(1.水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,北京 100120;2.新興際華集團(tuán)有限公司,北京 100020;3.原工作單位:水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,北京 100120)
抽水蓄能電站利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù),在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電,在電網(wǎng)中調(diào)峰、填谷,兼有系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)相、黑啟動(dòng)、緊急事故備用等作用。我國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)起步較晚,于20世紀(jì)60年代后期才開始研究抽水蓄能電站的開發(fā)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,電力系統(tǒng)峰谷差不斷加大,電網(wǎng)調(diào)峰矛盾日益突出,建設(shè)抽水蓄能電站解決以火電為主電網(wǎng)的調(diào)峰問題逐步成為共識(shí),我國(guó)自20世紀(jì)90年代起興建了一批大型抽水蓄能電站,抽水蓄能電站建設(shè)進(jìn)入了快速發(fā)展期,截至2017年底,我國(guó)抽水蓄能電站裝機(jī)容量已居世界第一,在運(yùn)規(guī)模2849萬(wàn)kW,在建規(guī)模3871萬(wàn)kW。據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù),目前,我國(guó)抽水蓄能電站裝機(jī)在電力裝機(jī)占比還不到2%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)發(fā)展的需要。按照國(guó)家“十三五”能源發(fā)展規(guī)劃要求,“十三五”期間新開工抽水蓄能電站裝機(jī)6000萬(wàn)kW,到2025年達(dá)到9000萬(wàn)kW左右。
在目前抽水蓄能電站的建設(shè)與管理中,租賃水利系統(tǒng)中現(xiàn)有的中小型水庫(kù)作為電站的下水庫(kù),可以省去下水庫(kù)工程建設(shè)費(fèi),移民安置和占地補(bǔ)償費(fèi)以及環(huán)境保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)、水土保持等相關(guān)費(fèi)用,有的電站甚至可省去下水庫(kù)的管理及維修加固等安全維護(hù)費(fèi)用,很大程度上降低了投資成本,因此,租賃下水庫(kù)在抽蓄能電站建設(shè)管理中已成為一種經(jīng)濟(jì)的常態(tài)模式。
目前,我國(guó)已建抽水蓄能電站建設(shè)體制有“電網(wǎng)控股、地方參與控股”“電網(wǎng)全資”和“非電網(wǎng)企業(yè)投資”三種形式。建設(shè)運(yùn)營(yíng)單位主要有國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司、南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司等,均是典型的國(guó)有企業(yè),而水利工程擔(dān)負(fù)防洪、灌溉、供水等任務(wù),具有一定的社會(huì)性和公益性,多由政府水利部門管理。水庫(kù)的屬性、功能和管理理念等有著諸多不同,運(yùn)行過程中必然存在一定安全風(fēng)險(xiǎn),需進(jìn)一步摸索和探討。本文對(duì)抽水蓄能電站租賃已建水庫(kù)的情況進(jìn)行了不完全統(tǒng)計(jì)(見下表)。
由表可見,抽水蓄能電站所租用的水利系統(tǒng)水庫(kù),多建于二十世紀(jì)六七十年代,已經(jīng)運(yùn)行四五十年,多為灌溉、發(fā)電、防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的多功能水庫(kù)。經(jīng)調(diào)查了解,這些水庫(kù)中有的使用期己超過設(shè)計(jì)使用年限,屬于超期服役,有的水庫(kù)已進(jìn)入沖淤動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),部分調(diào)洪和興利庫(kù)容已被淤沙占用,調(diào)洪和興利功能已明顯減弱。由于歷史原因,租賃水庫(kù)大多是病險(xiǎn)水庫(kù),雖經(jīng)多次除險(xiǎn)加固,但仍存在安全隱患,有些隱患非一日形成,徹底根治存在著一定困難。
