葡萄牙EDP水电发展计划

［葡萄牙］F.B.特谢拉等

葡萄牙EDP水电发展计划

［葡萄牙］F.B.特谢拉等

摘要:葡萄牙电力集团(EDP)管理的电站跨13个国家，总装机23.5 GW，其中水电装机7.6 GW。2007年，EDP计划在葡萄牙实施一项水电计划，其中有5个扩建项目和4个新建项目。整个计划包括修建7座大坝、11座厂房，安装17台机组，其中11台为可逆式。阐述了葡萄牙水电发展的战略意义，以及EDP水电发展计划的依据，并对各个项目做了简要介绍。

关键词:水电资源开发规划;电力扩容;葡萄牙

在葡萄牙，水力发电占据着特别重要的地位，主要取决于下列因素:

(1)风力发电的增长点在于用电非高峰时段风电的存储问题;

(2)减少CO2排放量的需要;

(3)更多应急备用水源的需要;

(4)更大储水量的需要;

(5)防洪和消防的需求;

(6)增加就业机会和减少外部赤字的经济优势。

1　EDP发展计划的依据

发展计划启动之前，葡萄牙水电装机容量低于欧洲其他几个国家，只占总蕴藏量的46%。增长的驱动力有:

(1)与西班牙电力互联并网能力增加两倍，为电力交换创造了更好的条件;

(2)伊比利亚电力市场(MIBEL)的补偿，扩大了电力市场;

(3)国家制定的再生能源目标占主要能源的比例;

(4)石油、煤炭和CO2价格持续波动;

(5)风力发电的增长导致水电增值。

2　各项目主要特点

EDP已经将9个水电项目列为开发计划:

(1) 3个电力扩容项目:皮科蒂(Picote)二期工程和本波斯塔(Bemposta)二期工程(2011年末交付使用)，以及阿尔克瓦(Alqueva)二期工程(2012年12月交付使用) ;

(2) 3座新水电站:拜舒萨博(Baixo Sabor)水电站和里贝拉迪欧－埃尔米达(Ribeiradio－Ermida)水电站(于2014年年底交付使用)，以及福斯图阿(Foz Tua)水电站(预计于2016年交付使用) ;

(3)另外两个电力扩容项目:新文达(Venda Nova)三期工程和萨拉蒙德(Salamonde)二期工程(预计于2015年交付使用) ;

(4)一个新项目:弗里达奥(Fridao)工程(计划于2016年开工建设)。

这些项目将使水电装机容量增加2 407 MW，年均发电量增加约4 100 GW·h。

2.1皮科蒂(二期)扩建工程

皮科蒂水电站位于葡萄牙东北部杜罗(Douro)河跨国河段上，原设计包括100 m高的双曲拱坝和装有3台65 MW机组的厂房，1958年投入运行。

扩建的主要目的是增加原水电站的发电量，充分利用因水库库容小、原机组装机小而被舍弃的水流进行发电。

该项目包括修建一条地下压力水道和一座安装有246 MW混流式机组的地下厂房，平均年份，增加发电量239 GW·h，比原发电量增加30%，相当于每年减少CO2排放量12.2万t。

新压力水道包括位于大坝上游120 m处的进水口、引水隧洞以及尾水隧洞。引水隧洞长300 m、宽7.1 m、混凝土衬砌，尾水隧洞长150 m、直径11.3 m、混凝土衬砌。出水口位于大坝下游120 m处。

在岩体中开挖的两个新厂房洞室深150 m，距离原厂房85 m。主洞室长68 m，宽23 m，最大高度58 m，最低高度23.5 m，安装一台最大流量为400 m3/s的混流式水轮机和一台额定功率为273 MVA的发电机。另一个洞室，规格为15 m×19 m，容纳278 MVA主变压器。

