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全球多国小水电发展现状

2018-03-26蔡金栋

水利水电快报 2018年5期
关键词:小水电水电站电站

小水电是一种经济且可靠的能源,生命周期约为50 a,由于小水电水库建设和土建施工工程量较小,投资成本较低。透明度市场调查公司(TMR)研究结果表明,小水电的运行维护成本基本不超过总投资成本的2%~3%。据TMR预测,2015~2023年全球小水电装机容量增长率仅2.85%,由此可推算出,全球小水电总装机容量将在2023年增长至146.65 GW。从地区分布来看,亚太地区在小水电开发市场中占据主导地位,2014年约占全球小水电市场份额的70.29%。亚太市场可细分为印度、日本、中国及其他地区。印度和中国均制定了“农村大规模电气化”计划,提升了可再生能源的需求量,为亚太地区小水电市场开发奠定了基础。从装机容量来看,中国小水电在亚太地区占据主导份额,但未来小水电在菲律宾、马来西亚、越南等国家的发展前景也十分乐观。小水电在欧洲、北美、中南美洲、中东及非洲地区同样拥有巨大的市场潜力,其中欧洲最具发展潜力。2014年,欧洲占全球小水电市场份额的12.91%,预计未来仍将保持领先。意大利和俄罗斯的可再生能源市场份额不断扩大,表明欧洲市场对小水电的需求量也在增加。

1 美国

美国圣母大学(University of Notre Dame)近期获批在印第安那州圣约翰(St.Joseph)河上为现有大坝新建一座水电站。圣母大学于2016年12月与南本德市园林委员会(South Bend Board of Parks)签署了一份协议,内容为水电站投产后将满足大学7%的电力需求,通过地下厂房将电力由输电线输送至大学校园,电站装机2.25 MW,预计2019年初完工。

1984年,南本德市获得联邦能源监管委员会(FERC)水电设施运营税收豁免权,但苦于财政掣肘,多年来一直未能充分利用该权利,因此决定将其转让给圣母大学。除了这份长达50 a的豁免权租约,园林委员会还额外做出了一份决议,圣母大学将出资100万美元用于修复位于大坝附近的塞兹公园(Seitz Park)以及租期内大坝的维护。

圣母大学还推出了一项“大规模可持续性发展”计划,承诺在2020年前在校内停止使用煤炭发电,并在2030年前将其碳使用量降低50%以上,在建水电站也有助于该计划的实现。

2 奥地利

贝励集团(Pöyry)近日与韦尔班德水电公司(Verbund Hydro Power)签订合约,为下图克斯巴赫(Untere Tuxbachüberleitung)水电项目提供施工及项目管理服务。该项目位于奥地利蒂罗尔(Tyrol)州的齐勒河谷(Zillertal),合约内容包括详细图纸设计、现场监理以及必要的地质保护等服务。

水电站利用图克斯巴赫河河水发电,这将提高奥地利规模最大的采姆齐勒(Zemm Ziller)水电站的发电效率。项目包含一条长8.6 km的隧洞、两座围堰、一座过鱼设施以及一座装机容量为1.7 MW的小型发电站。项目已于2017年初开工,预计将在2 a后竣工。

贝励集团奥地利地区运营主席T.克里耶斯表示,该项目将进一步强化贝励集团作为世界领先水电工程咨询服务提供商的地位。

3 肯尼亚

非洲开发银行(AfDB)所属非洲可持续能源基金会(SEFA)近期批准了一项经费为99.2万美元的项目,用于支持肯尼亚国内一座装机7.8 MW水电站的筹建工作。该项目采用标准径流式发电技术,同时创新性地采用社区所有权结构,即位于肯尼亚中部的穆图古鲁(Mutunguru)社区将获得电站产生的持续性收益。根据设定的持股结构,电站一部分固定收益将归该社区所有。

AfDB东非地区发展与业务交付办公室秘书长G.内加图表示,这项额外的财政收益将转化为可观的经济和社会发展效益,造福项目所在地区,尤其能够提升当地社会经济发展水平、改善就业状况。该项目的创新性使其成为SEFA的示范案例,为未来该银行开展相关业务提供参考。

该项目的成功实施与SEFA的支持密不可分,主要表现在以下方面:①为制定社区相关制度提供法律支持;②财务咨询服务;③投资方的重视程度;④环境与社会影响评价;⑤制度及管理能力建设。AfDB亚洲气候技术中心(ACTC)也将参与并帮助社区所有权制度的实施工作及管理能力的建设。

肯尼亚政府正着力通过开发利用当地可再生能源提升其上网发电能力,而该项目将有助于此目标的实现。穆屯古鲁水电有限公司的P.基马提表示,考虑到小水电资源分布的广泛性、基本荷载量以及并网操作的简便性,肯尼亚政府应将小水电视为优先发展的能源类型加以扶持。通过能力建设,使社区持有并自行管理具备商业价值和已并网发电的小水电项目。通过在肯尼亚国内实施上网电价补贴政策,以发展清洁、低成本、可持续的能源。

