水電在馬來西亞沙撈越州電力長期發展中的作用

[馬來西亞]D.L.霍艾克 T.D.舍特維特

水電在馬來西亞沙撈越州電力長期發展中的作用

[馬來西亞]D.L.霍艾克 T.D.舍特維特

預計馬來西亞沙撈越州的電力需求在不久的將來將快速增長,其主要原因是該州計劃發展高耗能產業并向馬來半島輸電。該州擁有豐富的水力資源,可以滿足長期的電力需求。簡介了沙撈越州電力行業發展、可用水力資源狀況以及為滿足長期用電需求而進行的電力系統的建設情況,討論了為實現發展目標而將產生的有關問題。

水力發電工程;發展趨勢;馬來西亞

馬來西亞婆羅洲北部有兩個州,沙撈越州是其中之一,陸地面積12.45萬 km2,是該國最大的州。雖然沙撈越州面積占馬來西亞陸地總面積的 40%左右,但人口僅有 250萬。

目前,沙撈越州的最大電力需求量約為 950 MW,平均每年增加約6%。但是預計未來10 a及更長一段時間內,電力需求的增長要快得多,特別是“沙撈越州再生能源走廊”(SCORE)內高耗能產業對電力的需求。此外,由于進口煤炭價格不斷上漲和波動,以及本土天然氣長期供應減少,預計將從沙撈越州輸出大量的水電到馬來半島。另一方面,沙撈越州有豐富的水力資源和煤炭資源可用于發電,以滿足長期的用電需求。

首先展望了沙撈越州和馬來西亞主要用電行業的未來,然后論述了沙撈越州的可用水力資源及其特點,以及為滿足這些緊迫電力需求如何經濟地開發電力。此外,還論述了隨著長期發電規劃的實施而產生的開發問題。

1 電力需求展望

1.1 基本用電負荷的增長

從歷史上看,沙撈越州的電力需求年增長率為5%～7%,其中生活用電占 26%,商業用電占 36%,一般產業用電占 38%。除了 20世紀 90年代末期的亞洲金融危機之外,過去 10 a間一直保持著這種平均增長率,預計到 2020年,沙撈越州的電力需求最大將達到 1 400MW。

政府計劃從主干電網向鄉鎮供電,這樣可以取代獨立的柴油機電站以減少高昂的運行費和燃料費。到 2020年,這將使電網額外增加 200MW供電。

1.2 高耗能產業

最近,沙撈越州政府完成了一項區域產業走廊發展研究,隨后決定建立以發展高耗能產業為主的SCORE。該項研究明確了將要大力發展的 10項重點產業,如鋁業、鋼鐵業和硅制造業等。

SCORE的主要特點是利用可持續的、豐富的和價格有競爭力的水力資源為高耗能產業供電。因此,未來 10 a大約需要 3 000MW(如表 1所示)的電力,國外直接投資者對此極感興趣。

表1 SCORE未來預計電力需求 MW

1.3 向馬來半島輸電

目前馬來半島的最大電力需求約為 14 245 MW,預計到 2020年將增加到 19 400 MW。馬來半島的發電目前嚴重依靠天然氣(59%)和進口煤炭(36%)作為燃料。另一方面,政府逐步取消馬來半島天然氣價格的補貼,加上氣源逐漸枯竭,使得長期依靠天然氣作為發電的持久性燃料已不切實際。另外,馬來半島上發電用煤幾乎全部需要進口,因此面臨難以預測的市場價格變動以及保障供應的風險。這些因素將嚴重制約天然氣和進口煤炭作為長期發電的燃料選擇方案。

水力發電僅占馬來半島發電量的 5%左右,而且大多已開發利用,僅剩 600 MW未開發。核能的初始投資成本很高,因此很可能只是更長遠的發展選擇。此外,核技術存在放射性廢物處置、安全性、核擴散和當地社區的感受等問題,這些問題都必須進行妥善處理。

由于馬來半島未來供電的不確定因素很多,聯邦政府最近已將重點轉向沙撈越州,擬將該州大量的水電長期輸送到馬來半島。事實上,沙撈越州的水力資源也許是長期支撐馬來西亞經濟快速發展的唯一可行、經濟和持續的發電能源。

