雅礱江中游梯級(jí)水電開發(fā)時(shí)序的投融資分析

馬 青

(雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都610051)

雅礱江中游梯級(jí)水電開發(fā)時(shí)序的投融資分析

馬 青

(雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都610051)

雅礱江是全國十三大水電基地之一。其中游兩河口、牙根一級(jí)、牙根二級(jí)、楞古、孟底溝、楊房溝、卡拉梯級(jí)水電站的開發(fā)時(shí)序不同，總投資、融資額及投資收益不盡相同。 研究梯級(jí)水電開發(fā)時(shí)序不僅是國家能源發(fā)展規(guī)劃的需要，對(duì)流域發(fā)電公司制定中長期發(fā)展戰(zhàn)略也有重要意義。從動(dòng)能指標(biāo)、投融資、財(cái)務(wù)三個(gè)維度，綜合分析了兩河口、楊房溝先期開工條件下其余5級(jí)電站的開發(fā)時(shí)序問題，提出了最佳開發(fā)次序方案。

投資；融資；經(jīng)濟(jì)性；水電開發(fā)；雅礱江

0 引 言

雅礱江是全國十三大水電基地之一，全流域水能資源理論蘊(yùn)藏量3 840萬kW，占長江流域總量的13.8%，技術(shù)可開發(fā)量達(dá)3 466萬kW。根據(jù)地形地質(zhì)條件，控制樞紐位置，交通及施工等條件，在歷次查勘、復(fù)勘以及中下游水電規(guī)劃工作的基礎(chǔ)上，干流擬定23級(jí)開發(fā)方案，總裝機(jī)容量28 446.2 MW，從上至下依次為鄂曲、溫波、木能達(dá)、格尼、木羅、仁達(dá)、林達(dá)、樂安、新龍、共科、甲西、兩河口、牙根一級(jí)、牙根二級(jí)、楞古、孟底溝、楊房溝、卡拉、錦屏一級(jí)、錦屏二級(jí)、官地、二灘、桐子林。目前，雅礱江下游錦屏一級(jí)、錦屏二級(jí)、官地、二灘、桐子林已投產(chǎn)發(fā)電。雅礱江中游采用“一庫七級(jí)”開發(fā)方案(見表1)，各水電站均為壩式開發(fā)；總裝機(jī)1 184.5萬kW，總投資約2 000億元。其中，兩河口水電站為雅礱江中下游河段“龍頭”水庫電站，具有多年調(diào)節(jié)能力。雅礱江中游兩河口、楊房溝兩大水電站順利開工，標(biāo)志著雅礱江流域梯級(jí)開發(fā)第三階段戰(zhàn)略進(jìn)入正式實(shí)施階段[1]。卡拉、孟底溝、牙根一級(jí)、牙根二級(jí)、楞古5座梯級(jí)水電站具備開工條件，上述5座梯級(jí)電站開發(fā)時(shí)序不同，其總投資、融資及投資收益不盡相同。因此，有必要研究雅礱江中游兩河口、楊房溝先期開工條件下，基余5座梯級(jí)水電站的開發(fā)時(shí)序。

表1 雅礱江中游梯級(jí)水電站主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1 雅礱江中游梯級(jí)開發(fā)時(shí)序方案擬定

考慮雅礱江中游各梯級(jí)電站開發(fā)條件、合理的前期工作時(shí)間要求、工程技術(shù)條件、四川與受端電力市場需求與供應(yīng)情況、資金籌措和開發(fā)周期以及投資收益等因素[2]，擬定了3個(gè)梯級(jí)開發(fā)時(shí)序方案。

方案一：根據(jù)目前各電站的勘測設(shè)計(jì)情況，按最快發(fā)揮梯級(jí)發(fā)電和水庫調(diào)節(jié)效益原則，繼兩河口、楊房溝開工后，一期工程為卡拉電站，于2017年開工；2017年同時(shí)開工牙根一級(jí)與孟底溝；牙根二級(jí)緊隨其后于2018開工；最后于2019年開工楞古電站。整個(gè)梯級(jí)于2027年完建，2021年開始發(fā)電。

方案二：考慮電力市場需求及資金壓力，將牙根一、二級(jí)和楞古電站推遲2年，分別于2019年、2020年、2021年開工；孟底溝推遲1年于2018年開工；卡拉前期籌備工作基本到位，開工時(shí)間為2017年不變。整個(gè)梯級(jí)于2029年完建，2021年開始發(fā)電。

方案三：由于外送電力需國家宏觀調(diào)控和協(xié)調(diào)好各地區(qū)的利益[3]，其實(shí)施過程可能較長，同時(shí)綜合考慮梯級(jí)發(fā)電效益與資金投入強(qiáng)度，可在積極開發(fā)方案的基礎(chǔ)上適當(dāng)推遲開發(fā)各梯級(jí)電站。根據(jù)目前各電站勘測設(shè)計(jì)進(jìn)度，牙根一、二級(jí)和楞古電站推遲一年，分別于2018年、2019年、2020年開工；孟底溝、卡拉開工時(shí)間不做調(diào)整，分別于2017年開工。整個(gè)梯級(jí)于2028年完建，2021年開始發(fā)電。

