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摘要:小水电受季节气候影响,并网、解裂次数频繁,加之计量方式不当,监督管理不够等原因,不同程度地影响了配电线路的线损,现分析如下
关键词:气候影响计量方式监督管理线损
小水电受季节气候影响,并网、解裂次数频繁,加之计量方式不当,监督管理不够等原因,不同程度地影响了配电线路的线损,现分析如下:
1影响线损的主要原因
(1)计量方式不当:
小水电并网处与该配电线路出口处各有一套计量装置,如图1所示。
(图中箭头表示电量为正时的电流方向)
如上图可见:A1为配电出口电能表抄见有功电量;
A2为小水电并网处电能表抄见有功电量;
A3为用户抄见有功电量总和(含变损)。
则该线路线损率为:
AP%=[(A1+A2-A3)/(A1+A2)]×100%①
分析上式,当A1为负值时,上式意义不变;当A2为负值时,①式变为:
AP%={[A1-(A2+A3)]/A1}×100%=[(A1-A2-A3)/A1]×100%②
从图①可看出,A1=B-C,A2=D-E,均为正值,则可得出实际有功线损率为:
AP%=[(A1+A2-A3)/(B+D)]×100%③
比较①②③式,可看出分子一样,分母分别为A1+A2、A1、B+D,现列表1如下:
表1
电源出力情况
(小水电)发电时间
线损率比较
全月发电
E=0,A2=D全月间断发电
A2=D-E全月不发电
D=0,A2=-E
B=0,A1=-C①式与③式不等①式与③式不等①式与③式不等
A1=B-C①式与③式不等①式与③式不等①式与③式不等
C=0,A1=B①式与③式不等①式与③式不等①式与③式不等
从上述分析结果看出,由于计量方式不当,除水电站全月不发电和全月发电量小于用户负荷用电量时,①式与③式计算结果相等外,其余都不等于实际线损率,所以形成上述情况,是因为原计量方式(小水电并网线路出口计量和小水电站各有一套计量装置),体现不出水电站供、用和变电所的送、受电中相抵消的电量。
(2)计量装置误接线:
图2和图3是两种较明显的误接线。其中图2的水电阻的接线位置不对,加之发电值班人员的疏忽,将使水电阻(基本按满载调置)超时运行,且计量装置所计电量并未送入农网。这也是增加线损率的一个原因。
(3)计量装置配置不合理:
只考虑了发电机或变压器容量,并没有考虑在不发电时,厂用电负载远小于发电功率,电能表处于轻负载状态运行而引起负的附加误差,导致线损增加。
(4)监督、管理不力:
小水电的个别承包人不择手段、千方百计地研究窃电或增收方案,想出了专发有功或专发无功的办法,不按发电上网要求严格控制有、无功定比的规定。增加了农网无功负荷电流损失,造成了线损增加。
(5)上网计量点位置的影响:
计量点距农网配出口主干线的距离远达几百m至数km,这也是小水电对农网线损影响的原因之一。
2解决小水电对农网线损影响的措施
(1)采用正确的计量方式,合理配置计量装置:
①要在变电所有小发电站(可能引起电能表反转)的配出口和小发电站原计量方式的基础上再各加装一套计量表计,采用两套带有止逆装置的计量表计进行计量,即可达到正确计算线损的目的,同时也杜绝了电能表反转引起的计量误差。
②小水电上网宜采用的计量方式:
a.高压计量接线方式如图4。其计量装置使用高压计量箱,复比S级电流互感器、宽负载电能表。小水电受季节性变化影响较大,在停发时厂用电负荷较小,复比S级电流互感器和宽负载电能表能满足其准确计量的要求。宽负载电能表标定电流为1.5A,但其具有4倍过载能力,即达到6A电流时不超出电能表的允许误差。为减少小发电用户在任意负载下的计量误差,建议高压计量箱中的S级电流互感器变比按表2选择。
从表2可以看出,1.5(6)A的宽负载电能表规定的起动电流为0.0075A,如配备相应变比的S级电流互感器,即使在用户无任何负载时,S9以下系列变压器的空载有功损耗电流折合到互感器二次后都大于电能表的起动电流,且变压器的一次额定电流也没有超过电流互感器一次额定电流的1.2倍,可见这样配置是完全可行的。
但当发电机输出电流长期处于变压器额定电流的80%~120%时,电流互感器变比应适当增加一个档级。
b.低压计量接线方式如图5、图6。因小水电的供电单价与用电单价不同,如果小水电的用电量与供用电相抵消,就无形中减少了农电部门的收入。加之上网计量装置电流互感器变比较大,在厂用电负载很小时,难以达到电能表起动电流,为此厂区用电表计应做为直接计费计量装置,其电流互感器一次电流按实际长期用电负载选择。
c.为减小计量装置的综合误差,低压计费计量装置的电流回路必须与测量和保护回路分开;有低压电压互感器(380/100V)的计费计量装置,应改用三相380/220V(或三相380V)电能表直接计量。
图5
图6
(2)积极推广应用计量新产品:
全电子多功能电能表,集有功、无功、正反向和复费计量于一身,不但体积小、重量轻,而且杜绝了反向计量误差;复比和S级电流互感器,不但满足了用户负荷变化的需要,也将最小负荷计量的允许度降低到额定电流的1%,提高了计量精度,减少了计量误差;计量变化负荷的自动转换电路也已问世,将进一步推进电能计量的发展。有条件的地区在新建和改造小水电工程中,要大力推广新技术、应用新产品,加快电能计量标准化的步伐。
(3)加强用电营业管理,确定最佳计量点位置:
1.1重视预防性检修
定期的预防性检修要求对小水电站机电设备进行全面、彻底的排查。这样就能够提前发现设备已经出现或将要出现的故障,排除隐患。对已经出现的设备故障,要及时采取相应措施,彻底解决问题。对可能出现的故障,则要做好预防措施,并作出相应的调整,预防故障的发生。这样就能够避免因故障导致的水电机组无法正常运行的状况。状态维修是预防性检修不可或缺的部分。状态维修往往会使用三种方法。一是人工排查,二是电子实时监测,三是专业技术人员的高效诊断。三管齐下能够趁早判断机电设备的正常运行情况。即使出现故障,也能尽早处理。检测故障的情况,有利于制定出系统的、具有针对性的解决方案,以便给予及时地处理和维修。预防性检修不仅可以降低小水电站机电设备发生故障的频率,还能减少设备发生故障时进行故障排查所需的时间,从而达到出人意料的效果。有条件的小水电站可能会引进多种设备,采用多种设备同时运行的方法。相对应地,维修也要相应的采用多种检修办法。
1.2故障出现后的维修
这种维修是指对机电设备运行时所出现的故障而进行的一种维修。当故障出现时,应及时采取相应的措施来解决,以使机组尽早正常运行。如果工作人员在预防诊断设备故障的时候未能全部将隐患检测出来,那么机电设备就会在运行过程中发生故障。事故发生后再进行维修,虽然更具有确定性、针对性和明显的效果,但是维修所需的时间和所花费的成本远远高于事前预防性检修。因此,小水电站必须重视对机电设备的预防性检修。将隐患扼杀在摇篮里才能最大化地节约维护和维修的成本。
1.3维修时的预防
设备进行预防是近年来水电站维护设备最普遍的作法。预防的重点在于维修预防措施的确定。其目的就是尽可能地减少维修次数,从而减少维修过程中所占成本的比例。一方面,能有效避免设备在使用过程中出现不可预测的故障,导致意外事故的发生。另一方面,也能尽量降低维修费用。某地区有一台水龙头为140cm左右,额定输出功率在26mw左右的高水龙头机组。含沙量的增加会影响水流速度,致使主轴密封处漏水。工作人员对方案作出了相应的调整,将密封材料改用聚氟乙烯。聚氟乙烯做密封材料,能够延长主轴的使用时间,从而提高密封性能。这是对设备故障进行的预见性的解决。
1.4设备在使用过程中进行优化维修
优化维修是对机电设备的改良和组装。作出变动和调整不是简单随意的。首先,技术工作人员引进大量的先进技术。由于每组机电设备的实际使用情况是不一样的。因此要根据实际情况来选择最佳的组装和改良工艺方案。机电设备经过量体裁衣的优化后,其性能、结构都得到了全方位的升级。设备的运转效率也得到了极大提高。凡事都不是绝对。因此,再完美的设备都有改良的空间。遇到水文地理条件特殊的情况时,水电站可以对机电设备进行改装。前后水龙头变化困难的,经技术人员与专家综合研究,设计改装与之相吻合的优质轮。这既能提高水电站的运营效率,还能降低运营成本的消耗。
2完善机电设备优化方案、维修的制度和技术
2.1完善维护的制度
机电设备的维护维修制度的制定不是纸上谈兵,必须以机电设备的实际使用情况为依据。制度的制定必须确保机电设备能够正常运行,设备的使用性能也要得到提高。使用说明书往往是最易被人们忽视的东西,却是产品最重要的部分。它是使用设备的操作依据。因此,制定机电设备的维护维修制度还应参照使用说明书。同时还要综合水电站的日常运行状况等因素来合理的安排维护工作。这就要求水电站应制定出一套完整、合理、全面的预见性检修方案。只有对机电设备进行定期的预见性检修,才能更好地维护设备,保证工作的正常进行。倘若一台设备在出厂时标注的使用期限是10000小时,那么机组的检修周期就得缩短到9800小时。只有这样才能有效的防止故障的发生。早发现早治疗,最省钱。在萌芽状态下就能够将其有效的解决,能够最大限度地节约时间和花费上的成本。而且也不会因为检修而妨碍机电设备的正常运行而影响工作效率。对已经形成的故障也能够及时地采用各种检修措施将其解决处理。水电站的机电检修相对复杂和特殊。检修分为现场检修和预见性检修。现场检修是被动的检修。往往是在设备出现问题时才进行的检修。而预防性检修则是一种未雨绸缪。即使是当前运行状况比较良好的设备也需要对其做日常的维护和检修。这是小水电站设备维护的重要环节。因此,预见性检修才是小水电站维护工作的重点,也是最主要的维护方法。
2.2完善维修的管理方案
大多数小水电站都会选择比较偏僻的地方。这会造成多方面的不便,如交通运输、经济、文化等。从而导致水电站在运行的时候遇到很大的阻碍,尤其是对设备进行维修时。为了弥补这些缺陷,唯有进一步地完善设备的维修方案。首先,提高相关工作人员的专业性和技术性。开设专业的培训课程,能够让工作人员都能够掌握更多的核心技术。其次,在设备运行的时候进行定期诊断。这有利于及时发现故障,并采取相应措施给予解决。最后,生产技术部门要能够给出合理、完整的维修方案。机电设备的使用说明书只是其中的一部分,根据设备的内部构造以及设备运行所处的环境等制定出合理的维修方案,也能够弥补地理位置带来维修上的不便。
2.3在更新机电设备时要注重技术的先进性
喜新厌旧不是不无道理的。水电站里的机电设备应该给予及时地更新。许多建立较早的水电站还在使用早期的机电设备。这些旧设备落后于时代,跟不上技术的步伐,时刻存在安全隐患。设备在运行过程中出现各种的故障,造成机组运行效率逐渐低下,从而影响小水电站的整体的效益。因此,更新小水电站的机电设备迫在眉睫。
3结束语
根据对平和县的小水电站进行的初步调查发现,建于上世纪七、八十年代的小水电站主要存在以下问题:
(1)机组设备本身存在缺陷。由于当时设备制造技术水平所限,加上这些年来企业对老电站维护投入不足,导致整个机组跑、冒、渗、漏现象严重,机组整体故障率高,发电能力大大下降。
(2)设备陈旧。调查中发现,有的电站机组已超期年限,电气设备老化严重,绝缘性差,绝大部分器件已属淘汰产品,备品备件解决困难,随时都有可能发生事故。
(3)机组主要性能参数与电站实际运行参数不匹配,水轮机处于非最优工况区运行,导致机组运行效率低、振动及噪音大,而且机组使用寿命也将大大缩短。产生这一问题的主要原因为:①早期建成的一些小水电站,由于当时客观条件限制,常常出现“有机找窝”或“有窝找机”现象。②许多老电站的机组生产于特殊年代,不按电站具体条件而硬性套用定型图纸,而我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少,不少小水电站只能套用相近转轮。③电站设计时由于缺少必要的水文资料,导致电站建成后实际的来水量和水头与设计工况不符;或电站由于泥沙淤积,下游水位提高,使得电站的发电水头降低,导致机组的运行工况偏离最优工况。
(4)电站运行管理技术、方法落后,监控、操作、记录等均需人工进行,自动化管理程度低。当机组发生异常、状态发生变化或参数超限时,难以及时报警,安全可靠性差。值得一提的是,该类电站职工长期在噪音严重的机组旁值守,其身心健康必将受到严重影响。
(5)电站技术人员观念陈旧,信息相对封闭,缺乏培训,许多先进的管理经验和经济实用的新材料、新技术、新设备得不到很好的推广应用。
2小水电站的改造建议
