歐洲水電開發(fā)綜述

[美國]D.阿普萊亞德

歐洲水電開發(fā)綜述

[美國]D.阿普萊亞德

歐洲地區(qū)水電產(chǎn)業(yè)已發(fā)展得相當成熟,水電開發(fā)已達到了相當高的程度,增長前景并不樂觀是共識。然而,近幾年歐洲水電市場仍繼續(xù)保持活力,表明其水電產(chǎn)業(yè)仍在良好發(fā)展的軌道上。對挪威、德國、奧地利、瑞士等部分歐洲國家的水電開發(fā)現(xiàn)狀及前景作了介紹。

水利綜合開發(fā);開發(fā)綜述;歐洲

1 概 述

國際水電協(xié)會(IHA)的最新報告顯示,全世界水電總裝機容量估計為 860～950 GW,其中歐洲擁有大約 260GW。顯然,歐洲是世界上擁有水電裝機容量最大的地區(qū)。

在 IHA的這份報告中,其他一些地區(qū)的水電裝機容量格外引人注目。如東亞水電開發(fā)迅猛發(fā)展,并且在未來 3 a內(nèi)有望占據(jù)領(lǐng)先地位,南美的水電發(fā)展也很迅速。另外,IHA預(yù)計全球抽水蓄能裝機容量達 127～150GW,且在未來 5 a左右的時間里,抽水蓄能裝機容量預(yù)計會增加 60%。

總體而言,根據(jù) 21世紀可再生能源政策中心(REN-21)《全球可再生能源狀況報告》,大型水電開發(fā)的增長率在 2009年較為平緩,但是由于水電發(fā)展已經(jīng)相當成熟,而且基數(shù)相當大,因此 3%的增幅已非?？捎^。21世紀可再生能源政策中心相信,相比 2008年,2009年和 2010年的水電設(shè)備訂單數(shù)量呈下滑趨勢,而 2011年的訂單數(shù)量又有所反彈,所以有充足的理由相信 2010～2020年的訂單數(shù)量會超過 2000～2010年。

報告認為,即便如此,2009年新增的 31GW使水電裝機總量得到了提高,并使之在所有可再生能源產(chǎn)業(yè)中僅次于風能。此外,該年度對大型水電項目的投資大約有 400～450億美元。

報告還指出,在一些水電較發(fā)達的歐洲國家,許多水電站已運行 30～40 a,目前的水電開發(fā)主要集中在得到再次許可與授權(quán)的項目以及電站擴容等方面。2009～2010年的水電市場活動也強有力地證明了這種推斷。正如該報告所表明的一樣,一些市場正呈現(xiàn)出局部投資熱點。

2 挪 威

早在 2010年 10月,挪威海德魯(Norsk Hyd ro)公司(發(fā)展鋁業(yè)和可再生能源)就曾表示挪威水電市場正呈現(xiàn)積極健康的發(fā)展態(tài)勢,并宣稱在未來 4 a多的時間里計劃投資約1.41億美元(以 2010年物價,下同),用來升級挪威東南部泰勒馬克(Telemark)省尤坎(Rjukan)市的水電系統(tǒng)。該水電系統(tǒng)包括五大電廠:弗略斯圖爾(Fr?ystul)、韋莫克(Vemork)、薩海姆 (S?heim)、莫弗拉特 (Mofl?t)和梅爾(M?l),年發(fā)電量約為 3 TW·h,約占該公司年發(fā)電量的 30%。該計劃包括升級航道、新建斯卡福斯(Skarfoss)大壩、安裝新的控制系統(tǒng)和配電裝置、維修發(fā)電機和水輪機。

挪威海德魯公司稱:必須始終確保電力系統(tǒng)的安全運行。該工作計劃旨在維持電廠的安全級別,降低因可能發(fā)生故障和斷電而導(dǎo)致潛在發(fā)電量損失的風險。

該項工程于 2011年開始,計劃 2015年完工。2012～2014年,分別需要有 16周的停電期,在停電期要求 5家電廠全部關(guān)閉。

2011年秋季,挪威海德魯公司將著手霍爾斯布魯(Holsbru)工程建設(shè)。工程主要包括兩條引水隧洞的爆破開挖,將霍爾斯布魯瓦滕(Holsbruvatn)和勞斯多拉(Rausd?la)兩個湖泊的水引向蒂因(Tyin)水電站。新引水隧洞的開通,將使挪威海德魯公司可以利用先前未曾利用的水資源,恢復(fù)蒂因水電站2004年已停用的兩臺發(fā)電機組,并可增加 84 GW·h的發(fā)電量,這樣該電站的發(fā)電總量將超過1 600 GW·h。該項目預(yù)計投資約 3 170萬美元。

