2009年1月8日
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满足非洲能源需求:水力发电的成本和效益 (七)

2008-11-19
来源:水信息网

 

    非洲已有一些正面效果的开发案例。这些案例至少符合WCD的部分建议,表明双赢的解决方案并非不可能。

   个案研究1:卡富埃平原(Kafue Flats)的环境需水量

    如前所述,河水流量的变化及对下游产生的影响是非洲一些水电开发工程存在的主要问题。不过这些影响——无论是现有工程还是新建水电工程存在的——都可以通过改变水电站放水时间和放水量加以缓解。调整水电站放水为的是满足河水流动和洪泛的自然拟态条件,也就是所谓的“环境需水量”。赞比亚最近实施了这种水情策略,因为1971年和1978年修建和运行的卡富埃峡水电站与伊泰济泰济(Itezhi-tezhi)水电站极大的破坏了卡富埃平原的水文状况,后者是沿赞比西流域的卡富埃河所形成的大片湿地与洪泛区域。

    自然条件下的卡富埃平原有着典型的洪水特征,可以进行大面积的放牧和耕种。卡富埃平原也有重要的生物多样性,是“拉姆萨公约”指定的国际重要湿地。洪水模式和植被的改变使得适于放牧与耕种的土地面积减少,牛群患病率增加,卡富埃驴羚——一种地方特有的非洲羚羊——数量减少一半以上。渔业资源也受到了负面影响,而卡富埃大坝本来是设想能够产生一些起主要作用的促进效应的。

    2001年,WWF、赞比亚政府与赞比亚供电公司(ZESCO)一道着手通过开发水资源综合管理(IWRM)工程解决该地区不断增加的压力。工程的目标是通过为两座水电站制定新的运行守则,向卡富埃平原释放环境需水量以提高水资源管理水平。方法包括开发能够预测水库水位的计算机模型以及不同放水设想的水力洪水模型。目前,ZESCO已将模型作为决策支持工具使用。

    新的运行守则于2004年实施,但是由于2005年发生干旱,所以当年并没有多余的水量以供释放。不过,ZESCO一直在履行职责,并且也在即将于卡富埃河下游修建的下卡富埃峡水电站中落实IWRM提出的建议。同时ZESCO计划在伊泰济泰济大坝上即将建设的120兆瓦发电站中实施释放环境需水量原则。

    卡富埃平原的情况有些与众不同,它的上游水坝目前只是一个蓄水坝,而发电站则位于大坝下游200公里处。所以,环境需水量可以得到满足和控制而不会对发电带来负面影响。即便如此,发电量出现的小问题也无法与农业和渔业产量增长所形成的整体经济效益相提并论。因此,非洲其它一些水电站,包括马南塔利(参24),也实施了泄洪方案。新建水电工程在最初设计中应当考虑环境需水量的问题。

伊泰济泰济大坝释放环境需水量有助于恢复卡富埃平原的渔业和野生生物资源。

个案研究2:小水电——解决非洲能源发展的良方

    据欧洲小水电协会(参25)称,国际上还没有统一的“小水电”定义,只是装机容量上限通常为10兆瓦。小水电的范畴包括“超小(Mini)水电”,装机容量低于1兆瓦,“微(Micro)水电”,装机容量低于100千瓦和“微微(Pico)水电”,装机容量不足5千瓦。虽然它们使用的技术都属于小水电,但也有能体现各自定义的特点。

    开发的投资大多用于修建大型水电站。很多机构和捐赠人都中意规模大的集中投资,他们认为这样便于管理和控制。与此同时,开发小水电工程却很少得到财政和制度支持。

    但是,通过微微水电、微水电、超小水电和小水电进行分布式发电可能是满足非洲许多地区农村能源需求吸引人的方案。相对来说,小水电工程投资要求少而且可以利用其堆积木的特性规模化。小水电工程还可以与其它小型的可再生能源(如混合动力系统中的太阳能或生质能)工程相结合,设计用于适合地方特色的供电。微水电和微微水电尤其在非洲有发展的潜力,可以使用当地材料和劳动力进行设计开发,而超小水电和小水电工程建设需要使用传统方法(参26)。小水电技术堆积木的特点使得地区内即使最贫困的国家都可以开始发展阶段性的能源投资工程而不会受到国家财政资源的限制或从其它满足基本需求的工程挪动资金(参27)

    虽然普遍没有得到很好的研究,但是非洲许多国家开发小水电潜力巨大。对乌干达的估算证明有71条河流有很好的开发超小水电的潜力,总装机容量达到220兆瓦(参28)。目前只有六座小水电站运行,装机总量为6.8兆瓦(参29)。开发一些小水电潜力能够对这个只有3%人口有电可用的国家的农村电气化做出重大贡献。

    虽然制度和能力限制了非洲小水电开发的成功是显而易见的问题,但还是不乏成功的案例。其中一项工程是肯尼亚的通古卡布里(Tungu-Kabri)微微水电建设(参30)。在联合国开发计划署的资助、ITDG东非和肯尼亚能源部的开发下,该工程惠及姆布里(Mbuiru)村沿河212个家庭(1000人左右),这个村与国家供电网相连几乎是不可能的。工程廉价和可持续,使用小水电技术,也减轻了燃木柴和粪便做饭,烧柴油磨米和煤油照明带来的环境问题。

    得益于工程成功,肯尼亚政府现在开始钟情和投资分散化的社区管理与可再生能源建设,而且修改政府政策鼓励上述行动。引用肯尼亚能源部官员常务秘书恩亚克(Nyoike)的话:“我们相信这项工程不仅仅对工程区,也对整个国家带来长期和重大的好处,惠及子孙。”

孙磊 译 高专 校对

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