2.1对小水电站的现状进行全面调查评估。建议由行业主管部门(例如市水电局)牵头,会同各县行业主管部门对全市小水电站进行注册登记,并组织有关专家组对电站的设备状况(包括检修及事故停机时间)、技术水平(机组的先进性和运行管理现代化程度)、能量转换效率和安全隐患等进行全面调查和评估。在此基础上编制切实可行的老电站技术改造规划,建议参照水库大坝评估方法,按电站存在问题的类型和严重程度,将全国小水电站分为一、二、三类,对于问题严重的三类电站,限期进行技术改造。
2.2制定相关政策支持小水电站技术改造。调查表明,老电站经改造后,平均效率能提高15%左右,可更为高效利用水利资源,有利于节约型社会建设。同时,老电站技术改造几乎不会对生态环境造成任何破坏,如果引入“一体化设计”的新理念,反而会有利于生态环境的改善,在水电开发受生态环境制约愈来愈严重的今天,其意义更为重大。但目前,经济发达的地区,老电站技术改造工作进展较好,而经济欠发达地区老电站技术改造工作举步艰难,究其原因主要是政策和观念问题。建议参照病险水库除险加固的办法,由国家出台相关政策,如中央财政补助、税收优惠和新电新价政策等,鼓励投资流向老电站技术改造。
2.3加大监督和检查力度。小水电行业主管部门应对各地老电站技术改造规划、国家相关政策执行情况及国家财政资金使用情况加大监督和检查力度,并会同地方行业主管部门,组织有关专家及时对完成技术改造后电站的运行效果进行评估和验收。2.4加强人才培养和技术培训。行业主管部门应采用多种形式加强小水电规划、设计、施工和管理人员的技术培训工作,切实引导先进的规划设计理念、先进的运行管理方法以及先进实用的新材料、新技术、新设备在小水电建设和管理中的应用。
3改造效益
对近年来我县的实践表明,小水电站实施技术改造后社会、经济和生态环境效益明显,主要体现在:
(1)显著的社会效益。小水电站技术改造工程可大大提高电站运行的安全可靠性,电站噪音明显降低,职工劳动强度显著减轻生产条件得到改善,从而更好地保障职工的身心健康和生命安全。
(2)显著的经济效益。一般情况下,技术改造后,机组的能量转换效率平均能提高15%左右,对于可实行增容的电站,发电量的提高幅度可更大,如对我县老电站全部进行技术改造,相当于新增2.5万多kW装机,每年可增加发电量7500万kwh。从而不仅使我县有限的水电资源充分发挥作用,有益于节约型社会建设,而且具有十分明显的经济效益。
(3)显著的生态效益。近年来,水电开发受生态环境因素制约的情况愈来愈严重,而老电站技术改造几乎对生态环境没有任何破坏,如果引入“一体化设计”的新理念,反而会有利于生态环境的改善。
4结语
水电站面广量大,技术改造工作任重而道远。但只要我们明确目标,认真规划、积极推进,小水电站技术改造,一定会充分发挥经济效益。在今后小水电的设计中选用的机电设备,要充分利用已成熟的科研成果,选择那些技术先进、性能良好、质量可靠、效率高、损耗低的设备,结合我省目前小水电站的实际情况,因地制宜地进行机组技术改造,确保农村小水电站机组的高性能、高质量和安全可靠运行,以此促进我省小水电事业的健康繁荣发展。
在设计水电站工程时,一定要对工程周边的水环境非常了解。当水电枢纽建筑在拦河坝的轴线上时,我们可以选择其中适合的一方设计厂方,需要对左右厂方对比之后再选择合适的地址。其次拦河坝的位置和拦河坝对水位的影响要进行分析,拦河坝对水流所产生的影响要认真分析。船闸的选择和布置,也需要根据溢流拦河坝进行分析之后再做决定,溢流坝需要考虑其泄流能力。这样就涉及到如何选择水轮机的问题。水轮机是一个电站必不可少的运行设备。其中,水流的动能和势能之间机械式的相互转换就是通过水轮机的工作才实现的。水轮机的选择一定要合理,因为其工作状况直接影响到机组的效率和运行的经济性和安全性。其中,通过多年的设计经验总结得来,一般农村的小水电枢纽设计的机组台数一般是4台以下,最好选择合适的同型号的机组一起并联使用,这样便于在运行出现故障的情况下更换相同的零部件,降低维修成本。水轮机型号的选型设计,也关系到水电枢纽建筑的运行状况。我们需要选择标准化的厂家生产出来的水轮机,最重要的是水轮机的运行工况,需要水轮机选运转特性曲线图处于高效率的区域。特别是在机组进行运行时,需要在谁能机性能范围以内的水头变化,不然的话会加剧水轮机的震动和腐蚀,从而降低了水轮机的使用寿命和运行效率。
2枢纽建筑物设计
2.1溢流坝
水电枢纽建筑设计第一步,就是要设计合理的溢流坝。溢流坝的布置位置一般选择河床偏右边的主的河槽中,其中主要包括了左岸梯形溢流坝和右岸梯形溢流坝。在设计的过程中,溢流坝的长度和坝顶的高程都需要根据现场的实际情况来进行设计,坝体的布置形式也需要因地制宜。不同形式的布置形式,对于坝体在工作中的作用会有很大的影响,所以说,任何情况下我们都需要根据现场的水流情况,结合实际的运行工况需求,设计合理的溢流坝形式。
2.2厂房及开关站
小水电枢纽的厂房和开关站的设计也很重要。其中这两个因素的设计,受到水电站水流的大小和水流的形式影响。根据建筑现场的实际情况,在河床的左岸,溢流坝段左侧布置厂房。在设计的过程中,副厂房和主机的安装位置,也受到水流的影响,因此都得根据现场的实际情况,选择厂房的大小和厂房机组的布置位置。其中机组与机组之间的间距,也需要根据厂房的大小和机组的多少来进行合理的布置。选择好合适的机组以后,就需要对机组的安装条件进行考虑,尤其是水轮机的安装高度,水轮机的安装高度,直接影响到流道的进水高程和出水高程,所以水轮机需要客观的安装在合适的位置。根据机电设备布置和实际运行过程中工作的需要,管道层的高程和运行的高程都需要认真分析计算之后再确定。厂房的大小,其中最重要的就是厂房的高度设计,也受机电设备安装高度的影响。开关站的布置位置可以是最高层的副厂房内,设置成为室内的开关站,便于在机电设备运行的过程中,进行先关的操作。主变压器设于安装间下游坝顶平台上。
2.3厂区
由于小水电枢纽的建筑设计,受到地势的影响,因此我们需要考虑到厂区的设计。根据现场生活区和厂区的地势之间的实际情况,考虑到洪水的高位和地位状态,从而考虑如果直接把厂房的上下游墙用来挡水的情况。由于在厂房设计的过程中,需要考虑到防洪过程中厂房是否能够发挥最大的作用,因此厂房旁边一般需要设计一个较深的缓冲沟,根据平时的设计经验,其深度一般10m左右。用厂房开挖的渣滓将缓冲沟进行回填,这样也省去渣土外运的中间环节。另外,沿着重构的地步需要预设一条排沟暗沟,这条暗沟的宽度一般控制在1m左右就比较合适了。另外在这些缓冲沟和排沟暗沟的沿线,一定要间隔一定的距离,设置一个检查井,方便运行出现问题时,能够及时的找到问题发生的位置并及时做出应急处理,保证小水电枢纽的正常运行。
2.4坝基处理
根据水电站附近的地质钻探结果,并结合小水电枢纽沿线的不同坝段、厂房段基岩为弱风化粉砂质泥岩,岩体节理裂隙较发育,可以对水电枢纽当地的泥土岩石的发育进行一定的了解和分析。其地质的结构和吸水率也可以利用现有的先进仪器,分析和检测出来。坝基是小型水电枢纽建筑的基础,其在水电站正常运行的过程中,不断的经受各种各样现实环境的考验,所以需要选择岩石层非常合适的地方。其地址结构中泥土和岩块的组成都需要符合建筑设计的要求。我们要在设计的过程中,充分考虑一切可能出现的情况,选择自然环境和地理条件最合适的地方进行坝基的建设。在必要的时候,我们可以采用混凝土填的方式对坝基进行加固处理。对于被深挖的坝基,也可以采用混凝土回填的方式进行处理,其目的都是为了使坝基更加牢固。总之,坝基的开挖和填充处理,都必须要保证大坝在未来运行的过程中,能承受最大的水流通过时的运行工况,能够保证在最恶劣的条件下,大坝的基础工程也是稳如泰山的。这样才能保证小水电枢纽的其他组成部分正常稳定的运行,从而发挥其作用和社会价值,更好的为人们的生活提供服务。
当前,业内有识之士都在呼吁国家加快电力工业体制改革,国务院也成立了由国家计委牵头,有关部门和单位组成的电力体制改革协调领导小组,负责制定我国电力体制改革
的总体方案。国家电力体制改革总体方案的目标是打破垄断,引人竞争,建立“厂网分开,竞价上网;输配分开,竞价供电”的竞争格局和公开,公平、公正、规范有序的电
力市场,合理配置资源,更好地为用户提供质优价廉的服务。在这种形势下,各级地方政府管理的小水电电力体制如何改革?小水电存在垄断吗?小水电也需要厂网分开吗?
小水电在发、输、配三个环节如何定位?小水电如何适应新形势等一系列问题,不可避免地提出来了。
一、小水电的特点
1.小水电是在特定历史条件下发展起来的。小水电资源多分布在边远山区、少数民旅地区和革命老区,过去在我国电力长[找文章到文秘站网-一站在手,写作无忧!文=秘=__=网=站]期短缺的情况下,中央电力企业无力、也不愿涉足解决这些地区的供电问题。这些地区经济要发展,群众要脱贫致富,电力也必须要“先行”客观条件决定了这些地区必须立足本地水利资源,坚持自力更生,通过兴修水利,治水办电相结合来解决经济和社会发展的用电需要。小水电已经从60年代的“夜明珠”,N70年代多个电站联网形成县级或跨县的区域性电网,B0年代中期实施农村水电初级电气化,9O年代成为带动贫困山区经挤发展的支柱产业。几十年的风风雨雨中,虽历经坎坷,但仍在曲折中迅猛发展,茁壮成长。
目前全国小水电年发电量近1000亿千瓦时,担负着全国近1/2地域、1/3的行政县(市、区)和1/4人口的供电任务,其旺盛的生命力充分说明了小水电符台我国社会主义初级阶
段的国情,符合生产力和生产关系发展的内在客观规律。
2小水电产权具有多元化的特点。7O年代以前,小水电建设资金采取“国家补助一点,地方自筹一点,群众集资一点”的方式筹措;B0年代采取“国家补助一点,银行贷
一点,地方自筹一点的方式解决,9O年代地方电力管理则采取多渠道、多层次、多模式、全方位的筹措方式,形成了多元化的投资主体。因此.小水电的产权也是多元化的。
3.小水电具有显著的扶贫特点。生产方式是社会赖以生存的基础,生产方式中的生产力与生产关系的矛盾运动是生产方式变革的根本原因,是社会发展的决定因素。我国
山区贫困的重要原因之一就是生产方式落后。小水电的发展壮大,促进了贫困山区社会生产力的解放和发展,逐步改变了落后的生产方式大力发展小水电.已经成为不少贫困山
区经济的强大支柱,地方财政的重要来源.
农民脱贫致富的重要措施.实现农村电气化
的有效途径。一是将资源优势转变为经济优
势,对山区县域经济的发展起到了巨大的拉
动作用山区县水能资源的开发,带动了其
它资源的开发.形成了以小水电为龙头的产
业链。如湖北省的兴山县、保康县和神农架
林区通过发展小水电固地制宜兴建了磷化工
生产基地,生产的五硫化二磷、碳酸二甲酯、
五纳等产品远销欧美东南亚20多个国家.1999
年全县工业产值达到12.25亿元,占全县工农
业总产值的83%以上二是小水电已经成为县
级财政收人的重要财源如兴山县目前装机
容量9.46万千瓦.1999年发电量3.5亿千瓦时,
水电企业销售收入8307万元.和税2500万元.
在山区县级财政收人中占有相当大的比侧.
在县域经济发展中的支柱地位日益突出。三
是小水电的发展促进了贫困山区精神文明和
物质文文秘站网明建设。随着小水电的发展,用电面
的普及以及改革开放的深化,人们的思想观
念、行为方式、价值观念发生了深刻变化,
市场观念、信息观念和竞争意识明显增强,
社会面貌发生翻天覆地的变化。
4.小水电具有清洁可再生绿色能源的特
点。多年来,各级水利部门在中小河流上大
力开发水能资源,实行分散调蓄、水土保持、
解决人畜饮水、发展提灌、江河和小流域的
综合治理,发挥了很大的兴利除害作用。从
80年代中期开始实施农村水电初级电气化建
设,提倡“以电代柴”,对于减少空气污染和
森林砍伐,促进生态良性循环,效果十分显
著。我国通过开发小水电,建设有中国特色
的农村水电初级电气化,促进不发达地区和
边远山区农村“普及用电、消除贫困、改善
生态、保护环境”的成功经验,得到了国际
社会的高度评价和广泛赞扬。联合国将国际
小水电中心设在中国,成为设在我国迄今为
止唯一的一个联合国机构。
二、小水电的属性
属性是事物固有的性质,是指对象的特
性、形态、动作、关系等研究各级地方政
府管理的小水电管理体制,有必要对小水电
的社会属性、资源属性、市场属性和行业属
性进行定位。
l从社会属性看,小水电属于农村基础
产业的一个重要组成部分。我国是一个农业
大国,发展小水电,建设农村水电电气化,
关系到广大山区县实施“农业、水利能源”
三天战略重点,是有效解决老少山边穷地区
“资源、环境、贫困问题的重要举措小水
电绝大 多数分布在山区和农村,直接为农村、
农业、农民和地方经济和社会全面发展服务.