穆屯古鲁水电站将为当地人民、特别是妇女群体带来新增收入渠道。当地妇女大多以茶叶种植和奶牛养殖维持生计,而该项目所带来的一系列经济活动将帮助提高其职业技能。

SEFA成立于2012年,基金总额为9 500万美元,来自丹麦、英国、美国及意大利政府,由AfDB能源环境与气候变化下属部门管理。SEFA划拨经费以支持非洲大陆的可持续能源行动,协助中型可再生能源发电与增效项目的筹备,填补中小型可再生能源发电项目融资缺口,支持公共事业、参与改善环境,并吸引私人资本投资可持续能源产业。

4 刚果

维龙加国家公园(Virunga National Park)和Aera碳融资集团共同为装机13.6 MW的马特贝(Matebe)水电站申请碳认证,此举将为刚果民主共和国进一步推进碳认证进程带来可能。减少碳排放量获得的碳信用额是一项重要的环境资产,可将其出售给致力于实现碳中和的个人、企业或国家以帮助其进入碳交易市场。

马特贝水电站项目是维龙加联盟(Virunga Alliance)投资计划的一部分,由维龙加基金会发起,旨在为维龙加国家公园内及周边生活和工作的400万人口提供能源供应。该电站将为60万人提供清洁、便捷、经济实惠的电力,推动了绿色经济的发展,并为鲁丘鲁(Rutshuru)地区带来超过1.2万个稳定的就业岗位。

维龙加国家公园园长E.梅霍德认为,应对气候变化是一项重要承诺。保护生物多样性、提高人们生活水平、避免地区冲突需要可持续的能源供给作为基础。希望维龙加国家公园的做法能够吸引志同道合的人们,共同发展绿色经济、开发清洁能源和创造就业岗位。

Aera集团咨询经理A.杜诺德补充道,马特贝是一项成功的径流式小水电项目,其影响和收益都十分可观。该项目的开发目的与公司的使命一脉相承,即重点关注发展落后国家和地区。预计未来几年人们对高质量的非洲水电需求量将有所增加,该电站也会相应地扩大供电量。

5 格鲁吉亚

匈牙利甘兹工程与能源机械公司(Ganz EEM)是俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)电力工程分公司AtomEnergoMash(AEM)Ganz EEM的一家子公司。在Rosatom东欧分公司的帮助下,计划将集装箱式小型水电站运送至格鲁吉亚。

Ganz EEM与国际能源有限公司(International Energy Co Ltd)签署了一份运输协议,首座试点电站于2017年上半年送达,装机0.6~2 MW的电站随后陆续发出。每个集装箱内都装有一座小型电站,由一台水轮机和一组配套设备组成。Ganz EEM项目负责人表示,集装箱式设计大幅降低了安装时间和施工成本,通过手机和互联网即可对其进行远程操控。

Rosatom东欧分公司副总经理V.戈姆认为,开发小水电对实现公司产品多样化至关重要,是公司开拓新市场、获得新客户的一种途径。多年来,公司一直保持着核电行业的领导地位,同时也在尝试风能开发,此次小水电项目再次证明了公司在行业内的技术领先地位。该项目的成功实施使公司朝绿色能源的目标迈出一大步。AEM首席执行官A.尼基佩洛夫补充道,除风能开发以外,这项创新型产品将帮助Rosatom在非化石能源和绿色电力技术领域成为全球引领者,对降低环境影响十分重要。

Rosatom国际开发部目前正与包括亚美尼亚、印度尼西亚、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦以及拉美和非洲等多个国家谈判,推广Ganz EEM生产的集装箱式小型水电站。

6 秘鲁

位于秘鲁安卡什(Ancash)地区的6座小型水电站总装机容量55.7 MW,总投资约1.4亿美元。其中5座电站(1、2、3、4、5号电站)位于秘鲁潘帕斯(Pampas)省,6号电站则位于毗邻的帕亚斯卡(Pallasca)省。

美国迈阿密的IBT建筑与设备集团的下属公司Hydrika Generacion SAC已与秘鲁政府签署合同,负责6座电站电力供应与销售。该公司还负责1期工程中两条进场公路的修建工作,供施工所需设备的运输。该工作初期投资额约470万美元,已于2017年1月底完工。