此外,挪威政府特許挪威海德魯公司在奧揚內(nèi)(?yane)興建一座水電站,在伊爾瓦滕(Ilvatn)興建一座發(fā)電能力為 113 GW·h/a的抽水蓄能電站。如果獲得監(jiān)管部門批準,該公司將在 2012年開工,以期于 2015年中期使電站并網(wǎng)發(fā)電。同時 98 GW·h/a的奧揚內(nèi)水電站預(yù)計于 2012年年中開始興建,工期 2 a。挪威海德魯公司現(xiàn)在年均發(fā)電量為94 TW·h,通過上述工程的實施,將達到使發(fā)電量提高 10%的目標。

福伊特(Voith)水電公司在挪威最大的交易是一份價值 7 020萬美元的合同,該合同是為從 1922年開始投運發(fā)電的羅諾斯福斯(Raanaasfoss)工程提供并安裝 6臺新發(fā)電機組。這份與格羅馬(Glomma)發(fā)電公司(Kraftproduksjon AS)簽訂的合同包含提供并安裝整套的機電設(shè)備(每臺裝機15.5 MW的軸流定槳式水輪機)。首臺機組定于 2012年 12月投運,最后一臺將于 2016年春投運發(fā)電。

2010年 12月,挪威能源和圖薩(Tussa)通信公司委托雷恩鮑爾公司(Rainpower ASA)為 4座小水電站提供水輪發(fā)電機組。這 4座水電站建在厄什塔(?rsta)市,總合同額約 660萬美元。發(fā)電機組包括4臺帶引水管道的立式?jīng)_擊式水輪機、主控閥門和發(fā)電機,分別安裝在新建的斯坦達爾(Standal)、維達爾(Viddal)、達勒耶爾德特(Dalegjerdet)和德勞拉(Draura)4座小水電站,預(yù)計 2012年春投入運行,年發(fā)電總量約為 50 GW·h。

3 德國和奧地利

德國是世界上水電開發(fā)程度較高的國家。根據(jù)德國聯(lián)邦環(huán)保部、自然保護和核安全部(BMU)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2009年德國水力發(fā)電量超過 19 TW·h,約占全國總發(fā)電量的3.3%。而其現(xiàn)代化的水電工程仍在繼續(xù)為增加發(fā)電量提供可能。

埃德爾湖(Edersee)上的瓦爾德克(Waldeck)一期抽水蓄能電站就是一個近期的例子,該電站于2010年 4月底正式投產(chǎn)。德國 E.ON水力股份有限公司投資約 5 200萬歐元(約合 6 880萬美元),為這座建于 20世紀 30年代的電站進行升級改造。福伊特水電公司和德國土建承包商比爾芬格伯格(Bilfinger Berger)公司共同負責建造一座裝機 74 MW新電站,對電站的上庫進行了整修,對老電站的2臺機組進行了現(xiàn)代化改造。

由德國巴登 -符騰堡州能源公司(EnBW)和法國電力集團(EDF)各占 50%股份合資運作位于萊茵河上的伊費策姆(Iffezheim)抽水蓄能電站,其 4臺水輪機組裝機110MW,自 1978年投運以來,年發(fā)電量達 740 GW·h。目前正在進行擴容改造,第 5臺機組裝機 38.5MW,將于 2012年并網(wǎng)發(fā)電。該工程計劃總投資 9 000萬歐元(約合1.192億美元)。安德里茨水電(Andritz Hydro)公司簽訂了 2 500萬歐元(約合 3 310萬美元)的合同,負責供應(yīng)機電設(shè)備,新機組定于 2011年秋季啟用。

該工程完工后,將使電站的發(fā)電功率增加到150 MW,也將使伊費策姆抽水蓄能電站成為萊茵河上最大的水電站,其年平均發(fā)電量將增加至 860 GW·h左右。

