海外水电资源前期查勘识别研究

2020-12-21 18:04袁成福付建国
中国农村水利水电 2020年6期
关键词:开发性水电条件

肖 敏,袁成福,付建国

(江西水利职业学院,南昌 330013)

1 概 述

近年来,随着一带一路的推进,央企积极响应国家战略,加大对海外市场投入,尤其是环保可再生、经济效益好的水电资源开发,是央企开拓海外市场的重点[1-3]。而开发条件较好、容易识别的水电资源基本被开发或开发权被欧美财团或巴西Odebrecht等公司抢占处于待开发状态,后续多是河岸地势平缓、可利用水头低、淹没移民较多、开发条件略差的资源点[4-6]。如何识别及做好前期分析论证工作,选择合适开发的模式,促进第三世界国家水电资源开发利用,是较复杂的课题,也是央企投资海外水电市场的关键[7-9]。笔者结合个人前期查勘识别多个水电资源的经验教训,基于研究项目原规划设计资料,同时借助Google卫星地图分析判断,通过对项目来源分析、现场查勘及收资情况分析、建设条件分析(水文情况及地质条件)、建设规划(开发方式、正常蓄水位及装机容量初选)、枢纽建设方案初选(坝址、坝型及枢纽布置初选)、施工组织设计、投资效益等几个方面深入探讨,梳理总结出海外水电资源查勘识别及可开发性分析论证有效方法: 对于水电资源信息真实性的分析,首要是收集欧美国家原水电规划资料,技术识别的关键点是淹没移民问题,可借助Google卫星地图分析判断,通过差分全球定位系统DGPS完成代表性坝址左、右岸多个控制点的高程测量及相应河底高程(其中河床部分采用水面高程-探杆测深)、河面高程的测量,以确认坝址可壅水高度,并与原规划材料对应,如地形具备规划的筑坝壅水条件,后续就需水文及其他条件。

海外投资项目 与国内差异大的方面要引起高度重视:施工场地的治安情况、当地政策、建筑材料及物资设备来源、施工用电、交通运输条件及劳动力政策等与国内差异大,每一项均关系到工程进度、投资造价及施工安全等,需着重查勘识别。

2 项目来源分析

中国央企走向海外,开始不熟悉当地情况,必然需要中间人引荐给当地流域管理机构、政府或能源开发公司,以获取水电资源开发信息,或者由中间人直接提供项目信息。由于多数待开发区域经济落后,其当地流域管理机构、政府或能源开发公司水电专业人员少,提供的资源开发信息难免不真实,或与实际情况明显不符,中间人提供的资源信息还有可能掺杂个人目的,虚假信息可能性大,故识别项目信息的真实性是关键的第一步,也决定后续查勘等工作是否需要开展。

分析项目来源的真实性,主要通过两方面,一是研究项目原规划设计资料;二是借助Google卫星地图分析判断。

非洲尼罗河(River Nile)、刚果河(River Congo)、尼日尔河(River Niger)、赞比西河(Zambezi River)、宽扎河(Cuanza River)、鲁菲吉河(Rufiji River)、库内内河(Kunene River)、克罗斯河(Cross River)及东南亚湄公河(River Mekong)、伊洛瓦底江(Irrawaddy River)、印度河(Indus River)等大中型河流及其主要支流的水电资源在1950-1970年代多由欧美葡萄牙、瑞士等国家规划过,且留下了文字资料,并选择开发条件优越的资源点建成----如赞比西河上的卡布拉巴萨水电站(库容650 亿m3,设计装机容量415 万kW ,现装机242.5 万kW,1975年南岸电站运行)[10]及卡里巴水电站(Kariba Gorge,库容1 806 亿m3,装机容量222 万kW,后期扩容4台机、72 万kW,1955年动工,1959年一期工程完工),库内内河的鲁阿卡纳(Ruacana)瀑布电站(装机34.7 万kW,1978年建成运营)等[11]。1980-1990年代,随着日本经济的对外扩张,其对东南亚及非洲部分河流水力资源也进行了规划复核,其成果与欧美国家规划成果基本符合,但不如欧美国家规划成果系统全面[12]。故对于水电资源信息真实性的分析,建议首要是收集欧美国家原水电规划资料,其规划成果不一定是流域性的,但待开发的资源点基本不会缺失;如果1950-1970年代规划成果没有中介提供的资源点信息,虚假信息的可能性极大,笔者不建议开展现场查勘等下步工作。如欧美国家1950-1970年代规划成果涵盖了该资源点信息,一般该资源信息是真实的,需要的是查勘识别及可开发性分析论证,一般分为商务(开发权)识别及技术识别。

