肯尼亚北部地区风电发展分析1

天津市中环高科技有限公司 仇晓梅

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肯尼亚横跨赤道，位于东经34°至42°、北纬5.5°至南纬5°之间。西与乌干达边境接壤，南与坦桑尼亚和印度洋毗邻，东与索马里相连，北与埃塞俄比亚和苏丹相望。该国总面积约58.26万km2。肯尼亚75%以上的面积可以被归类为干旱或半干旱地区，只有约20%适于农作物的种植。

肯尼亚为热带气候，其沿海地区较为湿热，内陆则温热适宜。而在该国北部和东北部，天气非常干燥。沿海城市蒙巴萨（海拔17m）的年平均气温最高为30.30℃，最低为22.40℃；首都内罗毕（海拔1661m）年平均气温最高为25.20℃，最低为13.60℃；埃尔多雷特（海拔3085m）年平均气温最高为23.60℃，最低为9.50℃；洛德瓦尔（海拔506m）和干燥的北方平原年平均气温最高为34.80℃，最低为23.70℃。全国大部分地区降水的特点是季节性强，各个地方的降水模式、时间和程度差别很大。沿印度洋海岸相对潮湿的地带年降水量为1000mm，由于东南季风的影响，每年的大部分降水发生在三月至五月这一漫长的雨季。从十月至十二月期间也有少量的降水。

肯尼亚北部查尔比沙漠（Chalbi Desert）及马萨比特（Marsabit）地区，由于特殊的地理位置，常年刮东南风。每年，超过30m/s的大风会持续数天，风能资源非常好。

水文地理条件

肯尼亚北部地区大部分由玄武质熔岩所覆盖，其东南角小部分地区表面为沙砾石。场址区域属次稳定区的相对稳定地段，适宜建设风电场。风电场区域位于沙漠边缘，人口稀少，地形平坦，海拔在530m－570m之间。部分地区具有浅层地下水，可作为日常生活用水及施工使用。工程区的地震加速度为0.02g左右，参照国内有关标准，场地地震基本烈度小于VI度，地质条件稳定。

风能资源概况

印度洋的来风，通过Turkana－Marsabit两座山之间的走廊，同时受海拔抬升的影响，得到加速，常年形成东南风。某些时段，超过30m/s的大风会持续数天。特殊的地理位置，使肯尼亚北部查尔比沙漠及马萨比特地区风速很大，风能资源非常丰富。

查尔比沙漠位于肯尼亚的北部，在图尔卡纳湖东南侧。从当地社区历史资料和马萨比特市及国家能源部门对风能进行的科学研究表明，查尔比沙漠及其周围地区是肯尼亚风能资源最丰富的地区之一。其中地名布比萨（Bubisa）本身的意义是巨大的风声，也说明了本地区风能资源是十分丰富的。通过马萨比特地区一个气象站的多年资料显示，马萨比特地区10m高度测风仪测出的年平均风速可达11.19m/s，推算出风功率密度高达1290W/m2，对于风力发电建设者来讲，这两个指标是惊人的。

联合国环境规划署及能源部对肯尼亚的风能资源进行过规划，其主要目的是提供和获取可靠的风能资源信息，广泛利用可再生能源技术。查尔比沙漠及其周边被确认为肯尼亚大陆风能资源最好的区域之一。在风能资源评估专家的指导下，当地风能资源专家对肯尼亚全国的数据集35个气象站共5年的数据进行分析，同时使用WASP和KAMM两种软件模型生成高分辨率的地图和一个风能地图集文件。

马萨比特的大部分地方有很丰富的风能资源，据证实，有约9万km2的地区风速很高。利用风能地图集作为前期投资分析指导，一些地区已经在做进一步考虑是否开发其风电资源。为了找出支持这些计划的现实依据，当地风能资源专家，沿着马萨比特往布比萨，以及马萨比特往北霍尔的道路，每5km进行一次气象测量。测量是通过手持风速表和GPS进行读数。当时这用来评估地图集信息的质量，证实了该风图集的准确性。图3是肯尼亚风图谱。由肯尼亚全国风图谱可以看出，肯尼亚风能资源最好的区域集中在西北部，其中北部查尔比沙漠和马萨比特地区有着非常好的风能资源。

