老撾南利河京隆水電站前期研究

左啟江

摘 要：前期泰國咨詢公司所做南利河京隆水電站可研報告經(jīng)過復(fù)核漏項很多，投資較大，財務(wù)指標(biāo)較差，不能滿足項目融資需要。設(shè)計優(yōu)化后，雖投資有所增加，但電量也相應(yīng)增加，財務(wù)指標(biāo)明顯得到明顯改善，滿足項目融資需要，項目得以順利往前推進。

1 前期泰國設(shè)計方案

前期泰國咨詢公司已完成老撾南利河京隆水電站可研報告，南利河京隆水電站是一座壩后引水式水電站工程，樞紐工程主要建筑物由碾壓混凝土重力壩、壓力鋼管、發(fā)電廠房、進廠公路等組成。攔河大壩正常蓄水位354.00m，電站校核洪水按1000年一遇，Q0.1%=2959 m3/s，設(shè)計洪水按500年一遇，Q0.2%=2629 m3/s，電站總裝機容量15MW，電站多年平均發(fā)電量為68.94GW.h，裝機年利用小時4596h。本水庫具有日調(diào)節(jié)性能。

攔河大壩采用碾壓混凝土重力壩，壩軸線垂直于河床布置，壩頂總長168.75m，溢流壩布置于河床中部，兩岸為非溢流壩段，電站進水口布置于左岸。碾壓混凝土重力壩總長128.75m，其中左、右岸壩段長度分別為70.50m及58.25m。大壩頂部高程為357.0m，壩頂寬8.0m，底寬32.30m，最大壩高42.20m。溢流壩布置于河床中部，壩段長度40.0m，其中溢流孔口尺寸10×12.5m（寬×高），共三孔。堰頂高程341.50m，堰面采用WES曲線，下游采用面流消能。

廠房布置在大壩下游約80m的左岸，通過進水口及壓力鋼管引水發(fā)電。廠房由主機間、安裝間和副廠房組成，其平面尺寸（長×寬）為37.5m×25.5m，其中安裝間段長6m，主機間段長31.5m。主機間內(nèi)安裝3臺立軸混流式水輪發(fā)電機組，單機容量為5MW。

施工總工期3年（36個月）。

泰國咨詢公司估算京隆水電站項目投資為32，000，000美元，按此投資對京隆水電站進行財務(wù)評價，按上網(wǎng)電價6.5美分/kW.h及還貸期15年測算財務(wù)指標(biāo)，項目投資財務(wù)內(nèi)部收益率為9.49%，資本金財務(wù)內(nèi)部收益率為11.73%，成果表明本電站在財務(wù)上是可行的。

2 方案復(fù)核

經(jīng)過現(xiàn)場查勘和復(fù)核，主要發(fā)現(xiàn)以下問題：

1）消能布置不合理，溢流堰挑坎末端緊鄰尾水出口，溢流壩泄洪時水流波動大，將對發(fā)電廠房尾水產(chǎn)生較大影響，從而影響發(fā)電。建議調(diào)整消能結(jié)構(gòu)布置，采取有效措施避免水流干擾廠房尾水。

2）原設(shè)計碾壓混凝土重力壩基礎(chǔ)兩岸坐落于全風(fēng)化層（僅對表層土進行清理），不符合規(guī)范要求，建議將重力壩基礎(chǔ)布置于弱風(fēng)化（兩岸壩肩處可置于強風(fēng)化）基巖上。

3）原設(shè)計開挖坡比太陡，不滿足地質(zhì)建議安全坡比，布置不合理。根據(jù)老撾多個工程的經(jīng)驗，邊坡開挖應(yīng)緊密結(jié)合地質(zhì)情況進行，建議將進水口左側(cè)（強風(fēng)化）坡比由原來的1：0.1調(diào)整為1：0.5，將大壩兩岸壩頭開挖（全風(fēng)化）坡比調(diào)整為1：1.0～1：1.5。

