中北美洲篇(一)
2015-04-07唐湘茜
中北美洲篇(一)
伯利兹
1 能源发展现状
伯利兹北部地区年均降雨量为1 295 mm,南部地区年均降雨量为4 445 mm,无灌溉土地。城市和农村地区居民人均生活用水量分别约为260 L/d和160 L/d。
该国公共事业、能源和通信部负责水资源开发,伯利兹水资源服务公司为主要的地区性水资源机构。公共事业部负责能源管理。公共事业委员会负责向能源生产、输送及配送公司颁发许可证。
伯利兹电力股份有限公司(BEL)为该国主要的发电、输配电公司。截止2011年,BEL拥有发电装机为28.3 MW, 输配电线路近3 000 km。
截止2009年,该国拥有总装机为117 MW。2011年,电力系统峰值需求为79.3 MW。同年,该国总发电量为492.8 GW·h,较2010年增长2%。
2 水电开发
据1990年统计,伯利兹水电资源技术可开发量约276 GW·h/a,经济可开发量约261.5 GW·h/a。截止目前,约58%的技术可开发量得以开发。
运行中的中型水电站有恰里洛(Chalillo)、瓦萨(Vasa)等,总装机约为51 MW。
2009年,在该国奥兰治沃克地区建成一座垃圾焚烧发电站,装机31.5 MW。该国小水电蕴藏量约为37.6 GW·h/a。
3 前 景
环境法规受法律强制约束,且由自然资源部负责管理。新项目规划期间,需举行受影响区的公众听证会。通过出版物及电子媒体,增加公众对大坝及水电站作用与效益的了解。
为满足该国快速增长的电力需求,需对电力行业加大投资。未来几年,将建成甘蔗渣燃烧发电站,装机为25 MW。
加拿大
1 能源发展现状
加拿大约9%的国土面积被淡水覆盖,人均用水量仅次于美国,为全球第二。
根据该国大坝协会注册数量,目前运行中的大型坝约933座,不包括82座尾矿坝和86座多功能坝。60%以上的大型坝用于发电,6%用于供水,5%用于灌溉,其他大坝用于防洪、航运和旅游等。拥有大坝数量较多的3个省分别为魁北克省(332座)、安大略省(148座)和不列颠哥伦比亚省(130座)。
2011年,安大略电力公司发电量约占该省总发电量的60%(84.7 TW·h),其中32.4 TW·h通过65座水电站(6 996 MW)获取。安大略电力局(OPA)拥有发电装机为19 049 MW,其中清洁能源6 996 MW、热电5 447 MW和核电6 606 MW等。需对约80%的装机容量开发、扩容改造,这将意味着自2005年起,安大略省电力系统将需投资153亿美元。魁北克省多数电力设施由魁北克电力局负责管理,该局为其主要的发电、输配电商,是北美洲地区最大的电力企业之一。其98%的供电量来自于水电,同时也开发风电等其他可再生能源。
2010年4月,不列颠哥伦比亚省出台了清洁能源法,呼吁减少温室气体排放,开发清洁可再生能源。加拿大能源供给主要来自于水电、天然气、石油、煤、核电及新生可再生能源等领域,其中水电占主导地位,约占该国总发电量的60%。其次,核电约占15.2%,化石燃料发电约占20.5%。2012年,水电站发电量为355 TW·h。安大略省为加拿大最大的省份,人口约占国家总人口的30%,核电约占该省总发电量的53%。
2011年,加拿大居民生活用电平均电价为12.15美分/ kW·h,工业用电为7.32美分/ kW·h。同年,加拿大向美国出口电力51.4 TW·h(比2010年增长12.4%),进口电力14.6 TW·h(比2010年降低27.6%)。
2 水电开发
据2013年统计,目前该国拥有约500座水电站,总装机约75 000 MW。2005年,加拿大水电协会(CHA)进行了一项研究,指出该国剩余水电技术可开发量约为163 173 MW,其中50%以上位于魁北克、亚伯达及不列颠哥伦比亚省。此外,正在研究水电装机达6 000 MW。预计到2025年,该国新增水电装机将达25 000 MW。预计到2020年,水电站发电量将新增12%。
魁北克、不列颠哥伦比亚、安大略、纽芬兰、拉布拉多及马尼托巴省拥有水电装机较多,其中魁北克省水电发电量约占该国水电总发电量的50%。