其社会属性应该属于农村基础产业的一个重
要组成部分。
2.从资源属性看.开发小水电是水资源
综合利用的一个重要组成部分。水资源综台
利用,不仅是城乡人民生活,农业灌溉、工
业生产用水,还涵盖水力发电、航运、水产
养殖、生态环境旅游等方面小水电资源
的开发利用往往涉及整条流域的全面规划和
综合治理利用,因此是水资源综合利用的一
个重要组成部分。
3.从市场属性看,小水电生产的电能同
样是商品,应按等价交换原则进入市场.实
行公开有序的竞争。
4.从行业属性看,小水电是水利事业不
可分割的组成部分。多年来,小水电是在各
级水利部门坚持治水办电、兴利除害相结合
的同时发展起来的,是防洪、灌溉、水保、
发电、供水等江河综合治理和开发利用的重
要内容,各地在开发小水电资源.实施农村
水电初级电气化建设过程中,注重对河流实
行梯级开发,兴建龙头水库,形成流域梯级
滚动开发的格局,不仅为地方提供了充足的
电力,而且对下游的防洪、灌溉和城镇农村
供水起到举足轻重的作用,所以,小水电是
水利事业不可分割的组成部分。
三、深化小水电体制改革
根据小水电的特点和属性,结合国家电
力体制改革的目标和步骤,笔者提出小水电
体制改革的以下思路,供研讨。
1.小水电应在地方各级政府经济综合管
理部门的统筹规划下,归口水利部门管理。
应陵对政府经济综合管理部门和水利部门各
自职能进行定位。政府电力行政主管部门的
主要职责是根据“统筹规划、政策引导、监
督管理、挤调服务”的原则,制定电力工业
发展规划、法规和政策,并行使监督职能,
做好协调服务工作。其它如水能资源的综合
开发利用、小水电站及其配套电网的规划建
设管理、农村水电电气化建设、小水电国有
资产的监管、新技术新产品的推广应用等工
作,则由水利部门承担(如美国农业部农村
电气化管理局)有的行业管理工作可以逐步
转移给行业执会承担,行使向政府反映小水
电企业呼声,收集、交流信息,提供服务等
职能,在政府与企业之间起桥梁作用。
2.建立和完善发供一体的地方配电公司,
在自身电力电量平衡的基础上参与配电端的
改革。把电力工业具有“自然垄断”的特点
作为需要由国家控制经营,以及把这种公有
制产权形式认定为属于超出市场调节范畴的
传统观念与管理体制,已经暴露出越来越多
的弊端和缺陷。发、输、配电一体化管理并
不是唯一的、理所当然的基本组织形式,随
着科学技术的进步,打破垄断、引人市场竞
争机制、开放经营已经成为可能,所以电力
工业体制改革的浪潮席卷世界,并有许多国
家取得了成功国内权威人士对我国电力工
业进行改革比较倾向性的意见是“厂网分开,
竞价上网;输配分开,竞争供电”。厂网分开
的前提是对国家电力总公司所属发电企业与
国家电网剥离,资产实行重组,改变产权关
系,按《公司法》和现代企业制度建立规范
的法人治理结构。输配分开主要指建立独立
的输电公司和配电公司,配电公司是自主经
营、独立核算的企业实体。鉴于电网处于电
量交换载体的特殊地位.不便于竞争,因此输
电公司必颂是以减少管理成本、降低过网费
用作为经营目标,接受国家电力行政主管部
门的监督管理来实现规范化的运作
地方各级政府管理的小水电及其配套电
网在上述改革总体思路中如何定位,笔者认
为应该定位在“发供一体的地方配电公司,
在自身电力电量平衡的基础上参与配电端的
改革”。这是因为:地方发展小水电的主要目
的在于自用,发展地方、农村经济,建设农
村电气化,因而必须同时建设、管理配套电
网,这些电源和电网绝大多数处在一个县域
内,符合以县为单元组建配电公司的原则。
二是由于小水电是山区地方经济的支柱产业,
地方政府对小水电企业的监管、调控力度很
强,不可能形成“垄断经营”的局面。三是
小水电企业多年来在国家电力企业垄断经营
下为了生存,已经在自身电力电量平衡的基
础上以配电公司的形式在运作,其生产关系
没有束缚当地生产力的发展。值得指出的是:
地方配电公司在减少成本、降低电价、让利
于消费者、促进同行业竞争、有利于小水电
事业的可持续性发展等方面要进一步深化改
革
3参与电力市场进行公开、公平、公正、
规范有序的竞争。发电环节实行“厂网分开、
竞价上网”和配电环节实行“输配分开,竞
价供电”,发展和培育电力市场的竞争者.打
破国家电力对电力市场的垄断,是我国电力市
场化改革的重要环节。在发电环节,除国家
电力公司所属发电企业外,地方中小水电站
占有相当比例。在配电环节,以地方中小水
电供电为主的县级配电公司占全国l/3以上的
县(市、区)。因此,作为市场主体之一的地
方中小水电企业,在发电环节和配电环节参
与市场竞争,是电力体制市场化改革的必然。
4.在制度创新的同时实现科技创新。为
适应我国即将形成的竞争性电力市场,地方
中小水电企业必须实现科技创新。首先是骨
干电站和配套电网要具有先进的自动化微机
监控系统,提高自身的现代化管理水平,这
是进入电力市场进行竞争的基础条件;其次
要具有先进的实时报价系统,这是进入电力
市场进行竞争的必要条件;再次是应该拥有
先进的电价结算系统保护发、供电环节各
投资方的利益。
5.用市场经济法则调动中央、地方、部
门、企业等社会多方面办电的积极性。现行
小水电上国家电网的电价一般在每千瓦时O.20
元左右,而地方从国家电网的购人电价一般
在0.48元以上。一方面高价使用高污染的火电
电量;另一方面,清洁、可再生的中小水电
只能低价上网,并限制上网电量,或者上网
后作为无效电量而不予结算电费。这没有体
现市场经济法则,也调动不了社会各方面办电
积极性。应该指出,前一阶段中央电力企业
对地方小水电网实行“代管的做法,其实
质是进一步营造“垄断”,违背了国务院有关
文件关于农电体制改革要“正确处理好政府
和电力企业的关系,中央电力企业与地方电
力企业的利益关系,电力企业与农民的利益
关系的精神。中央电力企业借这次农网改
造的机会,竭力扩大、垄断电力交换市场和
电力建设市场,从而获取垄断利润。当造福
于民的“民心工程变成有利于一家企业的
“扩张工程”,政府行为下的“德政工程形
成“以企代政时,肯定是不能体现市场经
济法则和调动不了社会各方面办电积极性的。
有识之士指出:电力工业由垄断走向市
场必然涉及到利益的再分配。因此必须强调
政府推动,并落实到国家对电力的监督机制
上否则难以做出统揽全局的战略决策,甚
至因为互相牵制而寸步难行。此次国务院成
立电力体制改革协调领导小组,打破电力工
业体制改革由代表一方说话的电力行政部门
来推进的决策是十分正确的。但在提出电力
体制改革总体方案,建立我国竞争性电力市
场的同时.也要按市场经济的法则确定电价,
即发电价格由发电企业竞价形成,售电价格
由用户在诸多供电企业的报价中选择形成,
输电公司在发电企业竞价形成的基础上,附
加网损、台理利润等成本,并由国家负责监
督的部门制定过网费水平。只有这样,才能
真正体现市场的供求关系,电的价格与价值
相符,达到台理引导生产、消费和投资的目
的。不容置凝的必定会调动中央、地方、部
门、企业等社会各方面办电的积极性,使中
小水电和农村水电电气化事业再上一个新台
阶。
结论:梭国家电力公司“代管”不是小
水电在市场经济体制下的出路;小水电应在
地方各级政府经济综合管理部门的统筹规划
下,归口水利部门管理;以地方小水电供电
为主并形成相对独立配套电网的地(市、
州)、县,建立和完善发供一体的地(市、
州)、县级配电公司,在自身电力电量平衡的
基础上参与配电端的改革,参与电力市场公平、
关键词:小水电;财务评价;财务内部收益率;上网电价;加权平均资金成本
1995年7月水利部颁发了《小水电建设项目经济评价规程》(SL16-95),以下简称《评价规程》。随着市场经济体制改革的深化和电力市场情况的变化,原国家计委2001年4月23日了“国家计委关于规范电价管理有关问题的通知”(计价格[2001]701号),通知要求新投产机组按发电项目经营期核定平均上网电价。
市场化后,许多私人、社会法人,纷纷投资小水电。作为投资者追求的是利润;作为电网,通过市场的竞争,竞价上网,电价低、质量高的电站成为首选。因此,在新形势下小水电如何进行财务评价,才能更准确更合理地反映小水电站的优劣,据以判别项目的财务可行性,是一个亟待进一步探讨的课题。
1小水电财务评价方法
《评价规程》采用的是“新电新价”或还贷期反推电价,以全部投资财务内部收益率及固定资产投资贷款偿还期为主要指标,并以财务净现值、投资利润率、投资利税率、静态投资回收期及资产负债率为辅助指标。将求出的所得税后财务内部收益率(FIRR)与小水电的基准收益率ic进行比较,当FIRR≥ic时,即认为建设项目财务评价可行。
根据原国家计委计价格[2001]701号文,上网电价改为按经营期核定;对水电企业,经营期按30年计算,原则上按18~25年归还贷款计算还本付息额。
《评价规程》规定小水电生产经营期一般采用20年,那么在进行财务评价时只要在生产经营期20年内还清贷款,没有必要对还贷期做硬性规定,应由市场来决定,即由业主、银行根据项目的还贷能力和各方的期望值协商确定,只有这样才能符合实际情况。
建议:(1)上网电价等于或低于同期投产的其它电站。
(2)选择所得税前净现金流量进行计算(融资前分析),它不受融资方案和所得税优惠政策改变的影响,用于考察项目是否基本可行(将求得的所得税前财务内部收益率FIRR与设定的基准收益率ic进行比较,当FIRR≥ic时,即认为项目的盈利性能够满足要求),并值得去融资。
资本金比例不得小于规定的(占项目)总投资20%,对各种可能的资本金方案进行最大还贷能力测算和资本金现金流量计算,供投资者决策时参考。当资本金内部收益率大于或等于最低可接受的收益率时,说明资本金获利水平大于或达到了要求,项目是可以接受的。
2财务基准收益率
基准收益率是企业或行业或投资者以动态的观点所确定的、可接受的投资方案最低标准的收益水平,确定基准收益率的基础是资金成本和机会成本,而投资风险和通货膨胀是必需考虑的影响因素。由于小水电项目资金来源于自有资金和贷款,其最低收益率不应低于新筹集权益投资的资金成本与贷款利率的加权平均值,即不应低于项目加权平均资金成本。
《评价规程》财务基准收益率为10%,而现在银行5年期以上贷款年利率为6.12%,显然已不合理。从目前来看,财务基准收益率在5年期以上贷款利率6.12%加向银行贷款而支付的手续费及一个适当的风险贴补率约为7%~8%(项目的现金流量是按基年不变价计算的,已排除通贷膨胀因素的影响),小水电建设项目就会有盈利。
对于财务基准收益率,笔者认为,在市场经济条件下,无需行业统一设定,可由评价者自行设定。因为不同的人,或者从不同的角度考虑,对投资收益会有不同的期望值,投资者无需从什么行业的角度来考察项目;另外,同一行业的建设项目外部条件也千差万别,我国地域辽阔,东西部水资源量、利用程度差异均较大,各不相同,也很难定出一个全国都适用的数值。
3年运行费
《评价规程》中职工福利按工资总额的14%计,随着社会主义市场经济的完善,保险费、劳保统筹费、住房基金、医保失业基金等过去没有的费用,现在也应运而生了,按有关文件,它分别占固定资产价值的2.5‰,工资总额的17%、8%~10%和10%,这些都应计入小水电的年运行费用中。
4应付利润
《评价规程》中应付利润,按资本金的15%计算,即应付利润率为15%。而现在银行5年期以上贷款年利率为6.12%,显然已不合理。
众所周知,可分配利润(税后利润)提取盈余公积金、公积金后为可供投资者分配的利润,可供投资者分配的利润提取分配给投资者的应付利润为未分配利润(还贷利润),应付利润按应付利润率计算。由于应付利润按生产期统一一个应付利润率计算,往往出现生产期前几年可供投资者分配的利润小于应付利润,未分配利润(还贷利润)为0。实际上投资者在生产期前几年得不到按应付利润率计算的应付利润,因此应由可供投资者分配的利润大于应付利润的年份弥补生产期前几年应付利润的不足。
5资产负债率
资产负债率表示企业总资产中有多少是通过负债得来的,是评价企业负债水平的综合指标。《评价规程》中资产负债率是反映小水电项目层次的财务风险程度和偿还债务能力的指标。
一般认为小水电的收入稳定、回收可靠,不存在大的投资风险,从项目层次上小水电项目自身收益可以偿还债务,银行又规定了资本金最低比例,经考察发现,小水电项目建设期最大资产负债率,比银行贷款占固定资产投资的比例,仅多几个百分点,因此项目层次的资产负债率计算意义不大,我们认为无需计算该指标。
6结束语
关键词:小水电;造价控制;限额设计;优化设计
引言
从环保和可持续发展的目标出发,对支持和加速可再生能源发展的技术、市场、政策与资金等正受到各国普遍关注。小水电工程由于具有品位高、技术相对成熟、产业化程度高等特点受到政府以及投资商的青睐,并逐步成为我国可再生能源结构中不可忽视的组成部分。而浙江省小水电无论在开发绩效还是制度创新上都走在了全国的前列。截至2006年末,浙江省小水电装机容量达30338万kW,占全省可开发水电装机的49%,成为浙江省能源中不可或缺的一部分。
当然,浙江省红火的小水电市场发展,离不开一批致力于水电事业的民营企业家。据不完全统计,截至2006年,民营资本占浙江省小水电总资产的70%,而如今浙江水电民营资本正在向西部地区转移。这当然有可开发资源萎缩以及一些体制因素的影响,但投资成本上升却是占有不可忽视的作用。上世纪90年代初,浙江省的小水电的单位装机容量造价指标是2000-3000元/kW,然而目前单位装机容量造价指标已经达到8000~1000元/kW,十几年的时间,造价成本上涨了4倍。究其原因,当然有物价上涨,贷款利息上升,还有政策处理费用增加等不可控的原因,但也不乏人为的因素,其中投资控制不严也是原因之一。因此,探询影响投资的原因,找寻造价控制的方法是振兴省内小水电市场的途径之一。而要作好工程的造价控制,就必须把造价控制贯穿于工程建设全过程,即对项目的投资决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段和竣工阶段等各阶段的投资控制在批准的投资限额之内,随时纠正发生的偏差,保证项目投资管理目标的实现,以求在该项目中能合理利用人力、财力、物力.并取得较好的投资效益和社会效益。真正地做到投资估算控制设计概算,设计概算控制项目的实施预算.实施预算控制好合同价格。
1、项目决策阶段