2 開發(fā)時(shí)序的優(yōu)化補(bǔ)償調(diào)節(jié)發(fā)電量計(jì)算

梯級(jí)水電不同開發(fā)次序，其發(fā)電效益是不同的。本文建立了梯級(jí)水電最優(yōu)補(bǔ)償調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型，分別計(jì)算前述不同方案的發(fā)電效益，目標(biāo)函數(shù)及約束條件如下。

目標(biāo)Ⅰ：梯級(jí)水電站年內(nèi)出力最小的時(shí)段的出力盡可能大，即“最大化最小出力”。該目標(biāo)的效果是使電站在枯水期為電網(wǎng)提供盡可能大的、均勻的可靠出力，充分發(fā)揮水電的容量效益，以達(dá)到替代火電的目的。即

(1)

式中，NPt為整個(gè)梯級(jí)最大化的最小出力，MW；Ai為第i個(gè)電站綜合出力系數(shù)；Qit為第i個(gè)電站在第t時(shí)段發(fā)電流量，m3/s；Hit為第i個(gè)電站在第t時(shí)段平均發(fā)電凈水頭，m；T為年內(nèi)計(jì)算總時(shí)段數(shù)(計(jì)算時(shí)段為旬，T=36)；N為梯級(jí)電站總數(shù)。

目標(biāo)Ⅱ：梯級(jí)水電站年發(fā)電量最大。即

(2)

式中，E為電站最大化發(fā)電量。

約束條件：①水量平衡約束Vi，t+1=Vi，t+(qi，t-Qi，t-Si，t)Δt，t∈T。式中，Vi，t+1為第i個(gè)電站第t時(shí)段末水庫蓄水量，m3；Vi，t為第i個(gè)電站第t時(shí)段初水庫蓄水量，m3；qi，t為第i個(gè)電站第t時(shí)段入庫流量，m3/s；Si，t為第i個(gè)電站第t時(shí)段棄水流量，m3/s；Δt為計(jì)算時(shí)段長，s。②水庫蓄水量約束Vit，min≤Vi，t≤Vit，max，?t∈T。其中，Vit，min為第i個(gè)電站第t時(shí)段應(yīng)保證的水庫最小蓄水量，m3；Vit為第i個(gè)電站第t時(shí)段的水庫蓄水量，m3；Vit，max為第i個(gè)電站第t時(shí)段允許的水庫最大蓄水量，m3(通常是基于水庫安全方面考慮的，如汛期防洪限制等)。③水庫下泄流量約束Qit，min≤Qi，t≤Qit，max，?t∈T；Si，t≥0，?t∈T。其中，Qit，min為第i個(gè)電站第t時(shí)段應(yīng)保證的最小下泄流量，m3/s)；Qit，max為第i個(gè)電站第t時(shí)段最大允許下泄流量，m3/s。④電站出力約束Ni，min≤Ai·Qi，t·Hi，t≤Ni，max，?t∈T。式中，Ni，min為第i個(gè)電站的允許的最小出力，MW(取決于水輪機(jī)的種類與特性)；Ni，max為第i個(gè)電站的裝機(jī)容量，MW。⑤非負(fù)條件約束。即，上述所有變量均≥0。

模型采用逐步最優(yōu)化算法求解，算法詳見文獻(xiàn)[1]， 按照雅礱江中游各開發(fā)方案電源投產(chǎn)時(shí)間以及各機(jī)組投產(chǎn)計(jì)劃，計(jì)算雅礱江中游梯級(jí)第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)至最后一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)時(shí)期即2021年～2029年各開發(fā)方案逐年發(fā)電量，如圖1所示。

圖1 雅礱江中游梯級(jí)電站各開發(fā)方案逐年發(fā)電量

從各開發(fā)方案的發(fā)電量指標(biāo)看，2021年～2029年3個(gè)方案總的年發(fā)電量分別為1 800.82億、1 354.25億、1 627.25億kW·h。方案一較方案二和方案三分別多發(fā)電446.57億、173.57億kW·h，方案三較方案二多發(fā)電273億kW·h。從多年發(fā)電過程上看，2021年～2024年方案一與方案三的發(fā)電量基本相等且呈同步增長趨勢。方案一前期發(fā)電量增長較快，方案二后期增長較快，方案三介于兩者之間。顯然，僅從增加發(fā)電量的角度考慮，加快整個(gè)梯級(jí)電站的開發(fā)建設(shè)進(jìn)程是必要的。

