水电在马来西亚沙捞越州电力长期发展中的作用

[马来西亚]D.L.霍艾克 T.D.舍特维特

水电在马来西亚沙捞越州电力长期发展中的作用

[马来西亚]D.L.霍艾克 T.D.舍特维特

预计马来西亚沙捞越州的电力需求在不久的将来将快速增长,其主要原因是该州计划发展高耗能产业并向马来半岛输电。该州拥有丰富的水力资源,可以满足长期的电力需求。简介了沙捞越州电力行业发展、可用水力资源状况以及为满足长期用电需求而进行的电力系统的建设情况,讨论了为实现发展目标而将产生的有关问题。

水力发电工程;发展趋势;马来西亚

马来西亚婆罗洲北部有两个州,沙捞越州是其中之一,陆地面积12.45万 km2,是该国最大的州。虽然沙捞越州面积占马来西亚陆地总面积的 40%左右,但人口仅有 250万。

目前,沙捞越州的最大电力需求量约为 950 MW,平均每年增加约6%。但是预计未来10 a及更长一段时间内,电力需求的增长要快得多,特别是“沙捞越州再生能源走廊”(SCORE)内高耗能产业对电力的需求。此外,由于进口煤炭价格不断上涨和波动,以及本土天然气长期供应减少,预计将从沙捞越州输出大量的水电到马来半岛。另一方面,沙捞越州有丰富的水力资源和煤炭资源可用于发电,以满足长期的用电需求。

首先展望了沙捞越州和马来西亚主要用电行业的未来,然后论述了沙捞越州的可用水力资源及其特点,以及为满足这些紧迫电力需求如何经济地开发电力。此外,还论述了随着长期发电规划的实施而产生的开发问题。

1 电力需求展望

1.1 基本用电负荷的增长

从历史上看,沙捞越州的电力需求年增长率为5%～7%,其中生活用电占 26%,商业用电占 36%,一般产业用电占 38%。除了 20世纪 90年代末期的亚洲金融危机之外,过去 10 a间一直保持着这种平均增长率,预计到 2020年,沙捞越州的电力需求最大将达到 1 400MW。

政府计划从主干电网向乡镇供电,这样可以取代独立的柴油机电站以减少高昂的运行费和燃料费。到 2020年,这将使电网额外增加 200MW供电。

1.2 高耗能产业

最近,沙捞越州政府完成了一项区域产业走廊发展研究,随后决定建立以发展高耗能产业为主的SCORE。该项研究明确了将要大力发展的 10项重点产业,如铝业、钢铁业和硅制造业等。

SCORE的主要特点是利用可持续的、丰富的和价格有竞争力的水力资源为高耗能产业供电。因此,未来 10 a大约需要 3 000MW(如表 1所示)的电力,国外直接投资者对此极感兴趣。

表1 SCORE未来预计电力需求 MW

1.3 向马来半岛输电

目前马来半岛的最大电力需求约为 14 245 MW,预计到 2020年将增加到 19 400 MW。马来半岛的发电目前严重依靠天然气(59%)和进口煤炭(36%)作为燃料。另一方面,政府逐步取消马来半岛天然气价格的补贴,加上气源逐渐枯竭,使得长期依靠天然气作为发电的持久性燃料已不切实际。另外,马来半岛上发电用煤几乎全部需要进口,因此面临难以预测的市场价格变动以及保障供应的风险。这些因素将严重制约天然气和进口煤炭作为长期发电的燃料选择方案。

水力发电仅占马来半岛发电量的 5%左右,而且大多已开发利用,仅剩 600 MW未开发。核能的初始投资成本很高,因此很可能只是更长远的发展选择。此外,核技术存在放射性废物处置、安全性、核扩散和当地社区的感受等问题,这些问题都必须进行妥善处理。

由于马来半岛未来供电的不确定因素很多,联邦政府最近已将重点转向沙捞越州,拟将该州大量的水电长期输送到马来半岛。事实上,沙捞越州的水力资源也许是长期支撑马来西亚经济快速发展的唯一可行、经济和持续的发电能源。

