欧洲水电开发综述

[美国]D.阿普莱亚德

欧洲水电开发综述

[美国]D.阿普莱亚德

欧洲地区水电产业已发展得相当成熟,水电开发已达到了相当高的程度,增长前景并不乐观是共识。然而,近几年欧洲水电市场仍继续保持活力,表明其水电产业仍在良好发展的轨道上。对挪威、德国、奥地利、瑞士等部分欧洲国家的水电开发现状及前景作了介绍。

水利综合开发;开发综述;欧洲

1 概 述

国际水电协会(IHA)的最新报告显示,全世界水电总装机容量估计为 860～950 GW,其中欧洲拥有大约 260GW。显然,欧洲是世界上拥有水电装机容量最大的地区。

在 IHA的这份报告中,其他一些地区的水电装机容量格外引人注目。如东亚水电开发迅猛发展,并且在未来 3 a内有望占据领先地位,南美的水电发展也很迅速。另外,IHA预计全球抽水蓄能装机容量达 127～150GW,且在未来 5 a左右的时间里,抽水蓄能装机容量预计会增加 60%。

总体而言,根据 21世纪可再生能源政策中心(REN-21)《全球可再生能源状况报告》,大型水电开发的增长率在 2009年较为平缓,但是由于水电发展已经相当成熟,而且基数相当大,因此 3%的增幅已非常可观。21世纪可再生能源政策中心相信,相比 2008年,2009年和 2010年的水电设备订单数量呈下滑趋势,而 2011年的订单数量又有所反弹,所以有充足的理由相信 2010～2020年的订单数量会超过 2000～2010年。

报告认为,即便如此,2009年新增的 31GW使水电装机总量得到了提高,并使之在所有可再生能源产业中仅次于风能。此外,该年度对大型水电项目的投资大约有 400～450亿美元。

报告还指出,在一些水电较发达的欧洲国家,许多水电站已运行 30～40 a,目前的水电开发主要集中在得到再次许可与授权的项目以及电站扩容等方面。2009～2010年的水电市场活动也强有力地证明了这种推断。正如该报告所表明的一样,一些市场正呈现出局部投资热点。

2 挪 威

早在 2010年 10月,挪威海德鲁(Norsk Hyd ro)公司(发展铝业和可再生能源)就曾表示挪威水电市场正呈现积极健康的发展态势,并宣称在未来 4 a多的时间里计划投资约1.41亿美元(以 2010年物价,下同),用来升级挪威东南部泰勒马克(Telemark)省尤坎(Rjukan)市的水电系统。该水电系统包括五大电厂:弗略斯图尔(Frøystul)、韦莫克(Vemork)、萨海姆 (Såheim)、莫弗拉特 (Moflåt)和梅尔(Mæl),年发电量约为 3 TW·h,约占该公司年发电量的 30%。该计划包括升级航道、新建斯卡福斯(Skarfoss)大坝、安装新的控制系统和配电装置、维修发电机和水轮机。

挪威海德鲁公司称:必须始终确保电力系统的安全运行。该工作计划旨在维持电厂的安全级别,降低因可能发生故障和断电而导致潜在发电量损失的风险。

该项工程于 2011年开始,计划 2015年完工。2012～2014年,分别需要有 16周的停电期,在停电期要求 5家电厂全部关闭。

2011年秋季,挪威海德鲁公司将着手霍尔斯布鲁(Holsbru)工程建设。工程主要包括两条引水隧洞的爆破开挖,将霍尔斯布鲁瓦滕(Holsbruvatn)和劳斯多拉(Rausdøla)两个湖泊的水引向蒂因(Tyin)水电站。新引水隧洞的开通,将使挪威海德鲁公司可以利用先前未曾利用的水资源,恢复蒂因水电站2004年已停用的两台发电机组,并可增加 84 GW·h的发电量,这样该电站的发电总量将超过1 600 GW·h。该项目预计投资约 3 170万美元。

此外,挪威政府特许挪威海德鲁公司在奥扬内(Øyane)兴建一座水电站,在伊尔瓦滕(Ilvatn)兴建一座发电能力为 113 GW·h/a的抽水蓄能电站。如果获得监管部门批准,该公司将在 2012年开工,以期于 2015年中期使电站并网发电。同时 98 GW·h/a的奥扬内水电站预计于 2012年年中开始兴建,工期 2 a。挪威海德鲁公司现在年均发电量为94 TW·h,通过上述工程的实施,将达到使发电量提高 10%的目标。

福伊特(Voith)水电公司在挪威最大的交易是一份价值 7 020万美元的合同,该合同是为从 1922年开始投运发电的罗诺斯福斯(Raanaasfoss)工程提供并安装 6台新发电机组。这份与格罗马(Glomma)发电公司(Kraftproduksjon AS)签订的合同包含提供并安装整套的机电设备(每台装机15.5 MW的轴流定桨式水轮机)。首台机组定于 2012年 12月投运,最后一台将于 2016年春投运发电。