项目决策阶段即可行性研究阶段,造价控制工作的中心是进行建设项目的多个方案的比选。在这阶段,设计人员要和造价工程师进行密切的沟通。从坝型比较、引水方式、装机容量、泄洪方式、坝址选择、水位比较、施工导流方式、围堰的结构比较等方面进行多方案、全方面的比选,用经济效益最优的方法选择方案。另外还需加强对新工艺、新材料的运用和比较。比如碾压混凝土筑坝技术,水电站虹吸式进水口技术和橡胶坝、玻璃钢管等新材料的应用等。通过多方案比较后,确定的可行性研究投资估算对后续阶段的投资控制具有指导意义。建设项目的可行性研究及投资决策是产生工程造价的源头,合理确定造价是评估建设项目、开展后续工作的关键。
2、项目设计阶段
过去许多业主认为投资控制的重点在工程施工阶段,忽视设计阶段的投资控制。但经研究发现,设计对项目投资的影响,在可行性研究阶段为75%~95%,在技术设计阶段为35%~75%,在施工图设计阶段为5%~35%。由此可见,项目投资控制的关键在于施工前的投资决策阶段和设计阶段,而在项目做出决策后,控制项目投资的关键就在于设计。设计费虽然只占水电站工程全寿命费用的1%。但这1%的设计费用决定了以后的费用,可见设计质量对项目建设的投资控制的重要性。
在初步设计阶段,造价控制内容要做到:
1)对可行性研究阶段确定的各个方案进一步的优化设计。设计人员应做好限额设计,即初步设计概算限制在可行性研究投资估算范围内。要避免设计人员出于自身考虑,设计过于保守,选择的设计参数往往偏大,使得工程造价经济性偏低。避免限额设计流于形式,并未真正的发挥作用。
2)设计人员应对工程项目尽量细化,以便造价工程师能确定合理的造价。避免因设计人员的项目过粗,使得造价工程师在编制相应部分的投资时只能按指标的形式计列,造成概算准确性降低。
3)造价工程师应确定合理的材料预算价格和设备价格。过去为节省工作量,往往造价工程师未能对材料、设备进行市场调查和研究,只是根据信息价格和设备行业参考价编制概算,使得有些价格存在偏高或偏低的情况;从而使得设计概算与实际存在一定的距离。
4)造价工程师与施工设计人员应对单项工程的施工措施进行比选,使工程单价的合理性和经济性相协调。合理的利用弃碴,降低工程造价。
综上所述,在设计阶段,无论是设计人员还是造价工程师都应本着为业主节省投资的宗旨出发,深挖设计潜力,合理确定价格,编制出经济合理的设计概算,为招标阶段确定合理的限价、施工阶段的控制施工图预算发挥作用。
3、项目招投标阶段
项目招投标阶段也是造价管理的重要组成部分。在这一阶段,造价控制要做好以下工作。
3.l确定合理的分标方案
合理分标不仅可以减少因分标过多而带来的各标段的交叉纠纷事件,还可以减少因分标过多而造成临时场地的分配问题以及临时设施费用和工程费用的增加。某水电工程,由于业主考虑非工程的原因应该是1个标段的内容人为地分成2个标。结果造成在同一工作面上,出现2个承包单位共用1条施工道路的局面。双方因此多次发生纠纷,造成工程多次停工,给业主造成不必要的损失。
3.2确定合理的限价
由于在目前水电工程项目的招标过程中,商务评审往往采用“最低合理价法”,即在通过技术标评审的各投标单位中,选择最低合理价的投标单位为中标单位。为防止各投标单位串标,哄抬报价,业主往往需要编制最高限价,把中标价格控制在预期的价格中,从而减少施工造价。这就需要造价工程师在编制限价时,不仅应了解工程的施工现场,施工的总体布置,确定合理的施工工艺、方法以及施工组织设计,还应了解每个单项工程的实际施工价格水平,从而确定合理的工程单价。这样才能使得编制的限价既符合工程实际,又体现市场竞争。
3.3做好招标文件的编制工作
由于目前水电工程大都采用工程量清单型的单价合同的承包方式,因此签订合同时的合同价只是一个暂定价格或预测合同价格,不是最终的合同价格。这就要求首先工程量清单的项目应尽量详细,其次招标阶段招标图纸尽量采用施工详图,最后合同条款上应尽量的详实和全面。只有这样才能保证下一施工阶段的合同管理顺畅。
4、项目施工阶段
在项目施工阶段,造价管理同样不容忽视。工程施工阶段是建筑产品形成阶段,对建设项目全过程造价管理来说也是最难、最复杂的阶段。在这一阶段,业主要处理好“质量,进度,投资”三者关系,既不能一味的抓质量和进度,轻视造价控制,也不能片面强调造价控制而忽视质量问题。要想处理好三者的关系,业主不仅需要配备懂技术的管理人员,而且需要精通造价控制和合同管理的管理人员。通过他们可以达到以下目的。
4.1减少索赔的费用
水电项目的施工过程往往涉及面广、技术难点多、地质复杂及工期长,在施工过程中经常发生设计变更和地质变更;同时由于业主在招标阶段未能考虑充分,在条款的制定上不能表现详实,出现招标文件、技术规范、合同文件不一致以及由于承包方在投标阶段低价中标等原因;使得在施工阶段承包方提出种种索赔,提出诸如“窝工费”、“误工费”等费用和工期的索赔事件。过去,业主由于缺乏懂造价和合同的人员以及反索赔经验,面对索赔无以应对,往往把按合同规定不该赔付的费用也支付给承包方,最终造成工程结算价超出工程概算。要避免上述情况的发生,就必须聘用一些懂技术和造价,懂合同的专业人员,制定一系列应对索赔的条例,从而减少索赔的费用支出,减少施工期的费用增加。
4.2合理处理“质量,进度,投资”三者关系
进行施工阶段的造价控制,处理好“质量,进度,投资”三者关系也是关键。首先制定了合理的进度安排,才能减少类似于“施工赶工费”之类额外费用的增加。其次质量是工程发挥效益的保障,如果一味为减少投资而影响工程质量,则不仅使得形成的固定资产的使用寿命缩短,还会且因质量问题而增加返修的费用,使得投资增加。
5、项目竣工结算阶段
竣工结算阶段是工程造价管理的最后阶段。该阶段造价控制的工作包括:
1)认真审核承包方的工程结算,剔除不合理计取的工程量、高套定额、高取费用、不切合实际的签证、不合理的施工措施等增加的费用;
2)根据所掌握的材料价格信息,审查调价材料的价格是否合理;
3)实行合同逐项审查制度,使工程造价通过具有法律约束力,合同得以确认和控制。实践证明,通过项目的全过程造价控制可以大大地降低工程投资。
例如,浙西某小水电项目的业主在建设过程中实施的造价控制,得到了较好的经济效益。
在项目可行性研究阶段,设计人员本着为业主服务的原则.对项目进行了坝型、坝址、水位等一系列方案的技术和经济的比选。通过对混凝土拱坝,堆石坝,碾压混凝土坝3个坝型的比较,最后选择投资省,施工工期短的混凝土拱坝,从而减少投资100万元。
在设计阶段,设计人员和造价工程师严格执行限额设计。通过对坝体优化设计,减少C2O混凝土拱坝1000m3,降低投资达30万元。同时,对坝基开挖的石碴进行合理施工组织,部分利用到发电厂的场地平整,部分作为原料轧制碎石,部分捡集为块石。通过弃碴利用节约投资达50万元。在招投标阶段,通过制定合理的限价,使得投标价低于概算的70%。太大地降低了施工造价。
在施工阶段,由于在施工招标阶段,对台同条款进行了周密的编写,大大降低了索赔的费用。
关键词:小水电;造价控制;限额设计;优化设计
引言
从环保和可持续发展的目标出发,对支持和加速可再生能源发展的技术、市场、政策与资金等正受到各国普遍关注。小水电工程由于具有品位高、技术相对成熟、产业化程度高等特点受到政府以及投资商的青睐,并逐步成为我国可再生能源结构中不可忽视的组成部分。而浙江省小水电无论在开发绩效还是制度创新上都走在了全国的前列。截至2006年末,浙江省小水电装机容量达30338万kW,占全省可开发水电装机的49%,成为浙江省能源中不可或缺的一部分。
当然,浙江省红火的小水电市场发展,离不开一批致力于水电事业的民营企业家。据不完全统计,截至2006年,民营资本占浙江省小水电总资产的70%,而如今浙江水电民营资本正在向西部地区转移。这当然有可开发资源萎缩以及一些体制因素的影响,但投资成本上升却是占有不可忽视的作用。上世纪90年代初,浙江省的小水电的单位装机容量造价指标是2000-3000元/kW,然而目前单位装机容量造价指标已经达到8000~1000元/kW,十几年的时间,造价成本上涨了4倍。究其原因,当然有物价上涨,贷款利息上升,还有政策处理费用增加等不可控的原因,但也不乏人为的因素,其中投资控制不严也是原因之一。因此,探询影响投资的原因,找寻造价控制的方法是振兴省内小水电市场的途径之一。而要作好工程的造价控制,就必须把造价控制贯穿于工程建设全过程,即对项目的投资决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段和竣工阶段等各阶段的投资控制在批准的投资限额之内,随时纠正发生的偏差,保证项目投资管理目标的实现,以求在该项目中能合理利用人力、财力、物力.并取得较好的投资效益和社会效益。真正地做到投资估算控制设计概算,设计概算控制项目的实施预算.实施预算控制好合同价格。
1、项目决策阶段
项目决策阶段即可行性研究阶段,造价控制工作的中心是进行建设项目的多个方案的比选。在这阶段,设计人员要和造价工程师进行密切的沟通。从坝型比较、引水方式、装机容量、泄洪方式、坝址选择、水位比较、施工导流方式、围堰的结构比较等方面进行多方案、全方面的比选,用经济效益最优的方法选择方案。另外还需加强对新工艺、新材料的运用和比较。比如碾压混凝土筑坝技术,水电站虹吸式进水口技术和橡胶坝、玻璃钢管等新材料的应用等。通过多方案比较后,确定的可行性研究投资估算对后续阶段的投资控制具有指导意义。建设项目的可行性研究及投资决策是产生工程造价的源头,合理确定造价是评估建设项目、开展后续工作的关键。
2、项目设计阶段
过去许多业主认为投资控制的重点在工程施工阶段,忽视设计阶段的投资控制。但经研究发现,设计对项目投资的影响,在可行性研究阶段为75%~95%,在技术设计阶段为35%~75%,在施工图设计阶段为5%~35%。由此可见,项目投资控制的关键在于施工前的投资决策阶段和设计阶段,而在项目做出决策后,控制项目投资的关键就在于设计。设计费虽然只占水电站工程全寿命费用的1%。但这1%的设计费用决定了以后的费用,可见设计质量对项目建设的投资控制的重要性。
在初步设计阶段,造价控制内容要做到:
1)对可行性研究阶段确定的各个方案进一步的优化设计。设计人员应做好限额设计,即初步设计概算限制在可行性研究投资估算范围内。要避免设计人员出于自身考虑,设计过于保守,选择的设计参数往往偏大,使得工程造价经济性偏低。避免限额设计流于形式,并未真正的发挥作用。
2)设计人员应对工程项目尽量细化,以便造价工程师能确定合理的造价。避免因设计人员的项目过粗,使得造价工程师在编制相应部分的投资时只能按指标的形式计列,造成概算准确性降低。
3)造价工程师应确定合理的材料预算价格和设备价格。过去为节省工作量,往往造价工程师未能对材料、设备进行市场调查和研究,只是根据信息价格和设备行业参考价编制概算,使得有些价格存在偏高或偏低的情况;从而使得设计概算与实际存在一定的距离。
4)造价工程师与施工设计人员应对单项工程的施工措施进行比选,使工程单价的合理性和经济性相协调。合理的利用弃碴,降低工程造价。
综上所述,在设计阶段,无论是设计人员还是造价工程师都应本着为业主节省投资的宗旨出发,深挖设计潜力,合理确定价格,编制出经济合理的设计概算,为招标阶段确定合理的限价、施工阶段的控制施工图预算发挥作用。
3、项目招投标阶段
项目招投标阶段也是造价管理的重要组成部分。在这一阶段,造价控制要做好以下工作。
3.l确定合理的分标方案
合理分标不仅可以减少因分标过多而带来的各标段的交叉纠纷事件,还可以减少因分标过多而造成临时场地的分配问题以及临时设施费用和工程费用的增加。某水电工程,由于业主考虑非工程的原因应该是1个标段的内容人为地分成2个标。结果造成在同一工作面上,出现2个承包单位共用1条施工道路的局面。双方因此多次发生纠纷,造成工程多次停工,给业主造成不必要的损失。
3.2确定合理的限价
由于在目前水电工程项目的招标过程中,商务评审往往采用“最低合理价法”,即在通过技术标评审的各投标单位中,选择最低合理价的投标单位为中标单位。为防止各投标单位串标,哄抬报价,业主往往需要编制最高限价,把中标价格控制在预期的价格中,从而减少施工造价。这就需要造价工程师在编制限价时,不仅应了解工程的施工现场,施工的总体布置,确定合理的施工工艺、方法以及施工组织设计,还应了解每个单项工程的实际施工价格水平,从而确定合理的工程单价。这样才能使得编制的限价既符合工程实际,又体现市场竞争。
3.3做好招标文件的编制工作
由于目前水电工程大都采用工程量清单型的单价合同的承包方式,因此签订合同时的合同价只是一个暂定价格或预测合同价格,不是最终的合同价格。这就要求首先工程量清单的项目应尽量详细,其次招标阶段招标图纸尽量采用施工详图,最后合同条款上应尽量的详实和全面。只有这样才能保证下一施工阶段的合同管理顺畅。
4、项目施工阶段
在项目施工阶段,造价管理同样不容忽视。工程施工阶段是建筑产品形成阶段,对建设项目全过程造价管理来说也是最难、最复杂的阶段。在这一阶段,业主要处理好“质量,进度,投资”三者关系,既不能一味的抓质量和进度,轻视造价控制,也不能片面强调造价控制而忽视质量问题。要想处理好三者的关系,业主不仅需要配备懂技术的管理人员,而且需要精通造价控制和合同管理的管理人员。通过他们可以达到以下目的。
4.1减少索赔的费用
水电项目的施工过程往往涉及面广、技术难点多、地质复杂及工期长,在施工过程中经常发生设计变更和地质变更;同时由于业主在招标阶段未能考虑充分,在条款的制定上不能表现详实,出现招标文件、技术规范、合同文件不一致以及由于承包方在投标阶段低价中标等原因;使得在施工阶段承包方提出种种索赔,提出诸如“窝工费”、“误工费”等费用和工期的索赔事件。过去,业主由于缺乏懂造价和合同的人员以及反索赔经验,面对索赔无以应对,往往把按合同规定不该赔付的费用也支付给承包方,最终造成工程结算价超出工程概算。要避免上述情况的发生,就必须聘用一些懂技术和造价,懂合同的专业人员,制定一系列应对索赔的条例,从而减少索赔的费用支出,减少施工期的费用增加。
4.2合理处理“质量,进度,投资”三者关系
进行施工阶段的造价控制,处理好“质量,进度,投资”三者关系也是关键。首先制定了合理的进度安排,才能减少类似于“施工赶工费”之类额外费用的增加。其次质量是工程发挥效益的保障,如果一味为减少投资而影响工程质量,则不仅使得形成的固定资产的使用寿命缩短,还会且因质量问题而增加返修的费用,使得投资增加。
