[] K.
印度洋中的毛里求斯共和國由幾個小島組成,其中還包括一個面積超過230萬km2的專屬經濟區。毛里求斯島的最高點海拔為828 m,羅德里格斯島的最高點海拔為398 m,而其他群島和環礁島的海拔則幾乎與海平面持平。
毛里求斯的人口為130萬,其人口密度高達617人/km2,絕大部分居民生活在面積為2 040 m2的毛里求斯島上。島上約50條河流從海拔600 m的中央高原流入大海。2012年毛里求斯的降水總量為30億m3,只有10%的降水成為地下水,蒸發量和地表徑流量分別占到30%和60%。2012年,可利用的水資源大約為8億m3,其中水電占到27%(21 800萬m3)。可利用的水資源中地表水占85%,剩下的15%為地下水。2012年,毛里求斯島周邊平均降雨量為1 609 mm。
氣候變化的影響可能導致平均氣溫的上升(與1961~1990年的平均氣溫相比,升高了0.74℃),也可能導致極端氣候事件、強降水或者風暴出現的頻率增加。毛里求斯通常是溫和的熱帶海洋性氣候,夏季的平均氣溫為24.7℃,冬季為20.4℃,相對濕度通常高于80%。
2003~2013年,毛里求斯總用電量增加了35%以上。2013年,電網電力有近80%依賴進口礦物燃料(其中大部分為煤炭),而2003年,這一比例僅為72%。夏季的最大用電負荷持續攀升,高出冬季20%。2013年2月的峰值記錄為439 MW ,這是因國內空調的大量使用造成的。
1899年,毛里求斯首座電站,即雷杜伊特瀑布(Reduit Waterfall)電站投產發電。1 a以后,博巴森(Beau-Bassin)地區通電,1906年羅斯希爾(Rose Hill)地區通電。1968年毛里求斯獨立時,國內60%的電力供應來自可再生能源發電,絕大部分來自水電。自那時起,水電在能源構成中的份額不斷降低,如今已不足3%。分析中央高原地區(大部分水庫建于該地區)降水量和水力發電量之間的關系可以看出,二者之間沒有太大的關聯,但其他因素對水力發電量會產生較大影響,比如儲水量和電力需求量。同樣,在用電高峰時段,水電可以替代煤油(燃氣輪機)發電。水電量的增加并不總是引起煤油發電量的減少。
兩座小型私營電站,即里什昂諾(Riche en Eau)電站(200 kW)和木香切里(Bois Cherie)電站(100 kW)已連網。其中1/3的裝機容量(100 kW)用于為不列顛(Britannia)地區供電。計劃在正在建設中的巴加泰勒(Bagatelle)壩(1 400萬m3)建一座裝機350 kW的電站。水電總有效裝機容量為55.8 MW,占該國總裝機容量的9%。水電成本為0.015~0.030美元/kW·h,最多也僅為燃氣輪機煤油發電成本的1/10。
毛里求斯大學提出了一項在香檳(Champagne)地區修建一座抽水蓄能電站的建議。在非用電高峰時段,可以用電網電力將水泵入桑蘇西(Sans Souci)水庫,而在用電高峰時段,可以用其發電替代煤油動力的燃汽輪機發電。財務預可行性分析表明,該項目可以在不到5 a的時間內回收成本,但還有許多技術問題有待解決。特別是需要對電站建成后再建造一座下庫的可行性進行可持續性評估。電廠排放入海的水有8 m3/s的流量蓄于下庫。
2003年,毛里求斯唯一的公用事業部門,即中央電力局(CEB)確認塔馬林多(Tamarind)瀑布可建抽水蓄能電站,但沒有對項目進行詳細認證。香檳瀑布和塔馬林多瀑布可提供36 MW的抽水蓄能,以替代滿足峰值用電需求的煤油發電。這兩座電站可以帶動全島風電、太陽能和抽水蓄能發電,但其商業可行性還有待進一步研究。
2003年,CEB的報告指出,由于將水從米德蘭德(Midland)水庫引入尼科利耶(Nicoliere)水庫,發電量減少了12 GW·h,減少比例為15%。其他因素,如降水、蓄水量和用電需求量,也可能引起發電量減少。為探究竟,需要對水資源供應和需求進行深入全面的調查研究。
從2005年起,電力行業改革的主要方向已經明確,鼓勵私人投資參與發電項目。這一方針在CEB2013-22的綜合電力規劃中得到強化,旨在獲得邊際成本不斷降低的最廉價電力。另外,自2014年初,對法規進行了修訂,私營企業可以不通過CEB進行發、售電。電力市場放開可催生私營小水電的發展,而且為服務于特定用戶的更小的獨立電力生產商開了綠燈。按照現行的上網電價政策,沒有一個水電站項目能夠承受。但是如果根據用電峰谷時段實行差別化的上網電價政策,這一狀況將會發生改變。
現在,水電不僅僅受到氣候條件的限制,一些來自新加坡研究水行業改革的專家還呼吁,停止水力發電而將更多的水直接用于生活。這些觀點是對水資源管理的片面理解,而不是將氣候、水資源、土地利用和能源聯系起來的整體考慮。必須認識到,對于一個發展中的島國(SIDS)而言,毛里求斯的水電部門要將其認知、戰略與行動與毛里求斯島的可持續發展戰略(MID)聯系起來,促進國家實現可持續發展。不能再一味追求邊際成本不斷降低的最低價供電方式,而要綜合考慮環境與社會成本。
(1) 在過去的幾十年間,天然河道中的地表水和地下水已多次偏離常值。受修建道路和其他建筑物的影響,河流的運載能力已削弱。濕地被破壞,洪水越來越頻發。這需要從經濟、社會和環境方面對毛里求斯水電潛力進行整體評估。已對諸如通過水電調峰和生活用水貯存項目進行了分析研究。類似這些通過MID遵約機制確定的可持續性標準必須得到應用。
(2) 電力系統管理的一個關鍵性參數是可維護性和維護計劃。為了滿足峰值電力需求,同時又不額外投資新增裝機,特別是運行消耗化石燃料的發電廠,優化水電站的調度應用非常重要。盡管水電站的維護相對簡單,但其維修和其他停機時間要精心設置。這又需要進行綜合分析,例如需要考慮一些跟季節有關的降雨、生物質產量、天氣炎熱引發的用電量增加等因素。在2月和3月這兩個關鍵的月份,要把爭取水電站100%利用作為關鍵目標。
(3) 按照目前的電力系統計劃,全年可利用水電裝機容量固定為25 MW。考慮到水力發電在時間和空間上的復雜性,需要進行更詳細的籌劃,對蓄水的可能性要進行評估。
(4) 按照CEB制定的上網電價方案,已簽署2 MW裝機的售電協議。對分散式發電需要創新上網定價方案,對微型和小型水電及其蓄水(采用泵送或其他方式)要進行綜合考慮。這符合政府的民主化政策,即要求能源部門廣泛尋求合作者、小型發電廠商或者其他利益相關者。MID基金和可再生能源發展基金可提供資金支持。
(5) 國家能源委員會建議,不僅要進一步開展淡水抽水蓄能電站的可行性研究,還要展望對海水抽水蓄能的可能,這與政府促進海洋經濟發展的戰略相一致,其潛在關聯度很高。
優化水電發展可促進實現可持續發展的最終目標,這對于一個小島型發展中國家來說是最基本的愿望。