3 雅礱江中游梯級(jí)開發(fā)時(shí)序的投融資分析

3.1 總投資分析

雅礱江中游各梯級(jí)水電站投資由施工輔助工程、建筑工程、環(huán)境保護(hù)工程、設(shè)備安裝工程、永久設(shè)備工程、建設(shè)征地和移民安置、獨(dú)立費(fèi)用等幾部分組成[4]。各方案總投資流程如圖2所示本梯級(jí)開發(fā)的工程建設(shè)資本金按總投資的20%計(jì)，其余資金從銀行借款，5年以上長期貸款年利率為5.15%。按經(jīng)營期基礎(chǔ)上網(wǎng)電價(jià)0.308元/(kW·h)測算，并在首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)后根據(jù)還款資金安排借款償還。各開發(fā)時(shí)序方案的總投資分別1 095.46億、1 130.42億、1 111.91億元，由于電站還款能力的差異，所需投入的總投資方案一最少，方案三次之，方案二最多。

圖2 各方案總投資流程

從各方案的總投資流程看，各方案的年最大資金投入量即時(shí)間分別為：方案一175.84億元，2021年；方案二137.59億元，2023年；方案三162.04億元，2022年。各方案建設(shè)期年均投入的總資金量分別為：方案一91.29億元、方案二80.74億元、方案三85.53億元。方案一年均投入的資金量相對(duì)較大；但方案一工期時(shí)間最短，方案二、三分別要推遲2年、1年。

從資金的逐年分配看，方案一與方案三在投資流程上相似，呈峰谷狀；2020年～2024年為投資密集期，在此期間資金籌集難度較大；但方案三峰值較小且峰值靠后。方案二在后期連續(xù)投入的資金量較大，投資密集期較長；但方案二投資峰值較低，籌資的壓力相對(duì)較小。

因此，從資金籌集的總量和時(shí)間，以及合理利用角度看，各方案差異不大。

3.2 資本金分析

由于各開發(fā)時(shí)序方案投入的電站相同，但開發(fā)的時(shí)間不同。各開發(fā)時(shí)序方案的資本金分別219.09億元、226.08億元、222.38億元，由于電站還款能力的差異，所需投入的資本金各方案差異不大，方案一最少，方案二最多。

從各方案的資本金流程看，各方案的年資本金最大投入金額及時(shí)間分別為：方案一35.17億元，2021年；方案二27.52億元，2023年；方案三32.41億元，2022年。

各方案建設(shè)期年均投入的資本金：方案一18.26億元，方案二16.15億元，方案三17.11億元；方案一資本金年均投入較方案二、方案三分別多出2.11億、1.15億元，但方案一資本金投入年限較短。

從資本金的逐年分配看(走勢參見圖2)，方案一、方案三在2020年～2024年連續(xù)投入的資金量大，方案二在2022年之后投入資本金較大，而在此期間雅礱江中游的骨干電站兩河口基本投產(chǎn)完成，其資本金的籌集難度壓力相對(duì)較小。從資本金籌集難度上看，各方案差異不大。

3.3 融資強(qiáng)度分析

本梯級(jí)開發(fā)的工程建設(shè)長期借款按總投資的80%計(jì)，借款年利率為5.15%，在首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)后根據(jù)還款資金安排借款償還。各開發(fā)時(shí)序方案的總借入資金達(dá)876.37億、904.34億、889.52億元，由于電站還款能力的差異，所需借入的資金以方案一最少，方案三次之，方案二最多；但各方案差異不大。各開發(fā)時(shí)序方案的長期借款趨勢見圖2。

從各方案的融資流程看，年最大融資金額及相應(yīng)時(shí)間為：方案一140.67億元，2021年；方案二110.08億元，2023年；方案三129.63億元，2022年。各方案融資主要集中在2020年之后。

各方案建設(shè)期年均融資金額分別為：方案一73.03億元，方案二64.6億元，方案三68.42億元；方案一年均融資金額最大，但融資時(shí)間較短。

從逐年融資情況看，方案一和三在2020年～2024年期間融資量大，方案二融資主要集中在后期，各方案前期融資量均較小。方案三與方案一相比，融資額峰值較小；與方案二比，融資密集期較短。

3.4 財(cái)務(wù)分析

財(cái)務(wù)計(jì)算與分析參考2006年7月3日國家發(fā)展和改革委及建設(shè)部以發(fā)改投資[2006]1325號(hào)文頒布的《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》(第3版)[5]、2010年12月由中國電力出版社出版發(fā)行的DL/T5441—2010《水電建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》，以及國家現(xiàn)行有關(guān)財(cái)稅規(guī)定進(jìn)行。

