战略与规划

世界若干水电工程发展近况

全球许多水电工程正处于建设或改造阶段。详述了加拿大、墨西哥、巴基斯坦及乌干达等国一些重要水电工程近期开发和扩容改造的情况，并对抽水蓄能电站在各国开发及升级改造的情况作了重点介绍。

水电站；水电工程；抽水蓄能；发展概况

1 加拿大水电开发

加拿大在建的C点水电工程被誉为“清洁、可再生且具有成本效益”的工程。建成的大坝是加拿大不列颠哥伦比亚省(简称BC省)东北部皮斯(Peace)河上的第三座大坝，电站将为BC省综合电力系统新增装机1 100 MW。C点工程是BC省的一项重要工程，将修建一座长800 m的碾压混凝土支撑墙，一座长约1 050 m、高60 m的土石坝， 6台单机183 MW的发电机组，一座回水长达83 km的水库，库宽为目前河宽的2～3倍，以及相关基础设施和进场道路，计划于2024年完工。该工程将为BC省带来更多的能源和装机容量，灵活性强，能促进区域经济发展和创造就业机会，并可为当地社区及原住民带来收益。

2016年初，BC水电公司宣布与皮斯河水电联盟(包括安迅能加拿大基础建设公司、西部石油集团以及三星C&T加拿大分公司等)就工程(主要为土建工程)项目达成协议。协议金额约 17.5亿美元，包含土石坝、2条引水隧洞、以及电站和溢洪道的碾压混凝土基础建设。工程将在合同期提供8 000个工作岗位，并为当地、地区及原住民带来商机。建设高峰期将有1 500人参与土建工程。

C点工程预算约为 83.35亿美元。此外，BC省政府还为超出BC水电公司控制的情况(如高于预期的通胀或利率)设置了4.4亿美元的储备金。2015年10月，该公司与加拿大 ATCO集团签署协议，为坝区工人住宿提供设计、建设、部分融资、运行及维护，合同期为8 a，金额约 4.7 亿美元。评估表明，ATCO集团可满足合同预算内工人食宿的需求。工程建设及工人营地投入将提供近360个工作岗位。此外，摩根建筑及环境有限公司竞标加拿大公司的合同成功后，于2015年夏季为工程进场作准备。该公司承担的业务范围包括：在C点大坝坝址北岸建设长约7 km的进场道路，挖方量200万m3， 在工区生产并储存供其他承包方使用的砾石材料100万m3，并清理出56 hm2土地供工程建设之用。

2 墨西哥水电开发

墨西哥国家电力公司正在推进奇科森(Chicoasen)Ⅱ期工程。该工程是第五座从格里哈尔瓦(Grijalva)河取水发电的电站，将有助于满足墨西哥西南部的能源增长需求。其他水电站如奇科森I期工程、潘尼塔斯(Penitas)水电站、安哥斯特拉(Angostura)水电站及马尔帕索(Malpaso)水电站为该国供应了54%的电力。GE可再生能源集团将为奇科森Ⅱ期工程提供3台单机80 MW的贯流式水轮发电机组，年发电量为591 GWh，使537 000户家庭直接受益。GE水电事业部CEO表示，很高兴受墨西哥国家电力公司委托参与该项工程的建设，促进墨西哥的绿色能源发展。按照合同规定，GE负责水轮机的设计、生产，并提供现场专家及顾问。

3 巴基斯坦水电开发

目前巴基斯坦有几座在建的水电工程。卡洛特(Karot)水电站就是其中之一，该电站位于吉拉姆(Jhelum)河上，距巴基斯坦首都伊斯兰堡直线距离约55 km，于2016年10月正式开工建设。卡洛特水电站装机容量720MW，是“一带一路”第一座大型水电投资项目，同时也是中巴经济走廊上第一座水电工程，由中国长江三峡集团公司开发，总投资约16.5亿美元，是一项BOOT(建设-拥有-经营-转让)投资工程。

