非洲十大水電工程概覽

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戰(zhàn)略與規(guī)劃

非洲十大水電工程概覽

對非洲十大已建和在建水電工程，即阿科松博壩，阿斯旺壩、卡霍拉巴薩壩、吉貝Ⅲ水電站、復(fù)興大壩、英加Ⅱ大壩、英加Ⅲ大壩、因古拉抽水蓄能電站、卡里巴壩以及麥羅維壩進行了簡要介紹。概述了已建電站的運行現(xiàn)狀、維修和升級改造情況以及在建工程的最新進展。

阿科松博壩；阿斯旺壩；吉貝Ⅲ水電站；復(fù)興大壩；英加Ⅱ大壩；英加Ⅲ大壩；因古拉抽水蓄能電站；卡里巴壩；麥羅維壩；非洲

1 加納阿科松博壩

阿科松博(Akosombo)壩位于加納沃爾特(Volta)河上，為粘土心墻堆石壩，壩頂長約700 m，壩高134 m，開挖方量1 200萬m3。該工程于1961年開工，1966年竣工。水庫主要用于發(fā)電，兼具漁業(yè)功能，為當(dāng)?shù)?0萬居民從事漁業(yè)生產(chǎn)提供支撐。

水電站初期裝機容量912 MW，2006年經(jīng)升級改造后達到1 020 MW。

2016年1月，美國Zoetic全球開發(fā)公司與加納電力公司(ECG)簽訂了一份新增100 MW電力的購電協(xié)議，協(xié)議期限20 a。

根據(jù)該協(xié)議，項目將在壩后尾水處布置一批組裝式水輪機。為了實現(xiàn)高效發(fā)電，設(shè)計采用貫流式螺旋水輪機(IAT)技術(shù)，并將利用水電站壩址現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，包括輸電網(wǎng)、交通道路及現(xiàn)場維修車間。

Zoetic全球開發(fā)公司正在和美國新能源公司(Natural Power Concepts)、國際線圈有限責(zé)任公司(International Coil Ltd.)以及JWF工業(yè)公司等戰(zhàn)略伙伴圍繞水輪機制造和項目前期準(zhǔn)備工作開展合作。按進度計劃，通過位于賓夕法尼亞州和印度的合營公司于2016年完成流體動力裝置和配件的制造，并在加納完成總裝。

IAT的發(fā)明者、美國新能源公司的創(chuàng)始人J.彼德雷指出，IAT的設(shè)計考慮了發(fā)展中國家的現(xiàn)狀，并考慮了傳統(tǒng)的水電站建設(shè)期長、施工占地面積大、對環(huán)境影響嚴(yán)重等問題，開發(fā)IAT的目的在于能夠減少維護成本并加快開發(fā)進度。

除了與加納簽署合作協(xié)議外，Zoetic全球開發(fā)公司還在積極與撒哈拉沙漠以南的其他非洲國家協(xié)商投資購買這些地區(qū)的可再生能源。

2 埃及阿斯旺壩

阿斯旺壩位于尼羅河上，大壩為堆石壩，最大壩高111 m,大壩全長3 830 m,壩底寬980 m,水庫總庫容1 320億m3，單條溢洪道最大泄流量11 000 m3/s,12臺水輪機總裝機容量2 100 MW，是埃及最大的水電站。

工程于1960年開工，1968年竣工，總投資約為10億美元。

阿斯旺壩具有灌溉(埃及和蘇丹)、防洪、發(fā)電和改善尼羅河航運等綜合利用效益。

ABB公司和俄羅斯動力機械公司參與了工程建設(shè)。

3 莫桑比克卡霍拉巴薩壩

卡霍拉巴薩(Cahora Bassa)電站是非洲南部最大的水電站，共裝有5臺單機容量415 MW的水輪機組，總裝機2 075 MW。水電站大部分電力通過高壓直流系統(tǒng)輸往南非。

大壩位于莫桑比克太特(Tete)省西北125 km處，最大壩高171 m,壩頂寬303 m,混凝土方量5.1億m3。水庫回水長度240 km,最大庫寬31 km,庫容630億m3，水庫延伸至贊比亞和莫桑比克交界處。大壩于1969年開工，1974年竣工，由葡萄牙、德國、英國和南非4國公司聯(lián)合建設(shè)。

盡管莫桑比克1975年就已經(jīng)獨立，但是葡萄牙從殖民時代以來一直控制卡霍拉巴薩水電站。直到2007年11月，莫桑比克才從葡萄牙收回了卡霍拉巴薩水電站。一直規(guī)劃將該水電站增容300 MW以上，但到目前為止仍未實現(xiàn)。