法國電力集團總裁兼首席執(zhí)行官 P.嘉德奈(P.Gadonneix)高度概括了水資源在該公司戰(zhàn)略中的作用,并稱伊費策姆電站的擴容“形成了一個旨在發(fā)展可再生能源(尤其是水資源)的集團戰(zhàn)略的一部分,代表著法國電力集團在世界上開發(fā)的主要可再生能源。”

在德國的鄰國奧地利,一批修復(fù)更新工程項目正在進行。例如,福伊特水電公司將修復(fù)在 2009年夏因火災(zāi)受損的勒東德(Rodund)二期抽水蓄能電站。已安排更換自 1976年以來投入使用的發(fā)電機組,福伊特水電公司供應(yīng)的設(shè)備包括一個可逆式水泵水輪機,空氣冷卻式發(fā)電機以及相關(guān)的配套設(shè)備。

該工程從科普斯(Kops)、錫爾夫雷塔(Silvretta)、盧埃內(nèi)爾(Luenersee)和費爾蒙特(Vermuntsee)水庫取水,可利用水頭 350m,裝機容量從 276 MW增加至 295 MW。

奧地利裝機 480 MW的林貝爾格(Limberg)二期工程也在建設(shè)之中。韋爾班德(Verbund)水電公司擁有電站前 2臺混流式機組的運營權(quán),定于 2011年投入運行,商業(yè)運作預(yù)計于同年年底全面開展。

該電站位于薩爾茨堡(Salzburg),利用兩座已建成的水庫:莫瑟博登(Mooserboden)水庫和瓦瑟法爾博登(Wasserfallboden)水庫,安德里茨維奧技術(shù)(Andritz VA Tech)水電公司供應(yīng)電動發(fā)電機、勵磁系統(tǒng)和隧道鋼襯的設(shè)備材料。福伊特水電公司則供應(yīng)水泵水輪機和調(diào)節(jié)器;工程修建在已有 50 a歷史的站址上,林貝爾格二期工程的裝機容量將在卡普倫(Kaprun)水電計劃的基礎(chǔ)上翻一番多,從 353 MW增加到 833 MW,項目投資3.65億歐元(約合4.832億美元 )。

此外,安德里茨水電公司為格拉茨(Graz)南部的戈森多夫(G?ssendorf)和卡爾斯多夫(Kalsdorf)新建電站提供設(shè)備。按照與施泰爾馬克(Steiermark)能源公司簽訂的 2 800萬歐元(約合 3 710萬美元,以 2010年物價)的合同,安德里茨水電公司將提供并安裝 4臺燈泡式水輪機、調(diào)速器、發(fā)電機和勵磁系統(tǒng)。這兩座水電站裝機容量均為 20 MW,由施泰爾馬克能源公司和韋爾班德水電公司共同出資建造,總投資1.56億歐元(約合2.066億美元)。

4 瑞 士

水電工程擴建改造是阿爾卑斯地區(qū)國家一個持續(xù)的主題,其中包括 2010年瑞士公用事業(yè)后萊茵電站(KHR)股份有限公司完成的改造項目。根據(jù)與福伊特水電公司簽訂的3 200萬歐元(約合 4 240萬美元)的合同,將于 2016年完成 13臺發(fā)電機組的全部檢修工作。

KHR發(fā)電廠擁有 4座水電站,錫爾斯(Sils)(4臺裝機 60 MW的發(fā)電機組)和巴倫布格(Baerenburg)(4臺裝機 55 MW的發(fā)電機組)電站安裝的是垂直高壓混流式水輪機;費雷拉(Ferrera)電站安裝的是帶電動發(fā)電機的水平式抽水蓄能機組 (3臺裝機 63MW的水輪機,總抽水容量為 90 MW);而圖西斯(Thusis)是一座小電站,裝有 2臺機組:分別為2 MW和 4MW。

2009年末 ABB公司從林特利默恩電站公司(Kraftwerke Linth-Limmern,KLL)獲得在瑞士東部新建一座抽水蓄能電站的合同,合同額為1.2億美元。

林塔爾利默恩(Linthal-Limmern)電站建在一個地下洞穴中,將水從下庫利默恩(Limmernsee)水庫泵到上庫穆特(Muttsee)水庫,兩庫高差為 600 m。電站安裝 4臺發(fā)電機組,預(yù)計第 1臺機組將于 2015年投入運行。ABB公司將提供工程所需的電氣設(shè)備,包括變壓器、中壓開關(guān)設(shè)備、儀器儀表和自動化系統(tǒng)設(shè)備。

