毛里求斯水電可持續(xù)發(fā)展的整體優(yōu)化

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印度洋中的毛里求斯共和國(guó)由幾個(gè)小島組成,其中還包括一個(gè)面積超過(guò)230萬(wàn)km2的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)。毛里求斯島的最高點(diǎn)海拔為828 m，羅德里格斯島的最高點(diǎn)海拔為398 m，而其他群島和環(huán)礁島的海拔則幾乎與海平面持平。

毛里求斯的人口為130萬(wàn)，其人口密度高達(dá)617人/km2，絕大部分居民生活在面積為2 040 m2的毛里求斯島上。島上約50條河流從海拔600 m的中央高原流入大海。2012年毛里求斯的降水總量為30億m3，只有10%的降水成為地下水，蒸發(fā)量和地表徑流量分別占到30%和60%。2012年，可利用的水資源大約為8億m3，其中水電占到27%(21 800萬(wàn)m3)?？衫玫乃Y源中地表水占85%，剩下的15%為地下水。2012年，毛里求斯島周邊平均降雨量為1 609 mm。

氣候變化的影響可能導(dǎo)致平均氣溫的上升(與1961～1990年的平均氣溫相比，升高了0.74℃)，也可能導(dǎo)致極端氣候事件、強(qiáng)降水或者風(fēng)暴出現(xiàn)的頻率增加。毛里求斯通常是溫和的熱帶海洋性氣候，夏季的平均氣溫為24.7℃，冬季為20.4℃，相對(duì)濕度通常高于80%。

2003～2013年，毛里求斯總用電量增加了35%以上。2013年，電網(wǎng)電力有近80%依賴進(jìn)口礦物燃料(其中大部分為煤炭)，而2003年，這一比例僅為72%。夏季的最大用電負(fù)荷持續(xù)攀升，高出冬季20%。2013年2月的峰值記錄為439 MW ，這是因國(guó)內(nèi)空調(diào)的大量使用造成的。

1 水 電

1899年，毛里求斯首座電站，即雷杜伊特瀑布(Reduit Waterfall)電站投產(chǎn)發(fā)電。1 a以后，博巴森(Beau-Bassin)地區(qū)通電，1906年羅斯希爾(Rose Hill)地區(qū)通電。1968年毛里求斯獨(dú)立時(shí)，國(guó)內(nèi)60%的電力供應(yīng)來(lái)自可再生能源發(fā)電，絕大部分來(lái)自水電。自那時(shí)起，水電在能源構(gòu)成中的份額不斷降低，如今已不足3%。分析中央高原地區(qū)(大部分水庫(kù)建于該地區(qū))降水量和水力發(fā)電量之間的關(guān)系可以看出，二者之間沒(méi)有太大的關(guān)聯(lián)，但其他因素對(duì)水力發(fā)電量會(huì)產(chǎn)生較大影響，比如儲(chǔ)水量和電力需求量。同樣，在用電高峰時(shí)段，水電可以替代煤油(燃?xì)廨啓C(jī))發(fā)電。水電量的增加并不總是引起煤油發(fā)電量的減少。

2 整體優(yōu)化

兩座小型私營(yíng)電站，即里什昂諾(Riche en Eau)電站(200 kW)和木香切里(Bois Cherie)電站(100 kW)已連網(wǎng)。其中1/3的裝機(jī)容量(100 kW)用于為不列顛(Britannia)地區(qū)供電。計(jì)劃在正在建設(shè)中的巴加泰勒(Bagatelle)壩(1 400萬(wàn)m3)建一座裝機(jī)350 kW的電站。水電總有效裝機(jī)容量為55.8 MW，占該國(guó)總裝機(jī)容量的9%。水電成本為0.015～0.030美元/kW·h，最多也僅為燃?xì)廨啓C(jī)煤油發(fā)電成本的1/10。

毛里求斯大學(xué)提出了一項(xiàng)在香檳(Champagne)地區(qū)修建一座抽水蓄能電站的建議。在非用電高峰時(shí)段，可以用電網(wǎng)電力將水泵入桑蘇西(Sans Souci)水庫(kù)，而在用電高峰時(shí)段，可以用其發(fā)電替代煤油動(dòng)力的燃汽輪機(jī)發(fā)電。財(cái)務(wù)預(yù)可行性分析表明，該項(xiàng)目可以在不到5 a的時(shí)間內(nèi)回收成本，但還有許多技術(shù)問(wèn)題有待解決。特別是需要對(duì)電站建成后再建造一座下庫(kù)的可行性進(jìn)行可持續(xù)性評(píng)估。電廠排放入海的水有8 m3/s的流量蓄于下庫(kù)。

2003年，毛里求斯唯一的公用事業(yè)部門(mén)，即中央電力局(CEB)確認(rèn)塔馬林多(Tamarind)瀑布可建抽水蓄能電站，但沒(méi)有對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)證。香檳瀑布和塔馬林多瀑布可提供36 MW的抽水蓄能，以替代滿足峰值用電需求的煤油發(fā)電。這兩座電站可以帶動(dòng)全島風(fēng)電、太陽(yáng)能和抽水蓄能發(fā)電，但其商業(yè)可行性還有待進(jìn)一步研究。

