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          大興水利水電勘測研究會

          非洲水電資源開發利用概況

          小水電雜志2021-10-23 08:33:54

          ????????目前非洲大陸約有6.3億人沒有可靠的電力供應,通電人口不足15%,而且大部分農村人口主要依靠木柴、木炭或農作物廢料作為煮飯取暖等生活用能。根據國際能源署2016年發布的報告,非洲大陸電氣化率平均為45%,其中城市電氣化率水平遠高于農村地區,城市平均為71%,農村地區則為28%,非洲的電力覆蓋率處于世界低水平。在全球積極應對氣候變化和努力發展經濟的大背景下,非洲國家對于清潔和可再生能源的需求潛力巨大。


          ????????非洲是水能資源非常豐富的地區。國際能源署認為水力發電是許多非洲國家電力系統中最重要的一個組成部分,而且是運用最廣泛的可再生能源資源(不包括生物質能)。國際能源署評估的非洲水力發電的技術可開發潛能是283 GW,年均發電量可達到1,200 TWh,這一數字占全球水電技術可開發資源的8%,但是整個大陸的水能利用率仍然很低,目前實際開發率卻只有9%,而且一多半都集中在中部非洲和東部非洲地區,尤其是集中在喀麥隆、剛果(布)、剛果(金)以及埃塞俄比亞等國。南部非洲和西部非洲地區也有一些國家的水電資源得到了較大規模的開發,例如南部非洲的安哥拉、馬達加斯加、莫桑比克和南非等國,西部非洲的幾內亞、尼日利亞以及塞內加爾等國。


          ????????非洲主要河流(贊比西河、剛果河、尼羅河、尼日爾河等)的水能開發可以滿足增長的用電需求。位于剛果民主主義共和國的剛果河約有超過100,000 MW的水電潛能,足夠滿足整個非洲南部大陸的用電需求。贊比西河也有多達100,000 MW的水能潛能,埃塞俄比亞和尼日利亞則分別具有30,000 MW和20,000 MW的水電潛能。


          ????????目前,約82%的水電站位于非洲北部和南部極少數的幾個相對和平的國家。水電資源開發一直都是剛果(金)政府最關注的問題。因加(Inga)III工程的設計裝機容量是1.8 GW,待其完全建成以后,因加水電工程的總裝機容量將會達到44 GW。還有其他一些水電項目也在有條不紊地進行著,例如正在建設中的莫桑比克的姆潘達恩庫瓦(Mphanda Nkuwa)大壩。同時,在撒哈拉以南的非洲地區也正在穩步地開發一些小水電項目。


          ????????莫桑比克、剛果(金)、烏干達和肯尼亞這些國家的電力來源主要依賴于水力發電,目前也僅僅只有10%的技術潛能得到了開發。


          ????????盡管非洲的自然資源和開發條件得天獨厚,但由于理念、技術相對落后等原因,尤其是資金缺乏,其能源工業尤其是電力工業的發展水平仍十分低下。目前,非洲可經濟開發的水電資源中,仍然存在著許多障礙。其中包括:前期投入資金數額巨大、各國之間疏于交流溝通,沒有電力出口的機遇;季節性的氣候問題;環境和社會問題,水電站對水資源和水環境造成的影響;一些國家缺乏必要的開發技術等。


          ????????“一帶一路”沿線的部分非洲國家水力資源豐富,小水電理論蘊藏量巨大,但開發率極低,通電率普遍不高,開發前景廣闊。如:埃塞俄比亞和肯尼亞小水電資源理論蘊藏量分別為1500 MW和3300 MW,裝機容量卻分別只有6.16 MW和33 MW,通電率均低于30%。如:蘇丹通電率只有5%,烏干達通電率也只能達到10%。


          ????????1.?南部非洲


          ????????目前,南部非洲各國的發電總裝機容量共計有58 GW,水力發電目前占該地區總發電量的22%。南非全國的發電總裝機容量達46 GW,其中,水力發電裝機容量占南非發電總裝機容量的5%。如果不考慮南非在內,南部非洲地區剩余的2/3人口僅擁有12 GW的發電裝機容量,其中的水電裝機容量占了一半。目前,南部非洲的一些國家的水電資源開發量仍然甚少,但是卻具有巨大的開發潛力,特別是贊比亞河流域的莫桑比克、安哥拉、贊比亞和津巴布韋等國。