中国长江三峡集团公司已在巴基斯坦有若干BOOT项目投运或为此开展了大量的工作，包括水电、风能和太阳能等项目，总装机容量超过3 000 MW。该公司还宣布其正在巴控克什米尔地区开发科哈拉(Kohala)水电站，该工程位于吉拉姆河上、穆扎法拉巴德(Muzaffarabad)河下游，计划投资24亿美元，是中巴经济走廊的重要投资项目之一。

4 非洲水电开发

4.1 伊辛巴水电站

非洲乌干达的新水电项目正在建设。近期乌干达发电有限公司授予澳大利亚SMEC公司一项伊辛巴(Isimba)水电站管理及施工监理合同，由SMEC公司承担工程监理。

伊辛巴水电站位于尼罗河上，距乌干达首都坎帕拉东北部90 km，装机容量为183 MW。修建电站旨在帮助缓解该国严峻的电力短缺问题，加快当地经济发展。该电站占地面积超过2 865 hm2，工程包括混凝土重力坝、黏土心墙堆石坝、溢洪道、配电站以及辅助电力传输工程(包括伊辛巴至布加咖里长42 km的132 kV输电线路)等。一旦完工，电站年发电量可达1 040 GW·h，预期将使乌干达年发电量增加23%。

4.2 穆济济水电站

2015年8月，乌干达发电有限公司还与ILF咨询公司签订了合同。合同规定，ILF公司为穆济济(Muzizi)水电站提供设计、施工和监理咨询服务。该电站位于乌干达西部，处于基巴莱(Kibaale)区阿尔伯特(Albert)湖东南部，装机容量约 44.5 MW。穆济济河在阿尔伯丁(Albertine)地堑流入东非大裂谷，在 3.5 km距离内从1 090 m跌至600 m，通过裂谷断崖流入阿尔伯特湖。

穆济济水电站规划为径流式电站，将建有低进水口堰(高10.5 m)和一座小水库，其有效库容为176 000 m3，每天最多可容纳4 h洪峰。穆济济河右岸将修建长约 3.7 km的渠道，将水库的水引至浪涌湾，再通过长1.1 km、直径1.9 m的压力钢管将水从浪涌湾引入电站。电站设计流量为12 m3/s，总水头为454 m，年发电量约220 GW·h，通过长5 km、220 kV的输电线路输至附近波特尔堡(Fort Portal)至霍伊马(Holma)的国家电网中。

乌干达发电公司称，将制定成熟的安置行动计划以解决工程带来的影响。工程可对社区发展提供支撑，并将与当地社区紧密合作，促进当地劳工雇佣，改善水资源供应，建设施工便道、卫生中心和学校等。此外，该国政府还在规划一个农村电气化项目与水电工程并行，以帮助改善工程当地社区的条件。

ILF公司首先将对已有的可行性研究进行梳理并优化设计。然后准备投标设计及文件，获得设计采购施工总承包资质。ILF公司将作为监理机构对工程进行监理。

穆济济水电站获得了德国复兴信贷银行和法国开发署的融资，并得到乌干达政府的全力支持，工程将于2019年完工。

4.3 吉贝III水电站

埃塞俄比亚吉贝(Gibe)III水电站已于2015年10月开始发电。该电站位于奥莫(Omo)河上，总装机1 870 MW,厂房内装有10台混流式水轮发电机组，是吉贝-奥莫河梯级电站中的第三座电站，其他2座分别是装机200 MW的吉贝Ⅰ电站和装机420 MW的吉贝Ⅱ电站，均已运行。该国政府在奥莫河上还规划了另2座电站，分别是吉贝Ⅳ电站和吉贝Ⅴ电站。

吉贝Ⅲ电站大坝为碾压混凝土重力坝，坝高249 m，碾压混凝土方量650万m3。工程承包方是意大利承包商萨利尼-英波基洛(Salini-Impregilo)股份有限公司，设计方为皮耶特格里(Pietrangeli)工作室。

5 水电站扩容改造

5.1 俄罗斯

除开发新项目外，俄罗斯还加速扩容改造了一些已建项目。近期俄罗斯水电集团和俄罗斯动力机械股份公司完成了对切博克萨雷(Cheboksarskaya)水电站10号机组的大修改造工作，包括修复水轮机转动运行模式和更换发电机定子。改造后，水轮机叶片能够根据流速和水头改变转动角度,从而提高水电机组的运行效率。该电站18台水轮机中的9台已调至转动叶片运行模式，均采用了无油的叶轮轮毂，消除了油进入水中的可能性。