本文從投資計(jì)劃與資金籌措、發(fā)電成本及費(fèi)用、發(fā)電效益、清償能力等方面對(duì)各方案進(jìn)行了分析；還針對(duì)固定資產(chǎn)投資、有效電量和上網(wǎng)電價(jià)、利率等不確定因素變化，分析了經(jīng)營期對(duì)財(cái)務(wù)指標(biāo)的影響程度[6]。按四川省目前經(jīng)營期基礎(chǔ)上網(wǎng)電價(jià)0.308元/kW·h進(jìn)行各開發(fā)方案的財(cái)務(wù)分析，結(jié)果是財(cái)務(wù)指標(biāo)以方案三為略好。敏感性分析結(jié)論與之一致。但方案一總利潤額最大。說明適當(dāng)放緩梯級(jí)電站的開發(fā)進(jìn)程，全梯級(jí)的財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率將有所提高。但由于開發(fā)進(jìn)程放緩，全梯級(jí)的總利潤額將減少。

4 結(jié) 論

(1)單就能量指標(biāo)分析而言，計(jì)算期2021年～2029年間方案一發(fā)電量為1 800.82億kW·h，方案二為1 354.25億kW·h，方案三為1 627.25億kW·h。方案三與方案一差距最小，方案二最差。

(2)從融資流程分析知，2021年～2023年3個(gè)方案的資金需求量最大，3個(gè)方案的高峰資金年需求量分別為140.67億、110.08億、129.63億元，方案二的資金需求過程最平緩，方案一的投融資難度相對(duì)較大。

(3)從財(cái)務(wù)指標(biāo)分析看，根據(jù)目前四川水電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)0.308元/kW·h(含增值稅)測算，分析計(jì)算期(2017年～2057年)方案一、二、三的資本金內(nèi)部收益率分別為5.43%、5.39%、5.49%，方案三內(nèi)部收益率最高。銷售收入總額分別為2 739.0億、2 625.5億、2 695.6億元，方案三與方案一最接近。

綜上所述，從較快發(fā)揮梯級(jí)發(fā)電效益、降低籌資難度、改善財(cái)務(wù)指標(biāo)等方面綜合考慮，本研究推薦方案三為雅礱江中游梯級(jí)水電開發(fā)的最佳時(shí)序。即，考慮電力供需形勢，適當(dāng)推遲牙根一級(jí)、牙根二級(jí)、楞古水電站的開發(fā)，2028年中游梯級(jí)水電站全部建成。

[1] 陳云華. 多市場下流域水電定價(jià)理論與優(yōu)化運(yùn)營[M]. 北京： 中國電力出版社, 2010．

[2] 史立山. 中國水電建設(shè)管理實(shí)踐與探索[M]. 北京： 中國電力出版社, 2013．

[3] 劉世錦. 加快西部水電開發(fā)[M]. 北京： 中國水利水電出版社, 2007．

[4] 林伯強(qiáng). 中國能源戰(zhàn)略調(diào)整和能源政策優(yōu)化研究[J]. 電網(wǎng)與清潔能源, 2012, 28(1)： 1- 3．

[5] 國家發(fā)展與改革委員會(huì), 建設(shè)部. 建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)[M]. 3版. 北京: 中國計(jì)劃出版社, 2006．

[6] CHEN Yunhua. Hydroelectric exploitation and sustainable development of the Yalong river[C]∥Proceedings of United Nation Symposium on Hydropower and Sustainable Development, Beijing, China, 2004: 56- 62．

AnalysisonInvestmentandFinancingofCascadeHydropowerDevelopmentSchedulesinMiddleReachesofYalongRiver

MA Qing

(Yalong River Hydropower Development Company, Ltd., Chengdu 610051, Sichuan, China)

Yalong River is one of the thirteen hydropower bases in China. The hydropower development schedule of the middle reaches of River includes the stations of Lianghekou, Yagen I, Yagen II, Lenggu, Mengdigou, Yangfanggou and Kala. The investment, financing and income of cascade hydropower development depend on different construction time sequences. It is necessary to study the development order of cascaded hydropower stations because the time sequence of development is important for national energy development planning and is meaningful for the formulation of corporate medium and long-term development strategy. On the basis of the construction of Lianghekou and Yangfanggou stations, the development timing of the remaining five power stations is analyzed from three dimensions of energy index, investment and finance, and the optimal development order scheme is also put forward．

investment; financing; economy; hydropower development; Yalong River

F282;TV213.2

A

0559- 9342(2017)09- 0089- 04

2017- 05- 10

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研發(fā)計(jì)劃(973計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2013C-B036406)；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0402208，2016YFC0402205)；中國清潔發(fā)展機(jī)制贈(zèng)款項(xiàng)目(2013114)

馬青(1989—)，女，四川成都人，國際注冊(cè)會(huì)計(jì)師(ACCA)，美國注冊(cè)管理會(huì)計(jì)師(CMA)，碩士，主要從事財(cái)務(wù)管理工作．

(責(zé)任編輯陳 萍)