非洲篇(七)
2015-04-07徐瑞华
国外水电纵览
非洲篇(七)
南非
1 能源发展现状
1997年,南非颁布了水资源政策,国家水资源法案于1998年开始生效。
南非在国家水资源战略(NWRS)中指出,应寻求保护、利用和管理水资源的有效途径,以便更好地为南非社会和经济可持续发展提供支持。根据1998年的国家水资源法案,水事务和环境部(DWAE)负责管理所有与水资源相关的法律事宜。
该国年均降水量为450 mm,多年平均降水总量约为600 km3,其中径流量仅为49.2 km3(年可利用开采量仅为20 km3)。地表径流为南非的主要水源。南非约93%的人口有饮用水供应。年均用水量约为13 km3,人均可用水资源量约为3 013 L/d。
该国运行中的大型坝有1 086座,其中土石坝为846座,混凝土坝为240座。所有水库总库容约为31.6 km3,约占南非地区河流年均径流量的65%。
2013年11月,南非总统为夸祖鲁-纳塔尔省(KwaZulu-Natal)的斯普林-格鲁夫(Spring Grove)项目揭牌,斯普林-格鲁夫坝为混合结构,中部为高37 m的碾压混凝土结构,右岸为高11 m的土石坝结构。此外,贝德福德(Bedford)坝和布拉默胡克(Bramhoek)坝分别为因古拉(Ingula)抽水蓄能电站的上坝和下坝。
水事务部(DWA)拥有316座大型坝。至今,南非已修复30座坝,修复中的有6座,处于设计或招标等不同的阶段有32个项目,目前该项工作的支出已超过1.5亿美元,包括咨询服务和DWA坝的土建工作。
截止2014年年初,南非全国总装机为44 170 MW,包括化石燃料、水电、核电、地热、风电及太阳能电站。2013年,发电能源所占比例为:煤86%、天然气5%、核电4%和水电4%等。2013年,南非国家电力公司(ESKOM)发电量为237 430 GW·h,进口电力413 GW·h,出口电力4 089 GW·h。该国人均年用电量约为4 454.8 kW·h,约85%~90%的人口有电力供应。
2 水电开发
南非理论水电总蕴藏量为73 000 GW·h/a,其技术可开发量为14 000 GW·h/a,经济可开发量为4 700 GW·h/a。至今,约90%的技术可开发量得以开发(包括抽水蓄能电站)。
该国纯水电装机为660 MW,年均发电量约占该国总发电量的1.5%。ESKOM拥有4座大型水电站,其中包括最重要的加里普(Gariep)水电站(360 MW)和范德克卢夫(Vanderkloof)水电站(240 MW)。目前已开发几乎所有具有开发潜力的大型水电项目。水电站年均发电量为3 000 GW·h。该国运行中的抽水蓄能电站装机为1 400 MW,正在施工的有1 332 MW。2012年,抽水蓄能电站发电量为5 732 GW·h,而抽水用电量为7 642.7 GW·h。南非已完成2座抽水蓄能电站的可行性研究工作,总装机1 000 MW,分别位于西部和东部。另正在开展1座装机120 MW的抽水蓄能项目。
因古拉抽水蓄能电站装机1 332 MW,包括4台单机333 MW的水轮发电机组,该项目于2014年末完工,其上库建有高41 m的贝德福德混凝土面板堆石坝,库容为2 230万m3,下库建有高35.5 m的布拉默胡克碾压混凝土坝,库容2 620万m3。
未来10 a内,将会把太阳能和风能项目并入电网。已规划1座太阳能发电试点项目和1座风力发电项目,装机均为100 MW。据2010年的研究成果,未来将开发小水电,装机达47 MW。目前,运行中的小水电站有4座,总装机61 MW。此外,南非还开展了海洋能研究,发现南部和西南部海岸附近有波浪能发电潜力。
3 前景
在项目开发过程中,DWAE和ESKOM须确保实施环境综合管理。
