国外水电纵览
中北美洲篇(四)
年均降雨量为2 700 mm。人均用水量约为884 L/d。
运行中大型坝有13座,其中土石坝为5座,混凝土坝为6座,混凝土面板堆石坝为2座。所有水库总库容约为11 km3。目前在建高坝有2座,位于巴拿马和哥斯达黎加接壤处,均用于水力发电。
截止2011年,该国拥有总装机约2 000 MW,其中水电装机占44%,其他常规热电装机占56%。2010年,该国主电网峰值需求为1 222 MW,总发电量为7 244 GW·h,其中水电为3 971 GW·h,燃油发电为3 273 GW·h。同年,该国总用电量为6 885 GW·h,从其他中美洲国家进口电力71 GW·h,出口电力39 GW·h。
据评估,该国拥有水电蕴藏量为26 147 GW·h/a,技术及经济可开发量为11 577 GW·h/a,目前正在开展重新评估工作。
目前该国运行中的水电装机为820 MW,潜在水电站场址57座,预计总装机可达2 581 MW。
2013年,哥伦比亚EPM公司批准投资5 700万美元,用于开发伯尼克(Bonyic)水电站项目(30 MW)。由于隧洞坍塌,装机120MW的埃斯蒂(Esti)水电站自2010年末已停止发电,目前正在开展修复工作。装机225 MW的钱吉诺拉(Changuinola)水电站近期将完工。2011年末,巴霍弗里奥(Bajo Frio)水电站的开发商获得1.55亿美元的担保贷款,用于修建装机58 MW的径流式水电站。2013年初,多斯马雷什(Dos Mares)水电站(118 MW)第3台和最后1台机组全部投运。
运行中的小水电站有10座,总装机约为52 MW。
年均降雨量约为3 350 mm,人均用水量约为147 L/d。2011年,该国总用水量约为0.008 km3,其中工业用水占30.84%、居民生活用水占56%等。目前运行中的大型坝有1座,主要用于供水。
该国所有电力均为进口柴油发电,拥有1个电网系统。2011年,总用电量为333.375 GW·h,其中居民生活用电约占34%,工业用电占5.63%,其他占60.33%。
人均用电量约为1 819 kW·h/a。未来10 a,预计电力需求年增长率为1.45%。目前该国约90%的人口有电力供应。
2011年,主电网峰值需求为60.3MW,平均基荷为30.742 MW。居民生活用电及工业用电的税前平均电价分别为33美分/ kW·h和37美分/ kW·h。
目前该国正在开展水电开发潜力研究。同时,开展了1座风电场(12 MW)和一些光伏试点项目的规划研究工作。
计划修建1座新型双燃料电站,并在该电站安装两台瓦锡兰18V50DF机组。此外,计划在屈勒德萨克(Cul De Sac)电站安装一台瓦锡兰12V46机组(10.2 MW)。
年均降雨量为2 000~6 000 mm,年均总径流量为2 000~5 000 mm。城市和农村地区居民生活人均用水量分别为146 L/d和127 L/d。
目前,该国拥有总装机52.8 MW。2012年,总发电量为143 GW·h,而总用电量为128 GW·h。其中化石燃料发电约占83%,水电约占17%。同年,主电网峰值需求为20.63 MW,平均基荷为9.96 MW。
未来15 a,预计电力需求年增长率约为4%。2011年,该国税前平均电价为36美分/kW·h。
运行中的水电站有5座,总装机5.62 MW,年均发电量约为24 GW·h。2012年,水电站发电量为24.7 GW·h,约占该国总发电量的17%。役龄超过40 a的水电装机约35%。运行中的水电站平均发电成本约为0.03美分/ kW·h。另已规划水电装机1.1 MW。
正在制定环境影响评价框架。目前按照国际标准,对新开发项目进行环境影响评价。目前优先开展柴油发电站扩容项目。同时计划新建1座、扩容2座微型水电站。中国城镇供水协会(CWSA)正考虑修建大坝,为用户提供可靠水源。
目前有4座大型坝(其中2座坝高不小于15 m)用于蓄水,所有水库总库容为0.05 km3,居民人均用水量约为590 L/d。
主要能源资源为石油和天然气,各占约50%的份额。发电主要依靠天然气,年均总用电量约4 500 GW·h,人均年用电量约为3 500 kW·h。未来10 a,预计电力需求年增长率为3.6%。目前,该国拥有总装机1 178 MW。
在美国,负责水资源开发及管理的机构主要有美国陆军工程兵团(USACE)、美国垦务局(USBR)、国家自然资源保护局(NRCS)及田纳西流域管理局(TVA)等。美国能源部(DOE)负责能源生产与利用,联邦能源管理委员会(FERC)负责批准、管理非联邦水电项目的建设运行。
