南水北調東線一期工程水價調整潛力分析

黃學偉，齊 靜，張 營

（海河水利委員會科技咨詢中心，天津 300170）

南水北調工程是解決我國北方地區水資源嚴重短缺問題的重大戰略舉措，也是關系到我國經濟社會可持續發展的特大型基礎設施。南水北調工程供水價格一直是廣為關注的重點之一。目前，圍繞大型調水工程供水水價形成機制、供水水價計算方法、供水水價承受能力、水資源利用效率以及調水工程管理等方面均有相關分析和研究。同時，對南水北調東線一期工程泵站效率提升、泵站群系統能力優化等方面研究也并不鮮見。相關成果涵蓋了南水北調東線一期工程和南水北調中線一期工程，并多基于宏觀管理和理論層面展開分析和研究，也有部分成果聚焦于南水北調東線一期工程泵站效率提升與系統優化。南水北調東線一期工程進入運行階段以來，工程規劃、可行性研究等階段影響供水價格測算的抽水電價及沿線泵站工程運行效率情況均發生了一定程度的變化，本次結合南水北調東線一期工程抽水電價及沿線泵站工程運行效率變化情況，并考慮南水北調東線一期工程北延應急供水工程（以下簡稱北延應急工程）實施后南水北調東線一期工程總調水規模增加因素，系統分析其對南水北調東線一期工程成本費用產生的影響，成果為制定南水北調東線一期工程盡早實現全面達效解決方案及南水北調東線后續工程建設提供技術支撐。

1 基本情況

按照國務院批準的《南水北調工程總體規劃》和《南水北調東線工程規劃》，南水北調東線工程擬在2030 年以前分三期實施，其中第一期工程即南水北調東線一期工程首先調水到山東半島和魯北地區，有效緩解該地區最為緊迫的城市缺水問題，并為向天津市應急供水創造條件。

南水北調東線一期工程供水范圍包括蘇北、皖東北、魯西南、魯北和山東半島。規劃工程規模為抽江 500 m3/s，入東平湖100 m3/s，過黃河 50 m3/s，山東半島50 m3/s。多年平均抽江水量87.68 億m3，調入下級湖29.73 億m3，過黃河4.42 億m3[1]。南水北調東線一期工程于2002 年12 月開工建設，并于2013年12 月建成通水。南水北調東線一期工程投入運行，對緩解受水區水資源供需矛盾，保障城市供水、抗旱補源、防洪除澇、河湖生態保護等方面發揮了重要作用。

南水北調東線一期工程沿線共設置13個泵站梯級，其中新建泵站21座，總裝機容量23.04萬kW。新建泵站從2003年4月第1座審批開始，至2013年5月最后1 座泵站建設完成，歷時10 a 時間。南水北調東線一期工程新建泵站建設基本情況，詳見表1。

表1 南水北調東線一期工程新建泵站建設基本情況

2014年1月，國家發展改革委發布《國家發展改革委關于南水北調東線一期主體工程運行初期供水價格政策的通知》（發改價格〔2014〕30 號）（以下簡稱《供水價格通知》）。《供水價格通知》指出，南水北調東線一期主體工程運行初期供水價格按照保障工程正常運行和滿足還貸需要的原則確定，不計利潤，并按規定計征營業稅及其附加。同時，南水北調東線一期主體工程實行兩部制水價，基本水價按照合理償還貸款本息、適當補償工程基本運行維護費用的原則制定，計量水價按補償基本水價以外的其他成本費用以及計入規定稅金的原則制定。南水北調東線一期主體工程各口門供水價格采取分區段定價的方式，將主體工程劃分為7個區段，同一區段內各口門執行同一價格并均為含稅價格。其中，南四湖以南各口門0.36 元/m3，南四湖下級湖各口門0.63元/m3，南四湖上級湖（含上級湖）至長溝泵站前各口門0.73 元/m3，長溝泵站后至東平湖（含東平湖）各口門0.89 元/m3，東平湖至臨清邱屯閘各口門1.34元/m3，臨清邱屯閘至大屯水庫各口門2.24 元/m3，東平湖以東各口門1.65 元/m3。《供水價格通知》南水北調東線一期主體工程各區段供水價格，詳見表2。