2.2本波斯塔二期工程扩建

本波斯塔水电站位于杜罗河上，皮科蒂水电站下游。原水电站1964年开始运行，空腹重力拱坝高87 m，厂房安装3台80 MW发电机组。扩容的主要目的是在天然大流量时段增加发电量，减少对上游水电站运行调度的依赖。

该项目包括新建一条地下压力水道和一座安装有191 MW混流式机组的竖井式厂房，平均年份比原水电站增加134 GW·h的发电量，年均发电量比原来提高15%，相当于每年减少CO2排放量6.7万t。

新建压力水道包括上游引水渠道、进水口、引水隧洞和尾水隧洞。引水隧洞长400 m，宽10.5 m，混凝土衬砌。尾水隧洞长40 m，横断面呈不规则矩形，混凝土衬砌，等宽12.6 m，最大高度15 m，最小高度7.4 m，出口在阿尔德阿达维拉(Aldeadavila)水库下游，开挖的一条长1 400 m、宽40 m的下游渠道与之相接。

竖井式厂房包括400 m2地下附属厂房和高70 m、直径19 m的混凝土衬砌竖井，厂房内安装机组与指挥控制设备。混流式水轮机组最大过流量323 m3/s，直接耦合额定视在功率为212 MVA的同步竖轴发电机。新旧两座厂房有通道相连。

2.3阿尔克瓦二期工程扩建

阿尔克瓦综合利用工程建在葡萄牙东南部的瓜迪亚纳(Guadiana)河上，原水电站于2004年投入运行，包括一座高96 m的双曲拱坝和装配有两台128 MW机组的坝后式厂房。扩建的主要目的是获取阿尔克瓦大型水库和下游佩德罗冈(Pedrogao)水库联合调度的综合效益，抽水与发电每周循环。

该项目包括新建地下压力水道和安装配有两个128 MW可逆式机组的地面厂房。平均每年新增381 GW·h发电量，年均发电量增加89%，年发电量达到了509 GW·h，相当于每年减少二氧化碳排放量23.5万t。

新建压力水道包括，位于阿尔克瓦水库的进水口，以及两条长分别为360 m和386 m、直径8.5 m、混凝土衬砌的独立的引水隧洞。厂房下游设计两条10 m×15 m的尾水隧洞，U型出水口侧墙最大高度27 m、最小高度17 m。

坝后式厂房高52 m、长80 m、宽40 m，安装两台混流式水泵水轮机，设计最大流量200 m3/s，发电机视在额定功率143 MVA。

2.4拜舒萨博电站

拜舒萨博电站位于葡萄牙东北部杜罗河支流萨博河下游，这是由于继环境原因而拆除福斯科阿(Foz Coa)电站后，在杜罗河上游进行水、能战略储备的一理想的替代方案。该项目由两座梯级电站组成，新建的两座大坝和两座厂房分别位于萨博河与杜罗河交汇处上游12.6 km和3 km。可逆式机组总装机172 MW，年均发电量将达到460 GW·h，相当于每年减少二氧化碳排放量103.7万t。

上游梯级正常运行库容为6.42亿m3，储水量2.4 亿m3。混凝土拱坝高123 m，长505 m。坝上闸控表孔自流式溢洪道，设计下泄流量5 000 m3/s，下游设跌水池。压力水道包括进水口，两条内径5.7 m混凝土衬砌的引水隧洞，长分别为242 m和331 m。厂房两台71 MW可逆混流式水轮机组，分别安装在高79 m、直径11.5 m的竖井内，在竖井顶部进行设备的吊运、安装、调配，并建有指挥中心。

下游梯级混凝土重力坝高45 m、长315 m，闸控表孔泄洪闸设计流量同样为5 000 m3/s，戽斗式消力池。压力水道包括进水口以及与之相接的两条独立的混凝土衬砌的引水隧洞，长分别为110 m和121 m，直径4.2 m，通向厂房。下游梯级厂房为半地下式，地下室中进行设备的吊运与装配。两条内径22 m的混凝土衬砌竖井中，分别安装了一台19.1 MW的可逆混流式水轮机。

