中北美洲篇(一)
1 能源發展現狀
伯利茲北部地區年均降雨量為1 295 mm,南部地區年均降雨量為4 445 mm,無灌溉土地。城市和農村地區居民人均生活用水量分別約為260 L/d和160 L/d。
該國公共事業、能源和通信部負責水資源開發,伯利茲水資源服務公司為主要的地區性水資源機構。公共事業部負責能源管理。公共事業委員會負責向能源生產、輸送及配送公司頒發許可證。
伯利茲電力股份有限公司(BEL)為該國主要的發電、輸配電公司。截止2011年,BEL擁有發電裝機為28.3 MW, 輸配電線路近3 000 km。
截止2009年,該國擁有總裝機為117 MW。2011年,電力系統峰值需求為79.3 MW。同年,該國總發電量為492.8 GW·h,較2010年增長2%。
2 水電開發
據1990年統計,伯利茲水電資源技術可開發量約276 GW·h/a,經濟可開發量約261.5 GW·h/a。截止目前,約58%的技術可開發量得以開發。
運行中的中型水電站有恰里洛(Chalillo)、瓦薩(Vasa)等,總裝機約為51 MW。
2009年,在該國奧蘭治沃克地區建成一座垃圾焚燒發電站,裝機31.5 MW。該國小水電蘊藏量約為37.6 GW·h/a。
3 前 景
環境法規受法律強制約束,且由自然資源部負責管理。新項目規劃期間,需舉行受影響區的公眾聽證會。通過出版物及電子媒體,增加公眾對大壩及水電站作用與效益的了解。
為滿足該國快速增長的電力需求,需對電力行業加大投資。未來幾年,將建成甘蔗渣燃燒發電站,裝機為25 MW。
1 能源發展現狀
加拿大約9%的國土面積被淡水覆蓋,人均用水量僅次于美國,為全球第二。
根據該國大壩協會注冊數量,目前運行中的大型壩約933座,不包括82座尾礦壩和86座多功能壩。60%以上的大型壩用于發電,6%用于供水,5%用于灌溉,其他大壩用于防洪、航運和旅游等。擁有大壩數量較多的3個省分別為魁北克省(332座)、安大略省(148座)和不列顛哥倫比亞省(130座)。
2011年,安大略電力公司發電量約占該省總發電量的60%(84.7 TW·h),其中32.4 TW·h通過65座水電站(6 996 MW)獲取。安大略電力局(OPA)擁有發電裝機為19 049 MW,其中清潔能源6 996 MW、熱電5 447 MW和核電6 606 MW等。需對約80%的裝機容量開發、擴容改造,這將意味著自2005年起,安大略省電力系統將需投資153億美元。魁北克省多數電力設施由魁北克電力局負責管理,該局為其主要的發電、輸配電商,是北美洲地區最大的電力企業之一。其98%的供電量來自于水電,同時也開發風電等其他可再生能源。
2010年4月,不列顛哥倫比亞省出臺了清潔能源法,呼吁減少溫室氣體排放,開發清潔可再生能源。加拿大能源供給主要來自于水電、天然氣、石油、煤、核電及新生可再生能源等領域,其中水電占主導地位,約占該國總發電量的60%。其次,核電約占15.2%,化石燃料發電約占20.5%。2012年,水電站發電量為355 TW·h。安大略省為加拿大最大的省份,人口約占國家總人口的30%,核電約占該省總發電量的53%。
2011年,加拿大居民生活用電平均電價為12.15美分/ kW·h,工業用電為7.32美分/ kW·h。同年,加拿大向美國出口電力51.4 TW·h(比2010年增長12.4%),進口電力14.6 TW·h(比2010年降低27.6%)。
2 水電開發
據2013年統計,目前該國擁有約500座水電站,總裝機約75 000 MW。2005年,加拿大水電協會(CHA)進行了一項研究,指出該國剩余水電技術可開發量約為163 173 MW,其中50%以上位于魁北克、亞伯達及不列顛哥倫比亞省。此外,正在研究水電裝機達6 000 MW。預計到2025年,該國新增水電裝機將達25 000 MW。預計到2020年,水電站發電量將新增12%。
魁北克、不列顛哥倫比亞、安大略、紐芬蘭、拉布拉多及馬尼托巴省擁有水電裝機較多,其中魁北克省水電發電量約占該國水電總發電量的50%。
2.1 在建項目進展