目前,传统大型水电项目已基本得以开发,未来将开发东部沿海地区装机小于10 MW的小水电项目,且私人可参与开发这些项目。
南苏丹
1 能源发展现状
地下水是南苏丹旱季的重要供水源。然而局部地区地下水含盐,且产量较低,打井取水成功率较低。据估计,南苏丹仅50%~60%的人口有饮用水供应。通常情况下,局部地区全年均无饮用水供应,即便有,水质也较差。
2005年,南苏丹水资源管理和灌溉部(MWRI)成立,其主要职责为保护淡水系统、开展水文研究、管理防洪工程、灌溉、水电开发及蓄水设施等。同时负责制定政策、标准、纲领、规划及监督水资源管理等。2013年年末,非洲开发银行为南苏丹提供资助5 400万美元,用于11座中小型城市开展供水和环境卫生项目的研究,该项目将会使约17万人口受益。
在南苏丹主要城市中,仅朱巴、马拉卡勒和瓦乌3座城市拥有分散式发电装置和区域配电网络。尽管该国拥有丰富的水电、太阳能和生物能资源,但由于内战原因,目前开发水平仍较低。
政府成立了南苏丹电力公司(SSEC),作为能源和矿产部的下属机构,负责朱巴、马拉卡勒和瓦乌3座城市的发电、输配电及售电业务。目前,SSEC拥有约15 000个家庭用户,无工业或商业用户。SSEC在朱巴地区拥有装机17.5 MW,其中运行中的有6.5 MW。该国拥有火电总装机约25 MW,且仅约1%的人口有电力供应。南苏丹政府制定了一项规划,旨在到2020年实现70%~80%的电气化率。
2014年,非洲开发银行为南苏丹提供了2 600万美元的援助,用于修复与完善朱巴地区的配电网络。该项目将包括长145 km、33 kV的低压输电线路和长370 km的中压输电线路,以及195座变电站。
2 水电开发
南苏丹拥有丰富的水电资源,正在开展装机超过2 105 MW的水电潜力项目的可行性研究工作,包括富拉(Fula,444 MW)、雷基(Lakki,150 MW)等。
南苏丹已完成8座小水电站的详细研究和设计工作,装机分别为3~11 MW。
3 前景
南苏丹政府已经意识到电力的重要性,正在制定电力发展战略。该战略将基于环境、金融及社会经济等指导方针,可操作性强。
南非政府计划通过投资发电和输配电项目发展能源行业。同时也表明,供水和环境卫生设施将作为重点和优先发展的项目。
苏丹
1 能源发展现状
苏丹灌溉和水资源部(MIWR)负责该国的水资源管理。国家供水公司负责供水管理。苏丹年均总用水量约为20 km3,用水构成如下:居民用水占20%、农业70%和工业5%等。城市地区居民人均用水量为20 L/d,农村地区为5 L/d。农村和新兴城市人口约占该国总人口的35%,通常这些人口无安全水源供应。
苏丹所有水库总库容为18 km3。目前运行中的大型坝有6座,其中土石坝3座,混凝土坝1座,混合坝1座。高60 m、长4 800 m的麦罗埃(Merowe)混凝土面板堆石坝项目已于2009年完工。除发电外,该项目还具有供水和灌溉功能,可灌溉面积约为40万hm2。鲁赛里斯(Roseires)大坝加高项目使水库库容增加了400万m3,发电量也得以增加。苏丹目前正在实施的重点项目是上阿特巴拉(At-bara)和塞提特(Setit)综合项目,包括上阿特巴拉河上的鲁美拉(Rumela)坝和塞提特河上的布尔达那(Burdana)坝,计划2016年完工。该项目位于喀土穆以东约400 km处,项目建成后将可为Halfa灌溉项目供水,同时还可供应15万m3/d的饮用水和发电用水。
该国水利和电力部拥有并运行水电站、独立柴油发电站、火电站及蒸汽电站。国家电力公司(NEC)隶属于能源和矿产部。苏丹总装机约为2 250 MW,仅30%的人口能用上电,政府希望未来这一数字能提高至90%。现已实施了1项发电和输电项目,到2016年,该国总装机将增至3 390 MW。