2.5里贝拉迪欧－埃尔米达水电站

里贝拉迪欧－埃尔米达水电站位于葡萄牙北部的沃加(Vouga)河上，包括里贝拉迪欧和埃尔米达两个梯级，每个梯级都由一座大坝和一座厂房组成，总装机81 MW。其作用是调节来水和发电。平均每年发电量将达到139 GW·h，相当于每年减少CO2排放量7万t。

上游梯级里贝拉迪欧水电站包括一座混凝土重力坝，坝高74 m、长262 m。大坝溢洪道设3个闸控溢洪道，设计总下泄流量2 750 m3/s。地下压力水道从大坝上游进水口引水，引水隧洞直径5.6 m、长210 m，混凝土衬砌。极短的尾水洞与长42 m的尾水渠相接。直径22 m的混凝土衬砌的竖井式厂房深35 m，位于大坝下游110 m处，安装一台74 MW混流式水轮机，最大流量125 m3/s。竖井上方用于42 m×22 m设备的卸载和建筑物的建设。

埃尔米达水电站位于里贝拉迪欧水电站下游4 km处，混凝土重力坝高35 m、长175 m，55 m宽的开敞式溢洪道设计下泄流量2 750 m3/s。水库调节里贝拉迪欧水电站产生的涡流，使下游埃尔米达水电站流量变化最小。厂房安装两台3.5 MW的S型机组，过水流量25 m3/s。

2.6新文达三期工程2次扩建

新文达水电站位于葡萄牙北部的拉巴高(Rabagao)河上，于1951年建成并投入运行，重力拱坝高97 m，厂房安装3台30 MW冲击式水轮机组。在第1期扩建中，新建了压力水道和厂房，厂房安装了两台97 MW可逆式混流式水轮机，已于2005交付运行。目前正在实施第2次扩建，其目的是从风电增加的发电量和峰荷电力中获益。

该项目包括洞室厂房、若干竖井和长9 km的隧洞。两台378 MW异步可变速混流式水泵水轮机，年均发电量将达到1 441 GW·h，相当于每年可减少CO2排放量100万t。

压力水道从新文达水库取水，半圆形无衬砌引水隧洞直径12 m、长2 840 m。厂房后的无衬砌尾水隧洞长1 380 m，与引水隧洞断面相同，将尾水排入萨拉蒙德水库。压力水道还包括以下几个方面:

(1)上游调压室位于厂房上游390 m处，由高78 m、直径13 m的混凝土衬砌的调压井、低进水室和扩容水库组成;两条无衬砌竖井(直径5.4 m、深360 m)将调压室连接到引水隧洞。

(2)下游调压室与尾水洞相接，位于机组轴线下游95 m处，包括直径13 m、高95 m的衬砌竖井和一条近似水平的、作为扩大室的隧洞。

厂房洞室长150 m，上覆岩体厚400 m，分为主洞室和变压器洞室。主洞室22 m×101 m，最大高度55 m，可容纳两台机组和指挥控制设备、球形阀。变压器洞室(19.6 m×50 m，最大高度20 m)安置变压器及相关电气设备。

低压尾水洞保护门安装在专用的下游室，位于平行于厂房洞室的隧洞中。

两台异步可变速机组可以控制每台机组在泵水模式下功率达到90 MW，使得新文达三期工程可以向电网提供辅助性电力服务。

2.7萨拉蒙德二期工程扩建

萨拉蒙德水电站位于葡萄牙北部的卡瓦多(Cavado)河上，新文达水电站下游，于1953年交付使用。双曲薄拱坝高75 m，厂房安装两台21 MW的混流式机组。萨拉蒙德水电站的扩建将优化扩建的文达水电站的运行，提高卡瓦多河梯级水电价值。

该项目包括新建地下压力水道和地下厂房洞室，洞室安装了一台207 MW可逆混流式机组。年均发电量将达到386 GW·h，增幅达158%，相当于每年减少CO2排放量32.6万t。