电站原有的定子由6个部分拼装而成，动力机械股份公司称新的定子围绕一个核心拼装成环形， 定子与转子间将留有空隙，以改善运行、减少振动，并延长电机的使用寿命。新设备由俄罗斯水电集团的子公司吉卓雷蒙(Gidroremont)股份公司负责安装。10号机组是该电站第二台升级为转动叶片的水轮机，其更新工作已于2014年6月开始。2015年10月，2号机组完成了升级。预计2025年可完成全部水轮机的扩容改造。

5.2 塔吉克斯坦

ILF公司与塔吉克斯坦国有能源公司签署了协议，为该国恰伊洛库姆(Qairokkum)水电站升级改造工程提供咨询服务。该电站的改造工程由欧洲复兴发展银行提供贷款援助，这是该银行迄今为止在塔吉克斯坦最大的项目。电站位于该国北部的锡尔(Syr)河上，1959年投运，拥有6台水轮发电机组，总装机容量为126 MW，其水库可进行季节性调节以满足灌溉和发电的用水需求。

该电站的大部分水力及电力设备已达到设计使用年限，此次改造将增强大坝安全性，提高其应对气候变化的灵活性。改造后，装机容量将提至174 MW，年发电总量达900 GW·h。该项目总投资额约 1.57亿欧元，分2个阶段实施。ILF公司为合同招投标和运行过程以及建设和运行提供咨询服务。

6 抽水蓄能电站发展

6.1 新建项目

6.1.1 瑞 士

抽水蓄能电站在全球范围内也有较大发展。AXPO公司及设备供应商GE宣布，瑞士林塔尔(Linthal)抽水蓄能电站已于2016年1月并网成功。该电站装机容量1 000 MW，是AXPO已有的Linth-Limmern水电站的扩展工程，同时也是GE首次参与变速抽水蓄能电站并网的工程。

GE水电事业部CEO称，林塔尔电站是GE的变速机组首次并网，将为水电发展带来积极作用。此举证明水电绝对是电网中最为可靠的可再生能源，并为其他可再生能源(如太阳能和风能)更具适应性起到了示范作用。瑞士的N.D.德朗斯水电站(装机900 MW)及印度阿肯德邦的特赫里(Tehri)电站(装机1 000 MW)也采用了GE的变速机组。

6.1.2 英 国

爱尔兰宣布,计划在蒂珀雷里(Tipperary)北部Silvermines矿场旧址建立一座装机容量为360 MW的抽水蓄能电站。该工程将由斯特拉巴格(Strabag)集团、安德里茨水电公司，爱尔兰路桥建筑公司及世嘉(Siga)水电建筑公司共同开发，预计总投资 6.5亿欧元，是爱尔兰迄今最大的私募资本投资。爱尔兰地方政府宣布了该项计划，称其为该国最有效率的电站。该项目对该矿场、蒂珀雷里北部，甚至全国均至关重要，将使其环境矿产的遗留影响由负面转为正面，并为当地社区带来巨大的可持续投资。 2016年提交了计划申请，若顺利进行，建设周期将持续4～5 a，建设期间将创造400个就业机会，且电站一旦投运，将创造50个永久职位。由于选址土地已受到污染，且在深70 m的露天矿中已有一座水库，Silvermines水电站的开发建设带来的负面影响得以最小化。该电站距全国电网也较近，距一条主输电线路仅800 m。

此外，威尔士斯诺登水电公司(SPH)于2015年11月申请在兰贝里斯(Llanberis)附近的格林荣威(Glyn Rhonwy)修建一座装机 99.9 MW的抽水蓄能电站，其中 49.9 MW的装机容量已获当地政府格温内思(Gwynedd)郡批准。该电站是母公司卡里电池公司(QBC)在全英一系列计划中的首个项目，投资金额为 1.6亿欧元，将2个已废弃的采石场进行重新规划利用。格林荣威电站的预期运行寿命为125 a，将为当地提供30个全职岗位，建设期间需要上百名工人。

