、技术最复杂的交、直流混合输电系统,使我国电网规划能力达到国际领先水平。2011年,三峡输电系统工程获国家科技进步一等奖。

知古鉴今,以史资政。为了充分发挥三峡电站的作用,并确定三峡电力系统建设规划及网架结构,在三峡工程可行性研究阶段和输变电系统设计阶段都对三峡电站的供电范围和消纳方案进行了深入反复论证,相关工作做得很扎实。三峡电站生产运行实践表明,三峡电站电能消纳方案是切实可行的,有利于三峡电能的充分利用。反观现在,普遍存在的网源不协调、煤电产能过剩、弃水弃风弃光等严重问题,其产生的主要原因之一就是缺乏包括需求与供给、新能源与常规能源、电源与电网发展相协调的、全国规划与地方规划相衔接的统一规划。可以说,我国当前电力规划工作亟待加强。

三峡输变电工程统一规划、深入论证、滚动优化的重要经验,对于当前及今后的电力发展有着深刻的启示和借鉴意义。

(本文由记者贾科华采访整理)

关键字:水电站

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