2010年 12月,挪威能源和图萨(Tussa)通信公司委托雷恩鲍尔公司(Rainpower ASA)为 4座小水电站提供水轮发电机组。这 4座水电站建在厄什塔(Ørsta)市,总合同额约 660万美元。发电机组包括4台带引水管道的立式冲击式水轮机、主控阀门和发电机,分别安装在新建的斯坦达尔(Standal)、维达尔(Viddal)、达勒耶尔德特(Dalegjerdet)和德劳拉(Draura)4座小水电站,预计 2012年春投入运行,年发电总量约为 50 GW·h。

3 德国和奥地利

德国是世界上水电开发程度较高的国家。根据德国联邦环保部、自然保护和核安全部(BMU)的统计数据,2009年德国水力发电量超过 19 TW·h,约占全国总发电量的3.3%。而其现代化的水电工程仍在继续为增加发电量提供可能。

埃德尔湖(Edersee)上的瓦尔德克(Waldeck)一期抽水蓄能电站就是一个近期的例子,该电站于2010年 4月底正式投产。德国 E.ON水力股份有限公司投资约 5 200万欧元(约合 6 880万美元),为这座建于 20世纪 30年代的电站进行升级改造。福伊特水电公司和德国土建承包商比尔芬格伯格(Bilfinger Berger)公司共同负责建造一座装机 74 MW新电站,对电站的上库进行了整修,对老电站的2台机组进行了现代化改造。

由德国巴登 -符腾堡州能源公司(EnBW)和法国电力集团(EDF)各占 50%股份合资运作位于莱茵河上的伊费策姆(Iffezheim)抽水蓄能电站,其 4台水轮机组装机110MW,自 1978年投运以来,年发电量达 740 GW·h。目前正在进行扩容改造,第 5台机组装机 38.5MW,将于 2012年并网发电。该工程计划总投资 9 000万欧元(约合1.192亿美元)。安德里茨水电(Andritz Hydro)公司签订了 2 500万欧元(约合 3 310万美元)的合同,负责供应机电设备,新机组定于 2011年秋季启用。

该工程完工后,将使电站的发电功率增加到150 MW,也将使伊费策姆抽水蓄能电站成为莱茵河上最大的水电站,其年平均发电量将增加至 860 GW·h左右。

法国电力集团总裁兼首席执行官 P.嘉德奈(P.Gadonneix)高度概括了水资源在该公司战略中的作用,并称伊费策姆电站的扩容“形成了一个旨在发展可再生能源(尤其是水资源)的集团战略的一部分,代表着法国电力集团在世界上开发的主要可再生能源。”

在德国的邻国奥地利,一批修复更新工程项目正在进行。例如,福伊特水电公司将修复在 2009年夏因火灾受损的勒东德(Rodund)二期抽水蓄能电站。已安排更换自 1976年以来投入使用的发电机组,福伊特水电公司供应的设备包括一个可逆式水泵水轮机,空气冷却式发电机以及相关的配套设备。

该工程从科普斯(Kops)、锡尔夫雷塔(Silvretta)、卢埃内尔(Luenersee)和费尔蒙特(Vermuntsee)水库取水,可利用水头 350m,装机容量从 276 MW增加至 295 MW。

奥地利装机 480 MW的林贝尔格(Limberg)二期工程也在建设之中。韦尔班德(Verbund)水电公司拥有电站前 2台混流式机组的运营权,定于 2011年投入运行,商业运作预计于同年年底全面开展。

该电站位于萨尔茨堡(Salzburg),利用两座已建成的水库:莫瑟博登(Mooserboden)水库和瓦瑟法尔博登(Wasserfallboden)水库,安德里茨维奥技术(Andritz VA Tech)水电公司供应电动发电机、励磁系统和隧道钢衬的设备材料。福伊特水电公司则供应水泵水轮机和调节器;工程修建在已有 50 a历史的站址上,林贝尔格二期工程的装机容量将在卡普伦(Kaprun)水电计划的基础上翻一番多,从 353 MW增加到 833 MW,项目投资3.65亿欧元(约合4.832亿美元 )。

此外,安德里茨水电公司为格拉茨(Graz)南部的戈森多夫(Gössendorf)和卡尔斯多夫(Kalsdorf)新建电站提供设备。按照与施泰尔马克(Steiermark)能源公司签订的 2 800万欧元(约合 3 710万美元,以 2010年物价)的合同,安德里茨水电公司将提供并安装 4台灯泡式水轮机、调速器、发电机和励磁系统。这两座水电站装机容量均为 20 MW,由施泰尔马克能源公司和韦尔班德水电公司共同出资建造,总投资1.56亿欧元(约合2.066亿美元)。