4 埃塞俄比亞吉貝Ⅲ水電站

吉貝Ⅲ(Gibe Ⅲ)水電站位于埃塞俄比亞南部偏遠地區(qū)的奧莫(Omo)河上，水電站大壩為RCC壩,總裝機容量1 870 MW,單機容量187 MW。水庫于2015年10月開始初期蓄水，同期首臺機組正式并網(wǎng)發(fā)電。

工程的設(shè)計施工克服了重重困難。因大壩規(guī)模較大，施工異常困難；同時還需應(yīng)對復(fù)雜的地質(zhì)條件、壩肩高邊坡(部分45°甚至更陡)及酷熱的天氣。

承包商克服的最大挑戰(zhàn)之一是壩體需要在短時間內(nèi)澆筑大量混凝土以滿足進度要求。2014年12月11～12日，24 h大壩RCC澆筑強度達到18 519 m3，創(chuàng)造了24h最高澆筑強度的世界紀(jì)錄。

來自26個國家的專家參與了工程建設(shè)。

5 埃塞俄比亞復(fù)興大壩

目前在建的埃塞俄比亞復(fù)興(Grand Ethiopia Renaissance)大壩投資數(shù)十億美元，位于距離蘇丹邊界20 km的尼羅河上。水庫總庫容740億m3，裝機6 000 MW。

該工程相關(guān)各方存在爭議。埃及認為水庫蓄水會造成本國水資源短缺，而埃塞俄比亞則堅持認為大壩只是用來發(fā)電，不會影響埃及和蘇丹。

2014年9月22日，埃塞俄比亞、埃及和蘇丹3國專家組建議開展兩項專項研究，即就大壩對埃及和蘇丹水資源量的影響，以及就大壩對埃及和蘇丹生態(tài)、經(jīng)濟和社會的影響展開研究。

2月10日，由埃塞俄比亞、埃及和蘇丹三國組成的復(fù)興大壩三方委員會就法國咨詢公司——Artelia和BRL提交的大壩對埃及和蘇丹的影響項目技術(shù)建議書達成一致意見。

在2016非洲論壇分會上，埃及總統(tǒng)、蘇丹總統(tǒng)和埃塞俄比亞總理共同討論了大壩的技術(shù)問題，回顧了2015年3月簽署的三方原則宣言和三方外交、水資源大臣會議的進展情況。會議增進了3國在研發(fā)支出總量(GERD)方面的共識。

6 剛果民主共和國英加Ⅱ大壩

英加Ⅱ(Inga Ⅱ)水電站位于英加Ⅰ水電站下游，是世界上最大的瀑布之一——英加瀑布下游的第二梯級水電站，總裝機容量1 424 MW,1982年竣工。三、四梯級還在規(guī)劃之中。

這兩座水電站都面臨著年久失修的問題，不能正常出力運行。加拿大公司和電站運營方簽署了一份英加Ⅱ水電站水輪機改造協(xié)議。2006年已經(jīng)啟動168 MW水輪機組維修及其他應(yīng)急工作。

7 剛果民主共和國英加Ⅲ和大英加項目

計劃裝機4 800 MW的英加Ⅲ(Inga Ⅲ)項目是剛果河上裝機40 000 MW大英加(Grand Inga)項目的第一部分。英加Ⅲ項目將剛果河約1/6的水量引到邦迪(Bundi)峽谷，大壩形成一座15.5 km2的水庫。英加Ⅲ項目不包括剛果河原有的一座大壩。項目環(huán)境和社會預(yù)評估表明：對比同類水電項目，其社會環(huán)境影響不大。銀行稱該項目發(fā)電每兆瓦淹沒的土地面積在全世界都屬于最小之列。項目的可行性研究已完成。

作為項目的一部分，1 000 MW的電力將銷售給國家公用事業(yè)公司SNEL,然后再逐級銷售給金沙薩的家庭和小商戶。1 300 MW準(zhǔn)備銷往剛果民主共和國的采礦公司，另外2 500 MW將銷往南非。同時，另外一個中型水電項目將彌補剛果民主共和國其他地區(qū)的電力缺口。

