埃塞俄比亞水電概況:
埃塞俄比亞的水電潛力估計(jì)高達(dá)45,000兆瓦,是非洲的第二高水平(只有剛果民主共和國(guó)具有更高的潛力)。估計(jì)大約30,000兆瓦在經(jīng)濟(jì)上是可行的,相當(dāng)于162 TWh的發(fā)電量。目前3.98 TWh的產(chǎn)量相當(dāng)于僅開采2.5%。總的來說,埃塞俄比亞的地形有利于水電項(xiàng)目。有10個(gè)流域(其中Blue Nile,Omo和Wabi Shebelle以及Genale-Dawa是國(guó)際河流),數(shù)百條溪流流入主要河流,向各個(gè)方向剖析山地景觀; 埃塞俄比亞每個(gè)流域都覆蓋了大量集水區(qū),降雨量充足,據(jù)稱是“東非水塔”。鑒于埃塞俄比亞僅占青尼羅河約86%的水域,這一點(diǎn)毫不夸張。此外,水利部(MoWR)進(jìn)行的研究估計(jì),主要河流流域的年徑流量約為1220億立方米。
此外,西部半山區(qū)和部分南部地區(qū)的山地景觀使得該國(guó)的許多水力資源適用于不同規(guī)模的水力發(fā)電,即從微型水電站到小型和大型水電站。小規(guī)模水電方案特別適用于與國(guó)家電網(wǎng)無關(guān)的偏遠(yuǎn)地區(qū)。微水電方案的總理論潛力為100兆瓦。
與所有其他自然資源一樣,埃塞俄比亞的水力資源在其陸地上的分布不均勻。一般來說,適合水力發(fā)電的降雨量和地形條件,即隨著人們從西向東移動(dòng)直至完全干旱,奧加登低地的平坦沙漠類型減少。雖然該國(guó)西部和南部地區(qū)降雨量相對(duì)豐富,但在北部高地和中部高原地區(qū)降雨量較為溫和(見圖6)。因此,可以說埃塞俄比亞水力資源的分布與其風(fēng)能資源的分布形成對(duì)比,因?yàn)榍罢邷p少而后者隨著我們下降到東部低地而增加。在西部,中部和西南部的高地也是如此。
埃塞俄比亞的水電潛力對(duì)其鄰國(guó)做出了重要貢獻(xiàn)。蘇丹,肯尼亞,吉布提,索馬里和厄立特里亞,因?yàn)樗鼈儤?gòu)成了該地區(qū)現(xiàn)有的水力發(fā)電市場(chǎng)。其中一些國(guó)家已經(jīng)面臨電力短缺,因此急需電力為其經(jīng)濟(jì)提供動(dòng)力。截至2007年,EEPCo正在開展小型項(xiàng)目,旨在向鄰國(guó)蘇丹和吉布提出口水力發(fā)電。
由于埃塞俄比亞使用的水電系統(tǒng)分類與其他國(guó)家不同。
圖5
探索水電潛力的成本相對(duì)較低。事實(shí)上,埃塞俄比亞的水電裝置每安裝一千瓦的成本約為1,200美元,約為東非大部分其他工廠成本的一半。因此,計(jì)劃的水電站的單位發(fā)電成本計(jì)算低于每千瓦時(shí)0.05美元。傳輸?shù)钠綔?zhǔn)化成本估計(jì)為每千瓦時(shí)0.007美元。這個(gè)分配系統(tǒng)的數(shù)字估計(jì)為每千瓦時(shí)0.014美元。因此,計(jì)劃發(fā)電廠的電力平均成本估計(jì)為每千瓦時(shí)0.067美元,是世界上最低的之一。額外的電力應(yīng)滿足國(guó)內(nèi)和出口需求,因?yàn)榘H肀葋喌拇蠖鄶?shù)鄰國(guó)將主要使用傳統(tǒng)的熱電代,平均發(fā)電成本在每千瓦時(shí)0.15美元至0.24美元之間。然而,預(yù)計(jì)電力輸出將受到互連線路容量有限的限制。(SREP 4投資計(jì)劃)。
最大的項(xiàng)目是備受爭(zhēng)議的大壩和水電站Gilgel Gibe III(MW 1870),該公司最近接近財(cái)務(wù)結(jié)束,埃塞俄比亞與中國(guó)達(dá)成協(xié)議。另一個(gè)大型水電項(xiàng)目是文藝復(fù)興大壩,前身為Great Millennium Dam。該水電項(xiàng)目的最大容量為5.25 吉瓦,從2015年的700兆瓦開始。
Pico和微水電
圖6:埃塞俄比亞的平均年度水資源過剩