表2 南水北調東線一期主體工程各區段供水價格 元/m3

南水北調東線一期工程投入運行以來，實際消納水量與規劃設計階段確定的調水規模尚有一定差距[2]。截至2020 年，南水北調東線一期工程已完成抽江水量330 億m3，調入山東省水量46.10 億m3。規劃年調水規模為13.53 億m3，山東省年均調水量為7.70 億m3左右，僅占規劃年調水規模13.53 億m3的57%。南水北調東線一期工程現行供水價格與受水區綜合承受能力尚不匹配[3]，供水價格成為南水北調東線一期工程規劃調水量全面消納的影響因素之一。

考慮南水北調東線一期工程運行以來抽水電價、泵站效率發生變化的實際情況，深入分析南水北調東線一期工程供水成本費用變化影響，論證南水北調東線一期工程供水價格可調整空間，適時調整供水價格方案，是提高規劃調水量消納水平、促進南水北調東線工程戰略性目標盡快全面實現的重要手段。

2 規劃設計階段供水價格及抽水電費

《南水北調工程前期的水價政策研究》（以下簡稱《水價政策研究》）《南水北調東線一期工程北延應急供水工程初步設計報告》（以下簡稱《北延初步設計》），均對南水北調東線一期工程供水價格進行了分析，結論均與《供水價格通知》基本一致。南水北調東線一期工程總成本費用均為31.34 億元，抽水電費為7.86 億元，抽水電費約占總成本費用的25.08%。本次在《水價政策研究》《北延初步設計》南水北調東線一期工程供水價格分析基礎上，對《供水價格通知》中各區段抽水電費進行了分析，采用的抽水電費計算方法與《供水價格通知》保持一致，均為《南水北調東線第一期工程可行性研究總報告》（以下簡稱《一期可研總報告》）抽水電費計算方法和計算參數。其計算公式為：

式中：E為抽水電費（元/m3）；α 為換算系數，為2.722×10-3；H為抽水平均揚程（m）；K為電價（元/m3）；W為抽水量（m3）；η為綜合效率。

經計算，南水北調東線一期主體工程各區段（不含東平湖以東區段）抽水電費為0.13～0.31 元/m3，不同區段抽水電費約占本區段供水水價的13.13%～37.07%。《供水價格通知》中各區段抽水電費測算成果，詳見表3。

表3 《供水價格通知》各區段抽水電費測算成果

3 運行階段變化情況

3.1 抽水電價

根據《水價政策研究》，國家發展改革委研究制訂南水北調東線一期主體工程運行初期供水價格政策時，按照2012年江蘇、山東兩省的實際電價水平測算抽水電費，其中江蘇省采用電價為0.852 0元/kW·h、山東省采用電價為0.787 4元/kW·h。

南水北調東線一期工程投入運行以來，江蘇、山東兩省電網銷售電價均發生了政策性調整。江蘇省《關于江蘇電網2020—2022 年輸配電價和銷售電價有關事項的通知》（蘇發改價格發〔2020〕1183 號）規定，省內35～110 kV以下普通工業電價調整為0.616 4 元/kW·h，較《供水價格通知》階段電價下調了0.235 6 元/kW·h，下調幅度為27.65%。山東省《關于山東電網2020—2022 年輸配電價和銷售電價有關事項的通知》（魯發改價格〔2020〕1352號）規定，省內35 kV 以上單一制平段普通工業電價調整為0.595 1 元/kW·h，較《供水價格通知》階段電價下調了0.192 3元/kW·h，下調幅度為24.42%。

3.2 泵站效率

2003 年 4 月—2010 年 10 月，根據南水北調東線一期工程建設需要，25 座泵站工程（含改建泵站4座）初步設計分批次完成審查和批復，批復要求各泵站工程在下階段對泵站機組主要參數做進一步優化設計。

2003 年 9 月—2011 年 3 月，南水北調東線一期工程各泵站工程陸續開工建設，經優選水力模型、應用CFD 技術、優化裝置性能、優化水利設計、減小水力損失，設計工況下水泵裝置模型效率較初步設計批復階段有所提高，各泵站工程設計工況下水泵裝置模型效率達到0.72～0.81。采購招標階段，水泵裝置試驗效率指標一般高于設計保證值。以淮陰三站、韓莊站、二級壩站、泗洪站、藺家壩站和金湖站為例，水泵裝置模型試驗設計工況下水泵裝置效率高于設計保證值1.7～6.8個百分點[4]。