4）原設(shè)計碾壓混凝土重力壩沒有設(shè)置橫縫，不符合規(guī)范要求。建議根據(jù)規(guī)范要求及大壩的布置情況，設(shè)置橫縫，橫縫間距可為20m～30m。對岸坡重力壩段，建基面應(yīng)設(shè)置大平臺增加壩段側(cè)向穩(wěn)定性，平臺寬度不少于壩段長度的三分之一。

5）安裝間寬度僅6m，不滿足規(guī)范要求一臺機組檢修時設(shè)備擺放轉(zhuǎn)子、上機架、轉(zhuǎn)輪和頂蓋的需要，建議增加3m。

6）原設(shè)計水輪機的安裝高程為326.10m，下游最低尾水位僅322.50m，經(jīng)核算不滿足尾水管出口頂部淹沒深度的要求。為保證尾水閘門的淹沒深度，機組安裝高程需較原設(shè)計降低1.4m。

7）廠房有三臺機組，僅布置1座樓梯，不滿足消防要求，建議增加1座樓梯。

8）根據(jù)地質(zhì)資料，廠址和引水系統(tǒng)附近有較厚的全風(fēng)化層，廠房基礎(chǔ)落在強風(fēng)化層的上部。若以原設(shè)計土坡和巖坡開挖坡比1：0.2和1：0.1進行開挖，難以形成穩(wěn)定的邊坡，故須放緩邊坡，廠房及引水系統(tǒng)部分實際開挖和支護工程量估計有較大幅度的增加。

對布置合理的地方進行調(diào)整，并對調(diào)整后的工程量進行統(tǒng)計，對投資進行重新匡算，調(diào)整后投資見下表。

按復(fù)核的投資估算37，946，672美元，另外加上在中國的融資成本中信保保費2，500，140美元，建設(shè)期貸款利息2，387，000 美元。上網(wǎng)電價6.5美分/kW.h及還貸期15年測算財務(wù)指標(biāo)，項目投資財務(wù)內(nèi)部收益率為7.33%（稅后），資本金財務(wù)內(nèi)部收益率為9.98%（稅后）。按分析得出的財務(wù)指標(biāo)，這個項目的融資貸款將不會得到中國的銀行支持。

3 設(shè)計優(yōu)化

由于對原方案進行復(fù)核后，工程投資較泰國咨詢公司投資突破較多，財務(wù)指標(biāo)變的較差，項目無法推進，為使項目能順利推進需對設(shè)計方案進行優(yōu)化，改善項目的財務(wù)指標(biāo)。

為此，應(yīng)將壩址往下游移與南立1-2水電站庫尾水位銜接，加大裝機容量，優(yōu)化財務(wù)指標(biāo)。經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場測量和地質(zhì)鉆探，在距離原壩址下游7km處重新選定了一處與南立1-2水電站庫尾水位銜接的壩址，并主要從以下幾個方面進行研究分析：

3.1 水文資料復(fù)核

補充可研階段對原可研報告中的水文資料進行復(fù)核，原可研報告多年平均流量為41.726m3/s，本階段復(fù)核后多年平均流量為43.8643.86 m3/s。

3.2 壩型優(yōu)化

由于壩址附近無合適的混凝土骨料料源，混凝土骨料運距較遠(yuǎn)，且當(dāng)?shù)厮嗪弯摬牡膬r格較高，故混凝土壩的投資較大，為降低本項目的工程投資，可考慮當(dāng)?shù)夭牧蠅?，?dāng)?shù)夭牧蠅沃饕芯|(zhì)土壩和堆石壩。

（1）均質(zhì)土壩方案

根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況，壩址附近有大量的土料儲量可作為壩體填筑。同時，土壩發(fā)展歷史久，技術(shù)成熟，配合現(xiàn)代工程機械，施工快速。但老撾方面考慮到后期的運營維護，非常抵觸土壩，明確拒絕土壩方案。