阿克斯珀股份有限公司(Axpo AG)和瑞士格拉魯斯(Glarus)州在能源公共利用方面的合作伙伴KLL公司管理著幾座水電站,新增加的1 000MW裝機容量將總裝機容量提高近 4倍,達到 1 460 MW。

地下廠房包括 4臺裝機 250 MW的可逆式混流水泵水輪機和 4臺 280 MVA的立式異步電動發(fā)電機組。阿爾斯通水電(Alstom Hydro)公司為工程提供所需設(shè)備,設(shè)備費用約17.7億美元,這些設(shè)備將于2015年交付使用。

這是最近阿爾斯通水電公司在瑞士簽署的第 2個關(guān)于變速抽水蓄能電站的合同。2009年 5月,該公司還獲得過1.25億歐元(約合1.655億美元)的合同,合同包括為裝機 628 MW的德朗斯(Nant de Drance)電站提供 4臺裝機 157 MW的立式混流可逆水輪機,4臺 170 MVA的立式異步電動發(fā)電機組等設(shè)備,以及現(xiàn)場交貨、安裝、監(jiān)理和調(diào)試。此外,2010年 6月,該公司與科孚德(Converteam)公司簽訂了 2 500萬歐元(約合 3 310萬美元)的合同,由科孚德公司為德朗斯電站和林塔爾電站提供變速驅(qū)動器。

瑞士每年的發(fā)電量約為 66 TW·h,其中水電的發(fā)電量占 50%以上。然而,由于需求增加,設(shè)備老化,從現(xiàn)在到 2035年這段時間,每年需要增加 25～35 TW·h的發(fā)電量。

5 公共事業(yè)推動水電發(fā)展

在水電工程如火如荼的開發(fā)活動中,從幾個工程實例就可以管窺歐洲正在經(jīng)歷的水電建設(shè)是何等的波瀾壯闊。然而促使水電工程修復(fù)與更新的顯然是公共事業(yè)領(lǐng)域,在許多情況下,公共事業(yè)領(lǐng)域在歐洲能源領(lǐng)域中也扮演著重要的角色。法國電力集團P.嘉德奈在談到其公司水電發(fā)展的宏偉藍圖時興致勃勃、滔滔不絕。無獨有偶,西班牙伊維爾德羅拉(Iberdrola)公司董事長 I.加蘭(I.Galán)在最近一次公司會議的發(fā)言中也描繪了該公司 2011年的發(fā)展藍圖,他強調(diào)公司將繼續(xù)抓好在西班牙的幾個重大項目建設(shè),如位于巴倫西亞(Valencia)附近的拉穆埃拉(La Muela)水電站,其裝機容量將增加到2 000 MW,使其成為歐洲大陸最大的抽水蓄能電站。還有葡萄牙的大型水電開發(fā)項目——達美嘉(Támega)河上游的水利樞紐,其裝機容量超過1 000 MW。

伊維爾德羅拉公司已經(jīng)制訂了一份計劃,到2012年,計劃投資約 90億歐元(約合 122億美元)開發(fā)水電項目和其他可再生能源,其中大部分投資在英國和西班牙。為了支持 2009年的投資,歐洲投資銀行(EIB)同意放貸 3億歐元(約合4.487億美元),為現(xiàn)有水電站增建 3座抽水蓄能電站的項目提供資金幫助。該公司表示,計劃使公司能夠繼續(xù)保持可持續(xù)增長,并充滿信心地繼續(xù)向未來的水電市場進軍。

此外,為了平衡 2010年的國家預(yù)算,挪威政府在給議會的提案中提出,力爭在挪威國家電力公司(Statkraft SF)增加約 23億美元的投資。

在水電開發(fā)市場中,歐洲享有得天獨厚的條件:有主要公共事業(yè)集團做后盾,有多渠道的投資,有一個水電工程擴建、再授權(quán)的多元化市場,還有靈活多樣的水力發(fā)電模式。在此背景下,即使歐洲市場一旦失去了世界最大水電裝機基地這樣一個令人仰慕的地位,但它似乎仍將在全球水電市場中占有重要的位置。

唐湘茜 譯自美刊《世界水電評論》2010年第 12期

馬貴生 校

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