5、项目竣工结算阶段
竣工结算阶段是工程造价管理的最后阶段。该阶段造价控制的工作包括:
1)认真审核承包方的工程结算,剔除不合理计取的工程量、高套定额、高取费用、不切合实际的签证、不合理的施工措施等增加的费用;
2)根据所掌握的材料价格信息,审查调价材料的价格是否合理;
3)实行合同逐项审查制度,使工程造价通过具有法律约束力,合同得以确认和控制。实践证明,通过项目的全过程造价控制可以大大地降低工程投资。
例如,浙西某小水电项目的业主在建设过程中实施的造价控制,得到了较好的经济效益。
在项目可行性研究阶段,设计人员本着为业主服务的原则.对项目进行了坝型、坝址、水位等一系列方案的技术和经济的比选。通过对混凝土拱坝,堆石坝,碾压混凝土坝3个坝型的比较,最后选择投资省,施工工期短的混凝土拱坝,从而减少投资100万元。
在设计阶段,设计人员和造价工程师严格执行限额设计。通过对坝体优化设计,减少C2O混凝土拱坝1000m3,降低投资达30万元。同时,对坝基开挖的石碴进行合理施工组织,部分利用到发电厂的场地平整,部分作为原料轧制碎石,部分捡集为块石。通过弃碴利用节约投资达50万元。在招投标阶段,通过制定合理的限价,使得投标价低于概算的70%。太大地降低了施工造价。
在施工阶段,由于在施工招标阶段,对台同条款进行了周密的编写,大大降低了索赔的费用。
一、管理的内涵及要素
管理的内涵一方面是合理组织社会生产力的各种要素,其硬件要素归结为人和物两大方面,管理和科技是生产力的软件要素,是形成现实生产力的连贯枢纽;另一方面,管理又是协调人们生产关系的客观要求,是人们为了达到某种预定目标的活动,这种目标总是要服从生产资料所有者的利益和意志。管理还是一种知识,一种实践,不仅是一门科学,更是一门艺术。因此,管理概念的准确含义,应该是指一定组织中的管理者,通过协调他人的社会活动,充分利用各种资源,从而实现组织目标的一系列社会活动过程。
管理有十大构成要素:管理观念(包括价值方面的观念、经营方面的观念、人性方面的观念),组织目标和管理者的目标,管理组织,管理组织中的管理者与被管理者——人员,能够反映管理内容并可以传递和加工处理的文字、数据和信号的信息,管理组织中财产和物资的货币表现——资金,相应于一定组织特点的自然科学技术和相应于多种组织的管理技术,物资,时间,环境等。作为中小型水电设计企业的经营管理者不仅仅要高度重视管理,更应该学习和掌握管理理论和管理艺术,使企业壮大和发展起来。
二、中小水电设计企业经营管理的特点
1.管理的共性
所有企业管理都是围绕构成管理的十大要素进行的,主要是对人员、组织、信息、资金、技术的管理。从管理所依据的理论到具体管理艺术都有共同之处,其他企业的管理经验、管理艺术都值得中小水电设计企业借鉴。
2.中小水电设计企业经营管理的特性中小水电设计企业经营管理的特性来自于其工作的特殊性,即:
(1)市场需求与供给的特殊性
构成生产有形物资或生活用品的生产企业的需求条件有2个,即购买欲望和支付能力。影响这类企业供给的因素主要有6个,即商品本身的价格,其他商品的价格,生产技术的变动,生产要素的价格,政府制定的政策,厂商对未来的预期。构成水电设计企业的需求条件有如下几个:国民经济状况,国家发展战略方向以及各地区发展战略方向,一些企业财团对某个项目前景的看法。当国民经济运行良好,国家经济实力雄厚,而且又与国家或地区经济发展方向相符合时,或者某些企业财团为了企业本身利益,对某个项目的前景看好时,这样的项目就容易列为规划设计项目,这样的项目也就是水电设计企业的社会需求。影响水电设计企业供给的主要因素有:设计成果本身价格高,供给增加;设计技术水平高,技术能力强,供给增加;生产要素价格下降,会使成本下降,利润增加,从而供给增加;政府减税,会增加供给,增税,则减少供给。
(2)产品生产管理的特殊性
其他企业的产品生产管理有:生产系统的配置、产品开发设计、作业研究、生产计划、生产控制、物资库存控制、设备管理、质量管理、工艺技术管理、现场管理等。水电设计企业的产品就是可行性研究报告书、设计报告书、概预算书、施工图纸等,因此,水电设计企业的产品生产管理有:劳动管理、技术管理、设备管理、质量管理、成本管理、合同管理、物资管理和设计后服务管理。
(3)成本费用的特殊性
企业从事经济活动的直接目的是为了取得利润,而能否取得利润,最终取决于其收益是否超过成本。企业的成本费用分为产品制造成本和期间费用两项。其他企业产品与水电设计企业产品的产品性质不同,制造成本中的各项费用种类与多少均有所不同。如水电设计企业会发生设计前现场踏勘及设计后服务等特定费用。
(4)人员的特殊性
中小水电设计企业的人员一般都比较少,且都是业务骨干,企业中的专职行政管理人员少,企业的业务比较单一,往往局限于勘察和设计。
三、中小水电设计企业管理的运作
根据以上特性分析,首先要明确中小水电设计企业管理的主要内容,然后才是如何进行管理运作。
1.中小水电设计企业管理的主要内容
内容应包括人员管理、设计系统的配置、设计作业计划、设备管理、质量管理、工艺技术管理、成本控制管理和财务管理。
人员管理是指对企业员工的素质、技能、思想状态、个人及家庭基本情况等全方位的管理;设计系统的配置是指对企业所有设计能力的优化组合及分配,包括对现有设计能力的评定、对未来设计能力的预测、变更和调整设计力量、设计能力决策、选择完成任务的最佳设计能力组合等;设计作业计划是指设计任务计划的具体执行计划,它把这些任务具体分配到各个设计室或设计组,规定他们在某个时间内完成设计任务;设备管理是指对设计时所用的计算机、绘图工具等设备的管理,设计所需工具大部分都分配到了个人,设备管理主要以个人管理为主;质量管理是指对设计成果内容的准确性、精度以及设计成果书文本的美观程度要求的管理;工艺技术管理是指对设计成果内容的优化、创新、突破的具体要求;成本控制管理是指对设计全过程中所有支出费用的控制管理,成本控制的好坏,直接反映企业的盈利水平;财务管理是指对企业的财务活动及其所形成的财务关系进行管理,其主要内容包括筹集资金、资产运用、成本费用、其他收入、利润和利润分配、财务收支等方面。
2.中小水电设计企业管理的运作
要使管理真正达到预期的目的必须建立一个完整的管理系统,即组织系统、企业文化系统、人才管理系统、财务管理系统。
(1)组织系统
构成组织系统有5个要素:一是部门,它是组织中具有独立职能的工作单元。在水电设计企业中部门可分为设计部门、控制部门、服务管理部门。二是岗位,即根据企业性质需要而设置的某一具体职位。三是编制,即根据组织机构、人员定额设置每个岗位人的数量。四是级别,指企业管理系统上下左右之间的权力划分,以及实施领导职能的等级形式,级别与工资待遇可以有联系,但不一定相互对应。五是指挥线,是指管理机构中从最高一级到最低一级逐级建立关系明确的职权等级系列,它既是行使权力的线路,也是信息传递的渠道。
中小水电设计企业的组织系统应该是垂直指挥、横向联络、检查反馈的有机统一系统。
(2)企业文化系统
企业文化具有导向功能、约束功能、凝聚功能、统一功能和辐射功能。企业的最大利益和能否立足于社会,取决于它对社会的贡献。企业的价值观是企业在经营过程中为使企业获得成功而形成的基本信念和行为准则。价值观是企业文化的核心。
中小水电设计企业同样应该营造自己的企业文化,这种文化表现为:一是能适应环境,赢得各种市场;二是建立为员工所共享的丰富的企业价值观念——维护什么,鼓励什么,反对什么,通过宣传这些信念,共同分享员工的设计成果;三是树立企业榜样人物,通过他们为每个员工塑造其潜在的成功意识;四是重视和强调团队精神,培养员工的群体意识;五是提倡良好的职业道德,特别是在同行业的竞争中更应遵守规则和职业道德。
(3)人才管理系统
优秀的人才和合理的人才组合是市场竞争的优势所在,水电设计企业最重要的王牌不是设计成品,不是先进设计工具,而是拥有必要的人才。因此,中小水电设计企业一是要为企业的发展不失时机地挖掘所需要的人才,实现企业内部人力资源的合理配置;二是要千方百计留住自己已拥有的人才;三是要不断培养自己内部员工,提高现有人员的素质;四是在引进人才时要注意行业特点和专业需要;五是建立和完善奖励机制,对于取得优秀成果的、自学成才的、为了适应企业的发展需要学习第二专业和获取资质证书的人员给予表彰和奖励。
关键词 水轮机;安装;中小型水电站
中图分类号TK733 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)83-0058-02
水轮机是水力发电站的最主要设备之一,其中立轴混流式水轮机为最常用的水轮发电机组;其蜗壳为全包角式金属蜗壳,转轮直径约为1 740mm;主要有几大部分组成,分别是埋人部分、导水机构部分、转动部分、油导轴承部分、调速机构部分和管路部分。每一部分的施工安装正确、科学与否,都会对水轮发电机组的性能产生理要影响;施工过程中必须准确把握。
1 中小型水电站水轮机施工的前准备工作
1)对整个工程施工作业的基本计划、要求要有充分的熟悉和了解;
2)对水轮机的设计、安装图纸以及制造厂商提供的技术资料要做到充分了解,在明确水轮机设备结构、特点和安装技术、施工工艺基本要求地基础上,才能开展施工工作;
3)为保证施工的准确性和施工过程的安全,要切实依据水电施工工程特点,结合具体施工现场情况,做好施工流程的编制工作;
4)为保证水轮机施工工程保质保量的完成,具体开工前要做好向施工人员的技术交底工作;
5)依据设备结构特点和施工现场情况,做好施工工具准备工作。
2 中小型水电站水轮机的安装施工
2.1 水轮机导水机构的预装
导水机构是水轮机结构的重要组成部分,主要作用在于引导水轮机工作水流,使其以一定的流量和流速以及方向等进入到水轮机转轮结构,最终形成环量冲击转轮,使水轮机转轮发生转动,进而带动机组发电。
1)安装导水机构的底环
工作第一项清理座环面,使用筐式水平仪和平衡梁等对座环上的底环和顶盖等的安装面水平度进行复测,检查是否达到安装要求。如果是安装面水平度过大,则要用角磨机对其进行打磨,打磨过程中要注意使用刀尺、和塞尺筐式水平仪等设备对打磨精度、局部波浪度等进行控制。工作第二项使用汽油、无水酒精等对安装面、底环等进行擦拭,擦拭完成后利用厂房桥机将底环调入机坑,进一步调整安装。工作第三项,用刀尺、筐式水平仪和高程水平仪等,再次复测其水平度、高程,并准确测定机组中心;完成底环发装。
2)预装导水机构导叶和顶盖
水轮机导水机构底环安装完成后,则需要对活动导叶、导叶轴套、顶盖和密封圈等进行清洗,并检查导叶的几何尺寸、断面型线等,装入一半导叶,完成预装。在布置完导叶后,要调入顶盖;然后,对顶盖、底环同轴度、圆度,导叶的垂直度和导叶的上下端面间隙等进行调整。在确定满足设计和操作规范后,顶预紧盖连接螺栓,同时对其同轴度、导叶间隙等进行复测,检查确定满足进一步安装要求后,配转座环和顶盖,打定位孔、上定位销。最后,吊出机坑,完成预装。
2.2 安装水轮机的转轮和机轴
转轮、机轴在水轮机工作中,起到转动和支撑作用;水流从导水机构进人转轮,转轮借助水流的冲击力发生转动,水流冲击力是水轮发电机转动的主要原动力,其带动发电机组运转实现机组发电。安装过程第一步,对转轮进行清洗,清洗完成校核转化端面尺寸、角度偏差和厚度等,最好使用设备厂家提供的、专业的检查工具进行校核。校核完成后,调整转轮成成水平进行支撑固定安装,并无水酒精、汽油等擦试法兰面。在确定转轮法兰面平整度合格后,起吊、调整水轮机轴就位,固定连接螺栓,摘去吊钩。然后对水平度、大轴垂直度进行重新调整,在确定满足设计、安装规范要求后,使用联轴螺栓工具预紧;做到转轮和机轴的无间隙组合连接,要求不能塞入厚度超过0.03mm的塞尺。在确定安装好转轮、机轴后,利用起吊工具吊装至机坑,调整其高程、主轴垂直度等支垫稳固,完成安装。
2.3 水轮机导水机构的安装
安转完水轮机转动部分后,重新清洗衣底环面、顶盖,并重点清理之间没有预装的水轮机导叶和轴套。在保证导叶全部装人底环面后,吊入顶盖到机坑内进行调整安装,首先调整水轮机导叶端面的间隙,打上顶盖定位销,在保证导叶灵活转动的情况下,使用联接螺栓紧固顶盖;然后对顶盖、底环同轴度和导叶立面间隙等进行复测,如果复测结果不合格,需要用角磨机对其进行修整;确定全部满足设计要求后,用钢丝绳捆绑导叶。
2.4 水轮机接力器的安装
水轮机接力器作用在于通过控制调速系统的信号、油压来达到控制水轮机导叶开、关及调节导叶开度大小,以及启动、关闭水轮发电机组和调整水轮机发电机组负荷大小。一般情况下,多使用外置式接力器,其发装在水轮机层的机坑外,利用活塞拉杆连接控制环。在安装接力器,首先要清洗活塞缸、试压和配对。将试压并配好对的接力器,分别的吊人机墩旁接力器坑内,然后安装;连接接力器拉杆与控制时,要保证导叶全关并用钢丝绳捆绑,同时调整两个接力器高程的和水平。
2.5 对水轮机进行主轴密封
水轮机主轴密封主要有两种,分别是工作密封和检修密封;工作密封属于无接触式密封,而检修密封则属于橡胶密封条式的空气围带密封。工作密封起到水轮发电机组止水作用。主轴密封安装过程中,第一步对主轴密封、顶盖和主轴密封连接面等进行清洗,然后将密封胶均匀涂至主轴密封分瓣组合面、顶盖与主轴密封连接组合面等位置,然后吊入主轴调整安装密封;安装过程中主轴密封与主轴之间单边间隙要保证在0.3mm~0.4mm间;而空气围带与主轴下护罩间隙要控制在1.50mm~2mm间,紧固连接螺栓、配转顶盖后、打上定位销。
2.6 安装水轮机油导轴承
水轮机油导轴承主要起到承受转动部分传递的径向作用力的作用,保证水轮发电机组运行过程中不发生径向摆动。水轮机轴承安装前,首先要对轴承各部件进行清洗,然后依据设计图纸顺序依次安装,安装过程中要保证密封胶涂遍所有组合密封面。对于油箱的安装,首先要做好油箱煤油渗透试验,倒入煤油后等待30分钟左在,如果没有出现渗漏现象,说明油箱的密封性良好。关于油箱的压力测试,可以取消,因为油箱一般为钢板焊接结构,出厂前已经进行过相关测试,所以安装前不需要做压力试验。对于轴承盖,其一般为分瓣结构,为防止油溢出将其安装在油箱上,其与轴间的间隙要保证在0.5mm~0.6mm之间;如不合格,要及时进行调整,确定符合要求后固定。
2.7 安装水轮机的调速机构和管路
