[新西兰]G.布朗
此外,最近还提出在南德瑞瓦图上游新建夸利瓦纳(Qaliwana)可再生能源工程。预计该项目完工后,将可增加南德瑞瓦图的库容,以进一步提升并满足岛内电力需求的运行灵活性。
南德瑞瓦图项目曾面临项目交付标准、入场交通和融资等一系列设计、施工方面的难题,都可作为斐济和类似国家未来项目的经验教训。FEA 同美华集团工程公司(MWH Global)联手解决了这些问题,并确保项目能够按时完工。过去2 a 内,MWH还帮助FEA 重新审视原来的长期战略,并确定了下阶段可开发的项目。
斐济是南太平洋中一个遥远的岛国,约有居民85 万人。该国之前一直依靠高成本进口柴油发电。自FEA 宣布“要充分利用可再生能源,为国家提供90%的能源”以来,斐济就实施了包括南德瑞瓦图水电站等工程,还制定了许多新政策,从而较好地应对人口增长带来的电力紧张问题。水电只是可再生能源的一种,其他资源还包括风能、地热、甘蔗废渣生物质和椰子油中提取的生物柴油。虽然该国目前最大的水电站为装机83 MW 的毛纳萨乌(Monasavu)水电项目,为该国提供50%的电力,而南德瑞瓦图和夸利瓦纳工程预计可新增电力61 MW,足以满足岛内额外20%的电力需求。
2002 年以来,MWH 就参与了南德瑞瓦图项目,当时FEA 请该公司对工程进行最初的可行性研究和岩土工程勘察,其中涉及到对20 世纪70 年代的可行性研究进行详细审核,并确定项目的采购策略和初始风险评估。
最终,方案得以通过,同时进行现场勘测、详细设计,并预签工程合同,2009 年开始对主体工程进行施工。MWH 继续受聘担任项目业主的工程师,而中国水利水电建设集团公司按工程总承包(EPC)合同负责项目施工。各方共同制定了为期3 a 的施工进度计划,规定工程于2012 年4 月完工。该项目耗资1.5亿美元,高峰期时雇用工程人员达465 名,其中斐济当地人为150 名。
南德瑞瓦图项目是一座装机42 MW 的水电站,设有2 台垂直冲击式水轮机,年供电量为103 GW·h。该项目还包括:①一座高30 m 的混凝土重力坝,3 个弧形闸门和两个水闸闸门;②一条长2 km的隧洞,包括取水建筑物和拦污栅;③一条长1.5 km、直径2.2 m的预埋压力钢管;④一条132 kV、长5 km 的输电线路,通过变电站并入斐济现有的输电系统。
在南德瑞瓦图项目施工期间,项目组制定了可行方案,来解决项目入场交通、融资和交付等相关难题。
经初步风险评估得出结论,由于现场地处维提岛中心高地,地形陡峭复杂,入场交通道路和运输是最大困难。
“十年前,跑火船的前夜。那一夜,天色出奇地黑。我和小表姐都期待着明天的跑火船,所以兴奋得睡不着觉。于是我们偷偷起床,打算去柴垛旁看看自家的火船,火船还没完工,此时二表哥应该在赶工。
施工开始前,要求对交通道路进行改造,以便人员、设备可通达工地,其中包括对长约40 km 的几条现有通行道路进行拓宽等。先从主要的国际机场和港口城市开始,然后到达离项目现场最近的塔武阿(Tavua)岛,有一条路通往现场,高程陡增900 m,是道路升级的最大工程之一,其中包括道路拓宽和改善。
此外,在项目现场还修筑了一条长15 km 的新路,其中包括一处Z 字形道路路基成型,便于设备运输中途倒车,需要倒车距离长达500 m。由于处于热带气候条件,降雨多,一些碎石路需要定期维护。MWH 负责道路施工设计和监督,由新西兰一家专业土石方公司组织施工。
包括南德瑞瓦图项目在内的许多电力项目地处偏远地区,地形复杂,电站之间行程时间长,加之热带气候条件的影响,增加了停电的风险。电力系统复杂,且容量低,要在各种方案和能源之间运作,极具挑战性。由于这些限制,任何一个项目失去联络或控制对电网来说都是重大打击。
因此,将南德瑞瓦图项目设计由电厂附近的国家控制中心进行远程控制,该中心位于劳托卡(Lautoka)市,距离电厂120 km。如果发生问题并影响整个岛内供电能力,有可能造成主要旅游区停电时,可防止断电造成的损失。尽管地处偏远,但通过远程控制,就可对该项目进行更加有效的管理。