因此,计划通过 500kV高压直流输电系统从沙捞越州输电到马来半岛。计划到 2019年第 1期输出 1 600 MW,到 2023年,也就是后续的第 2期再输出1 600 MW。

1.4 向 BIMP-EAGA各国输电

20世纪 90年代初,东盟电力设施机构主管领导理事会(HAPUA)倡议在东盟东部经济增长区(BIMP-EAGA)的文莱、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾地区将沙捞越州和邻国的电力系统联网以交换电力。近年来,在“商业理事会”论坛和“跨婆罗洲电网开发和能源贸易”研究中都提出,应在 BIMPEAGA国家之间提倡电力贸易理念。各电力公司之间的最新讨论表明,沙巴、文莱和西加里曼丹决定到2020年分别从沙捞越州进口 300 MW、400 MW和200MW电力。

1.5 预计对沙捞越州的总电力需求

从上述 4个方面的长期电力需求来看,预计在未来 15 a中对沙捞越州的总电力需求如图 1所示。

图1 对沙捞越州的预计电力需求

2 沙捞越州的能源资源

沙捞越州可用于发电的能源资源非常丰富,其中已探明储量巨大的三大资源是天然气、煤炭和水能。

水能是马来西亚本土最丰富的可再生资源。马来西亚技术上可开发的水能总量是 123 TW·h/a。其中 70%位于沙捞越州,这归功于沙捞越州降水丰沛,地形独特:许多河流流经陡峭、狭窄、连绵、高达1 200m的山脉。

集中在沙捞越州内 11个流域的潜在的水电坝址是马来西亚未开发水电资源的主要坝址。

20世纪 80年代初期,西德政府通过德国技术合作局给予马来西亚技术援助,德国工程顾问团完成了“电力系统开发总体规划”研究,确认了沙捞越州巨大的水电资源。在此次研究中,确定了总数达155处的坝址,每处装机容量超过 50MW,总装机容量大约为 8万 MW。但是,许多坝址选在很短的河段上,彼此相距很近。因此在 155处坝址中,实际上只有 51处可以独立开发,总装机容量达 2万 MW,发电站利用系数为0.5,发电量为8.7万 GW·h,保证出力达 90%。

在水力资源开发总量中,超过 6 000 MW来自拉让江(Rejang)上游流域(见图 2)。本文对经济上最有利的水电坝址进行了排序,意味着这些坝址将在开发规划中首先予以考虑。

3 电力长期开发规划

3.1 推动力

20世纪 80年代开展的研究主要是摸清沙捞越州的水力资源蕴藏量并为向马来半岛实施高压直流输电而在拉让江上游流域确定最佳坝址。由于当时马来西亚的总电力需求依然比较低,没必要制定一项旨在开发所有已确定的水电工程的综合规划。

图2 拉让江上游流域可开发的水电站站址

但是,正如前面所述,目前马来西亚的电力需求以及社会经济状况已与那个时期大不相同。沙捞越州已经认可了综合规划对国家建设和国家经济长期可持续性发展所起的作用,特别是通过开发丰富的水力资源输电到马来半岛。同时,沙捞越州还不得不为其自身的发展而开发水力资源,最重要的是为SCORE高耗能产业供电。正是为了实现这两个目标,才成为制定沙捞越州长期电力系统开发规划的推动力,同时也是沙捞越州规划兴建这些多目标大型水电工程的依据。

3.2 电力开发规划主要内容

鉴于沙捞越州具有丰富的水力资源以及向确定的主要用户供电的动力,直属于沙捞越州政府的综合公用事业公司——沙捞越州能源公司(SEB)已经为此目标制定了 30 a电力系统开发战略规划。规划的突出要素是长期开发。