水轮机调速机构各部件,主要包括调速器、事故配压阀、油压系统、分段关闭电磁阀、过速保护装置和油管路等。安装调速机构,首先要将各部件按着图纸设计位置要求安装就位,然后再按着图纸设计要求配制管路对接、附属阀门和其他配件。配制完管路后,予以拆卸焊接,焊接完成后清洗管路至干净回装。
3 中小型水电站水轮机施工质量保障措施
1)施工过程中严格执行作业班组自检、工程部复检和项目部终检的“三检制”,在确认水轮机合格后,报请监理工程师进行检查并签证;
2)安装过程要严格按着施工工序、方案操作,做到每道工序自检,上一道工序自检不合格,不能开始下道工序,并做好质检过程记录;保证下道工序开始前,上道工序产品及交付前产品不损坏、不污染;
3)关于水轮机安装部件的吊装,在安装前必须认真核相关出厂相关资料,如果没有出厂合格证,坚决不予安装;
4)关于安装过程中的检查测量操作,要保证使用专业的测量工具、仪器,以保证检查、复测精度。
4 结论
中小型水电站水轮机的安装,精度要求都是比较高的,水轮机的安装过程中也需要不断的、反复的、认真的进行检验、校核,并且保证每道安装工序的正确性,才能最后保证水轮机设备整体安装的成功。因此,要严格实施相关规程、规范相关操作,以保证施工任务圆满完成。
参考文献
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某小型水电站工程位于阿坝州黑水县小黑水河下游,其作为小黑水河梯级开发工程的次一级水电站,整个小型水电站工程的开发模式以引水式水电站为主要形式,工程施工阶段需要依次完成首部枢纽、引水隧洞、调压井、压力管道、厂房以及升压站等构筑物的施工,所以该小型水电站工程在本质上属于典型的中水头径流引水式电站。该小型水电站在设计过程中的引水流量为16.90m3/s,其中首部底格栅栏坝的引水流量设计标准为2.11m3/s,将其与上游水电站尾水设计流量14.76m3/s,共同作为该小型水电站的设计引水流量,所以该小型水电站工程的装机容量为21MW,小型水电站每年需要运行近4745h,同时该小型水电站工程开发中不具备其他综合利用的要求。
2、对小型水电站引水系统进行优化设计的必要性
小型水电站工程在实际开发展具有良好的经济价值与应用前景,是水利水电工程领域中一种较为先进的流域开发方式,可以作为未来水利水电工程建设的成功案例进行参考。由于该小型水电站工程需要引用上级电站的发电尾水,上级发电站的发电尾水为14.76m3/s则基本可以达到其设计引用流量的87%左右,如果在该小型水电站设计阶段可以将这一部分尾水直接引入引水隧洞,由于这一部分尾水的清洁度较高则不需要设置底格栅栏坝引水廊道和沉砂池,这对降低该小型水电站首部的工程量与成本投入有着重要作用。
本文认为梯级水电站中上一级水电站与次一级水电站不仅存在电力联系,水力联系也是梯级水电站设计过程中不能忽略的一个主要因素,虽然电网负荷的平衡、机组躲避振动区、机组出力限制等方面会对其产生约束,同时也要满足防洪、灌溉、航运、生活及工业用水等多个社会方面的需求。因此,该小型水电站引水系统优化设计过程中,设计人员应充分考虑电离平衡、水量平衡、区间径流以及尾水衔接等多项问题,该梯级流域中上下2级水电站在设计中均设置了带有调压室的长隧洞,所以在引水系统优化设计中要充分考虑其缺少一个稳定的无压过渡段,再加上优化设计中由于要涉及到上下2级水电站不同的运行方式,所以要实现水力过渡这一过程是一个相对复杂的内容。
该小型水电站在运行过程中由于其引用流量的87%都是来自上级水电站,所以两所水电站的负荷变化容易对彼此之间产生影响,上级水电站在正常运行中如果突然丢弃全部负荷,则会导致该小型水电站在运行中的发电引用流量随之不断降低,这会导致该小型水电站需要通过立即关闭全部机组来避免其受到影响。如果导叶或调速系统在该种情况下发生故障,则要立即采取关系碟阀的措施来及时完成停机处理,才能避免该小型水电站的压力隧洞进水口不会因进气对系统产生影响,所以在充分考虑上下游两级水电站平顺连接和该小型水电站调节性能的要求,本文认为应该采用无压隧洞的优化设计方案来做为两级水电站的过渡段,避免该小型水电站在联合运行过程中因引水隧洞进气或水压过大而发生一些安全事故。
3、小型水电站引水系统的优化设计方案
3.1首部枢纽的优化设计
该小型水电站上级水电站尾水池后利用有压引水箱涵将尾水引入到左岸取水口处,引水箱涵在设计阶段以地下室暗涵的方式作为主要结构形式,其设计标准为长32m、宽7.1m、高3.4m的钢筋混凝土地下室暗涵,并通过分为2孔的方式进行布置,单孔的设计标准为宽2.3m、高2.4m。钢筋混凝土引水箱涵主要布置于沉沙池下游干砌石海漫段,在施工过程中要采用砂卵石对其进行分层碾压确保其密实度,底部需要通过合理设置盲沟排水来满足其运行要求,过水表层通过浇筑埋石混凝土来确保其整体性能可以满足运行要求。弼石沟来水需要经过沉沙池后才能进入到左岸取水口,这样便可以与上级水电站尾水会合后流入到该小型水电站的引水隧洞。
3.2 引水隧洞的优化设计
该小型水电站引水系统优化设计过程中需要对引水隧道的局部构造形式进行调整,将引水隧洞结构形式由原设计方案的马蹄形有压隧洞调整为城门洞形的无压隧洞,同时也要将城门洞形无压隧洞的设计标准调整为底宽3.1m、直墙高3.4m、最大净高4.41m,并且要将整个隧洞的进口底板高程控制在2292.8m,隧洞在施工过程中需要采用混凝土或钢筋混凝土衬砌,并要通过加固围岩来确保其整体稳定性,利用锚杆与固结灌浆来确保整个引水隧洞的结构强度可以满足运行要求。本文在优化设计中充分考虑到无压与有压隧洞之间连接的平顺,避免小型水电站运行中因上级水电站丢失负荷而出现无压隧洞封顶的事件,则要在有压隧洞与无压隧洞结合处通过设置侧堰溢流建筑物和溢洪道,并要通过将施工支洞改为泄洪洞来满足其整体运行要求。
3.3泄水隧洞的优化设计
为了满足该小型水电站运行需求则要将施工支洞改为泄水隧洞,泄洪隧洞在设计过程中要以垂直引水隧道方向进行布置,这样便可以溢流下泄的多余水量通过其排放到冲沟,然后汇入到主河中避免其对该小型水电站的整体运行状况产生影响。溢流侧堰与泄水隧洞在设计过程中要按照机组全甩负荷工况下的泄流量为标准,为了在设计过程中可以对洞室横向宽度进行适当的调整,进一步降低整个洞室在开挖施工中的施工难度,并要充分考虑侧堰只需要在小型水电站甩负荷时发挥泄流作用,所以在优化设计阶段采用薄壁堰作为主要的结构形式,将堰顶高程要控制在高出正常水位近0.1m左右,这样才能满足该小型水电站甩负荷时的整体运行要求。同时也要对与溢流堰后泄水陡槽相连接的泄水隧道形式进行优化设计,本文认为其可以采用城门洞形来满足整个系统运行要求,其设计标准为底宽1.7m、纵坡8.2%,这样便可以确保其泄流量达到16.88m3/s时泄洪隧洞的水深可以控制在1.174m左右,完全可以满足整个小型水电站引水系统的运行性能要求。
4、小型水电站引水系统优化设计结果分析
该小型水电站在优化设计中将有压隧洞前设置底坡为12.4%的无压过渡段,则可以作为上下两级水电站在运行过程中的无压引水与有压引水的连接过渡,其设计标准为长101.34m、底坡12.4%、前81.34m,其后20m部位则要作为一个平段,断面尺寸在设计过程中要与有压隧洞的断面尺寸保持高度一致。该小型水电站引水系统经过优化设计后,其底部栅栏坝的底宽优化为6.0m,沉沙池的净宽也优化为7.5m,其平均工作水深也优化为5m。进过对该小型水电站引水系统的整体优化设计,有效降低了施工单位在该小型水电站施工过程中的首部整体工程量,同时技术人员经过计算可以确定该小型水电站在采用无压隧洞后,上级水电站丢弃负荷后可以确保其有压隧洞在12min以内不会进入空气,这一段的时间完全可以做为该小型水电站在上级水电站故障后的应急事故处理时间,与原方案相比该优化后的方案设计不仅可以有效降低工程量,同时也对加强该小型水电站的管理与机组运行效率有着重要作用。
5、结语
1.1存在的问题
1.1.1前期规划的资料准备不充分
中小型水利水电站大多建设于特殊地质环境、距离城市较远的地区。在中小型水利水电站建设前,必须要对水电站所在位置的地理环境、水文资料、地下资源、生态环境等各个方面进行详细的实地调研,为水电站工程的设计提供第一手详细的资料。然而,很多水电站项目的工程设计单位为了节省开支、节省人力、物力的支出,或者是某种不敬业因素的存在,他们会借用其他相似工程的前期规划资料,或者借用工程所在地区其他工程的地质数据。借用其他工程的资料,通过公式计算下来,工程设计上就会产生较大的偏差,最终的偏差就会影响到坝址的选定、电站结构形式的确定、发电机组装机容量的确定以及输水建筑物的地理位置选择等。
1.1.2前期勘测结果不准确
在实际的工程设计中,由于很多设计单位的人员数量不足,设计任务繁重,并且时间较紧张,还有的设计单位从资金方面考虑,简化了工程前勘测流程,并没有亲自到实地进行勘探。因此,布点数量与最初的工程预想产生偏差,钻探的深度也不达标,只是单一的采取钻探的方式,并没有采取其他先进的勘测手段,勘测结果不够准确。有些工程设计甚至会简化勘测这个环节,根本不对工程的实际地质环境进行勘测,直接利用已有的地形图、地质资料进行工程设计。无论是勘测结果不准确,还是无实际勘测,都会影响到工程设计方案。例如方案中的坝址确定、施工导流方案的设计,工程重要的构件布局的合理性也会受到影响。
1.2解决对策
严格按照国家的相关规定进行工程前期规划的准备工作,笔者认为,无论是前期资料准备不充分,还是前期的地质勘测资料不准确,其主要原因无外乎存在于以下3个方面:
1.2.1思想态度不端正
思想态度不端正是导致工程前期规划中存在问题的根本。一些承接工程设计的单位或部门,存在侥幸心理,为了节省资金,减少人力与物力的投入,或是简化设计步骤,都是思想认识不到位,不能认识到切实的、可靠的前期规划准备资料和真实、准确的地质勘测资料都会对实际工程产生很大的影响。小的方面可能会导致机组的选择不准确,而大的方面则有可能导致重大安全事故的发生。
1.2.2责任追究制度实施不到位
工程责任追究制度的设立主要是针对工程在投入使用后,由于工程设计不合理导致安全事故的发生,那么,就要对事故出现的原因进行深入的调查,追究相关责任人的制度。工程建设中的责任追究制度都是存在的,但是大多有名无实。即责任追究制度存在,但是投入使用后,小的安全事故不就追究相关的责任人,只有少数的大的安全事故发生,则会启用责任追究制度。很多工程设计人员存在侥幸心理,挺而走险,不重视前期规划资料的准备。
1.2.3监管力度不够
中小型水利水电站工程虽然规模较小,投资相对较少,但是依然是关系到国计民生的水利项目,对此项目的监管不仅要定位于施工质量的保证、施工进度的监督以及施工成本的控制,还要将其拓展到工程设计。工程设计流程应符合国家工程设计规范要求,工程设计的资金要使用合理,工程设计需要承担的工程建设责任要明确。
2工程设计人员自身存在的问题及对策
2.1工程设计人员自身存在的问题
工程设计人员是进行工程设计的主体,如果工程设计人员本身存在问题,将无可避免的为工程设计带来问题。工程设计人员存在的问题主要体现在以下两个方面:
2.1.1工程设计人员之间的沟通不足
整个水利水电站工程是一个主体,它的整个工程设计也是不可分割的。完整、科学的工程设计包括多个方面共同的努力,例如水利设计、电力设计、金属结构设计、电气设备的安装等。这些方案的设计必须都是相互沟通,相互协调的,既要保证每个单一方案的科学性,也以保证整体方案的科学合理性。例如,如果水利工程中各个专业的设计存在问题,就会出现很多重复的工序,既浪费人力,也浪费财力。一些预埋件、预留孔、预留线路没有预留,后期的施工就会破坏前期施工的混凝土,影响工程进度与质量,并且还会埋下安全隐患。
2.1.2工程设计人员的团队意识淡薄
工程设计工作是一个整体,作为工程设计中的一员,应具有这种团队意识,重视团队合作,才能设计出考虑周全、各个专业方案都做到最科学合理的整体方案。然而,很多工程设计人员没有团队合作意识,只做自己“份内”的事情,不帮助其他人,也不协助其他人。各个单位工程、分部工程以及单元工程之间的衔接不顺畅,前期项目的结构形式与后期施工之间出现了严重的矛盾。
2.2工程设计人员存在问题的对策
2.2.1提高工程设计人员的专业素质
工程设计人员的专业素质是决定工程设计质量的重要因素。工程设计人员能力的高低将决定工程设计水平。企业可以通过定期培训来提高设计人员的专业素质,或者在雇佣工程设计人员时,选择资历较高,工程设计经验丰富的人员进行工程设计。
2.2.2加强思想教育
工程设计人员之间的合作与沟通交流有利于科学工程建设方案的设计。应向工程设计人员强调,工程设计应以大局为重,顾全大局,在进行分部工程设计时,一定要考虑到前续与后续工程的实施,每位设计者在进行信息的搜集时,不仅要考虑到自己负责部分的信息收集,还要注意其他部分设计信息的收集,从整体上来考虑工程建设的需求,拿出具有针对性与创新性的设计方案。同时,还要制定出相应的施工方案与运行管理方案,切实为水电站建设单位提供可以加强技术管理的文件资料。
3工程具体设计阶段存在的问题及对策
3.1工程具体设计阶段存在的问题
3.1.1设计方案不科学
具体设计方案不够科学,施工图纸不能跟上施工进度要求,滞后于施工进度,设计图纸的细节不够细化,很多重要的特征点缺少必要的剖面图,图纸上相应尺寸的标注不明确,有的甚至出现错误的标注。对于水利水电工程而言,电站厂房机组的位置,溢洪道启闭设备、拦污栅等,都要根据详细科学的图纸做出安排。有些设计报告提供的施工方案过于简易,对很多重要的工程设计缺少必要的说明。例如,对钢筋混凝土的性能要求,对设备安装技术指标的要求,对工程各项检验检测的要求等。
3.1.2设计方案可执行性差
近些年,中小型水利水电工程的数量急剧增加,涌现出了大量的新型材料、创新工艺,这些创新的因素被应用于水利水电工程建设中,可以节约工程投入成本,节省人力与物力,缩短了工程工期。但是,在新材料的使用与新工艺的运用上,存在很多差强人意的地方。一些工程设计者过分推崇这些新技术,提倡在工程中牵强使用这些新技术,使工程建设变得十分复杂,脱离了工程项目实际,最终适得其反,没有达预期的设计目标。除此之外,很多先进的技术应用于中小型水利水电站中,后期投入运行后,设备的运行维护费用较高,使水电站的资金运转增加了压力。因此,在进行工程设计时,不应只考虑工程中技术含量的多少,应考虑到工程的实际情况,因地制宜的进行工程方案的设计,提高工程方案的可实施性。
3.2工程具体设计阶段存在的问题的对策