2015年12月初，剛果民主共和國首相稱，計劃最早于2016年底或2017年初開工建設(shè)英加Ⅲ項目，具體事項由項目主要合伙人定奪。

8 南非因古拉抽水蓄能電站

裝機高達1 332 MW的南非因古拉(Ingula)抽水蓄能電站于2016年下半年投入運行。

該項目位于南非小德拉肯斯堡(Little Drakensberg)的萊迪史密斯(Ladysmith)與哈里史密斯(Harrismith)之間，項目屬于南非國家電力公司。該抽水蓄能電站由一座上庫和一座下庫組成，單庫庫容2 200萬m3。水庫大壩總長4.6 km，地下廠房安裝4臺單機容量333 MW的水輪機組，通過地下水道將水引至地下廠房。

貝德福德(Bedford)上庫大壩位于瓦爾(Vaal)河支流沃爾赫(Wilge)河上，壩長810 m,高 40.9 m,壩頂寬8 m,壩頂高程1 740.6 m,單條非常溢洪道長100 m。

下庫大壩為RCC壩，位于圖蓋拉(Thukela)河支流克勒普(Klip)河上，壩長331 m,壩高38.6 m,壩頂寬5 m。大壩防洪墻高 0.5 m，可以抵御200 a一遇洪水。

來自意大利和荷蘭的多家公司參與了工程建設(shè)。

9 贊比亞/津巴布韋卡里巴壩

卡里巴(Kariba)水庫庫容1 810億m3，是世界上最大的人工水庫。大壩為混凝土雙曲拱壩，壩高127 m，壩頂長617 m。1956年開工，1959年首臺機組發(fā)電。水電站自1960年正式投入運行以來，對區(qū)域能源安全和經(jīng)濟發(fā)展一直都非常重要。

卡里巴水電站布置了兩座地下電站，總裝機1 830 MW,年發(fā)電量超過10 035 GW·h。北岸(North Bank)電站由贊比亞國家電力公司(ZESCO)運營管理，裝機1 080 MW。南岸(North Bank)電站由津巴布韋電力公司(ZPC) 運營管理，目前裝機750 MW,正在進行的擴容升級完成后將達到1 050 MW。

卡里巴水電站已為非洲南部地區(qū)供電50多年，為確保安全運行，現(xiàn)在需要進行一系列的維修?？紤]到大壩需要持續(xù)安全運行以及停機時間最短，該計劃將在未來10 a內(nèi)實施。

維修工程包括改建消力池，以防水力沖刷對下游造成破壞；維修溢洪道及相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，增強大壩的穩(wěn)定性，保證電站安全運行。

贊比亞和津巴布韋聯(lián)合成立的贊比西河管理局(ZRA)正進行必要的環(huán)境和社會影響評估，準(zhǔn)備環(huán)境和社會管理綜合規(guī)劃以及相關(guān)的儀器，以期通過適當(dāng)?shù)念A(yù)防、緩解和監(jiān)測干預(yù)措施，確保工程的可持續(xù)性。

工程預(yù)算總費用約 2.94億美元。贊比亞和津巴布韋兩國政府已經(jīng)通過非洲發(fā)展銀行、歐盟、瑞典政府和世界發(fā)展銀行籌集到項目所需資金。

10 蘇丹麥羅維壩

麥羅維(Merowe)水電站位于北蘇丹的尼羅河上，裝機1 250 MW。

工程于2003年開工，2009年竣工。其設(shè)計功能為發(fā)電、灌溉、防洪和泥沙管理。電站右岸壩段為混凝土面板堆石壩(長 4.3 km、高53 m，是工程最大部分)；左岸壩段長1 590 m,高50 m。左河槽包括長883 m、高67 m的粘土心墻堆石壩段，右河槽包括有水閘和溢洪道的泄水區(qū)以及電站的進水口區(qū)。

項目主要承包商是中國水利電力對外公司、中國水利水電建設(shè)集團公司、德國拉美爾國際咨詢公司(Lahmeyer International)和美國通用電氣公司(GE)。

DSI也參與了弧形閘門與耳軸梁之間的錨定項目，供應(yīng)總計(32 mm) 4×27=108根(St930/1080 DYWIDAG)長6.0～11.2 m的雙向錨拉板后張拉錨桿(筋)。

溢流壩段包括12個泄洪底孔和2個泄洪表孔，通過其弧形閘門控制洪水水位。

除供應(yīng)材料外，DSI還協(xié)助監(jiān)理DYWIDAG錨桿(筋)的布設(shè)、張拉和灌漿。

黎喆匯 鄒 瑜 譯

(編輯：朱曉紅)

2017-01-09

1006-0081(2017)07-0001-03

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