电力系统条件

肯尼亚电力部门主要依赖水力发电、地热等可再生能源，再通过进口石油燃料的补充，以满足对电力日益增长的需求。肯尼亚主要能源结构为水力发电（50%），石油（33%）和地热（16%）。最近由于干旱，水利部门发电量下滑，使得肯尼亚电力供应变得紧张。石油发电厂不断提高发电，填补了水力发电量下滑的短缺，扩展电网接纳那些没有接入电网的电力已是肯尼亚的主要政策。

图1 肯尼亚全国行政图

图2 马萨比特地区风的形成示意图

肯尼亚国家电网从肯尼亚南部沿海扩展到西部地区。该线路也连接包括乌干达和坦桑尼亚等邻国以交换能源，并计划进一步与埃塞俄比亚互连。

2018年，肯尼亚国家电网拟建428km长的400kV高压双回输电线路，并通过马萨比特地区，为规划中的图尔卡纳湖和马萨比特地区风力发电提供服务。当线路建成后，再下一步可能是继续延伸线路，使这一地区电力资源输送到埃塞俄比亚。

现以规划中的布比萨风电场为例，布比萨风电场位于马萨比特市北部，风电场规划装机容量240MW，分五期建设。一期风电场装机容量40MW，安装20台2MW风电机组，经过33kV/132kV升压站，经42km+3km双回132kV线路接入现有的Segel变电站，总容量为250kVA。到2020年，全部容量接入新建的400kV线路。

图3 肯尼亚50m高度全国风能资源分布图

图4 风电场进场道路及场内道路现状

施工及交通运输条件

拟建的前期风电场场区均比较荒凉，硬化路面的公路只能通到风电场附近的城市或乡镇。进入风电场的道路均是碎石路面的乡村公路，需进行拓宽，经现场查勘，风电场区地质情况很好，可以直接铺面层。所有风力发电设备及大型施工设备均可海运至肯尼亚蒙巴萨港，从港口到风力发电现场采用公路运输，公路运距约1100km。主要建筑材料和小型机械设备在首都内罗毕采购，到风电场的公路运距约700km。砂石料在当地选取砂石料场，人工加工砂石料，运距按100km考虑。本工程所在地附近没有电网接入，需配备移动式柴油发电机进行施工供电。风电场现场若没有电信网络及无线网络信号，现场的通讯可以用对讲机及卫星电话联络。

工程投资

风电场工程，主要由风力发电机组、变电站、集电线路、风电场内交通工程、施工辅助工程、送出工程等组成。现以规划中的布比萨风电场一期工程为例，规划建设一期项目总装机容量40MW，安装20台单机容量为2MW风力发电机组，预装机组轮毂高度80m。一期风电场设置一座132kV升压变电站，设置一台SZ10－63000/132/35的主变压器。用一回132kV送出线路。

本项目一期工程总投资75281万元，其中工程静态投资73217万元，贷款利息2064万元（资本金暂按20%拟定，80%为贷款，贷款利率7.05%），送出线路工程（45km，132kV）9000万元。单位千瓦静态投资18304元，单位千瓦动态投资18820元。

肯尼亚北部建设风电场项目符合该国国家能源产业发展政策，且该地具有非常好的风能资源条件，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。但建设方在决策前应对肯尼亚及当地开展调查，充分掌握当地税收、劳工、土地、文化、政局等情况，开展汇率等国际贸易研究并应提前开始环境评价的专题研究，还应进行当地电网实际调查，确定风电场送出及接入系统情况，了解当地上网电价情况。

肯尼亚北部地区风电发展分析1

中水北方勘测设计研究有限责任公司 于晖

1.本文主要参考资料来源于：Final Report on the Pre Feasibility Study covering Chalbi Desert and the Surrounding Districts（KenTec DenMark ApS-Que Energy Limited-BAC Engineering & Architecture Daniel）

结语