工程具体设计阶段与前期规划中材料的准备是息息相关的,具体设计应通过对前期规划材料的认真总结与归纳,通过认真研讨,确定初步工程设计方案。加大对工程设计施工图纸等具体材料的监督与审查,加强对工程可执行性的研究。可以从下两个方面入手:
3.2.1发挥质量保证体系的作用
中小型水电水电工程设计应严格按照ISO9001质量体系的文件严格的实施,真正的树立质量为工程建设的基石思想观念,在工程设计过程中,采用必要的有效控制措施,严格按照工程设计程序进行工程设计管理,记录工程设计过程,按工程设计流程来进行完善,以严谨的科学态度,实事求是的工作作风,确保整个工程设计的科学合理性。
3.2.2各级监督部门要加大对设计方案析审查
工程设计方案是保证工程质量的第一道屏障,因此,各级监督部门应将对工程监督的重点也向工程设计方面倾斜一下,关注工程设计方案的科学可行性,关注工程方案的设计质量,对工程设计是否符合国家相关规定的要求进行细致的审查。各级部门发挥对设计方案的审查功能,从各个专业的角度来进行工程项目实施进行后续的配套安装,设备的更新等,都要列为工程设计的内容。督促设计单位的各个工作人员认真完成自己的设计任务,每一个设计细节都要细化、完善,最终保证工程设计方案是最科学、最适宜、最合理的。
4结语
关键词:投资控制模拟设计质量
水电建设项目投资的有效控制是水电建设管理的重要组成部分,也是投资主体密切关注的一个重要方面。水电建设项目投资控制,就是在投资决策阶段、设计阶段、发包阶段和实施阶段,把水电建设项目投资的发生控制在批准的投资限额之内,随时纠正发生的偏差,以保证项目投资管理目标的实现,以求在该项目中能合理利用人力、财力、物力,并取得较好的投资效益和社会效益。即通常所说的投资估算控制设计概算,设计概算控制项目的实施预算,用实施预算控制好合同价格。
水电建设项目投资控制贯穿于整个项目的建设全过程,合理有效控制水电项目投资,应从水电建设项目的各个阶段着手。
一、决策阶段合理预测项目投资风险,确定投资控制目标
投资控制是监视项目建设过程中投资各方面运用情况的活动,以保证项目建设资金运用状况与项目的质量、进度保持动态适应的一项管理活动。投资控制一般包括3个步骤:①确定投资控制目标;②衡量投资实际情况,获取偏差信息;③分析偏差产生原因,采取纠正措施。投资控制必须有控制的客体——控制目标,没有控制目标,投资主体各方将失去控制方向和缺乏控制重点,也无法发现偏差,及时进行纠偏。因此,必须运用科学的方法进行投资的合理预测,以确定合理的投资控制目标。水电项目的工程造价一般由3个不同的部分组成:其一是确定性造价,对于这一部分造价工程师知道它一定会发生并知道它发生的额度;其二是风险性造价,对此造价工程师只知道其可能发生的概率及不同概率发生时的造价分布;其三是完全不确定性造价,造价工程师对其发生的概率及造价分布均无法确定。工程项目造价确立的根本在于第二部分——风险性造价的确定与预测。国内外有许多风险预测方法,最有名的当数蒙特卡罗(MonteCarlo)模拟法。
蒙特卡罗(MonteCarlo)模拟起源于第二次世界大战期间,用于对裂变物质中子的随机扩散进行模拟研究,并以世界著名的赌城蒙特卡罗作为该项目研究的代号而得名。它是一种随机模拟方法,不是按照传统的观念去求解模型,其本质是实验,即在假定条件下去运行模型,然后根据模型运行的结果,进行预测分析和系统评价。在实际应用中,通常是先建立一个模型,再进行数字模拟,如果模拟结果说明模型的有效性不足,可以逐步扩大模型的细节,反复进行数值模拟以求最后取得一个更为精确的估计。
蒙特卡罗模拟方法的实质是:设有Y=g(X1,X2,…,Xn),X为随机变量,函数(即数学模型)g已知,为了确定Y值,我们可以用蒙特卡罗法,具体步骤为:
(1)随机产生一组X1,X2,…,Xn;
(2)代人函数g计算得Y值,Y=g(X1,X2,…,Xn);
(3)重复上述步骤(1),(2);
(4)由(1),(2),(3)步得到n个Y值,计算得到Y的统计值。
运用蒙特卡罗模拟法预测分3个步骤:首先,构造模型。进行蒙特卡罗模拟,必须确定研究对象的概率分布。对于风险因素来讲,常常没有可以直接引用的分布率,通常是根据历史记录或专家的主观分析判断,求得研究对象的一个初始概率分布。例如在设计变更的预测中,可以根据过去的已完类似工程的变更分布状况和所预测工程的实际情况,预测其初始分布,运用主观概率法、专家调查法给出一个事件的概率分布。其次,运行模型。根据确定的模型结构(概率分布及其结构关系)进行随机抽样,故又称作数值模拟。第三,根据模型的随机模拟结果,统计各风险因素发生的频数,得出要求的统计量。
目前国内水电项目风险预测的理论研究已有大量成果,但是实际应用却显得很不足,大多数工程是以已完工程的历史资料为基础,以百分率进行估算。为了更加科学合理地预测风险和确定投资控制目标,这方面的工作有待于加强。
二、设计阶段以设计质量为重点的投资控制
水电建设项目投资控制贯穿于整个项目的建设全过程,并具有突出的重要地位。水电建设项目投资控制的关键在于项目实施前的投资决策阶段和设计阶段。许多业主认为水电项目投资控制的重点在工程实施阶段,把投资控制的主要精力放在工程实施阶段上,忽视了水电站设计阶段的投资控制。据国外有关资料对不同建设阶段影响建设项目投资程度的分析,在项目建议书批准的条件下,在可行性研究阶段,设计对项目投资的影响为75%~95%,在技术设计阶段为35%~75%,在施工图设计阶段为5%~35%。由此可见,项目投资控制的关键在于施工前的投资决策阶段和设计阶段,而在项目做出决策后,控制项目投资的关键就在于设计。一些西方国家分析,设计费虽然只占水电站工程全寿命费用的1%,但恰是这1%的设计费用决定了几乎以后的费用,可见设计质量对项目建设的投资控制的重要性,甚至可以说抓住了设计阶段这个重点,就把握了投资控制的方向。
水电建设项目在设计阶段的投资控制,首先须对工程项目各部分建筑运用价值工程理论进行技术经济比较,在满足建筑物功能的前提下,体现经济优势,以期取得最满意的设计方案。
某水电站工程建设过程中,设计人员本着对业主负责,对工程负责的态度,把控制工程投资理念渗透到各项设计和施工技术措施之中。根据施工现场实际情况,在保证工程质量和安全的前提下,设计人员先后进行了10余项的设计优化。如:永久船闸与临时船闸合二为一,溢洪道及厂房流道底板减薄等设计优化,节约工程投资近亿元。
其次,在设计各个阶段进行限额设计,以上一个阶段的各项工程量投资控制下一个阶段的设计工作,力争达到随着设计阶段的加深,设计工作越细和各建筑物设计更加优化,但在实际工作中,当设计概算超出批准的投资估算时,某些设计负责人往往只片面要求造价工程师单纯地从投资上寻找原因,以盲目地降低单价和费用指标为代价来降低工程投资,而不是在设计的细微之处寻找降低工程量及施工措施费的途径。这样就违背了限额设计的初衷,缺乏合理性及科学性,限额设计也只是流于形式,起不到投资控制的作用。
某水电站在建设期间遭受3次洪水冲击,基坑被淹累计30多天,工期损失达3个月之久,造成比较大的损失。尽管如此,由于实行了限额设计,设计人员群策群力,在设计优化上下功夫,使电站实际发电工期比预期提前了10个月;工程完工后,其投资控制在批准的设计概算内,取得了良好的经济与社会效益。
再次,应加强设计监理工作,因为设计监理对项目投资的控制是事前控制,比过程控制中的施工监理对投资控制有着更重要的作用。有的比较大的水电项目已开始了这方面的工作,取得了一定的效果,但并未完全落到实处,执行起来很难请到满意的设计监理工程师。可喜的是投资方已认识到了这一工作的重要性。
三、重视工程实施阶段的投资控制
水电站工程项目庞杂、涉及面较广、技术难点多、地质复杂及工期长等特点,增加了工程实施阶段的投资风险,同时也制约了这个阶段的投资控制,超设计概算现象时有发生。在工程的实施阶段投资控制的主要内容如下。
3.1合理处理好质量、进度与投资三者之间的关系
水电工程进入具体实施阶段后,许多业主不太重视投资控制,往往最重进度、质量,轻投资,很难把投资摆到与进度、质量同等的位置,这可能与我国的水电开发模式和中国国情有一定的关系,经常搞什么献礼,以某个特殊日子作为工程截流、首台机组发电的日子,而工程的进度却无法正常满足此类要求,于是召开动员大会,给承包人赶工费等来达到目标。笔者在某水电站从事监理工作时,发现施工单位的机电安装人员平时上班抓得不紧,到临近工期目标控制点时,索要赶工费,从而使工期要求得到满足,投资却大大突破。投资控制也不能单纯追求节约投资,必须在确保工程质量的前提下,辩证地处理它与工程质量控制、进度控制的关系,以提高工程建设的整体经济效益。如:增加一部分工程投资来缩短工期并提前发电,在进行投入与产出等经济分析后确能带收益,那么,增加部分投资是必要的,这能增加水电站的发电经济效益和发挥其部分社会效益。
3.2做好工程的招标工作,确定合理的工程承包合同价
水电建设项目施工承包合同有工程量清单型合同、总价合同、单价合同、成本加酬金合同、交钥匙合同5种,总价合同又可分为固定总价合同和可调总价合同。由于水电项目非常复杂,项目内容和设计指标不能十分明确,招标时只能向投标人给出各分项工程的工作项目一览表或招标设计阶段的估算工程量,在工程实施阶段,工作项目和工程量均有较大的变化,因而国内大多数水电项目采用单价合同和工程量清单型单价合同,少数水电项目采用可调总价合同。
无论采用单价合同还是可调总价合同,签订合同时的合同价只是一个暂定价格或预测合同价格,不是最终的合同价格,要使最终的合同价格更为合理,真正反映建筑产品的价格,招标阶段招标文件的编制等招标工作显得尤为重要,须对招标文件中的合同条款进行仔细研究,不留或少留“活口”,尽量消除索赔的诱因,明确界定变更的条件和处理变更的办法,以避免实施过程中扯皮现象发生。
某小型水电站为民营企业投资建设,由于一些特殊原因,在初步设计(等同水电的预可,工程项目较粗)的基础上进行施工招标,业主请一家咨询机构编写招标文件,该机构为第一次编写水电项目招标文件,缺乏这方面的经验,招标文件不够理想;笔者在参加评标的过程中发现其变更条款中:“无类似单价可套用时,按水利部水总[2002]116号文的规定和相应的预算定额及投标人投标文件中的基础价格重新编制单价。”参加投标的各投标人均为很有经验的施工企业,在报价时,其基础价格不具备任何竞争性,通过调低单价中人、材、机消耗量来竞标,无形中给最终的合同价格留下了一个“大活口”,给最后的投资控制埋下了隐患。
3.3完善合同管理制度,提高投资管理人员素质
由于水电站工程施工复杂,受自然条件制约和外部环境的影响较大,给招标文件编制和合同管理提出了更高的要求。施工实施阶段常常会发生与招标文件、技术规范、合同文件不一致的地方,加上承包商以低价中标,靠加强索赔和变更来盈利。为了减少合同变更、索赔、补偿费发生,需要经验丰富的注册造价工程师配合监理工程师从设计、施工、合同几方面进行深入研究,预测工程实施中可能发生的问题,建立一套健全的合同管理制度,强化合同的约束力,合理地解决各类经济问题。
某水电站主体工程开工初期,由于设计变更、地质条件变化的影响,承包商以自己的经验和智慧,充分利用合同条款,向业主提出合同变更的“标外单价”、“补偿费”、“措施费”、“窝工费”等要求。由于没有一套健全的合同管理细则,面对承包商提出的标外单价及索赔,明显感觉到基础工作差,反驳承包人的证据资料不完善,给审定工作带来一定的难度,为此,业主提出了改进措施,制定了《主体工程价款结算办法》及《工程索赔管理实施细则》等合同管理办法,抑制了合同变更、索赔、补偿的扩大。
除完善合同管理制度外,还应提高投资管理人员的素质以更好地处理合同执行过程中的各类问题,有效地控制投资。某水电站在合同执行中没有配备造价工程师或造价专业人员,由财务人员从事投资管理,在工程结算时,承包人把固结灌浆的钻检查孔、压水试验、检查孔复灌等报量结算,由于合同中没有相应单价,重新编制单价进行结算。然而,按招标文件中合同条款规定:“固结灌浆按延米计量,钻检查孔、压水试验、检查孔复灌等内容包括在延米单价中”,投资管理人员工程技术和造价知识不足,被承包人迷惑,影响了工程的投资控制。
除了在水电建设项目各个阶段抓住不同的控制重点进行有效的投资控制之外,在建设过程的每个阶段均必须掌握2个原则:
(1)主动地、动态地控制投资。水电行业目前推行的“静态控制、动态管理”实质上就是立足于主动地、动态地控制工程造价的造价管理机制。在投资控制目标确定以后,不能理解工程造价的控制在于发现实际值与目标值之间的偏差,以及偏差发生后再分析偏差产生的原因并采取相应的对策。这种“亡羊补牢”的做法尽管有一定的意义,但是被动的,是被牵着鼻子走。水电工程建设是在许多变化的外部环境条件下进行,与气候条件、水文条件、地质条件、施工环境条件、通货膨胀等环境条件的关系比较密切,这些环境条件是动态的、复杂多变的,作为一个水电建设者,一个工程造价人员应该主动地采取措施,提前预防或减少实际值与目标值的偏离,对投资进行动态的控制。
项目后评价是水电站基本建设程序中的一个重要阶段,是对项目决策、实施、运行等各阶段工作通过全面系统的调查和客观的对比分析、总结并进行的综合评价。其目的是通过工程项目的后评价,总结经验,汲取教训,不断提高项目决策、工程实施和运营管理水平,为合理利用资金,提高投资效益,改进管理,制定相关政策等提供科学依据。
笔者根据在水电站规划、建设、运营中的工作经验,结合实际开展工作,就水电站项目后评价中的利率、移民征地安置补偿、电价等因素进行梳理,对工程投资与生产运营环节的关键要点进行分析,为相关电站投资决策提供帮助,促进投资者科学分析,规避风险。
1利率因素
水电站投资较大,工期较长,工程概算中利息支出约占总投资的10%左右,控制好贷款利率水平是控制总投资的关键。工程建设期的贷款利息依据资金流、资本金平均投入,按照年利率的复利进行测算。建设期内人民银行五年以上的中长期贷款年利率一般都有相应的调息政策,为科学合理地预测利息支出,水电站项目的投资者对于利率的预测要考虑到以下的因素:
1.1分年度的项目投资计划表是确保利息合理支出的基础,同时在项目建设的过程中,通过运用有效的合同约束条款对工程款、物资设备款进行有步骤地支付,可以确保年度资金计划的准确性。
1.2项目贷款合同的签订建议采用随人民银行公布的中长期贷款利率。因为水电站的建设工期一般较长,3-5年以上,而业主单位对于国际经济态势、国内货币政策的把握不准,签订这种浮动的利率约定合同,可以对水电站投资的资金总成本进行控制。