抽水蓄能電站租賃已建水庫(kù)統(tǒng)計(jì)表(不完全統(tǒng)計(jì))
續(xù)表
租賃水利系統(tǒng)的水庫(kù)為抽水蓄能電站的下庫(kù),一般僅僅涉及水體的抽水蓄水發(fā)電,租賃的是水體的使用,不涉及水資源和水權(quán)。出租方繼續(xù)承擔(dān)原有水庫(kù)及建筑物的檢查、維修和加固等管理責(zé)任。例如河南五岳抽水蓄能電站工程租賃了信陽(yáng)市管水庫(kù)為電站下庫(kù),該水庫(kù)工程由主壩、5座副壩、溢洪道、副溢洪道、輸水洞、引水洞及輸水洞下游渠首閘、節(jié)制閘等建筑物組成。運(yùn)行40多年來(lái),水庫(kù)和壩體及溢洪輸水建筑物存在著諸多隱患,經(jīng)過多次除險(xiǎn)加固。2007年,電站籌建處與縣政府簽訂租賃合同,縣政府同意將該水庫(kù)租賃給抽水蓄能電站作為電站的下庫(kù)。租賃后不改變?cè)兴畮?kù)的行政隸屬關(guān)系,不改變?cè)兴畮?kù)的水權(quán)、管理范圍和管理職責(zé),出租方繼續(xù)承擔(dān)原有水庫(kù)及建筑物的檢查、維修和加固等管理責(zé)任。2008年,該水庫(kù)被列入水利系統(tǒng)除險(xiǎn)加固項(xiàng)目,按照水利工程除險(xiǎn)加固的原則,維持原任務(wù)、原規(guī)模、原標(biāo)準(zhǔn)、原規(guī)劃指標(biāo),以壩體中增打塑性混凝土防滲墻、壩基補(bǔ)打防滲帷幕為主要內(nèi)容,共進(jìn)行12項(xiàng)加固工作。2012年除險(xiǎn)加固工程完工,2015年通過蓄水安全鑒定。
抽水蓄能電站建設(shè)運(yùn)營(yíng)單位與政府水利部門共同使用一座水庫(kù),運(yùn)行過程中必然存在著若干安全風(fēng)險(xiǎn),需要進(jìn)一步加強(qiáng)管控。
抽水蓄能電站上庫(kù)庫(kù)容一般較小,防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,且常不設(shè)泄洪設(shè)施。在超標(biāo)洪水來(lái)臨時(shí),為確保大壩安全,需向下水庫(kù)棄水。下水庫(kù)在遭受上水庫(kù)棄水的同時(shí)還要考慮存在與洪水疊加的可能,水位頻繁快速變化下不穩(wěn)定滲流可能會(huì)對(duì)壩坡穩(wěn)定產(chǎn)生影響。因此,已有水庫(kù)改建成大型抽水蓄能電站的下水庫(kù)后,建筑物級(jí)別、相應(yīng)的大壩安全系數(shù)、泄洪標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量要求等也可能隨之相應(yīng)提高,而水利系統(tǒng)安全鑒定結(jié)論常常未考慮其被租賃為抽水蓄能電站下庫(kù)的要求,水庫(kù)承租方也只尊重水利系統(tǒng)安全鑒定結(jié)論,存在著一定的工程安全風(fēng)險(xiǎn)。
抽水蓄能電站設(shè)計(jì)單位和建設(shè)運(yùn)行單位宜及早介入,根據(jù)有租賃意向水庫(kù)的實(shí)際運(yùn)行情況及監(jiān)測(cè)資料,對(duì)工程運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,對(duì)除險(xiǎn)加固的效果進(jìn)行全面評(píng)估,對(duì)水庫(kù)租賃期中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面分析并認(rèn)真關(guān)注遺留問題,科學(xué)決策租賃水庫(kù)的可行性。在經(jīng)濟(jì)可行的基礎(chǔ)上,對(duì)租賃水庫(kù)進(jìn)行必要的除險(xiǎn)加固,確保工程安全穩(wěn)定運(yùn)行。
