法國水電蘊(yùn)藏量再評估

[法 ] O.克雷蓬

蘇 燕 譯自英刊《水電與大壩》2009年第5期

法國水電資源豐富,其水電裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的 22%。該國水電開發(fā)始于 20世紀(jì) 20年代,由于缺乏修建大型水電工程的壩址及環(huán)境保護(hù)等原因,其水電開發(fā)于 20世紀(jì) 70～80年代基本停止。

2006年,法國政府發(fā)布的一份報(bào)告詳細(xì)評估了剩余的水電蘊(yùn)藏量。與此同時(shí),其他一些因素促使人們重新關(guān)注水力發(fā)電。

法國電力市場對新的營運(yùn)商和開發(fā)商開放。法國政府倡導(dǎo)開發(fā)可再生能源,為此制定了具有吸引力的關(guān)稅優(yōu)惠政策,并簡化了新上項(xiàng)目的審批程序。所有這些決策都使水電開發(fā)更具吸引力。

1 政策法規(guī)

1.1 歐盟水框架指令

歐盟水框架指令(WFD)是歐盟國家制定水利政策所遵循的框架指令。該指令規(guī)定,到 2015年,各成員國的水質(zhì)必須達(dá)到良好。

2006年,法國基于 WFD制定了一專項(xiàng)法令,即LEMA法令,其中特別指出:

(1)根據(jù)水質(zhì)對河流進(jìn)行分類。在水質(zhì)優(yōu)良的河流或有保護(hù)洄游魚類的河流上禁止修建新的工程。

(2)水資源管理區(qū)域總體規(guī)劃(SDAGE)將對各項(xiàng)目標(biāo)以及采取的行動(dòng)作出規(guī)定,以使各流域到2015年實(shí)現(xiàn) WFD所提出的各項(xiàng)要求。

1.2 可再生能源政策

歐盟指令 2001/77/EC提倡用可再生能源發(fā)電。在法國,管理部門、環(huán)保組織及電力生產(chǎn)商進(jìn)行協(xié)商后為可持續(xù)發(fā)展制定了新的目標(biāo),即法國必須開發(fā)可再生能源,且到 2020年其份額必須達(dá)到用電量的 23%。

為了使決策者、工程開發(fā)商及管理機(jī)構(gòu)重新審視水電開發(fā),該報(bào)告特別提議,需重新對法國水能蘊(yùn)藏量進(jìn)行評估。2006年 3月 17日的法令指出:每個(gè) SDAGE應(yīng)該從水電開發(fā)角度對水電蘊(yùn)藏量以及各個(gè)子流域進(jìn)行評估。因此,2007～2008年,在法國生態(tài)、能源、可持續(xù)發(fā)展和城鄉(xiāng)規(guī)劃部(MEEDDAT)的監(jiān)督下,流域機(jī)構(gòu)對全法國各個(gè)流域(阿杜爾河 -加隆河流域,塞納河 -諾曼底河流域,萊茵河-默茲河流域,羅訥河 -地中海 -科西嘉河流域,盧瓦爾河 -布列塔尼河流域,阿爾圖瓦河 -庇卡底河流域)的水電蘊(yùn)藏量進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

2 評估方法

法國在全國范圍內(nèi)一共進(jìn)行了 10項(xiàng)研究,其中專事水電開發(fā)的法國工程公司(ISL)占居 7項(xiàng)。

由于過去曾經(jīng)對法國水電蘊(yùn)藏量進(jìn)行過多次研究,MEEDDAT提出應(yīng)將水電蘊(yùn)藏量按以下幾類進(jìn)行評估:

(1)增加的蘊(yùn)藏量以及優(yōu)化的現(xiàn)有容量;

(2)已確定興建的和已知的工程;

(3)已建非水電大壩的蘊(yùn)藏量;

(4)未開發(fā)河段的剩余蘊(yùn)藏量。

水電蘊(yùn)藏量評估流程見圖 1。

圖1 水電蘊(yùn)藏量評估流程

為此,ISL提出了一套專門的創(chuàng)新性方法。

2.1 專業(yè)工具的開發(fā)

為了估算某一區(qū)域內(nèi)的水電蘊(yùn)藏量,結(jié)合 GIS、支流流域水文特性和地貌特征以及雨量圖開發(fā)了一種創(chuàng)新的數(shù)值方法。

考慮現(xiàn)有的裝機(jī)容量、已確定的和已知工程以及已建非水電大壩的蘊(yùn)藏量,利用該工具可以估算出剩余的水電蘊(yùn)藏量,如圖 1所示。

2.2 數(shù)據(jù)收集

建立 GIS系統(tǒng)需要收集大量的數(shù)據(jù),包括:

(1)流域水文特性及地貌特征;

(2)降雨和徑流分布;

(3)現(xiàn)有容量的特征值;

(4)已建非水電大壩的特征值;

(5)已確定興建工程的特征值;

(6)可能妨礙水電工程建設(shè)的各種類型的環(huán)境保護(hù)。

通過與相關(guān)部門緊密合作,收集了現(xiàn)有裝機(jī)容量以及已確定興建工程的詳細(xì)特征值。

考慮目前的環(huán)保要求,提出了一種排序方法,即將蘊(yùn)藏量分成“正常可能開發(fā)”到“不允許開發(fā)”4類。

3 結(jié) 論

鑒于已開發(fā)的水電裝機(jī)容量較大以及法國現(xiàn)有的環(huán)境法規(guī),對法國境內(nèi)水電蘊(yùn)藏量進(jìn)行了各種研究,充實(shí)更新了原有蘊(yùn)藏量的評估結(jié)果。

然后將研究結(jié)果標(biāo)繪在每個(gè)主要流域的地形圖上。

在此基礎(chǔ)上,表 1列出了法國境內(nèi)上述 4種蘊(yùn)藏量的研究成果。

表1 水電蘊(yùn)藏量研究成果 TW?h/a

結(jié)果表明,雖然已建成大量的水電站,新建水電站也是可行的。其中約 30%將受到嚴(yán)格限制,15%不受專門環(huán)境保護(hù)的制約。

與此同時(shí),以下問題也不容忽視。

首先,開展的各項(xiàng)研究均沒有進(jìn)行任何現(xiàn)場分析,研究結(jié)果也沒有對水電蘊(yùn)藏量,尤其是剩余蘊(yùn)藏量的開發(fā)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的可行性進(jìn)行評估。

其次,在實(shí)施新法規(guī),特別是實(shí)施 LEMA后,將從 2014年起對法國河流重新進(jìn)行分類,而現(xiàn)在重點(diǎn)探討的新的分類方法將改變不同類別蘊(yùn)藏量未來所占的份額。