在2006年颁布的《大坝安全法》中,重新认定了现存大坝名册,由USACE联合全美大坝安全联合会(ASDSO)负责维护现有大坝。2010年,美国现存大坝数据库中包含84 134座大坝,平均役龄为53 a。坝高超过15 m的大坝有6 294座,超过30.5 m的有1 668座,超过61 m的有488座,坝高低于4.6 m的有18 476座。约28 000座大坝主要用于旅游,约15 000座大坝用于防洪。其中,联邦政府拥有3 225座大坝,而各州地方大坝安全机构负责管理约68 000座大坝。
由于经历了长期的大面积干旱,用水和蓄水成为美国的重大问题。在加利福尼亚州圣地亚哥的圣文森特(San Vicente)大坝加高工程中,采用最新的碾压混凝土施工方法来增加水库库容(18 700万m3)。圣地亚哥水利局负责监督大坝加高的全过程。
为解决旱情、保护南内华达州主要水库密德湖(Lake Mead),南内华达水资源管理局(SNWA)董事会于2005年提出新建一个饮用水进水口的建议。进水口建成后,SNWA将能继续利用科罗拉多河,使湖面高程维持在海平面以上304 m,从而解决因湖面水位下降引起的水质问题。
为满足行业大坝安全标准,即FERC颁布的设计标准,该国正在对若干大坝项目进行升级改造,比如通过在俄克拉荷马州的坎顿(Canton)大坝新建辅助溢洪道,以增加其泄洪能力;修复缅因州西部穆斯卢克梅贡蒂克(Mooselookmeguntic)湖上的大坝等。另外,为确保通航能力,还对宾夕法尼亚州埃尔斯沃斯(Emsworth)湖的主要渠道进行了修复。
美国电力行业由常规和非常规电力公司组成,包括能源服务供应商、能源市场参与者、独立电力生产商(IPPs)和热电厂(CHPs)。电力公司包括私有电力公司、州电力公司、联邦国家电力公司和农村电力合作社。目前美国拥有3100多家电力公司,其中国有公司2 012家、合作社888家和私有公司232家等。以往,大多数大型国有电力公司直接整合若干私有公司,在指定的服务领域为所有用户提供发电、输配电和零售能源服务。然而目前,该行业的结构发生了巨大变化。
2012年,美国总发电量为4 054 TW·h,略低于2011年。2003~2013年,美国主要发电能源(煤、天然气和原子能)的发电量约占该国总发电量的85%。在西北太平洋沿岸等地区,借助价格优势,水电成为主要能源。2009~2010年,常规水电占该国总发电量的比例由6.9%降为6.2%,而2012年约占7%。
水电约占美国可再生能源发电量的70%。截止到2013年,美国拥有水电装机容量100.4 GW,其中常规水电站装机容量为79.5 GW,抽水蓄能电站装机容量为20.9 GW。通过USBR、USACE和TVA,联邦政府控制装容量机42 000 MW。据估计,到2025年,美国将新增装机40 GW。
2012年,居民、商业及工业税前平均电价分别为11.8,10.32美分/kW·h和6.89美分/kW·h。
继加拿大、中国和巴西之后,美国是世界上超级水电大国,2003~2013年内,水电平均约占美国总发电量的6%。在现有的84 000座大坝中,约3%主要用于发电。
2012年,常规水电站发电量为276.535 TW·h,抽水蓄能电站发电量为18.197 TW·h。目前美国拥有非联邦所有水电站有2103座,总装机约为58 GW;联邦所有水电站有163座,总装机约为42 GW。
USACE的研究表明,如果所有潜在坝址得以充分开发,美国水电装机可达512 GW,剩余技术可开发量约为150 GW,经济可开发量约376 000 GW·h/a。
美国正在对若干水电项目升级改造。另外,一些项目还新增了发电机组。DOE最新研究表明,54 000多座未安装水电机组的大坝项目,拥有潜在水电装机12.1 GW。目前,若干升级水电项目已开始运行,其中包括坝高73 m的安德森(Anderson)土石坝、装机314 MW的约翰基(John Keys)抽水蓄能电站和装机4 212 MW的大古力(Grand Coulee)水电站等。
阿拉斯加州苏西特纳河下沃塔那(Watana)方案已于2011年启动设计施工。美国市政电力近期启动了俄亥俄河上装机35 MW的水电站。此外,美国将不断加大可再生能源的开发力度,小水电、风能、太阳能、生物能及地热能发电量可满足美国能源需求的一部分。2013年中期数据显示,美国目前拥有风电总装机为45.7 GW。
在美国,发电必须遵守严格的环保法规。为满足环保要求,电站投资者需要花费数十亿美元用于研发降排技术。尽管如此,根据美国环保局的数据,目前工业化石燃料燃烧仍是空气排放物的主要来源。此外,美国是研究开发水电站鱼类保护技术的领先国家。
未来20a,美国需要新建许多电站,大多为燃气发电站,石油发电站可能不会超过1%。由于受众多法规及环境问题制约,水电开发将继续受限。对于新建电站及风电等可再生能源项目,电力输送问题将成为主要的制约因素。能源储存已成为解决能源使用问题的潜在途径。
在减少对石油的依赖、降低温室气体排放及创造就业机会等方面,水电开发发挥着重要作用。
(唐湘茜 编译)
2015-03-10
1006-0081(2015)05-0039-03