因此,計劃通過 500kV高壓直流輸電系統從沙撈越州輸電到馬來半島。計劃到 2019年第 1期輸出 1 600 MW,到 2023年,也就是后續的第 2期再輸出1 600 MW。

1.4 向 BIMP-EAGA各國輸電

20世紀 90年代初,東盟電力設施機構主管領導理事會(HAPUA)倡議在東盟東部經濟增長區(BIMP-EAGA)的文萊、印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓地區將沙撈越州和鄰國的電力系統聯網以交換電力。近年來,在“商業理事會”論壇和“跨婆羅洲電網開發和能源貿易”研究中都提出,應在 BIMPEAGA國家之間提倡電力貿易理念。各電力公司之間的最新討論表明,沙巴、文萊和西加里曼丹決定到2020年分別從沙撈越州進口 300 MW、400 MW和200MW電力。

1.5 預計對沙撈越州的總電力需求

從上述 4個方面的長期電力需求來看,預計在未來 15 a中對沙撈越州的總電力需求如圖 1所示。

圖1 對沙撈越州的預計電力需求

2 沙撈越州的能源資源

沙撈越州可用于發電的能源資源非常豐富,其中已探明儲量巨大的三大資源是天然氣、煤炭和水能。

水能是馬來西亞本土最豐富的可再生資源。馬來西亞技術上可開發的水能總量是 123 TW·h/a。其中 70%位于沙撈越州,這歸功于沙撈越州降水豐沛,地形獨特:許多河流流經陡峭、狹窄、連綿、高達1 200m的山脈。

集中在沙撈越州內 11個流域的潛在的水電壩址是馬來西亞未開發水電資源的主要壩址。

20世紀 80年代初期,西德政府通過德國技術合作局給予馬來西亞技術援助,德國工程顧問團完成了“電力系統開發總體規劃”研究,確認了沙撈越州巨大的水電資源。在此次研究中,確定了總數達155處的壩址,每處裝機容量超過 50MW,總裝機容量大約為 8萬 MW。但是,許多壩址選在很短的河段上,彼此相距很近。因此在 155處壩址中,實際上只有 51處可以獨立開發,總裝機容量達 2萬 MW,發電站利用系數為0.5,發電量為8.7萬 GW·h,保證出力達 90%。

在水力資源開發總量中,超過 6 000 MW來自拉讓江(Rejang)上游流域(見圖 2)。本文對經濟上最有利的水電壩址進行了排序,意味著這些壩址將在開發規劃中首先予以考慮。

3 電力長期開發規劃

3.1 推動力

20世紀 80年代開展的研究主要是摸清沙撈越州的水力資源蘊藏量并為向馬來半島實施高壓直流輸電而在拉讓江上游流域確定最佳壩址。由于當時馬來西亞的總電力需求依然比較低,沒必要制定一項旨在開發所有已確定的水電工程的綜合規劃。

圖2 拉讓江上游流域可開發的水電站站址

但是,正如前面所述,目前馬來西亞的電力需求以及社會經濟狀況已與那個時期大不相同。沙撈越州已經認可了綜合規劃對國家建設和國家經濟長期可持續性發展所起的作用,特別是通過開發豐富的水力資源輸電到馬來半島。同時,沙撈越州還不得不為其自身的發展而開發水力資源,最重要的是為SCORE高耗能產業供電。正是為了實現這兩個目標,才成為制定沙撈越州長期電力系統開發規劃的推動力,同時也是沙撈越州規劃興建這些多目標大型水電工程的依據。

3.2 電力開發規劃主要內容

鑒于沙撈越州具有豐富的水力資源以及向確定的主要用戶供電的動力,直屬于沙撈越州政府的綜合公用事業公司——沙撈越州能源公司(SEB)已經為此目標制定了 30 a電力系統開發戰略規劃。規劃的突出要素是長期開發。

