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        巴西水電站機組可利用率研究與分析

        2020-01-01 02:40:26陳曙東
        水電站機電技術(shù) 2019年12期
        關(guān)鍵詞:小時數(shù)停機經(jīng)營權(quán)

        陳曙東

        (國家電力投資集團海外投資有限公司,廣東 珠海519000)

        1 巴西電力行業(yè)概況

        巴西是南美洲最大的國家,國土總面積854.74萬km2,居世界第五,總?cè)丝?.02億。巴西是世界上第十大能源消費國,電力主要來自于可再生能源。

        截止2016年末,巴西總裝機容量143 GW,水電裝機容量達87 528 MW,占總裝機容量的65%。年發(fā)電量 581 TW·h,水電占 62%,2005~2016年的裝機容量以年平均4.4%的速度上漲。(資料來源于FactSet,數(shù)據(jù)截至2016年12月2日)

        2 巴西電力監(jiān)管制度和市場體系

        巴西電力體制改革前,電力工業(yè)由聯(lián)邦政府獨家經(jīng)營,1995年,巴西政府開始電力行業(yè)的私有化改革,逐步分離發(fā)、輸、配環(huán)節(jié),建立電力批發(fā)市場和特許經(jīng)營權(quán)拍賣市場。電力批發(fā)市場通過長期交易合同和競價上網(wǎng)市場2種方式規(guī)范電力交易。改革后,巴西的電力監(jiān)管主體包括國家能源政策委員會(CNPE)、礦業(yè)與能源部(MME)、電力行業(yè)督促委員會(CMSE)、國家電力監(jiān)管局(ANEEL)、能源研究院(EPE)、國家電力局(ONS)和電力商業(yè)化辦公室(CCEE)。

        各機構(gòu)部門的職責如表1。

        2001年巴西在經(jīng)歷了歷史上最嚴重的電力供應(yīng)危機后開始新的電力市場改革,形成了新的電力市場模式。新電力市場由合同市場和短期現(xiàn)貨市場構(gòu)成,以合同市場為主,現(xiàn)貨市場是對合同市場的補充。合同市場又由ACR(監(jiān)管市場)和ACL(自由市場)構(gòu)成。監(jiān)管市場是為沒有直接購電權(quán)的電力用戶(監(jiān)管用戶)建立的市場,是巴西電力市場的主要組成部分,目的是保證監(jiān)管用戶以合理的價格消費電力。

        表1 各機構(gòu)部門的職責

        3 巴西水電站特許經(jīng)營權(quán)模式簡介

        巴西水電項目全部采用特許經(jīng)營權(quán)模式,政府通過公開招標方式確定特許經(jīng)營權(quán)業(yè)主(首次除外)。在一個特許經(jīng)營期結(jié)束后,政府將回收水電資產(chǎn)并進行再招標,確定下一個特許經(jīng)營期的特許經(jīng)營業(yè)主。2013年,隨著一批電站特許經(jīng)營權(quán)到期,電站所有權(quán)收歸政府,在新的特許經(jīng)營期間,巴西政府引入了配額收入機制,即特許經(jīng)營權(quán)人支付特許經(jīng)營費用,負責特許經(jīng)營期間電站的運營和技改,保證電站可利用率滿足一定要求,政府每月?lián)芨峨娬具\營費用、技改費用和特許經(jīng)營權(quán)攤銷費,并按電站實際可用率進行考核調(diào)整,因此,機組的可利用率直接決定了電站的經(jīng)濟收益。

        3.1 特許經(jīng)營權(quán)電站可利用率計算規(guī)則

        依據(jù)巴西國家電力局2014年6月3日第614號規(guī)范文件要求(National electricity agency-ANEEL normative resolution -No.614,of June 3 2014)的計算公式:

        ANEEL計算參考可利用率:

        ID=(1-IP)(1-TEIF)

        IP:計劃的不可利用率;

        TEIF:強制等效不可利用率。

        電站實際可利用率計算公式:

        IDv=(1-TEIP)(1-TEIFa)

        TEIP:計劃的不可利用率;

        TEIFa:強制等效不可利用率。

        (1)HDP:第j個月第i單元計劃停機的小時數(shù)。

        (2)HEDP:第j個月單元i的等效停機的小時數(shù)(機組在有限的額定功率運行)。

        (3)HP:第j個月第i單元的計算周期小時數(shù)。

        (1)HDF:第j月第i單元強制停機的小時數(shù)。

        (2)HEDF:第j個月第i單元等效強迫停機的小時數(shù)(機組在有限的額定功率運行)。

        (3)HS:第j個月第i臺機組的運行小時數(shù)。

        (4)HDCE:第j個月第i單元因外部條件導(dǎo)致的停機小時數(shù)(由于外部條件的原因,該單元不能使用)。

        (5)HRD:第j個月第i單元斷開連接的備用小時數(shù)。

        可利用率的周期為60個月進行累積計算,當滿5年后自動進入下一個周期。

        3.2 特許經(jīng)營權(quán)電站收益機制

        ANEEL發(fā)布的《Tender Document for AUCTION No. 012017》文件是對特許經(jīng)營權(quán)電站拍賣的全面解讀;參與拍賣的投標人競標成功后,與ANEEL簽訂特許經(jīng)營權(quán)合同,并負責電站的運營(成功競拍者以下簡稱:電站運營商)。根據(jù)特許經(jīng)營權(quán)合同范本《Concession Agreement No-XX/201 X-ANEEL》特許權(quán)協(xié)議第6章(RAG)相關(guān)條款規(guī)定,電站運營商年度收入機制如下:

        電站總收入=服務(wù)收入(RAG)+自由市場收入。

        在監(jiān)管市場(ACR)能獲取的RAG(年度服務(wù)收入),如圖1所示。

        圖1

        在電站可利用率滿足要求的情況下,電站運營商每年GAG收入為運維費用+技改費用,RAG(年度收入)=GAG+RBO(特許經(jīng)營權(quán)費攤銷)+機組擴容收入+費用轉(zhuǎn)移支付+可利用率調(diào)整。

        3.3 特許經(jīng)營權(quán)電站收益影響分析

        當實際可利用率達標,電站運營商可拿到足額的RAG收入,若不達標,則當年服務(wù)收入RAG將會受到考核,而這個考核主要是通過參數(shù)AjIt體現(xiàn)。ANEEL在每年7月1日根據(jù)以下公式計算重新調(diào)整 RGA:(單位:R$/年)

        RAGt:年發(fā)電收入;GAGt-1:發(fā)電資產(chǎn)管理成本,包括在特許經(jīng)營權(quán)期間的改造投資和運維費用成本;RBOt-1:特許經(jīng)營權(quán)年度返回費用;GAGAmplt-1:因電站擴容產(chǎn)生的發(fā)電資產(chǎn)管理成本,包括運行、維護、管理、補償和攤銷的管理成本;IVIt-1:通脹變化指數(shù),用以再次調(diào)整GAGt-1、RBOt-1、GAGAmplt-1,根據(jù)巴西地理和統(tǒng)計研究所(IBGE)發(fā)布的綜合消費者價格指數(shù)(IPCA)的累計年度變化確定。在IVIt-1不可用時,可用IPCA指數(shù)取代。首次調(diào)整時IVI為1,IVI第二次調(diào)整用來修正自2017年5月1日的GAGt-1,以及自競拍開標日期的RBOt-1(2017年××××),3次及以后按年度調(diào)整。EUt:使用配電系統(tǒng)或輸電線路的費用;ECt:特許經(jīng)營公司接入電網(wǎng)的費用;OEt:其他應(yīng)收取的費用;AjIt:根據(jù)ONS確定的管理規(guī)則計算出的不可利用率,用以計算出的調(diào)整值,計算時考慮GAGt-1、GAGAmpl的值。

        根據(jù)特許經(jīng)營權(quán)合同,電站新運營商前3年可利用率只計算不參與考核,第4、5年每年可利用率所造成的損失最高不超過當年運維技改成本的10%,從第6年開始,可利用率考核不再有限制。前3年平均可利用率雖然不實際計入考核,但對60個月考核期內(nèi)的后面24個月平均可利用率有影響。AjIt的調(diào)整,ONS是通過考核電廠的不可利用率質(zhì)量標準來衡量的,計算公式如下:

        根據(jù)電站特許經(jīng)營權(quán)合同附件給出的TEIF、IP 值可計算出Indispreferência,當電站的實際可利用率不達標小于參考值時,Indispreferência-Indispveri fi cada>0,則AjIt進行調(diào)整,RAG按比例進行核減。當電站的實際可利用率達標大于參考值時,Indispreferência-Indispveri fi cada<0,則AjIt進行調(diào)整,RAG按比例進行增加。

        4 可利用率影響分析

        根據(jù)巴西電力行業(yè)規(guī)則,水電站70%的發(fā)電量進入ACR,剩余30%的發(fā)電量進入ACL參與現(xiàn)貨市場交易(備注:此比例在不同的電站各有不同),由電站運營商負責銷售。分析巴西HPP S?o Sim?o、HPP Jupia等電站實際運營情況,RAG占電站運營商全年收入的70%以上,而機組的可利用率又直接影響了RAG收入,所以,電站的實際可利用率IDv是利潤的關(guān)鍵點。區(qū)別于國內(nèi)電力體制,巴西水電站發(fā)電量的多少對運營商利潤影響較小,因為多發(fā)電量的大部分無償交給ONS,僅有小部分屬于電站運營商銷售。綜上所述,保證并提高電站的可利用率是確保電站收益的根本。

        5 提高可利用率的措施

        縱觀巴西水電站運營經(jīng)驗,保證并提高可利用率的措施有以下幾點:

        (1)加強日常運維,進行必要的技改,提高設(shè)備可靠性,降低強迫停機時間HDF和等效強迫停機時間HEDF。

        (2)合理安排檢修,減小計劃停機時間。巴西水電機組檢修周期根據(jù)發(fā)電機的運行時間確定,一般情況,每臺機組每年需進行一次7~10 d的定期預(yù)防性維護(有大修的機組除外);,每臺機組大約在運行32 000 h后進行一次40~62 d的大型檢修。提前策劃、統(tǒng)籌安排、緊密配合,可節(jié)省1/3的檢修時間,大大縮短計劃停機時間HDP。

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