如上所述,埃塞俄比亞對(duì)水電計(jì)劃的定義與其他國(guó)家不同。通常,微型水電(PHP)工廠的容量高達(dá)3千瓦。它們的特點(diǎn)是沒有配電網(wǎng)和供應(yīng)給一個(gè)或兩個(gè)家庭。盡管如此,考慮到需要提供容量高達(dá)5 kW的廣泛使用的injera炊具,埃塞俄比亞的微型水力發(fā)電系統(tǒng)的功率范圍可擴(kuò)展至10 kW 。因此,兩個(gè)帶有一個(gè)injera炊具的家庭各自充分吸收了工廠的容量,而不需要配送網(wǎng)絡(luò)。在定義11至500 kW范圍內(nèi)的微水電方案時(shí),區(qū)分較低范圍是有意義的(≤30kW),為小城鎮(zhèn)或幾個(gè)村莊提供沒有高壓(HV)傳輸和上限(31-500kW)的個(gè)別村莊,這些村莊通過高壓線路和低壓(LV)配電網(wǎng)相互連接。根據(jù)歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)的報(bào)告,埃塞俄比亞高地的水分盈余至少為300毫米/年的具體產(chǎn)量為500瓦/平方公里(假設(shè)潛在的微型和微型水力發(fā)電站的平均壓力為45米,使用60%的系統(tǒng)效率并且特定的最小流量為2 l / s /km²)。
由于最大的微水電(MHP)方案定義為500千瓦,因此MHP開發(fā)的最大集水區(qū)為1000平方公里。從總面積315,000平方公里減去1000平方公里的集水區(qū),常年流量和相應(yīng)的水分過剩,留下200,000平方公里的土地面積,適合MHP開發(fā)。如上所述,埃塞俄比亞的理論MHP潛力為100兆瓦[12] [8]。最有希望的地點(diǎn)可以在該國(guó)西部地區(qū)找到,因?yàn)檫m宜的地形條件和恒定的流量是普遍的(見圖6)。采用相同的數(shù)據(jù)集作為PHP開發(fā)的基礎(chǔ),PHP集水區(qū)必須至少有15平方公里的面積。由于個(gè)體農(nóng)民很少能獲得這種規(guī)模的集水區(qū),因此PHP潛力相當(dāng)有限,只能在人口稀少的地區(qū)種植[8]。除了大型的EEPCo水電項(xiàng)目,到目前為止,小水電潛力幾乎沒有被開發(fā)利用。在1950年至1970年期間,EEPCo安裝了幾個(gè)MHP方案,總?cè)萘繛?.5兆瓦。所有這些都不再運(yùn)作了:一旦這些區(qū)域連接到ICS,MHP工廠就被關(guān)閉了。盡管如此,一些植物仍處于良好狀態(tài),恢復(fù)它們?cè)诩夹g(shù)上是可行的。Yaye MHP也是如此。這個(gè)170千瓦的離網(wǎng)工廠于2002年由愛爾蘭發(fā)展援助組織和Sidama開發(fā)項(xiàng)目委托,但在2002/2003旱季期間已經(jīng)遭受了低河流量的影響。在僅運(yùn)營(yíng)兩年后,EEPCo將Yaye連接到其ICS,MHP工廠完全關(guān)閉。
GIZ 能源發(fā)展(EnDev)埃塞俄比亞計(jì)劃恢復(fù)Yaye工廠,并在該計(jì)劃再次投入運(yùn)營(yíng)后將所產(chǎn)生的電力輸送到國(guó)家電網(wǎng)。此外,EnDev在Sidama Zone / SNNPR實(shí)施了四個(gè)試點(diǎn)MHP站點(diǎn)(橫流式渦輪機(jī)),容量為7 kW(Gobecho I),30 kW(Gobecho II),33 kW(Ererte)和55 kW(Hagara Sodicha)分別將吉馬地區(qū)/奧羅米亞(Leku )的水車升級(jí)為20千瓦的MHP,進(jìn)一步 升級(jí) Kersa的10 kW MHP工廠。除此之外,還存在幾個(gè)微型水電站以及32個(gè)橫流式渦輪機(jī),這些渦輪機(jī)為面粉廠提供輸出,輸出范圍在5到22千瓦之間。后者由埃塞俄比亞福音派教會(huì)Mekane Yesus(EECMY)委托。盡管如此,由于旱季和管理期間缺水以及技術(shù)問題,35-40%的這些工廠不再運(yùn)營(yíng)。EECMY和REF正在計(jì)劃安裝更多的MHP工廠,例如Bege河上的55 kW計(jì)劃和Sire的5.5 kW計(jì)劃。1994年,埃塞俄比亞非政府組織埃塞俄比亞農(nóng)村自助協(xié)會(huì)(ERSHA)在Ambo附近實(shí)施了另一個(gè)水力發(fā)電谷物工廠,據(jù)說該工廠仍在運(yùn)營(yíng)。此外,目前的GTP(2010年至2015年)包括安裝65個(gè)MHP工廠。目前沒有關(guān)于后者的容量和位置的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
此外,埃塞俄比亞的GIZ能源發(fā)展(EnDev)正在開展包容性調(diào)查,將30個(gè)傳統(tǒng)水廠轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑿退婍?xiàng)目。這些研究是與Arba Minch和Jimma大學(xué)等成熟的水電卓越中心共同開展的。