按照上述事例,出租方繼續(xù)承擔(dān)原有水庫(kù)及建筑物的檢查、維修和加固等管理責(zé)任,這可能會(huì)導(dǎo)致承租方放松對(duì)下庫(kù)及其建筑物的安全管理,而出租方則認(rèn)為承租方應(yīng)對(duì)租賃期內(nèi)因承租方過失造成的損失負(fù)責(zé),也容易忽略對(duì)水庫(kù)的安全管理,租賃水庫(kù)的安全管理也將成為薄弱環(huán)節(jié),一旦水庫(kù)遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水,以及地震、庫(kù)區(qū)泥石流等突發(fā)災(zāi)害時(shí),蓄能電站和水庫(kù)管理單位兩方如何做好應(yīng)急響應(yīng)和聯(lián)動(dòng)工作是保障應(yīng)急工作有效開展的前提;在日常安全管理中,如果發(fā)生安全生產(chǎn)事故也可能成為雙方扯皮的問題。
實(shí)踐證明,精心管理可保平安,疏于問津多生隱患,甚至釀成安全生產(chǎn)事故。為了確保抽水蓄能電站的正常運(yùn)行,承租雙方應(yīng)該厘清對(duì)租賃水庫(kù)的安全管理職責(zé),在租賃合同簽訂時(shí)明確雙方的權(quán)利和義務(wù),避免出現(xiàn)雙方疏于日常安全管理,在發(fā)生事故后責(zé)任界定不清等扯皮現(xiàn)象;承租雙方還應(yīng)針對(duì)突發(fā)事件建立健全應(yīng)急處置聯(lián)動(dòng)機(jī)制,必要時(shí)可聯(lián)合開展應(yīng)急預(yù)案演練,增強(qiáng)突發(fā)災(zāi)害應(yīng)急處置能力。
原水利系統(tǒng)的水庫(kù)租賃為抽水蓄能電站的下庫(kù)后,電站除滿足電網(wǎng)調(diào)度要求外,許多下水庫(kù)還保留著原有防洪、灌溉、供水、養(yǎng)殖、旅游等功能,上述功能間有些可能是相互矛盾的,例如養(yǎng)殖可能會(huì)帶來(lái)進(jìn)出水管道壁上附生貝殼,影響電站生產(chǎn)效率;不加管控的旅游,會(huì)給電站安全運(yùn)行帶來(lái)隱患;夏季用電緊張,電站需要頻繁發(fā)電,而汛期下庫(kù)庫(kù)水位不能超過汛限水位,造成水庫(kù)棄水;在北方缺水地區(qū)電站發(fā)電的需水量與工作時(shí)間可能與灌溉供水不一致,需要互相協(xié)調(diào)。此外,還應(yīng)注意對(duì)水質(zhì)環(huán)保的要求等。
在這個(gè)多功能的工程中,往往動(dòng)一牽三,隨意變動(dòng)規(guī)劃指標(biāo)或調(diào)整控制水位,可能影響水庫(kù)防洪、灌溉或電站發(fā)電效益,甚至造成公共社會(huì)安全事件等嚴(yán)重后果,危及周邊群眾安全和利益。因此,作為肩負(fù)多功能的工程,調(diào)度必須統(tǒng)一,電站不能只管進(jìn)出水口閘門,只管發(fā)電,水庫(kù)管理單位也不能只管泄水和供水閘門,只管防洪灌溉與供水。電站與水庫(kù)管理單位之間宜建立統(tǒng)一調(diào)度的機(jī)制,處理好各個(gè)功能之間的相互關(guān)系,通過優(yōu)化調(diào)度保證各功能的實(shí)現(xiàn)和蓄能電站用水量,既減少水庫(kù)棄水,又確保工程的安全運(yùn)行。
在抽水蓄能電站建設(shè)和管理中,租賃水利系統(tǒng)中的已建水庫(kù)為電站下庫(kù)已發(fā)展成較為常態(tài)的建管模式,本文主要探討了電站租賃下水庫(kù)在運(yùn)行過程中存在的工程安全風(fēng)險(xiǎn)、安全管理風(fēng)險(xiǎn)和統(tǒng)一調(diào)度風(fēng)險(xiǎn),并提出相關(guān)管控建議。
租賃關(guān)系是一種利益組合,租賃雙方都在最大程度上維護(hù)自我權(quán)益,規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。然而這一切均應(yīng)建立在安全的基礎(chǔ)上,抽水蓄能電站上、下水庫(kù)作為一個(gè)整體,不論是租賃的還是自建的,安全已將它們連成一體,不能再分嫡與庶。在決策租賃前,電站宜總結(jié)該建管模式的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),根據(jù)當(dāng)今水利工程管理現(xiàn)狀,及早介入,詳細(xì)調(diào)查,全面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,科學(xué)決策,在租賃后,租賃雙方更應(yīng)重視安全問題,加強(qiáng)工程安全管理和應(yīng)急處置聯(lián)動(dòng),建立統(tǒng)一調(diào)度機(jī)制,努力創(chuàng)建一個(gè)和諧雙贏的租賃關(guān)系。