压力水道包括位于大坝上游萨拉蒙德水库的进水口，一条直径8.2 m、长200 m的混凝土衬砌的引水隧洞和竖井。厂房后长100 m的过渡隧洞与高50 m、直径11.5 m的圆柱形调压室相接，调压室与长2 km、直径11.5 m的无衬砌尾水隧洞由另一条过渡隧洞相连，尾水排入卡尼卡达(Canicada)水库。为了给水泵水轮机创造合适的运行条件，需要开挖出水口外的河床。位于压力水道上游的厂房洞室长66 m、宽27 m，主洞底板埋深约175 m。露天变电站安装250 MVA、400 kV变压器。

2.8福斯图阿工程

福斯图阿水电站位于葡萄牙东北部的图阿(Tua)河上，紧临图阿河入杜罗河口。工程包括一座混凝土双曲拱坝和一座竖井式厂房，厂房内配置有两台130 MW混流可逆式机组。其主要目的是增加发电量并从风力发电增量中获益。年均发电量667 GW·h，相当于每年减少CO2排放量58.5万t。

最大坝高108 m，坝顶长275 m，大坝中部设闸控表孔自流式溢洪道，设计下泄流量5 500 m3/s，4扇宽15.7 m的闸门，下游设消力池。水库正常运行库容6 900万m3。地下压力水道长700 m，进水口位于大坝上游100 m处，两条引水隧洞直径7.5 m，长分别为580 m和630 m，混凝土衬砌。两条混凝土衬砌尾水隧洞，长83 m和103 m，从厂房通到雷瓜(Regua)水库，库边设出水口建筑物。在下游河床处开挖了一长600 m、宽55 m的渠道，以方便抽水。地下厂房由两个25 m×16 m的混凝土衬砌竖井组成，在不同高程设有连接通道，顶部设有21 m×75 m的地下安装室。

2.9弗里达奥工程

弗里达奥水电站位于北部杜罗河右岸支流塔麦加(Tamega)河上。主坝为混凝土拱坝，高98 m，下游4 km处建了一高30 m的混凝土重力坝。地下竖井式厂房安装一台238 MW混流式机组，设计过水流量350 m3/s，年均发电量295 GW·h，相当于每年减少CO2排放量10万t。

主坝坝顶长300 m，坝体中部设闸控表孔自流式溢洪道，设计下泄流量4 000 m3/s，下游设消力池。地下压力水道长度不足400 m，包括进水口、引水隧洞、厂房和出水口。引水隧洞长235 m，直径10.5 m，混凝土衬砌。地下厂房位于大坝下游180 m处，厂房型式为32 m×25 m混凝土衬砌的椭圆形竖井，顶部设了一35 m×66 m的装配车间。竖井总高度71 m。装配车间、控制室和小型开关站均布置于同一平台。

位于主坝下游4.2 km处的混凝土重力坝，最大坝高34 m，坝顶长152 m，设有闸控表孔溢洪道，设计流量4 100 m3/s。

下游大坝起调节高涡流的作用，坝址处涡流水位比常态水位高6倍，大坝的修建可以确保水流条件适合下游河谷土地利用与村民居住。

3　结语

在世纪之交，由于风力发电的显著增加、葡萄牙可再生能源发电的目标、减少国家对能源进口依赖的需求，以及拓宽就业渠道，EDP正在葡萄牙开展一项宏大的水电工程的设计和施工计划。

该计划的50%已经完成: 3项扩建项目已经运行投产，其他5个项目处于不同的实施阶段，最后一个项目计划于2016年开工。到2021年，项目实施完成后，公司的装机容量将增加2 407 MW，年均发电量将增加4 100 GW·h。

(黄丽瑾马贵生编译)

收稿日期:2015-06-05

文章编号:1006-0081(2015) 10-0003-04

中图法分类号:TV212.522

文献标志码:A