1.3在水电站的实际建设中,业主单位应根据项目特性灵活运用政策性银行的技援搭桥贷款,中国农业银行的扶贫贷款资金以及商业银行等金融机构的银行兑汇票、协定存款帐户等金融工具,从而节约利息支出。
2移民征地安置补偿因素
移民工作在水电站的建设中一直是一个特殊而敏感的话题,特别是水库淹没的投资概算政策性强,参照设计规范审查通过的补偿范围、基数、标准等往往与安置实施实际执行存在偏差。这主要是因为淹没区域的地方政府根据经济发展水平逐年公布的补偿标准文件与设计规范存在较大差异,对于土地的分类、林地和未利用地的补偿方式都不相同。所以,借鉴同时期水电站的实际补偿范围、倍数对移民投资概算进行修正才能满足实际移民工作需求,确保工程进度未因移民工作受阻。
3电价因素
上网电价是制约水电站效益的关键因素。在目前的电价申报与核准体制下,各地省市物价局、电网公司、发电企业根据当地的经济发展水平与上网电价承受能力存在博弈。物价局在核定上网电价时,通常会根据某个电站的总投资、库容、装机规模、发电量和一系列的社会平均成本来反推其上网电价。在水电站投资决策中,对于新电站推算的上网电价一定要参照近期实际的上网平均电价,来测算投资回收期。
目前设计单位编写的水电站可行性研究报告,测算的上网电价通常为不含税电价,而物价局批准的为含税上网电价。这往往在项目评估决策时容易被忽视,特别需要引起水电站投资者的重视,需对评估电价进行同口径还原,提供真实的决策依据。
一般电站在投运初期都很少能获得设计平均电价,所以运营初期多为亏损,这与可研报告中的25年经营效益的平均推算又存在偏差。水电站多作为电网的主力调峰电站承担了重大的调峰、调频任务,因此无功、空转较多。但是因电网调峰、调频的补偿方案一直未正式出台执行,所以无法在上网电费上得到补偿。
作为经营者,必须要有足够的现金流来就应对这种差异。随着电价的稳步增长,经济效益会越来越好,来平衡投运前期的亏损,综合多年的经济效益。
4水资源费和库区维护费
在水电站的经济评价中,总成本费用主要考虑了折旧费、修理费、工程保险费、职工工资及福利费、劳保统筹和住房公积金、材料费、库区维护费和移民后期扶持基金、利息支出及其它费用。库区维护费多按厂供电量0.001元/千瓦时计算,移民后期扶持基金从工程竣工后开始按400元/人.年提取,共提取10年,水资源费是暂未考虑的。
而笔者参与的几个水电站从投产以来,水资源费的开征从0.001元/千瓦时目前逐步提高到0.008元/千瓦时,而且还有上涨趋势。根据《中华人民共和国水法》、各省市的水资源管理条例、取水许可和水资源费征收管理办法规定??,?凡利用取水工程或者设施直接从江河(溪流)、湖泊或者地下水取用水资源的单位和个人,应按照有关规定缴纳水资源费。
财综〔2007〕26号《大中型水库库区基金征收使用管理暂行办法》规定,库区基金从自有发电收入的大中型水库发电收入中筹集,根据水库实际上网销售电量,按不高于8厘/千瓦时的标准征收。库区基金属于政府性基金,实行分省统筹,纳入财政预算,实行“收支两条线”管理。其中,省级辖区内大中型水库的库区基金,由省级财政部门负责征收;各省市库区维护费标准多按厂供电量0.008元/千瓦时征收。投资概算中按厂供电量0.001元/千瓦时计算明显偏低。
鉴于水资源费和库区维护费密切与上网电量挂钩,对于新电站的效益分析都应考虑到这些政策性因素调整的差异,目前每千瓦时0.15元的固定成本压力是经营者必须自行消化的。
5土地使用税和房产税
在经济评价中,土地使用税和房产税都未列入成本。根据项目后评价分析,这两者因素影响较大,应在投资决策中单列分析。
水电站由于占地面积广,加上国家对土地稀缺资源的调控,且城镇土地使用税等级税额标准呈增长趋势,所以土地使用税是经营中一个不容忽视的税金。
根据[89]国税地字第013号文件《国家税务局对关于电力行业征免土地使用税问题的规定》及[89]国税地字第044号文件《国家税务局对<关于请求再次明确电力行业土地使用税征免范围问题的函>的复函》,国税地字[1989]第140号文件国家税务局关于印发《关于土地税若干具体问题的补充规定》的文件精神,对水库库区用地,免征土地使用税;对企业范围内的荒山、林地、湖泊等占地,尚未利用的,经各省、自治区、直辖市地方税务局审批,可暂免征收城镇土地使用税。但坝区征收土地使用税是不能减免的,坝区的涉税面积也较大,税额标准高,这部分税金在经济评价中都未涉及,但在电站运营期是需按年缴纳的。
从2006年1月起,根据财政部、国家税务总局关于具备房屋功能的地下建筑征收房产税的通知,凡在房产税征收范围内的具备房屋功能的地下建筑,包括与地上房屋相连的地下建筑以及完全建在地面以下建筑、地下人防设施等,均应当依照有关规定征收房产税。水电站的地下厂房都纳入了房产税的征收范围。虽然业内一直对水电站的地下厂房征收房产税有异议,无论是从地下厂房工程结构特点(结构形态、施工组织、投资造价、功能形态),水电站临时工程费用的分摊还是从国家的能源政策、清洁能源的长远发展、水电产业的政策导向来看都不适宜,但是财税[2005]181号的要求从2006年1月起已经执行。对于造价较高的地下厂房和综合办公楼等都应计算缴纳房产税。
6流域水情分析
来水量、发电用水量与发电量之间的相关性密切,相关密切程度高,充分体现了水电“以水定电”的特性。从电站运行结果来看,来水量是制约电站发电及经济效益最根本的因素.所以投资前的水情与水情资料的收集、分析相当重要。
水电站水情自动测报系统的水文气象情报站网站所进行的水文气象要素观测项目包括:雨量、水位、流量等。从流域洪水特点及传播时间可以看出:要充分利用电站洪水预报系统提供短期预报的水情信息,提前1-2天预知每一次洪水过程。即便在电站洪水预报系统失灵,也可充分发挥水文站的作用,人工点绘洪水过程线,也可提前5-7小时预知洪峰到达坝前时间和可能的入库洪量。
因此,在洪水起涨阶段,结合坝前实际运行水位,推算本次洪水可能出现的最高坝前水位,若推算造成弃水,可提前与调度沟通协调,加大机组出力运行,提前腾出库容,调蓄洪水,避免造成过多的弃水或不弃水。在洪水退水阶段,把握好蓄水时机,及时拦蓄尾洪,力争将水库蓄至较高水位,提高水能利用率、增发电量。超级秘书网
7结束语
重视项目经济后评价工作,规范管理流程
各项目建设单位必须高度重视项目经济后评价工作,并不是电站正常发电交付使用,竣工决算归档后项目建设就终结,而要在统一的指导下进行系统性地项目经济后评价工作。将此项工作纳入项目建设管理的常规性步骤。为有效地节省评估成本和时间,对于水电站这种建设周期相对较长的工程,可以在阶段性地进程中引入后评估工作,纳入项目管理的日常工作任务。为电站的经济可行性提高更可靠的保证。
注重项目后评估结果的反馈应用
项目经济后评价发挥作用的关键在于所总结的经验教训在新立项项目投资的决策、项目设计、建设管理等过程中被采纳和应用的效果。遇到类似的、同规模、同区域、同特性的在建项目是否可以将后评估结论中差异较大的项目进行修正,有效避免同类差异。同时项目经济后评估的反馈和应用还是一个动态的过程,因此必须建立一个使项目后评估信息得以反馈和应用的机制与平台。企业应在相应的工作流程中明确规定后评估结果的应用制度。为新项目的决策和提高投资决策管理水平提供参考,确保项目的立项成功。
关键词:水电站建设;主要问题;对策
中图分类号: TV 文献标识码: A 文章编号:
引言:水电站的建设是改善广大人民群众基本生存条件的基础性设施。小型水电站对经济的发展和人民的生活起着至关重要的作用,我们应该重视小型水电站建设。
水电站建设应注意的问题
1.1选择合适的水轮机机型及电站装机台数
如何根据不同的水力参数选择合适的水轮机是一座电站建设成功与失败的关键所在。水轮机根据水力作用的不同可分为反击式水轮机和冲击式水轮机两大类。两大类中又可分为混流式、轴流式、贯流式、水斗式、斜击式和双击式六种型式。在这六种型式水轮机中不同的型式有不同的适应水头、流量和高效率区域。农村小型水电站的建设,必须按不同型式水轮机的固有特性来选择水轮机及装机台数。在进行投资方案比较时,首先应满足技术上的要求,如低水头电站选择轴流定浆式水轮机,因其高效率区比较窄,在同样的装机容量下有调蓄性能额定流量,能保证的水库电站可选择一台机组,以节省投资流量。不能保证的径流式电站应选择二台或二台以上机组,以适应不同流量情况下机组高效率运行的需要。对于适用于高水头电站的冲击式机组,因其高效率区较宽,为节省投资应尽量选择装机一台。
1.2修建梯级电站旁通引水渠
农村小型梯级电站中下级电站,一般都是直接引用上级电站的尾水发电,而我国农村小型梯级水电站兴建中,往往忽视上下级电站检修用旁通渠的修建,因此,在上级电站进行常规性检修或临时性抢修时,上游来水就无法进入下级电站引水渠,下级电站不得不停发从而造成弃水损失。这种损失对于没有龙头电站调蓄水库调节的多级开发径流式梯级电站来说尤为明显。而修建一条旁通渠一般距离都较短,技术上也不难解决,所需投资在整个电站的建设投资中所占的比例并不大。因此为充分利用宝贵的水力资源发挥小流域梯级开发电站的整体效益,修建梯级电站旁通引水渠是必须重视的问题。
1.3根据自然条件选择合适类型的电站压力水管
压力水管是水电站的重要输水设备,如选择不当容易引发电站重大事故。压力水管选择除了应满足承受水压的需要外,还必须考虑电站所在地的自然条件来选择合适的类型。如定型制造的钢丝网水泥管,因其连接后的伸缩调节范围小,根据建设实践经验只适应日夜温差不大的地区和200米以下水头电站。否则将会因为压力管承口橡皮止水圈的疲劳损坏或过量拉伸导致渗水、漏水甚至崩管事故。
1.4建设径流式水电站其前池容量
为了加强建设具有库容和调峰能力的电站,目前各地对小水电的上网电价正在逐步实行丰枯季节差价和峰谷电价,这无疑是对径流式电站发展的一种限制。因此,为充分开发当地的水力资源并使所建电站有较好的经济效益,在不具备建造调蓄水库的地区建设径流式水电站,其前池容量应打破传统的设计规定,尽可能扩大建成具有日调节或不完全日调节眭能的前池丰水期降低谷电系数枯水期夜蓄日发增加峰电电量。
1.5自动并网装置提高
建成投运电站的并网操作除了事关电站和电网的安全外,其上网的快慢还直接关系到机组空载水耗的多少。而目前农村电站的运行人员特别是新建电站的运行人员操作水平还较低,手动并网时间一般都在数分钟左右,有的甚至需要更长时间才能并上,这就造成了无谓的水量浪费影响电站的发电效益。由于径流电站来水的不稳定,特别是枯水季节开停机比较频繁,这种浪费就更加明显。而在电站建设时设置自动并网装置一般使用ZmQ系列自动准动期并网装置即可花费不多,却能有效地减少机组并网空载水耗。根据实际电站的情况来看,未设置自动并网装置和设置自动并网装置的电站做过统计对比,后者并网操作时间一般只需前者正常操作时的三分之一。
2.加强水电站建设的对策
2.1实行水力资源统一规划
对水力资源的开发利用实行统一规划,合理优化配置,避免无序开发造成水力资源浪费,严把新建项目审查关,使之服从统一规划。
2.2建立规范的水电站建设审批手续
要求建设单位委托具备相应资质的设计单位进行《项目建议书》、《水资源论证报告》以及《水土保持方案》的编制,并由项目所在地的镇政府转报,水行政主管部门根据上报材料进行审查论证,通过后批复立项,经工程设计审查、申请水利工程质量监督后实施,并按《小型水电站建设工程验收规程》(SL168-96)组织初验、试运行合格、签定竣工验收鉴定书后正式投入使用。
2.3增加电站发电引用流量
有水库的小水电站在运行阶段,需根据新的情况和当年的实际条件,结合水文预报,合理调度、减少弃水、积极考虑跨小流域引水或区间引水。在引水系统过流能力和结构强度允许的条件下,增加电站发电引用流量。
2.4定期强化建设的管理教育与技术培训
针对水电站运行管理人员无证上岗严重的情况,建议建立教育培训基地,定期或不定期邀请有关专家对水电站运行管理人员进行相关技术及安全知识的教育培训和复训,从思想上、技术上解决安全隐患问题。设备故障少了,同时也促进单位经济效益的提高。
3.水电站建设的意义
3.1水电站建设带来的社会效益
水电站建设工程可大大提高电站运行的安全可靠性,电站噪音明显降低,职工劳动强度显著减轻生产条件得到改善,从而更好地保障职工的身心健康和生命安全。3.2水电站建设带来的经济效益
一般情况下,电站建设后,机组的能量转换效率平均能提高10%左右,对于可实行增容的电站,发电量的提高幅度可更大,不仅使我国有限的水电资源充分发挥作用,有益于节约型社会建设,而且具有十分明显的经济效益。3.3水电站建设带来的生态效益
近年来,水电开发受生态环境因素制约的情况愈来愈严重,如果引入“一体化设计”的新理念,反而会有利于生态环境的改善。小水电站面广量大,建设改造工作任重而道远。但只要我们明确目标,认真规划、积极推进,小水电站建设这项功在当代,利及后人的工程一定会得以顺利完成。小型水电站的建设促进了生态建设和环境保护。 我国小水电1年发电与相同 数量的火电相比,可减少排放1亿吨左右二氧化碳。全国小水电供电地区约有0.2亿户农民使用电炊具,减少了用于燃料的木材砍伐量,保障了退耕还林、天然林保护等生态工程的实施。
3.4水电站建设推动林区经济结构的调整
对推动林区经济结构的调整,实现以林蓄水、以水发电、以电保林,起到了促进作用。例如四川省阿坝藏族羌族自治州通过电气化县建设,小水电企业一年上缴的税金,约占全州财政收入的 40%,替代林业成为地方支柱产业和财政收入的主要来源,并促进了森工企业的转产。
4.水电站建设的建议
4.1优化设计,水系统合理规划、集水网道和跨流域引水;
4.2新型水工结构和建筑材料,如碾压混凝土筑坝技术,水电站虹吸式进水口技术和橡胶坝、玻璃钢管等新材料的应用;
4.3研制与推广应用新型机电设备,如小型水轮发电机调压阀门,10水轮机新型操作器,电子负荷控制器,小水电机组自动控制技术,小型水轮机防气蚀抗磨损技术;
5.总结
近年来经济快速发展受电力紧缺影响再加上我国对环保能源开发的重视和小水电建设优惠政策的进一步落实。水电是一种清洁可再生能源,小水电建设能够有效地促进当地生态环境的改善和保护,同时也是经济可持续发展的一条重要措施,它对我们的发展有着巨大的作用。
参考文献:
[1]吕建平.新疆小水电站考察与改造可行性研究.水利部农村电气化研究所.2004.11