(1) 魁北克省。正在開展哈伏圣皮爾(Havre-Saint-Pierre,也稱Romanine Complex)水電工程和詹姆斯灣 (Eastmain-1-A-Sarcelle-Rupert) 電力工程的研發工作。哈伏圣皮爾水電工程裝機為1 550 MW,屬魁北克省2006~2015年能源戰略水電站之一。詹姆斯灣電力工程包括伊斯特梅恩-1-A(Eastmain-1-A,768 MW)、薩塞勒(Sarcelle,150 MW)工程以及魯珀特(Rupert)引水工程。力拓加拿大鋁業集團在魁北克省擁有水電裝機2 900 MW,位于沙格奈河上的希普肖(Shipshaw)水電站(896 MW)已新增水電機組裝機225 MW。
(2) 馬尼托巴省。為滿足經濟增長和出口需求,修建了裝機200 MW的烏斯卡蒂姆(Wuskwatim)水電站,該項目位于本特伍德河上,水庫面積87.5 km2。未來幾年,該電站將能為當地居民增收,并提供較多的就業機會。
(3) 安大略省。尼亞加拉(Niagara)隧洞項目繼續施工,該隧洞長10.2 km,將從尼亞加拉河上游引水到現有的亞當貝克水電站。隧洞建成后,將使該電站年發電量新增1.6 TW·h,可滿足16萬戶家庭的用電需求。除尼亞加拉隧洞項目之外,該省正在授權開發更多的水電項目。馬特加米河下游梯級開發進展順利,該梯級電站(4座)建成后,將為安大略湖省新增裝機438 MW。
(4) 不列顛哥倫比亞省。正在開展在現有米卡(Mica)水電站安裝另外兩個新水輪機組(500 MW)的工作,米卡 5水電站已于2014年10月投運,預計米卡 6項目將于2015年10月投運。此外,還計劃對1930年建成的拉斯金(Ruskin)項目擴容改造,更換主要的發電設備。
2.2 已規劃項目情況
(1)魁北克省。未來10 a內,魁北克計劃投資126.6億美元,用于升級改造現有電站、修建新建電站及升級輸電線路等。根據該省制定的2006~2015年的能源戰略,計劃在北部海濱修建2座水電站,總裝機為1 290 MW。還計劃在現有的馬尼克(Manic)綜合工程中新增2臺發電機組。
(2) 馬尼托巴省。規劃修建科納沃帕(Conawapa)徑流式水電站,電站位于納爾遜河下游,計劃裝機1 485 MW,電站建成后將成為該省北部最大的水電站,預計2024年前后可投運。
(3) 紐芬蘭和拉布拉多省。該省與2007年發布了一項綜合能源規劃。吉爾河下游梯級開發(總裝機3 074 MW)為該規劃的基礎,主要包括2座水電站,分別裝機2 250 MW和824 MW。目前該省擁有8座水電站,水電總裝機為1 635 MW。海鷗島位于拉布拉多省吉爾河上,距上游的吉爾河瀑布水電站(5 248 MW)約225 km。該國規劃在該島修建高99 m、長1 315 m的大壩。此外,還規劃在海鷗島下游約60 km處修建馬斯克拉特擔姆瀑布(Muskrat Falls)水電站。目前,已啟動這2座水電站的前期準備工作。
(4) 不列顛哥倫比亞省。計劃在該省東北部的皮斯河上開發水電站,預計裝機900 MW,建成后可為40萬戶家庭供電。此外該省還規劃替換役齡較長的發電機組。
(5) 薩斯喀徹溫省和亞伯達省。正在規劃1座徑流式水電站,裝機250 MW。
3 前 景
加拿大環境評價法案(CEAA)于1995年生效,該法案確保了所有需要聯邦政府決策的開發項目得到仔細審查。根據CEAA,所有建議項目都要進行全面的環境影響評估,其中包括舉行公眾聽證與討論。在該國開發水電項目不僅要遵守CEAA,還要遵守漁業及水運保護法案。新項目只有在社會與環境方面均得到認可,且取得公眾支持時,才能開發。
隨著越來越關注能源安全、空氣質量及氣候變化等問題,該國再次掀起水電開發高潮。國家能源委員會發布的最新規劃指出,2020年前,水電仍為主要電力來源。
加拿大擁有大量尚未開發的水電資源,這些資源可在保護環境、和當地人合作的前提下得以開發。魁北克和馬尼托巴省提供了較好的范例。
1 能源發展現狀