商务识别主要是对开发条件较优越----高水头、大流量、淹没移民少的资源点,其开发权基本为欧美、巴西等财团抢占了,其投资开发需付出巨额的资源费,且部分存在电力消纳问题,如何商务识别本文不论述,但本文论述的技术查勘识别及可开发性分析方法,可作为商务决策的基础。

本文重点探讨的是需技术识别的资源点,开发条件不明朗----低水头、大流量、淹没移民多,如东南亚的湄公河下游、西非的Niger River干支流,开发的制约因素主要为淹没移民问题,可开发性不是非常明显,但资源点未被抢占,查勘识别及论述清楚其可开发性,对于央企响应中央号召,积极推进一带一路战略,尤其重要。

基于低水头、大流量、淹没移民多的项目可开发性不明朗,故需进一步深入研究。项目可开发性研究的第二步是----借助Google卫星地图分析判断。通过Google卫星地图,一是可初步查看资源点的建库地形条件与规划成果是否对应,二是查看资源点坝址、库区的人口及基础设施分布情况,初步判断该资源点的开发条件。

一般情况下,原规划有的资源点在Google卫星地图上基本能找到与之对应的建库地形条件;但Google卫星地图只能初步判读是否具备壅水筑坝条件,其地形与实际地形可能误差3~5 m。对于低水头河床径流式水电站,误差3~5 m对投资收益率可能有颠覆性影响,故还需进一步现场查勘识别及分析判断等。地形具备壅水筑坝条件还不足以表明项目具备可开发性,由于20世纪的水力资源开发规划至今有50多年时间,经济发展和人口增长,资源点的坝址、库区人口及基础设施分布可能发生了变化。如资源点坝址处及库区居民非常密集、形成了城市的,此处基本就不具备开发性,后续只能分析是否存在原规划分级开发的可能性。如果Google卫星地图显示资源点的坝址处及库区有一定的居民分布,但分布的居民相对有限,计入其征地移民投资(类比周边其他工程),项目仍可能具备投资价值,则需进一步去现场查勘收集资料及分析判断。

3 前期查勘识别的步骤及方法

基于Google地形与实际地形可能误差3~5 m,对于低水头河床径流式水电站,在Google卫星地图分析判断的基础上,有必要现场查勘及收集资料分析识别,以进一步分析判断资源点的可开发性。查勘及收集资料主要目的是:一是摸清项目开发条件,包括水文条件、地形条件、建坝地质条件、枢纽布置条件、施工条件(施工场地地形条件、治安情况、施工导流条件、建筑材料及物资设备来源、施工用电、交通运输条件及劳动力政策)、电力输送条件及电力市场情况等;二是查清项目开发制约因素,及拟定项目可开发性分析的主要因素。

对于低水头、大流量的资源点,现场查勘及收资尤其重要,笔者一般通过差分全球定位系统DGPS完成代表性坝址左、右岸多个控制点的高程测量及相应河底高程(其中河床部分采用水面高程-探杆测深)、河面高程的测量,以确认坝址可壅水高度,并与原规划材料对应。如地形具备规划的筑坝壅水条件,后续就需水文及其他条件。

3.1 水文条件查勘

对于水文条件,笔者建议尽可能收集本流域距坝址最近的、有代表性的水文站实测径流资料,并插补得到系列年逐月径流,分析判断水文径流的变化趋势,并结合地形条件,分析可装机规模。

如果该资源点可装机规模满足投资期望,也满足投资国的能源需求,则进一步研究建坝地质条件、枢纽布置条件、施工场地地形条件、施工导流条件等,上述各项查勘识别及分析判断基本与国内水电资源开发相同,此处不赘述。但施工场地的治安情况、建筑材料及物资设备来源、施工用电、交通运输条件及劳动力政策等与国内差异大,每一项均关系到工程进度、投资造价及施工安全等,需着重查勘识别。

3.2 现场施工条件查勘

施工场地的治安情况查勘,除需调查坝址区的安全形势,同时还需调研设备物质运输路途的安全形势,如安全形势不佳,工程投资估算需额外考虑施工现场安保费用、人员进出安保费用、物资设备运输保险费及物资运输延误对工程投资影响等。