（2）堆石壩方案

堆石壩可選擇粘土心墻堆石壩和混凝土面板堆石壩。根據(jù)壩型分析，無論粘土心墻堆石壩還是面板堆石壩，均需要大量石料用于壩體填筑。

石料的來源可：

1）石料：初步判斷料場A的玄武巖可以作為混凝土粗骨料和塊石料，儲量有待進一步查明。料場B的厚層灰?guī)r可以作為混凝土粗、細(xì)骨料和塊石料，儲量滿足要求。建議取料場B灰?guī)r自行開采加工做混凝土粗、細(xì)骨料。

2）混凝土面板堆石壩壩體石料建議采用料場A，儲量大，滿足壩體56萬m3的填筑量要求。

3）根據(jù)壩址附近鉆探揭露及推測，下階段可在壩址上游約200m左岸、壩址上游約1100m右岸及壩址下游800m右岸的較為平緩的小山包選擇作為料場進行勘探，查明料場儲量及質(zhì)量。

考慮到黏土心墻堆石壩，堆石料質(zhì)量要求低些，但壩體上下游坡坡度較緩，體積大，施工中既有堆石又有黏土，填筑難度大，影響工期，因此本階段暫選用混凝土面板堆石壩。

3.3 裝機容量及機組臺數(shù)優(yōu)化

原可研報告提出電站裝機容量15MW，水庫具有日調(diào)節(jié)性能。本階段參考國內(nèi)類似調(diào)節(jié)性能電站的裝機年利用小時水平，從盡量充分利用水力資源、提高電站發(fā)電效益的角度出發(fā)，初步擬定裝機容量36MW、39MW和42MW三個方案進行比較。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，三個方案經(jīng)濟指標(biāo)均較好?？紤]到裝機容量42MW的裝機利用小時偏低，且增加的主要是汛期電量，因此，本階段暫推薦裝機容量39MW。

從電站穩(wěn)定靈活運行、機組檢修、供電安全可靠性及發(fā)電效益等方面出發(fā)，3臺機組運行較靈活，且發(fā)電量較2臺機組多，因此本階段機組臺數(shù)按3臺進行設(shè)計，單機容量13MW。

重新選定的京隆水電站水庫正常蓄水位354m，相應(yīng)庫容6276萬m3；死水位352m，相應(yīng)庫容5689萬m3；調(diào)節(jié)庫容587萬m3。水庫具有日調(diào)節(jié)性能。電站裝機容量39MW，機組臺數(shù)3臺，電站多年平均發(fā)電量為1.5311億kW.h，裝機年利用小時3926h。

3.4 優(yōu)化后財務(wù)指標(biāo)

經(jīng)過優(yōu)化后本工程建設(shè)投資8263萬美元，建設(shè)期利息388萬美元，生產(chǎn)所需流動資金39萬美元，總投資為8690萬美元。本階段暫按還貸期內(nèi)（第4年～第15年）上網(wǎng)電價6.5美分/kW.h及貸款償還期15年測算財務(wù)指標(biāo)，投資回收期為12.24年，項目投資財務(wù)內(nèi)部收益率為8.38%（稅后），項目資本金財務(wù)內(nèi)部收益率14.06%（稅后）。

敏感性分析成果表明：項目投資、發(fā)電量等條件在10%的范圍內(nèi)變化時，測算得到本電站項目投資財務(wù)內(nèi)部收益率為7.33%～9.62%，項目資本金財務(wù)內(nèi)部收益率10.79%～17.77%。

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后財務(wù)指標(biāo)明顯改善，滿足融資要求，項目得以順利往前推進。

4 結(jié)論及建議

前期泰國咨詢公司所做方案經(jīng)過復(fù)核漏項很多，投資較大，財務(wù)指標(biāo)較差，不能滿足項目融資需要。

通過對水文資料復(fù)核以及壩型、裝機容量等優(yōu)化后財務(wù)指標(biāo)得到明顯改善，基本滿足融資需要。

項目優(yōu)化方案也得到老撾相關(guān)方的認(rèn)可。