寻求融资途径是南德瑞瓦图项目的另一挑战。自从20 世纪80 年代开发毛纳萨乌水电项目起,FEA 就利用几家独立电力生产商(IPP)提供基建投资来扩大其可再生能源计划。IPP 的投资涉及几家私营公司和FEA 之间的合作,可为项目提供前期资金。项目完工后,再根据定期合同达成一致价格,将电卖回给FEA。
南德瑞瓦图项目最初采用IPP 模式,同时FEA力求通过世界银行筹集资金。世界银行建议进行公开国际招标,要求按工程总承包(EPC)交付机制进行项目施工,该机制类似于美国常用的设计-建造交付体系。FEA 聘用MWH 来准备“EPC 基础设计”的修改稿,并根据世界银行的标准编制招标文件。然而,由于当时政治及财务上的不确定因素,世界银行决定撤回其资金,最终该项目只能通过FEA资金余额、商业贷款以及由中国水利水电公司安排的从中国国家开发银行额外贷款中获取资金。
虽然世界银行的资金未能到位,但项目仍在EPC 合同下进行。事实证明,EPC 模式难以使该项目得以成功实施,这是由于该模式要求承包商执行设计交付,而中国水利水电公司通常只执行采购和施工部分。国际团队也力求按西方标准进行设计。最终,代表FEA 的MWH 发挥业主工程师的作用,对包括设计在内的整个项目尽职尽责,使这一问题得以圆满解决。
除FEA 派出的20 个工程师和技术人员以外,MWH 还派出6 名全职工程师常驻工地。MWH 负责管理预算和计划、扩大团队并承担监督职责,以确保项目符合质量、安全及环境标准。此外,MWH 新西兰公司的设计审核小组还为现场团队提供支持。
尽管存在诸多困难,但南德瑞瓦图项目的范围和所在位置对环境和社区的影响均较小。尽管该岛国的大多数居民生活在维提岛上,但各个社区人数仍较少。事实上,最接近南德瑞瓦图项目的下游人口中心离大坝18 km 远,这就意味着该地区几乎不会受到河流水位变化的影响。由于水库蓄水区较小,所以现场占地也相对较小。此外,像南德瑞瓦图这类小型水电开发第一次为社区供电,其中包括对发电厂附近一个名叫布亚布亚(Buya Buya)的村庄供电。在项目施工之前,这座村庄既没有通电,也没有通路。
项目组和FEA 承诺保护自然环境和附近居民。在项目早期就进行了详细的环境影响评估(EIA),从而编制了环境审核计划。在该计划中列举了所有环境风险和相应的缓解措施。因此,项目组具有应对和解决所有潜在健康安全问题的能力,其中包括工人宿舍给水、健康和卫生、监督、汇报、评估及审核。
夸利瓦纳可再生能源项目是南德瑞瓦图的上游扩建工程,预计能增加南德瑞瓦图水库库容,新增40 GW·h 的电量,同时还能让南德瑞瓦图项目具有更好的运行灵活性。
该项目主要建筑物包括:①一座高60 m 的混凝土重力拱坝、溢洪道、闸门、取水塔、泄水塔和泄流槽;②一条长2.3 km的隧洞、调压井、压力桥和压力管道;③一座装机19 MW 的水下电站和水库排水口,并在南德瑞瓦图项目上游400 m 处泄水。
早在2003 年就对该项目进行了初步可行性研究。2009 年,MWH 开始修改该项目计划。制定了全部施工合同文件,预计将按建设-拥有-经营-转让(BOOT)的形式进行交付。由于融资和运行是承包商的首要责任,所以BOOT 合同独一无二。
除此之外,还有许多其他水电项目即将启动,这些项目都将有助于斐济达到其可再生能源的目标。这些项目包括:①为现有装机6 MW 怀尼卡苏(Wainikasou)电站提供水源的怀尼萨武莱武(Wainisavulevu)坝加高,可增加水头容量和库容;②在南德瑞瓦图项目下游的巴河上开发新项目;③在现有装机83 MW 的毛纳萨乌电站下游开发新的水电项目;④对纳武阿(Navua)河进行新的可行性研究。
自20 世纪70 年代斐济为达到可再生能源的目标开始实施能源计划以来,确实取得了显著进步,但仍需进一步努力。随着南德瑞瓦图项目和夸利瓦纳升级工作的开展,再加上利用生物质产生热能,斐济会越来越接近其可再生能源的目标,为其居民提供越来越多的清洁能源。