2014年年中,苏丹水利和电力部部长对达尔富尔临时政府主席做出指示,要在达尔富尔地区的5个州开发电力服务行业。目前已实施2座装机5 MW的电站,正在开展达尔富尔电网和苏丹国家电网的联网工作。
2 水电开发
苏丹的水电技术和经济可开发量约为19 000 GW·h/a。目前拥有水电装机约2 250 MW。为充分利用麦罗埃项目的年发电量(5 850 GW·h),苏丹已修建500 kV和200 kV的配套输电网络。
投资4亿美元的鲁赛里斯大坝加高项目已于2012年完工,装机容量增至420 MW,土地灌溉面积增加了130万hm2。正在实施的上阿特巴拉和塞提特项目(135 MW)是继苏丹麦罗埃项目和鲁赛里斯大坝加高项目之后的第三大项目。该项目包括2座坝,水库库容为30亿m3,年发电量将为820 GW·h,灌溉面积约为50万hm2。
此外,苏丹正计划推进装机420 MW的赛瑞克(Shereik)等5个水电项目的进展。正在实施或已规划的BOT或BOOT项目有:达尔(Dal,780 MW)、穆格瑞特(Mugrat,240 MW)、朱巴(Juba,10 MW)和苏(Sue,12 MW)项目等。
苏丹南部地区小水电蕴藏量为67 GW·h/a,杰贝勒迈拉(Jebel Marra)地区为3 785 MW·h/a,杰济拉(El Gezira)地区为44 895 M W·h/a。该国已规划了若干小微型水电站,可利用1~100 m水头的瀑布进行开发。
3 前景
所有项目均需进行环境影响评价和移民规划。为制定环境保护的法律框架和政策,苏丹1990年就成立了国家环境委员会。相关的法律框架涵盖水资源开发项目的环境影响评价,公众可通过报纸、广播和电视获知有关新建工程的计划。
以前,高昂的燃料费用严重影响了苏丹的经济发展。如今,尽管苏丹为石油出口国,但仍希望通过开发水电项目来满足本国日益增长的电力需求。
苏丹制定了1项发电和输电计划。按照该计划,到2020年,该国总装机将达到3 390 MW。为增加发电容量,几个工程正在同时施工。装机1 250 MW的麦罗埃项目已于2010年完工,现正在推进其他5个水电项目。同时,政府还计划开发太阳能、风能、生物能、小水电和地热发电等其他可再生能源。
斯威士兰
1 能源发展现状
斯威士兰西部和东部年均降水量分别为1 200 mm和400 mm,多年平均降水总量为14 km3,其中径流量约占12%。
运行中的土石坝(高15 m以上)有2座,此外还有许多小型坝。除了小型坝以外,该国水库总库容为1.59亿m3。另规划了10座坝,多用于灌溉。马格加(Maguga)土石坝(115 m)是该国最高的大坝,2002年完工,用于灌溉和发电。另1座高45 m的卢普霍洛(Luphohlo)大型坝仅用于发电。
该国居民人均用水量约为250 L/d。农业用水约占该国总用水量的96%。斯威士兰电力局(SEC)是该国主要的供电商,控制了约95%的供电业市场份额。约80%的用电量从南非和莫桑比克进口。截止2014年,该国总装机为70.6 MW,其中水电为63 MW,其余为煤电。2013年,SEC发电量288.1 GW·h,进口电力773 GW·h。同年该国峰值需求为205 MW。预计到2025年,峰值需求将增至323 MW。
2 水电开发
根据1992年的评估数据,斯威士兰理论水电总蕴藏量为3 800 GW·h/a,技术可开发量约为560 GW·h/a,经济可开发量为300 GW·h/a。至今,约50%的技术可开发量得以开发。
该国主要有马格加等4座水电站,总装机约60 MW。2013年,水电站发电量约为201 GW·h。
基于对该国小微型水电站蕴藏量的研究得知,未来可开发总装机达20 MW的梯级小水电站。此外,斯威士兰可再生能源公司促进了太阳能、风能和生物能的开发利用,宣传并提高公众对可再生能源可持续利用的认识。
3 前景