建筑材料及物资设备来源亦是查勘的重点,由于东南亚及非洲经济较落后,其水泥、钢筋等建筑材料多匮乏,很多需要进口,查勘调研需调查水泥、钢筋、设备、物资等来源、运输路径、运输时间、价格及税费等。建筑材料如当地能开采,也需查勘清楚建材的性状、储量等是否满足要求,开采条件如何,同时需调查清楚料源征地费用、炸药费用及料场对外交通等。

东南亚及非洲交通相对落后,可开发性论证很重要的一项是交通运输条件查勘。因为资源点所在国不像我国公路铁路网络完善,大型机电设备进入其国家后,基本只能靠公路运输,运输道路的条件、途中跨河交通等是否满足设备运输要求,是否需要改建,改建需要的费用等,均需查勘调研清楚,且计入项目的投资估算。

对于施工用电,由于东南亚及非洲电力匮乏,建议投资估算中施工及生活均考虑采用柴油发电,但需收集柴油供应价格及供应强度是否满足要求。

3.3 政策条件查勘

对于工程施工,海外工程还需调研该国家的劳动力政策。非洲及东南亚工人熟练程度差,且工作多准点上下班,不加班,工程能从国内配备高素质劳动工人的比例,决定着工程进度,进而影响工程投资估算等,所以需查勘调研清楚。至于电力市场消纳问题,需要考虑的是电力公司或其国家能否提供购电合同及上网电价的多少、结算货币及投资利润政策、外汇政策等。建议购电合同明确以美元结算电价,投资利润转出不受控,电力消纳问题就好处理,也不存在当地货币贬值影响投资收益的风险。

3.4 输电工程投资查勘

非洲及东南亚国家电网不完善,电力发展规划没有或明显过时。不同电力输送条件,对投资影响非常大;如某国装机几十万kW水电站输电线路长600~700 km,输电工程投资费用太高,如不能与其他电源分摊,对该项目投资收益率影响很大,也是能否投资的关键之一。

3.5 淹没征地及移民查勘

对于低水头、大流量水电资源,现场查勘还有最重要的一项工作----征地移民调查,是项目开发的制约因素,也是项目查勘识别及可开发性分析论证的重点难点。如何通过1~2次查勘查清不同水位的征地移民规模,为选定合适的开发方案奠定基础,是较困难的课题。笔者成功的经验是,征地移民查勘重点是查勘集中居民点,主要是非洲及东南亚国家条件落后,很多还有恐怖袭击及种族矛盾,多是集中居住,查清集中居民点情况,征地移民基本就查清楚了。为查勘有的放矢,笔者先通过Google卫星地图查坝址及库区居民点的分布,然后规划好查勘线路,这样不至于遗漏。

去集中居民点查勘时,笔者亦带上差分全球定位系统DGPS,对集中居民点勘测不同水位情况的淹没范围,入户调研并调查典型户人口数量,结合Google卫星地图调查的不同水位时淹没影响居民户数,就可以在较短时间,查清淹没移民情况。笔者曾利用这个方法,7天时间完成库区150 km范围、10个受蓄水影响的集中居民点高程测量及可能受蓄水影响的居民数量的初查,为蓄水位比选奠定了坚实的基础。

4 结论与建议

(1)进行水电资源信息真实性分析。首要是收集欧美国家原水电规划资料,待开发的资源点基本不会缺失,如果1950-1970年代规划成果没有中介提供的资源点信息,虚假信息的可能性极大,笔者不建议开展现场查勘等下步工作。

(2)技术识别的方法:水文条件,尽可能收集本流域距坝址最近的、有代表性的水文站实测径流资料; 施工场地的治安情况查勘,除需调查坝址区的安全形势,同时还需调研设备物质运输路途的安全形势; 水泥、钢筋等建筑材料多匮乏,很多需要进口,查勘调研需调查设备、物资等来源; 运输道路、途中跨河交通等是否满足设备运输要求; 海外工程还需调研该国家的劳动力政策;购电合同明确以美元结算电价,投资利润转出不受控,电力消纳问题就好处理; 输电工程投资费用太高,能不能与其他电源分摊,也从水文、现场施工、政策、输电、征地移民等方面入手进行技术识别是能否投资的关键之一。

(3)未开发的制约因素主要是淹没移民、电力消纳、资金缺乏、政局不稳及环保问题等影响。

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