2.1 在建项目进展
(1) 魁北克省。正在开展哈伏圣皮尔(Havre-Saint-Pierre,也称Romanine Complex)水电工程和詹姆斯湾 (Eastmain-1-A-Sarcelle-Rupert) 电力工程的研发工作。哈伏圣皮尔水电工程装机为1 550 MW,属魁北克省2006~2015年能源战略水电站之一。詹姆斯湾电力工程包括伊斯特梅恩-1-A(Eastmain-1-A,768 MW)、萨塞勒(Sarcelle,150 MW)工程以及鲁珀特(Rupert)引水工程。力拓加拿大铝业集团在魁北克省拥有水电装机2 900 MW,位于沙格奈河上的希普肖(Shipshaw)水电站(896 MW)已新增水电机组装机225 MW。
(2) 马尼托巴省。为满足经济增长和出口需求,修建了装机200 MW的乌斯卡蒂姆(Wuskwatim)水电站,该项目位于本特伍德河上,水库面积87.5 km2。未来几年,该电站将能为当地居民增收,并提供较多的就业机会。
(3) 安大略省。尼亚加拉(Niagara)隧洞项目继续施工,该隧洞长10.2 km,将从尼亚加拉河上游引水到现有的亚当贝克水电站。隧洞建成后,将使该电站年发电量新增1.6 TW·h,可满足16万户家庭的用电需求。除尼亚加拉隧洞项目之外,该省正在授权开发更多的水电项目。马特加米河下游梯级开发进展顺利,该梯级电站(4座)建成后,将为安大略湖省新增装机438 MW。
(4) 不列颠哥伦比亚省。正在开展在现有米卡(Mica)水电站安装另外两个新水轮机组(500 MW)的工作,米卡 5水电站已于2014年10月投运,预计米卡 6项目将于2015年10月投运。此外,还计划对1930年建成的拉斯金(Ruskin)项目扩容改造,更换主要的发电设备。
2.2 已规划项目情况
(1)魁北克省。未来10 a内,魁北克计划投资126.6亿美元,用于升级改造现有电站、修建新建电站及升级输电线路等。根据该省制定的2006~2015年的能源战略,计划在北部海滨修建2座水电站,总装机为1 290 MW。还计划在现有的马尼克(Manic)综合工程中新增2台发电机组。
(2) 马尼托巴省。规划修建科纳沃帕(Conawapa)径流式水电站,电站位于纳尔逊河下游,计划装机1 485 MW,电站建成后将成为该省北部最大的水电站,预计2024年前后可投运。
(3) 纽芬兰和拉布拉多省。该省与2007年发布了一项综合能源规划。吉尔河下游梯级开发(总装机3 074 MW)为该规划的基础,主要包括2座水电站,分别装机2 250 MW和824 MW。目前该省拥有8座水电站,水电总装机为1 635 MW。海鸥岛位于拉布拉多省吉尔河上,距上游的吉尔河瀑布水电站(5 248 MW)约225 km。该国规划在该岛修建高99 m、长1 315 m的大坝。此外,还规划在海鸥岛下游约60 km处修建马斯克拉特担姆瀑布(Muskrat Falls)水电站。目前,已启动这2座水电站的前期准备工作。
(4) 不列颠哥伦比亚省。计划在该省东北部的皮斯河上开发水电站,预计装机900 MW,建成后可为40万户家庭供电。此外该省还规划替换役龄较长的发电机组。
(5) 萨斯喀彻温省和亚伯达省。正在规划1座径流式水电站,装机250 MW。
3 前 景
加拿大环境评价法案(CEAA)于1995年生效,该法案确保了所有需要联邦政府决策的开发项目得到仔细审查。根据CEAA,所有建议项目都要进行全面的环境影响评估,其中包括举行公众听证与讨论。在该国开发水电项目不仅要遵守CEAA,还要遵守渔业及水运保护法案。新项目只有在社会与环境方面均得到认可,且取得公众支持时,才能开发。
随着越来越关注能源安全、空气质量及气候变化等问题,该国再次掀起水电开发高潮。国家能源委员会发布的最新规划指出,2020年前,水电仍为主要电力来源。
加拿大拥有大量尚未开发的水电资源,这些资源可在保护环境、和当地人合作的前提下得以开发。魁北克和马尼托巴省提供了较好的范例。
哥斯达黎加
1 能源发展现状