公司总经理D.托勒达诺表示,电站建成后将有效填补该地区的电力缺口,水电清洁能源能以有竞争力的价格出售,为地区经济与社会发展做出贡献。

7 意大利

自2016年12月起,意大利国家电力公司(Enel)北美分公司(EGPNA)负责世界上第一座商业性地热水力混合电站的运营工作。该电站位于美国犹他州科夫堡(Cove Fort),公司将潜水式井下发电技术运用到地热注入井,在一座电站中实现了地热和水电两种技术的整合。科夫堡电站装机容量为25 MW,自2013年投产之后,发电量达1.6亿kWh/a,为1.3万户家庭提供电力,每年减少二氧化碳排放量11.5万t。

科夫堡电站是EGPNA在美国运营的第二座混合动力发电站,第一座位于内华达州西部的法伦(Fallon)镇,是世界上首座同时运用中焓双循环地热、太阳热能和太阳能光伏技术的发电站。

2016年7~9月初始测试阶段结果显示,在地热注入井中加入水力发电机,可增加100.8万kWh电量,抵消了科夫堡电站8.8%的能源消耗,从而提高了电站的运行效率。

该项技术的创新之处在于,在水回流至地下时利用发电机捕获能量,增加电量生产,同时也能更好地控制回流地下的盐水流。发电机可以对盐水流产生压力,从而减少入井的湍流,把对地热井的破坏降到最低。这项创举不仅能够降低电站运行和维护成本,还能带来额外的发电收益。

Enel全球可再生能源部主任F.文图里尼指出,两种技术的成功结合是一次里程碑式的技术创新。该方案创新优化了可再生能源,使其更智能化,能够将电站运行效率和发电效益最大化,未来会将这项技术推广到世界。

8 阿联酋

由太平洋和非洲地区发展中国家开发的4个可再生能源项目获得了总额达4 450万美元的经费支持,其中1个为水电项目,该消息得到阿联酋阿布扎比发展基金(ADFD)与国际可再生能源机构(IRENA)的证实。ADFD涉及多种项目的融资,包括太阳能光伏与锂离子电池共同组成的混合微型电网、水电项目、风力太阳能互补电站以及由微型电网和太阳能家用设备共同组成的混合项目。这是两大机构第四次联合为可再生能源项目融资。

IRENA秘书长A.阿敏指出,过去4 a间,两家机构已为可再生能源项目开辟出一条新的发展路径,扩大了能源的供应范围,提供了安全能源,并为最需要的人群提供了可持续、实惠的能源。更重要的是,这些机构鼓励科技创新,促进了项目转化和推广,为全球几百万人口提供可持续的能源。

ADFD秘书长M.苏维迪指出,ADFD一直致力于推动可再生能源领域的持续发展,这对于发展中国家的可持续发展、长期经济增长和社会进步至关重要。在已开展的7轮融资中,总计投资额3.5亿美元,用于开发利用发展中国家丰富的可再生资源,从而保障其能源供给。与IRENA的合作充分体现了ADFD的使命和承诺,即不断为政府提供融资资源、工具、方法和手段,以对抗未来的不可确定性风险,并把握机遇,实现既定的发展目标。

通过双方的合作项目,ADFD为每个项目提供500~1 500万美元的优惠贷款,贷款期限为20 a,利率仅为1%~2%,前5 a免除利息。每个项目的贷款额度占整个项目预期花费的50%,其他经费可另找途径获取。项目开发者可在IRENA的可持续能源市场中注册并获得融资来源。

此轮融资项目是一座政府支持、装机为20 MW的水电站,位于所罗门岛。电站将使该国能源结构更加多元化,可为5 000位居民提供可再生能源,创造大约400个工作岗位,每年可以减少4.4万t的二氧化碳排放量。

国际专家团将对所有的融资申请进行评估,着重审核项目技术和经济可行性,以及项目产生的社会、经济及环境效益。

9 克罗地亚

2017年2月初,克罗地亚普兰塞维奇(Prancevici)水电站(1.15 MW)正式投入运营。该电站位于塞蒂纳(Cetina)河右岸,紧邻扎库卡奇(Zakucac)水电站。

由克罗地亚Koncar变压器制造公司(KPT)及其几家子公司组成的联合体获得了项目合约,负责全套电气设备的生产、安装与运行。其中,电站与电气牵引工程公司(KET)为主投标方,电器与信息公司(INEM)也将参与了竞标。除KET和INEM之外,KPT下属公司也参与了该项目,负责发电机、电动机、开关设备、配电与变电等设备的安装与投产。该电站未配备常设职员,通过自动化系统从扎库卡奇水电站进行远程控制。

KPT旗下发电机与发动机公司(GIM)近期还向德国能源公司E-ON子公司Uniper在瑞典和德国新开发的2座小水电提供水管发电机。该公司提供的水管发电机未装轴承,通过悬臂安装到水轮机的转轴上。通过河水直接为定子降温,通过安装在上游位置的冷却器为转子进行强制通风降温。发电机在出厂前需要进行一项特殊测试,允许转子在额定转速和超速状态下安全转动。两座电站已于2017年春季投入运行。

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