2005 年 10 月—2013 年 5 月，南水北調東線一期工程各泵站相繼建設完成并投入運行。部分泵站工程水泵實測效率指標較采購招標階段又有進一步提升。如淮陰三站、金湖站、泗洪站、藺家壩站現場實測典型工況效率指標較采購招標階段預測值提高了0.1～9.3 個百分點[4]，淮安二站試運行階段實測效率指標高于模型裝置試驗成果0.4～1.91個百分點[5]。

根據《水價政策研究》，國家發展改革委研究制訂南水北調東線一期工程運行初期供水價格政策時，抽水電費測算過程中有關泵站工程綜合效率指標沿用了《一期可研總報告》取值，泵站綜合效率為0.54～0.62。因《一期可研總報告》定義的泵站綜合效率由裝置效率、傳動效率和機械效率綜合而成，又因《一期可研總報告》階段泵站工程水泵裝置效率普遍低于采購招標階段設計保證值和運行階段實測指標，在傳動效率和機械效率保持不變情況下，可判定南水北調東線一期工程運行階段泵站綜合效率應高于《供水價格通知》。

3.3 北延應急工程實施

為深入貫徹落實習近平總書記關于生態環境保護和保障水安全的重要指示精神、著力解決華北地下水超采問題，經國務院同意，水利部、財政部、國家發展改革委、農業農村部制定并印發了《華北地區地下水超采綜合治理行動方案》，提出抓緊實施北延應急供水工程，通過用足南水北調東線一期工程供水潛力和適當延長供水時間，共計向京津冀地區增加供水能力約4.9 億m3。北延應急工程于2019年11月開工建設，2021年5月正式啟動向河北、天津兩地供水。

按照《北延初步設計》，北延應急工程多年平均供水量3.5 億m3，最大調水能力5.5 億m3。北延應急工程實施后，南水北調東線一期工程多年平均供水量（過黃河）將上升約79%，折算抽江水量將增加約4.85 億m3。

北延應急工程為充分利用南水北調東線一期工程供水能力向華北地區調水，黃河以南原南水北調東線一期工程調水線路無新增工程建設，未改變原南水北調東線一期工程黃河以南各區段供水成本費用結構，僅增加相應增調水量抽水電費，各區段單方水供水成本費用將有所降低。

4 影響分析

考慮抽水電價政策性變化和水泵裝置效率提高因素，抽水電價按2021 年江蘇、山東兩省電網銷售電價價格水平和泵站綜合效率平均提高1個百分點測算出單方水供水價格較《供水價格通知》確定的南水北調東線一期主體工程各區段均有不同程度的下降，不同區段供水價格下調幅度為3.71%～10.71%。南水北調東線一期工程抽水電價及泵站效率變化后各區段供水價格測算成果，詳見表4。

表4 抽水電價及泵站效率變化后各區段供水價格測算成果

考慮北延應急工程實施后南水北調東線一期工程調水總規模增加的因素，分別按北延應急工程設計多年平均調水規模50%和100%、增調水量分別為1.75 億和3.5 億m3計算，在北延應急工程按50%設計調水規模調水時，南水北調東線一期主體工程不同區段供水價格的下調幅度為26.28%～27.14%；在北延應急工程按100%設計調水規模調水時，南水北調東線一期主體工程不同區段供水價格的下調幅度為31.87%～36.23%。北延應急工程實施后各區段供水價格測算成果，詳見表5。

表5 北延應急工程實施后各區段供水價格測算成果

5 結論與建議

5.1 結論

綜合考慮南水北調東線一期工程抽水電價、泵站效率、調水規模等變化因素，按照《供水價格通知》階段供水價格測算原則和方法進行測算，在北延應急工程按50%設計調水規模調水時，南水北調東線一期工程不同區段供水價格可下調0.9～0.61 元/m3；當北延應急工程按100%設計調水規模調水時，南水北調東線一期工程不同區段供水價格可下調0.11～0.81元/m3。

5.2 建議

鑒于南水北調東線一期工程運行階段較規劃設計階段影響供水價格因素發生一定程度的變化，疊加北延應急工程投入運行后調水規模變化的影響，南水北調東線一期工程運行階段不同區段供水價格較《供水價格通知》階段供水價格具有一定下調空間。建議有關部門抓緊開展南水北調東線一期工程運行階段供水價格研究，進一步完善供水價格形成機制，優化供水價格方案，為適時調整供水價格創造條件，進一步促進南水北調東線一期工程盡快實現全面達效，推動南水北調東線后續工程早日開工建設，助力水利可持續、高質量發展。