年均降雨量為3 300 mm,年均降水總量為168 km3,其中徑流量為110 km3。近年來,該國總用水量約為16 km3,其中農業用水占16.21%,工業1.38%。約98.7%的人口有飲用水供應。
環境與能源部(MINAE)負責制定水資源利用和保護總體規劃。國家石油公司(RECOPE)負責化石燃料的開采、開發、提煉及進出口等行業管理。哥斯達黎加國家電力局(ICE)負責電力行業的發電及輸配電,是唯一被授權的電力進出口公司,該國約85%的電力由ICE供應。目前哥斯達黎加電氣化率已達98%,是中美洲電氣化程度最高的國家。
截止2013年,該國所有電站總裝機為2 723.2 MW,其中14%為私有。1990年,該國通過了一部法律,即政府向私有企業開放裝機20 MW以下水電站的開發權,累計裝機約占總量的15%,這一舉措旨在減輕國家電力局的壓力,鼓勵水電等可再生能源的開發。1995年,該國允許私有企業開發裝機50 MW以下的水電站,累計裝機約占總量的30%。1990~2000年期間,開發私有水電站約30座。
2011年,該國主要能源消費為20 331.4萬GJ,各種能源所占比例分別為:化石燃料49.45%、生物能7.42%、薪材8.41%、水能12.88%、地熱21.1%、風能0.73%及其他。該國年發電量約為9.4 TW·h,2012年各種能源發電所占比例分別為:水電71.88%、地熱發電13.92%、風電5.15%、常規燃油發電8.24%以及生物發電0.81%。其中約8.24%的電力生產依靠進口燃料。
2012年該國總用電量為10 093.1 GW·h,人均用電量為2 346.3 kW·h,居中美洲國家首位。同年各行業用電所占比例分別為:居民生活用電39.36%、工業用電24.34%、農業用電36.29%及其他。該國主電網峰值需求為1 593.11MW,平均基荷為1 107.83 MW。居民生活稅前平均電價為13.97美分/ kW·h,工業用電13.4美分/ kW·h。2012年,該國進口電力37.8 GW·h,而出口電力為21.1 GW·h。預計未來10 a內,電力需求年增長率為4.4%。該國約99.28%的人口有電力供應。
2 水電開發
水電對該國經濟發展具有舉足輕重的作用。該國理論水電總蘊藏量為25 500 MW。目前已得到確認的水電裝機為6 474 MW,約25%得以開發,其中約1 700 MW影響到印第安領地,需與當地談判達成一致意見后才能開發。國家公園內的水電蘊藏量為780 MW,但法律禁止在公園里開采資源。雖然目前技術及經濟可開發量尚未確定,但3 990.5 MW(包括國家公園內的)被認為是經濟可開發量。
在55座大壩中,運行中的大型壩有13座,其中土石壩4座、混凝土壩9座。所有水庫總庫容為1.572 km3。多數已建大壩用于發電。已規劃的迪奎斯(Diquís)項目裝機622 MW,其混凝土面板堆石壩壩高170 m,2013年末開工,預計2019年完工。在建的雷文塔松(Reventazón)水電站項目裝機305.5 MW, 其混凝土面板堆石壩壩高130 m,預計2016年8月完工。
運行中的水電裝機為1 715.59 MW,在建的水電裝機為523.5 MW,正在研究或已規劃的有702.3 MW。裝機大于10 MW的27座水電站正在運行。2012年,水電站發電量為7 242.8 GW·h,約占該國總發電量的71.88%。役齡超過40 a的現有水電機組有123.82 MW。
托羅(Toro)3水電站和卡奇(Cachi)水電站擴容項目是該國的在建水電站。托羅3水電站裝機40 MW,2014年完工。卡奇水電站擴容項目建成后,將新增裝機60 MW,預計2016年初完工。此外,正在推進3個BOT水電站項目,裝機均為50 MW, 2013年末完工。已規劃或正在研究的水電項目包括迪奎斯水電站(622 MW,計劃2016年開工)和帕庫威爾(Pacuare,158 MW)水電站等。
2013年,該國運行中的水電站發電成本約為3.75美分/kW·h。