(1)將水電作為第 1、煤炭作為第 2發電資源,以最低成本進行綜合開發。

(2)發電組合均衡配置,水電占 75%、燃煤發電占 20%、燃氣發電占 5%。

(3)在建設發電工程的同時,配套新建一條500 kV輸電設施。

因此,到 2030年,沙撈越州將建成一套基本的電力系統基礎設施,包括聯網到 500 kV輸電主干線的水電站和燃煤電站。該輸電主干線將電力經濟、高效地大量輸往各個輸電分站。

3.3 發電系統發展策略

3.3.1 主系統

為了更快地滿足上述電力需求,必須制定一項長期發電擴容規劃。該規劃根據系統最低成本優化結果確定符合電力需求情況的水電工程建設順序。可行的開發順序如圖 3所示。

圖3 水電工程可行的開發順序

根據該開發順序,2011～2020年為工程建設的第 1期,將建成能夠滿足 SCORE高耗能產業日益增長的用電需求、并輸電到馬來半島的幾項大型水電工程。在此期間,沙撈越州的水電開發將以 4個樞紐工程為龍頭:巴昆(Bakun,2 400 MW)、姆倫(Murum,944 MW)、巴蘭 (Baram,1 000 MW)和巴勒(Baleh,1 400 MW)水電工程。巴昆工程即將竣工,預計 2011年年底前全部投入運行。姆倫工程正在施工,預計 2013年年底前竣工。已經開展了巴蘭和巴勒水電工程的可行性研究,預計工程將于 2017年和 2019年分別開始建設。其他有開發前景的水電工程包括布拉加(Belaga)、伯拉古(Pelagus)、巴蘭Ⅲ級和立撓(Linau)工程,規劃的這些工程的發電容量較小,在 200～500 MW之間。另外,為了彌補水電容量之不足,預計第 2期(2021～2025年)將在巴林基安(Balingian)等地興建總裝機容量達 1200MW的燃煤電站。

隨著水電站和燃煤電站的投運,到 2025年,沙撈越州電力系統的裝機容量將達到 1萬 MW左右。

3.3.2 區域性電力系統

沙撈越州與文萊和沙巴交界的北部地區也擁有相當可觀的水力資源蘊藏量,林夢(Limbang)河、特魯桑(Trusan)河和拉瓦斯(Lawas)河流域的水力資源蘊藏量合計超過了 1 000MW。但是,該地區在地理上遠離沙撈越州主電力系統。預計到 2015年或之后,在興建這些水電工程的基礎上,將沙撈越州、沙巴和文萊北部的林夢 -拉瓦斯的電網互聯,建成一個獨立的區域性電力系統。

4 電力開發產生的問題

大規模、長時間地實施水電開發規劃,將不可避免地產生技術、經濟、社會、體制和環境問題。

(1)社會問題。建設水電工程大多要求重新安置工程所在地被水庫淹沒的居民。移民安置是一項綜合性的工作,涉及賠償、就業和經濟活動、建房、教育、醫療、社會及娛樂、社會和文化設施等。這就需開展廣泛的公共關系、協調和社會居住工程方面的工作,需要沙撈越州政府及其相關機構充分參與。

(2)環境問題。水庫淹沒的土地和植被將是環境學家、非政府組織、環保及管理機構重點關注的問題。需要保護和修復受影響的動植物群落;必須妥善控制由水引起的疾病以確保公眾健康安全。為保證航運及其他經濟活動、日常生活活動的正常開展,還需要考慮滿足下泄一定水量的要求。

(3)資金問題。水電工程需要資本密集的投資。這在需要為多個水電工程同時融資的地方尤其具有挑戰性。SEB是一家小型公用事業公司,該公司同時為這些工程籌集全部建設資金,因而極具挑戰性。另外,也有一種可能的融資辦法,但必須將銀行肯擔保的購電協議與大型水電工程直接綁定。

5 結 語

介紹了沙撈越州和馬來西亞長期需電情況以及所確認的 4個方面的電力需求,利用沙撈越州豐富的水力資源發電可為這些部門供電。為了開發這些水力資源,以便經濟、高效地實現這些目標并解決預計產生的難題,制定一項戰略計劃和實施方案是最重要的。

劉澤文 譯自英刊《水電與大壩》2010年第 2期

山 松 校

TV 213

A

1006-0081(2011)08-0004-03

2010-12-30