(1)将水电作为第 1、煤炭作为第 2发电资源,以最低成本进行综合开发。

(2)发电组合均衡配置,水电占 75%、燃煤发电占 20%、燃气发电占 5%。

(3)在建设发电工程的同时,配套新建一条500 kV输电设施。

因此,到 2030年,沙捞越州将建成一套基本的电力系统基础设施,包括联网到 500 kV输电主干线的水电站和燃煤电站。该输电主干线将电力经济、高效地大量输往各个输电分站。

3.3 发电系统发展策略

3.3.1 主系统

为了更快地满足上述电力需求,必须制定一项长期发电扩容规划。该规划根据系统最低成本优化结果确定符合电力需求情况的水电工程建设顺序。可行的开发顺序如图 3所示。

图3 水电工程可行的开发顺序

根据该开发顺序,2011～2020年为工程建设的第 1期,将建成能够满足 SCORE高耗能产业日益增长的用电需求、并输电到马来半岛的几项大型水电工程。在此期间,沙捞越州的水电开发将以 4个枢纽工程为龙头:巴昆(Bakun,2 400 MW)、姆伦(Murum,944 MW)、巴兰 (Baram,1 000 MW)和巴勒(Baleh,1 400 MW)水电工程。巴昆工程即将竣工,预计 2011年年底前全部投入运行。姆伦工程正在施工,预计 2013年年底前竣工。已经开展了巴兰和巴勒水电工程的可行性研究,预计工程将于 2017年和 2019年分别开始建设。其他有开发前景的水电工程包括布拉加(Belaga)、伯拉古(Pelagus)、巴兰Ⅲ级和立挠(Linau)工程,规划的这些工程的发电容量较小,在 200～500 MW之间。另外,为了弥补水电容量之不足,预计第 2期(2021～2025年)将在巴林基安(Balingian)等地兴建总装机容量达 1200MW的燃煤电站。

随着水电站和燃煤电站的投运,到 2025年,沙捞越州电力系统的装机容量将达到 1万 MW左右。

3.3.2 区域性电力系统

沙捞越州与文莱和沙巴交界的北部地区也拥有相当可观的水力资源蕴藏量,林梦(Limbang)河、特鲁桑(Trusan)河和拉瓦斯(Lawas)河流域的水力资源蕴藏量合计超过了 1 000MW。但是,该地区在地理上远离沙捞越州主电力系统。预计到 2015年或之后,在兴建这些水电工程的基础上,将沙捞越州、沙巴和文莱北部的林梦 -拉瓦斯的电网互联,建成一个独立的区域性电力系统。

4 电力开发产生的问题

大规模、长时间地实施水电开发规划,将不可避免地产生技术、经济、社会、体制和环境问题。

(1)社会问题。建设水电工程大多要求重新安置工程所在地被水库淹没的居民。移民安置是一项综合性的工作,涉及赔偿、就业和经济活动、建房、教育、医疗、社会及娱乐、社会和文化设施等。这就需开展广泛的公共关系、协调和社会居住工程方面的工作,需要沙捞越州政府及其相关机构充分参与。

(2)环境问题。水库淹没的土地和植被将是环境学家、非政府组织、环保及管理机构重点关注的问题。需要保护和修复受影响的动植物群落;必须妥善控制由水引起的疾病以确保公众健康安全。为保证航运及其他经济活动、日常生活活动的正常开展,还需要考虑满足下泄一定水量的要求。

(3)资金问题。水电工程需要资本密集的投资。这在需要为多个水电工程同时融资的地方尤其具有挑战性。SEB是一家小型公用事业公司,该公司同时为这些工程筹集全部建设资金,因而极具挑战性。另外,也有一种可能的融资办法,但必须将银行肯担保的购电协议与大型水电工程直接绑定。

5 结 语

介绍了沙捞越州和马来西亚长期需电情况以及所确认的 4个方面的电力需求,利用沙捞越州丰富的水力资源发电可为这些部门供电。为了开发这些水力资源,以便经济、高效地实现这些目标并解决预计产生的难题,制定一项战略计划和实施方案是最重要的。

刘泽文 译自英刊《水电与大坝》2010年第 2期

山 松 校

TV 213

A

1006-0081(2011)08-0004-03

2010-12-30