目前,運行中的小水電站有29座,總裝機80.78 MW。未來10 a內,該國風電裝機將增至116 MW。已規劃的可再生能源裝機比例如下:風電裝機135 MW、地熱發電裝機70 MW及生物發電裝機16 MW。
3 前 景
該國擁有一部涵蓋水資源項目環境影響評估的法律框架,適用于所有水電項目。項目總投資額的2%~4%用于環境和社會項目。需對新大壩項目進行環境流研究,并將河流生態系統研究納入環境影響評估中。
隨著人口持續增長,電氣化進程推進以及電力需求的不斷增加,未來20 a,將繼續大力開發水電資源。預計2016年前,該國國家電力局將通過9個新建水電站項目,實現該國水電裝機翻倍的目標。該局還在發布的2008~2021年電力發展規劃中指出,未來電力需求年增長率將達5%~6%,這就需要新增水電裝機2 080 MW,新增總裝機3 025 MW。
1 能源發展現狀
古巴國家水力資源研究院(NIHR)負責該國的水資源管理,主要研究、評估該國的水電蘊藏量,并在其他有關組織的參與下提出開發策略建議,還對水電設施進行運行與維護等。
古巴水資源豐富,水資源總量約為381.38億m3,其中地表水占83.1%,地下水占16.9%。可開發水資源總量約為238.88億m3,其中可調節地表水占68.5%,不可調節地表水占6.4%,地下水占25.1%;有效水資源總量約為136.68億m3,其中可調節地表水占55.7%,不可調節地表水占11.4%,地下水占32.9%。已規劃開發的水資源超過70億m3。在水資源開發中,灌溉約占50%,工業約3%,居民生活及公共服務約23%和生態修復約6%等。
截止2012年,運行中的大型壩有176座,主要用于灌溉和發電。人均用水量約為541 L/d。約95%的人口有飲用水供應。
作為基礎工業部的一部分,古巴電力聯盟(國家電力公司)負責該國的國家電網管理,水電站由電力聯盟和國家水力資源研究院共同運營。
古巴總裝機約5 180 MW,2007年該國總發電量約16.9 TW·h。人均年用電量約1 380 kW·h。
2 水電開發
相關機構研究表明,可利用現有大壩,開發小微型水電站170座,總裝機為52 MW。據估計,古巴水電站年發電量約為1 210 GW·h,將占該國年均發電量的10%。目前古巴擁有176座水電站,總裝機為57.3 MW,其中28座水電站與電網連接。
最大的水電站裝機42.9 MW。正在開展現有水電站的維護與修復工作,這將有利于提升發電量。兩座役齡最長的水電站為皮洛托斯(Pilotos)水電站(200 kW)和瓜索(Guaso)水電站(1.75 MW),分別建于1912年和1917年,目前仍在運行。
古巴國家水力資源研究院運營175座小水電站,總裝機為14.4 MW,其中27座與電網連接,其余148座為200多個社區單獨供電。
目前處于不同建設階段的小水電站有6座,總裝機為10.4 MW。2012年,該國修建了一系列小水電站,總裝機近30 MW。此外,還選定了100座風力發電場址,其中已完工2座,裝機7.23 MW。目前正在開發普埃爾塔-帕德雷(Puerta Padre)風電項目(30 MW)。農村地區獨立太陽能系統已超8 000個。沼氣發電也得到開發,甘蔗渣發電設施總裝機約為478 MW。古巴還在開發酒精等液態生質燃料。
3 前 景
古巴早在1993年通過了130號法令,依據憲法和環境保護法的基本條款強調對地表、地下水的保護。當規劃新項目時,需通過各政府部門,利用全國人民代表大會、無線電廣播及電視等方式,與當地公眾溝通。
對水電蘊藏量的研究將大力推動水電開發,尤其是小微型電站的開發,可促進農村電氣化的發展。古巴正在尋找國外合作伙伴,共同開發生物能、甘蔗渣發電等可再生能源。
(唐湘茜 編譯)
2015-01-04
國外水電縱覽
1006-0081(2015)01-0037-04
編者按:為便于我國水電工作者獲取全球水利水電最新信息,進一步促進水利科技交流,本刊以“國外水電縱覽”的欄目形式,陸續刊載世界各國各地區的能源發展現狀與前景,重點介紹水電及其他可再生能源開發利用情況,以期為我國新時期水利水電建設提供有益借鑒。由于編譯水平有限,不當之處在所難免,敬請讀者批評指正。