斯威士兰旅游和环境部下属的环境管理局(SEA)需确保在所有工程实施前均须取得环境合格证。该国的能源政策包括电力部门的中、长期发展目标。除装机20 MW的水电站外,未来该国还计划开发风力发电项目。
坦桑尼亚
1 能源发展现状
坦桑尼亚水利灌溉部负责其水资源管理工作。该国拥有丰富的水资源,可满足当前需求。
该国运行中的大型坝有5座,其中混凝土坝有2座。所有水库总库容为3.3 km3。
在能源行业,受能源和矿产部(MEM)的保护,国有电力公司拥有全国多数电站以及所有输配电系统。石油、水电和煤为坦桑尼亚主要的商业能源。约93%的能源消耗为木柴和木炭。电力公司发电量仅占该国能源消耗的0.6%。该国发电量主要来自6座水电站和若干火电站。主要发电能源构成为:水电60%、火电37%和柴油1%等。
据2014年统计,坦桑尼亚总装机为1 380 MW,其中运行中的为1 143 MW。2013年,电力公司总发电量为3 034 GW·h,进口电力2 192 GW·h。目前峰值需求为890 MW,预计到2025年,这一数字将达到4 000 MW。此外,仅约14%的人口能通过电网用电。
2 水电开发
水电是坦桑尼亚开发利用水资源的主要途径之一。据1998年重新评估,其水电技术和经济可开发潜力约为4 700 MW,目前约16%得以开发。
该国水电总装机约为562 MW,占全国总装机的46%,水电站年平均发电量约为1 800 GW·h。
电力公司运营的电网系统包括基达图(Kidatu,204 MW)、姆泰拉(Mtera,80 MW)、潘加尼瀑布(Pangani Falls,68 MW)和黑尔(Hale,21 MW)等水电站。
根据设计计划,鲁马卡尼(Rumakali)水电站分3期开发,总装机为525 MW。同时,已规划装机358 MW的鲁胡吉(Ruhudji)水电站,该电站位于鲁胡吉河上,距首都达累斯萨拉姆西南部约760 km。
作为地区项目的鲁苏莫瀑布(Rusumo Falls)水电站由布隆迪、卢旺达联合开发。该项目装机80 MW,由坦桑尼亚、布隆迪和卢旺达3国共同拥有,该项目还包括修建连接3国电网的输电线路。项目建成后,将可为邻国间区域合作做出贡献。2013年年末,非洲开发银行已为该项目提供1.13亿美元的资金。
坦桑尼亚和乌干达正联合开发装机16 MW的基卡加蒂-穆龙戈(Kikagati-Murongo)水电站项目。该项目位于坦桑尼亚和乌干达接壤处的卡盖拉(Kagera)河上,厂房位于乌干达境内,水库横跨两国。
施蒂格勒斯-戈吉(Stieglers Gorge)水电项目位于鲁菲吉(Rufiji)河上,装机2 100 MW,水库库容约为340亿m3,目前正处于规划阶段。巴西、美国、加拿大和俄罗斯的公司均有兴趣参与开发该项目。
目前,运行中的微型水电站(小于1 MW)仅1座。此外已规划小水电装机30 MW。
一家私人投资财团正计划开发小型径流式水电站,目标是为约40 000个农村村庄供电。坦桑尼亚还在寻找国外和本地投资商投资开发本国风电项目,装机为2~10 MW。
3 环境及前景
所有水电站均需进行环境影响评价,国家环境管理委员会是主管机构。《2004环境管理法案》涵盖关于环境可持续管理的法律和制度框架。在规划新建或修复工程时,通过召开所有利益相关者的公众会议和讨论会,或实施环境影响评价等方法与当地公众沟通。定期发行的出版物旨在增强公众对水电站作用和效益的认识。
目前坦桑尼亚是一个经济年增长率保持在6%的稳定国家。虽然国家能源需求受到限制,但据对2006~2008年间的统计,该国能源需求增长了10%~15%。今后,为满足坦桑尼亚电力系统需求和农村地区电气化率的增长需求;并考虑到经济增长需要和当前发电装机容量不足等问题,该国需投资开发大量水电站。
多哥
1 能源发展现状