年均降雨量为3 300 mm,年均降水总量为168 km3,其中径流量为110 km3。近年来,该国总用水量约为16 km3,其中农业用水占16.21%,工业1.38%。约98.7%的人口有饮用水供应。
环境与能源部(MINAE)负责制定水资源利用和保护总体规划。国家石油公司(RECOPE)负责化石燃料的开采、开发、提炼及进出口等行业管理。哥斯达黎加国家电力局(ICE)负责电力行业的发电及输配电,是唯一被授权的电力进出口公司,该国约85%的电力由ICE供应。目前哥斯达黎加电气化率已达98%,是中美洲电气化程度最高的国家。
截止2013年,该国所有电站总装机为2 723.2 MW,其中14%为私有。1990年,该国通过了一部法律,即政府向私有企业开放装机20 MW以下水电站的开发权,累计装机约占总量的15%,这一举措旨在减轻国家电力局的压力,鼓励水电等可再生能源的开发。1995年,该国允许私有企业开发装机50 MW以下的水电站,累计装机约占总量的30%。1990~2000年期间,开发私有水电站约30座。
2011年,该国主要能源消费为20 331.4万GJ,各种能源所占比例分别为:化石燃料49.45%、生物能7.42%、薪材8.41%、水能12.88%、地热21.1%、风能0.73%及其他。该国年发电量约为9.4 TW·h,2012年各种能源发电所占比例分别为:水电71.88%、地热发电13.92%、风电5.15%、常规燃油发电8.24%以及生物发电0.81%。其中约8.24%的电力生产依靠进口燃料。
2012年该国总用电量为10 093.1 GW·h,人均用电量为2 346.3 kW·h,居中美洲国家首位。同年各行业用电所占比例分别为:居民生活用电39.36%、工业用电24.34%、农业用电36.29%及其他。该国主电网峰值需求为1 593.11MW,平均基荷为1 107.83 MW。居民生活税前平均电价为13.97美分/ kW·h,工业用电13.4美分/ kW·h。2012年,该国进口电力37.8 GW·h,而出口电力为21.1 GW·h。预计未来10 a内,电力需求年增长率为4.4%。该国约99.28%的人口有电力供应。
2 水电开发
水电对该国经济发展具有举足轻重的作用。该国理论水电总蕴藏量为25 500 MW。目前已得到确认的水电装机为6 474 MW,约25%得以开发,其中约1 700 MW影响到印第安领地,需与当地谈判达成一致意见后才能开发。国家公园内的水电蕴藏量为780 MW,但法律禁止在公园里开采资源。虽然目前技术及经济可开发量尚未确定,但3 990.5 MW(包括国家公园内的)被认为是经济可开发量。
在55座大坝中,运行中的大型坝有13座,其中土石坝4座、混凝土坝9座。所有水库总库容为1.572 km3。多数已建大坝用于发电。已规划的迪奎斯(Diquís)项目装机622 MW,其混凝土面板堆石坝坝高170 m,2013年末开工,预计2019年完工。在建的雷文塔松(Reventazón)水电站项目装机305.5 MW, 其混凝土面板堆石坝坝高130 m,预计2016年8月完工。
运行中的水电装机为1 715.59 MW,在建的水电装机为523.5 MW,正在研究或已规划的有702.3 MW。装机大于10 MW的27座水电站正在运行。2012年,水电站发电量为7 242.8 GW·h,约占该国总发电量的71.88%。役龄超过40 a的现有水电机组有123.82 MW。
托罗(Toro)3水电站和卡奇(Cachi)水电站扩容项目是该国的在建水电站。托罗3水电站装机40 MW,2014年完工。卡奇水电站扩容项目建成后,将新增装机60 MW,预计2016年初完工。此外,正在推进3个BOT水电站项目,装机均为50 MW, 2013年末完工。已规划或正在研究的水电项目包括迪奎斯水电站(622 MW,计划2016年开工)和帕库威尔(Pacuare,158 MW)水电站等。
2013年,该国运行中的水电站发电成本约为3.75美分/kW·h。