2003年，CEB的報(bào)告指出，由于將水從米德蘭德(Midland)水庫(kù)引入尼科利耶(Nicoliere)水庫(kù)，發(fā)電量減少了12 GW·h，減少比例為15%。其他因素，如降水、蓄水量和用電需求量，也可能引起發(fā)電量減少。為探究竟，需要對(duì)水資源供應(yīng)和需求進(jìn)行深入全面的調(diào)查研究。

從2005年起，電力行業(yè)改革的主要方向已經(jīng)明確，鼓勵(lì)私人投資參與發(fā)電項(xiàng)目。這一方針在CEB2013-22的綜合電力規(guī)劃中得到強(qiáng)化，旨在獲得邊際成本不斷降低的最廉價(jià)電力。另外，自2014年初，對(duì)法規(guī)進(jìn)行了修訂，私營(yíng)企業(yè)可以不通過(guò)CEB進(jìn)行發(fā)、售電。電力市場(chǎng)放開(kāi)可催生私營(yíng)小水電的發(fā)展，而且為服務(wù)于特定用戶的更小的獨(dú)立電力生產(chǎn)商開(kāi)了綠燈。按照現(xiàn)行的上網(wǎng)電價(jià)政策，沒(méi)有一個(gè)水電站項(xiàng)目能夠承受。但是如果根據(jù)用電峰谷時(shí)段實(shí)行差別化的上網(wǎng)電價(jià)政策，這一狀況將會(huì)發(fā)生改變。

現(xiàn)在，水電不僅僅受到氣候條件的限制，一些來(lái)自新加坡研究水行業(yè)改革的專家還呼吁，停止水力發(fā)電而將更多的水直接用于生活。這些觀點(diǎn)是對(duì)水資源管理的片面理解，而不是將氣候、水資源、土地利用和能源聯(lián)系起來(lái)的整體考慮。必須認(rèn)識(shí)到，對(duì)于一個(gè)發(fā)展中的島國(guó)(SIDS)而言，毛里求斯的水電部門(mén)要將其認(rèn)知、戰(zhàn)略與行動(dòng)與毛里求斯島的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略(MID)聯(lián)系起來(lái)，促進(jìn)國(guó)家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。不能再一味追求邊際成本不斷降低的最低價(jià)供電方式，而要綜合考慮環(huán)境與社會(huì)成本。

3 建 議

(1) 在過(guò)去的幾十年間，天然河道中的地表水和地下水已多次偏離常值。受修建道路和其他建筑物的影響，河流的運(yùn)載能力已削弱。濕地被破壞，洪水越來(lái)越頻發(fā)。這需要從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境方面對(duì)毛里求斯水電潛力進(jìn)行整體評(píng)估。已對(duì)諸如通過(guò)水電調(diào)峰和生活用水貯存項(xiàng)目進(jìn)行了分析研究。類(lèi)似這些通過(guò)MID遵約機(jī)制確定的可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)必須得到應(yīng)用。

(2) 電力系統(tǒng)管理的一個(gè)關(guān)鍵性參數(shù)是可維護(hù)性和維護(hù)計(jì)劃。為了滿足峰值電力需求，同時(shí)又不額外投資新增裝機(jī)，特別是運(yùn)行消耗化石燃料的發(fā)電廠，優(yōu)化水電站的調(diào)度應(yīng)用非常重要。盡管水電站的維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，但其維修和其他停機(jī)時(shí)間要精心設(shè)置。這又需要進(jìn)行綜合分析，例如需要考慮一些跟季節(jié)有關(guān)的降雨、生物質(zhì)產(chǎn)量、天氣炎熱引發(fā)的用電量增加等因素。在2月和3月這兩個(gè)關(guān)鍵的月份，要把爭(zhēng)取水電站100%利用作為關(guān)鍵目標(biāo)。

(3) 按照目前的電力系統(tǒng)計(jì)劃，全年可利用水電裝機(jī)容量固定為25 MW。考慮到水力發(fā)電在時(shí)間和空間上的復(fù)雜性，需要進(jìn)行更詳細(xì)的籌劃，對(duì)蓄水的可能性要進(jìn)行評(píng)估。

(4) 按照CEB制定的上網(wǎng)電價(jià)方案，已簽署2 MW裝機(jī)的售電協(xié)議。對(duì)分散式發(fā)電需要?jiǎng)?chuàng)新上網(wǎng)定價(jià)方案，對(duì)微型和小型水電及其蓄水(采用泵送或其他方式)要進(jìn)行綜合考慮。這符合政府的民主化政策，即要求能源部門(mén)廣泛尋求合作者、小型發(fā)電廠商或者其他利益相關(guān)者。MID基金和可再生能源發(fā)展基金可提供資金支持。

(5) 國(guó)家能源委員會(huì)建議,不僅要進(jìn)一步開(kāi)展淡水抽水蓄能電站的可行性研究，還要展望對(duì)海水抽水蓄能的可能，這與政府促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略相一致，其潛在關(guān)聯(lián)度很高。

優(yōu)化水電發(fā)展可促進(jìn)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)，這對(duì)于一個(gè)小島型發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)是最基本的愿望。