4 瑞 士

水电工程扩建改造是阿尔卑斯地区国家一个持续的主题,其中包括 2010年瑞士公用事业后莱茵电站(KHR)股份有限公司完成的改造项目。根据与福伊特水电公司签订的3 200万欧元(约合 4 240万美元)的合同,将于 2016年完成 13台发电机组的全部检修工作。

KHR发电厂拥有 4座水电站,锡尔斯(Sils)(4台装机 60 MW的发电机组)和巴伦布格(Baerenburg)(4台装机 55 MW的发电机组)电站安装的是垂直高压混流式水轮机;费雷拉(Ferrera)电站安装的是带电动发电机的水平式抽水蓄能机组 (3台装机 63MW的水轮机,总抽水容量为 90 MW);而图西斯(Thusis)是一座小电站,装有 2台机组:分别为2 MW和 4MW。

2009年末 ABB公司从林特利默恩电站公司(Kraftwerke Linth-Limmern,KLL)获得在瑞士东部新建一座抽水蓄能电站的合同,合同额为1.2亿美元。

林塔尔利默恩(Linthal-Limmern)电站建在一个地下洞穴中,将水从下库利默恩(Limmernsee)水库泵到上库穆特(Muttsee)水库,两库高差为 600 m。电站安装 4台发电机组,预计第 1台机组将于 2015年投入运行。ABB公司将提供工程所需的电气设备,包括变压器、中压开关设备、仪器仪表和自动化系统设备。

阿克斯珀股份有限公司(Axpo AG)和瑞士格拉鲁斯(Glarus)州在能源公共利用方面的合作伙伴KLL公司管理着几座水电站,新增加的1 000MW装机容量将总装机容量提高近 4倍,达到 1 460 MW。

地下厂房包括 4台装机 250 MW的可逆式混流水泵水轮机和 4台 280 MVA的立式异步电动发电机组。阿尔斯通水电(Alstom Hydro)公司为工程提供所需设备,设备费用约17.7亿美元,这些设备将于2015年交付使用。

这是最近阿尔斯通水电公司在瑞士签署的第 2个关于变速抽水蓄能电站的合同。2009年 5月,该公司还获得过1.25亿欧元(约合1.655亿美元)的合同,合同包括为装机 628 MW的德朗斯(Nant de Drance)电站提供 4台装机 157 MW的立式混流可逆水轮机,4台 170 MVA的立式异步电动发电机组等设备,以及现场交货、安装、监理和调试。此外,2010年 6月,该公司与科孚德(Converteam)公司签订了 2 500万欧元(约合 3 310万美元)的合同,由科孚德公司为德朗斯电站和林塔尔电站提供变速驱动器。

瑞士每年的发电量约为 66 TW·h,其中水电的发电量占 50%以上。然而,由于需求增加,设备老化,从现在到 2035年这段时间,每年需要增加 25～35 TW·h的发电量。

5 公共事业推动水电发展

在水电工程如火如荼的开发活动中,从几个工程实例就可以管窥欧洲正在经历的水电建设是何等的波澜壮阔。然而促使水电工程修复与更新的显然是公共事业领域,在许多情况下,公共事业领域在欧洲能源领域中也扮演着重要的角色。法国电力集团P.嘉德奈在谈到其公司水电发展的宏伟蓝图时兴致勃勃、滔滔不绝。无独有偶,西班牙伊维尔德罗拉(Iberdrola)公司董事长 I.加兰(I.Galán)在最近一次公司会议的发言中也描绘了该公司 2011年的发展蓝图,他强调公司将继续抓好在西班牙的几个重大项目建设,如位于巴伦西亚(Valencia)附近的拉穆埃拉(La Muela)水电站,其装机容量将增加到2 000 MW,使其成为欧洲大陆最大的抽水蓄能电站。还有葡萄牙的大型水电开发项目——达美嘉(Támega)河上游的水利枢纽,其装机容量超过1 000 MW。

伊维尔德罗拉公司已经制订了一份计划,到2012年,计划投资约 90亿欧元(约合 122亿美元)开发水电项目和其他可再生能源,其中大部分投资在英国和西班牙。为了支持 2009年的投资,欧洲投资银行(EIB)同意放贷 3亿欧元(约合4.487亿美元),为现有水电站增建 3座抽水蓄能电站的项目提供资金帮助。该公司表示,计划使公司能够继续保持可持续增长,并充满信心地继续向未来的水电市场进军。

此外,为了平衡 2010年的国家预算,挪威政府在给议会的提案中提出,力争在挪威国家电力公司(Statkraft SF)增加约 23亿美元的投资。

在水电开发市场中,欧洲享有得天独厚的条件:有主要公共事业集团做后盾,有多渠道的投资,有一个水电工程扩建、再授权的多元化市场,还有灵活多样的水力发电模式。在此背景下,即使欧洲市场一旦失去了世界最大水电装机基地这样一个令人仰慕的地位,但它似乎仍将在全球水电市场中占有重要的位置。

唐湘茜 译自美刊《世界水电评论》2010年第 12期

马贵生 校

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