目前,运行中的小水电站有29座,总装机80.78 MW。未来10 a内,该国风电装机将增至116 MW。已规划的可再生能源装机比例如下:风电装机135 MW、地热发电装机70 MW及生物发电装机16 MW。
3 前 景
该国拥有一部涵盖水资源项目环境影响评估的法律框架,适用于所有水电项目。项目总投资额的2%~4%用于环境和社会项目。需对新大坝项目进行环境流研究,并将河流生态系统研究纳入环境影响评估中。
随着人口持续增长,电气化进程推进以及电力需求的不断增加,未来20 a,将继续大力开发水电资源。预计2016年前,该国国家电力局将通过9个新建水电站项目,实现该国水电装机翻倍的目标。该局还在发布的2008~2021年电力发展规划中指出,未来电力需求年增长率将达5%~6%,这就需要新增水电装机2 080 MW,新增总装机3 025 MW。
古 巴
1 能源发展现状
古巴国家水力资源研究院(NIHR)负责该国的水资源管理,主要研究、评估该国的水电蕴藏量,并在其他有关组织的参与下提出开发策略建议,还对水电设施进行运行与维护等。
古巴水资源丰富,水资源总量约为381.38亿m3,其中地表水占83.1%,地下水占16.9%。可开发水资源总量约为238.88亿m3,其中可调节地表水占68.5%,不可调节地表水占6.4%,地下水占25.1%;有效水资源总量约为136.68亿m3,其中可调节地表水占55.7%,不可调节地表水占11.4%,地下水占32.9%。已规划开发的水资源超过70亿m3。在水资源开发中,灌溉约占50%,工业约3%,居民生活及公共服务约23%和生态修复约6%等。
截止2012年,运行中的大型坝有176座,主要用于灌溉和发电。人均用水量约为541 L/d。约95%的人口有饮用水供应。
作为基础工业部的一部分,古巴电力联盟(国家电力公司)负责该国的国家电网管理,水电站由电力联盟和国家水力资源研究院共同运营。
古巴总装机约5 180 MW,2007年该国总发电量约16.9 TW·h。人均年用电量约1 380 kW·h。
2 水电开发
相关机构研究表明,可利用现有大坝,开发小微型水电站170座,总装机为52 MW。据估计,古巴水电站年发电量约为1 210 GW·h,将占该国年均发电量的10%。目前古巴拥有176座水电站,总装机为57.3 MW,其中28座水电站与电网连接。
最大的水电站装机42.9 MW。正在开展现有水电站的维护与修复工作,这将有利于提升发电量。两座役龄最长的水电站为皮洛托斯(Pilotos)水电站(200 kW)和瓜索(Guaso)水电站(1.75 MW),分别建于1912年和1917年,目前仍在运行。
古巴国家水力资源研究院运营175座小水电站,总装机为14.4 MW,其中27座与电网连接,其余148座为200多个社区单独供电。
目前处于不同建设阶段的小水电站有6座,总装机为10.4 MW。2012年,该国修建了一系列小水电站,总装机近30 MW。此外,还选定了100座风力发电场址,其中已完工2座,装机7.23 MW。目前正在开发普埃尔塔-帕德雷(Puerta Padre)风电项目(30 MW)。农村地区独立太阳能系统已超8 000个。沼气发电也得到开发,甘蔗渣发电设施总装机约为478 MW。古巴还在开发酒精等液态生质燃料。
3 前 景
古巴早在1993年通过了130号法令,依据宪法和环境保护法的基本条款强调对地表、地下水的保护。当规划新项目时,需通过各政府部门,利用全国人民代表大会、无线电广播及电视等方式,与当地公众沟通。
对水电蕴藏量的研究将大力推动水电开发,尤其是小微型电站的开发,可促进农村电气化的发展。古巴正在寻找国外合作伙伴,共同开发生物能、甘蔗渣发电等可再生能源。
(唐湘茜 编译)
2015-01-04
国外水电纵览
1006-0081(2015)01-0037-04
编者按:为便于我国水电工作者获取全球水利水电最新信息,进一步促进水利科技交流,本刊以“国外水电纵览”的栏目形式,陆续刊载世界各国各地区的能源发展现状与前景,重点介绍水电及其他可再生能源开发利用情况,以期为我国新时期水利水电建设提供有益借鉴。由于编译水平有限,不当之处在所难免,敬请读者批评指正。