在英国，装机容量49.9 MW及以下的方案须向当地政府申请规划审批；50 MW及以上的项目被划为国家重大基础设施项目，并由规划督察进行评价，由国务大臣最后决定。因此, SPH公司希望通过增加地下水轮机及相关设备的装机容量使格林荣威电站的装机容量翻倍，方案中其他修改内容也应与格温内思郡政府已批准的方案相符。

近期, QBC公司向英国环境与气候变化部(DECC)提交了一份说明，证明在英国新修建总装机容量为10 GW的抽水蓄能电站将使每年低碳电网的成本减少35亿英镑(1英镑=1.240 9美元)，二氧化碳排放减少50亿t，并能使英国的电力供应更加安全。QBC公司获得DECC 20万英镑资金支持，在全英国进行了一项地理调查，为新建15 GW的抽水蓄能电站选出风险较低的合适站址。QBC公司对子公司斯诺登水电公司进行监理，推进格林荣威电站的建设和运行，由AECOM公司、格温内思郡政府、 威尔士议会历史环境部(CADW)、威尔士乡村委员会以及威尔士环境部(现为威尔士自然资源部)提供设计咨询服务。

6.1.3 美 国

美国清洁能源开发公司(CPD)申请了哥伦比亚大峡谷可再生能源平衡项目的初步许可。该项目为闭环抽水蓄能电站，装机容量1200MW。其前身是2003年关闭的哥伦比亚峡谷铝冶炼厂，经由该项目重新进行可持续开发。将修建新的上库、下库、地下输水隧洞、地下电站、230 kV输电线路及其他附属设施。哥伦比亚大峡谷极具优势的地形条件使电站可利用超过 609.6 m的总水头。CPD公司称，可利用更小的水库、输水隧洞及设备尺寸，以达到储存更多能源的目的，以此降低投资成本，尽可能降低潜在的环境影响。该项目采用闭环系统，利用哥伦比亚河进行初次蓄水及周期性补充蓄水。

该项目将为太平洋西北地区及加利福尼亚地区的电力设施提供关键的平衡调节和弹性装机容量。战略上该项目位于AC-DC联锁电力网的北部终端，可在加拿大BC省、太平洋西北地区及加利福尼亚之间进行大宗季节性电力交换。AC-DC联锁电力网由博纳维尔(Bonneville)电力管理局、洛杉矶水电局以及加利福尼亚独立电力系统运营商共同运营。

6.2 已建电站的扩容改造

德国萨克森(Saxony)州马克思巴赫(Markersbach)抽水蓄能电站于1979年进行试运行，装机容量为1 050 MW，是德国第二大抽水蓄能电站，同时也是欧洲最大的抽水蓄能电站之一。2016年6月～2017年2月，GE在马克思巴赫电站对一台发电机进行升级改造。改造工作包括交付新定子，更新电极、轴承、轴承架，启动马达以及拆卸、组装、试运转。合同内容还包括余下的4台发电机，预计以每年一台发电机的速率完成任务。在此之前，2014年8月GE还接到委托，并于2016年春季完成了对另一台同步发电机的改造。同步发电机的若干部件，如发电机座已达到使用寿命，其他部分也需要维修，因此有必要进行扩容改造。更新后的电机可提高运行安全性、增大出力。

安德里茨水电公司也于2016年宣布与法国电力集团签订了一项2 500万欧元的协议，为法国拉古施(La Coche)抽水蓄能电站的扩建提供一台240 MW的水轮发电机组。公司称，该水轮机为冲击式水轮机，将与现有的4台可逆式水泵水轮机一起形成完整的机组，低负荷性能良好，计划于2019年启动。由于水中含沙量较高引起水轮机严重磨损，将对水轮机进行高等级、防侵蚀的涂层保护，以延长其使用寿命。

陈敏译

TV212

A

陈敏，女，长江水利委员会长江科学院，编辑。)

(编辑唐湘茜)

2017-05-30

1006-0081(2017)09-0001-04