          ????????預計到2040年,南部非洲地區的水電裝機容量將達到29 GW。


          ?????????2. 西部非洲


          ????????2012年,西部非洲水電裝機容量達20 GW,占該地區發電總裝機容量的20%。以前,水力發電一直是該地區主要的電力來源,但是自進人20世紀以后,隨著化石能源發電裝機的突飛猛進,水電裝機容量的增幅明顯下降。


          ????????預計到2040年,西部非洲地區的水電裝機容量將會達24.4 GW,其中,尼日利亞的裝機容量將會達到15 GW。


          ????????3.?中部非洲


          ????????中部非洲是非洲水資源蘊藏量最豐富的地區,也是整個撒哈拉以南非洲地區最具有水電開發潛力的地區。目前,水力發電裝機容量占中部非洲發電總裝機容量的65%。像剛果(金)、喀麥隆和剛果(布)這些國家,其電力來源主要依賴于水力發電。


          ????????預計到2040年,中部非洲地區的水電裝機容量將會從目前的2.6 GW增加到20 GW。


          ????????4.?東部非洲


          ????????東部非洲的發電總裝機容量為8.1 GW,其中,水電裝機容量超過了一半。埃塞俄比亞占據著主導地位,被稱為“東非水塔”,擁有豐富的水力資源,由于缺少礦物燃料,埃塞俄比亞的電力幾乎全部來自水力發電。


          ????????目前,東部非洲已經有許多在建的水電項目。2009年建成運行的蘇丹麥洛維(Merowe)大壩裝機容量為1250 MW,其發電量占東部非洲總發電量的15%。埃塞俄比亞的水電項目布萊斯(Beles)二期(裝機容量為460 MW)和吉爾格吉博(Gilgel Gibe)二期(裝機容量為420 MW),均于2010年建成并投入運行。吉爾格吉博三期(裝機容量為1870 MW)也于2016年建成,全部機組投入運行。埃塞俄比亞的復興(Grand Renaissance)大壩正在建設中,完工后的裝機容量可達6,000 MW,將是非洲最大的水力發電站。


          蘇丹麥洛維水電站大壩


          埃塞俄比亞吉布3水電站(1870MW)


          ????????烏干達的水電裝機容量也在不斷增加。目前,烏干達能源以生物燃料為主,消耗量占總能源的 93%,電力嚴重短缺,電力消耗僅占總能源的1%,全國電力供應能力僅350 MW,為非洲人均電力消耗最低國家之一。烏干達雨水充沛,水力資源豐富,年均降雨量1174mm。烏境內有世界第二大淡水湖——維多利亞湖,以及尼羅河等河湖,多急流與瀑布,適于水電開發和建設。全國水電儲量約2300 MW。水力發電一直是烏電力供應的主要來源,尼羅河烏境內安裝水電裝機容量380 MW,但目前實際發電200 MW左右。已建水電站包括200 MW基耶拉水電站和180 MW納魯巴理水電站。近年來,烏政府一直著力發展大、中、小型水電站以緩解電力嚴重短缺。目前已在施工和確定計劃建設的大型水電站項目7個:(1)布賈卡里水電站(裝機容量 250 MW);(2)卡魯瑪水電站(裝機容量600 MW);(3)卡爾嘎拉水電站(裝機容量450 MW);(4)阿亞哥北水電站(裝機容量300 MW);(5)阿亞哥南水電站(裝機容量250 MW);(6)慕奇遜瀑布水電站(裝機容量600 MW);(7)伊辛巴水電站(裝機容量183MW)。烏能源部通過勘察和調研,還計劃開發50多座小型水電站,總發電容量為210 MW。


          東非最大水電站烏干達卡魯瑪水電站2015年6月11日實現大江截流(王新俊 攝)


          地下工程占卡魯瑪項目絕大部分(烏干達卡魯瑪水電站)(王新俊 攝)


          ????????預計到2040年,該地區的水電裝機容量將會達到20GW。


          【來源:水利部農村電氣化研究所 “一帶一路·合作”專題 , 授權“小水電雜志”微信公眾號(ID:XSDBJB)原創發布】


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