多哥水资源分布不均,主要来自沃尔特河和莫诺河。该国仅约57%的人口有饮用水供应,且这些人口中,约88.5%分布在城市地区。大量人口存在感染水源性疾病的危险。多哥政府已制定一项水资源和环境卫生行业的国家行动规划,旨在改善居民生活条件等。
矿产能源部负责能源规划与开发,多哥电力公司负责电力生产和输送。能源资源构成为:生物能约70%、碳氢化合物约26%及电力3%等。该国各行业能源消耗比例:居民生活67%、运输22%、工业9%及服务业2%。政府规划到2015年年底,约40%的地区实现电力覆盖,其中农村地区覆盖率达5%~15%。截止2013年,该国约50%的聚居地有电网供电。
据2012年统计,该国总装机为213 MW,其中火电装机占148 MW,水电装机占65 MW。每年从加纳、科特迪瓦和尼日利亚进口电力。
2 水电开发
楠博图(Nangbeto)坝装机约60 MW,是目前多哥唯一1座运行中的大坝,该坝位于多哥和贝宁两国接壤处,为两国联合开发项目,主要用途为发电和供水,是多哥主要的水电来源。位于莫诺河上的建阿贾哈拉(Adjaralla)项目为多哥第二个水电项目,装机147 MW,该项目将可增加该国的水电装机容量,同时多哥正在评估农村地区的能源需求,并积极推进能源项目建设。
该国现已确定39座小水电站开发场址,其中装机大于2 MW的有23座。电力管理机构正在推进生物能、城市垃圾废物利用和太阳能试点项目。第一阶段将开发装机2~5 MW的电站,后期计划开发装机最高至50 MW的电站。同时,多哥正在开展私人投资风电项目的研究工作。目前可再生能源开发的主要障碍是缺少制度框架。
多哥政府的目标是到2015年年底,实现该国66%的人口有饮用水供应,同时在主要城市实施环境卫生综合规划。
突尼斯
1 能源发展现状
突尼斯多年平均降水总量为30 km3,总径流量为4 km3。在可开采的水资源中,地表水总量约为2.7 km3,地下水总量为1.94 km3。
该国运行中的大坝(不小于15 m)有17座,其中土石坝为13座,混凝土坝为4座。各行业用水比例分别为:居民生活11%,农业83%和工业5%等。城市地区人均用水量约为90 L/d。
截止到2014年,该国总装机为4 307 MW。2013年,该国总发电量为17 064 GW·h。突尼斯主要发电形式为天然气及燃气联合发电。风电装机为173 MW。人均年用电量约为1 120 kW·h。预计未来10 a,能源消费和电力需求年增长率为5%。约99.5%的人口有电力供应。
2 水电开发
据1993年统计,突尼斯理论水电总蕴藏量为1 000 GW·h/a,技术可开发量为250 GW·h/a;经济可开发量为160 GW·h/a。至今,约50%的技术可开发量得以开发。
该国水电总装机约为66 MW,其中役龄超过40 a的装机容量为22.7 MW。通过扩容改造现有水电站,可新增装机25 MW。水电站年均发电量约占该国总发电量的2%。从长远看,装机400 MW的抽水蓄能电站将得以开发。
目前,运行中的小微型水电站有8座,年发电量为60 GW·h。装机20 MW的西迪达乌德(Sidi Daoud)风电站是突尼斯首座风力发电站。可再生能源项目发电量约占突尼斯总发电量的8%。
3 环境及前景
环境影响评价由农业、环境和水利部负责监督。根据每项工程的规模大小,在工程实施前进行环境影响评价。在规划新建或修复工程时,通常会告知公众,使其充分认识到水电站的作用和效益。同时受影响的土地、农作物会得到补偿,具体补偿标准由国际专家评估决定。
政府计划重点开发风电等可再生能源。此外,正在研究修建连接意大利的输电网络。该国政府的目标是到2030年,实现该国30%的发电量来自可再生能源。而当前的目标是修复分散的区域电网,提高技术管理和控制系统管理。
(徐瑞华 编译)
1006-0081(2015)12-0032-005
2015-11-11