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破解电亮非洲最大矛盾



破解电亮非洲最大矛盾

文| 田煜  孟令轲  李华  中国国际工程咨询有限公司

  导 读 

以重大清洁能源项目总体开发为契机,将非洲各国电网、跨区域电网的改造升级需求,与中国企业的建设能力有效对接起来。

● “电亮非洲”的最大矛盾

迫切需要补齐电网工程建设短板

尽快开展非洲清洁能源走廊规划

2018年,中非合作论坛北京峰会通过了富有新时代内涵的《关于构建更加紧密的中非命运共同体的北京宣言》。宣言提出,加强双方在非洲基础设施和工业化发展领域的规划合作,为中非合作共赢、共同发展注入新动力。其中,中非能源合作特别是清洁能源合作潜力巨大,中方应从非洲清洁能源特点、开发利用现状出发,通过尽快开展非洲清洁能源走廊规划,破解非洲清洁能源开发利用过程中存在的矛盾。

“电亮非洲”的最大矛盾
非洲清洁能源储量丰富,而开发利用程度极低。非洲水能、风能、太阳能等清洁能源开发潜力巨大。在水能方面,非洲河流水能资源极其丰富,理论蕴藏量为4.42万亿千瓦时,约占世界的10%,技术可开发水能资源为1.65万亿千瓦时,约占世界的12%,主要分布在刚果河、尼罗河、尼日尔河、赞比西河、宽扎河等河流。非洲目前水电总装机容量为3117万千瓦,开发利用率仅为10.7%。在风能方面,全球风能理论蕴藏量约为2000万亿千瓦时,其中非洲为650万亿千瓦时,占全球理论蕴藏量的32.5%,主要分布于东部非洲、南部非洲沿海地区以及撒哈拉地区。截止到2016年底,全球风电总装机容量为4.9亿千瓦,而非洲地区装机容量仅为379万千瓦,只占全球总装机容量的0.78%。在太阳能方面,非洲太阳能资源量约占全球40%,北非地区国家年辐照强度大于2500千瓦时/平方米,东非地区国家太阳能年辐照强度大于2200千瓦时/平方米,南非地区国家太阳能年辐照强度大于2400千瓦时/平方米。然而,非洲却是太阳能装机总量最小的地区,2015年装机总量只占全球的1%。

电力普及程度低是非洲发展的重大瓶颈。面对丰富的清洁能源资源,非洲大部分地区却严重缺乏电力,约6亿以上人口和1000万家中小型企业基本无电可用。整个非洲大陆平均电网覆盖率不足30%,远低于全球82%的水平,刚果(金)、马拉维和塞拉利昂等国的无电人口率甚至高达90%以上。

目前来看,非洲电力普及程度低的原因有三。一是清洁能源资源分布不均,电力开发规模小。非洲绝大部分的水能、风能和太阳能资源处于最不发达的中部、西部和东部地区,而主要电力负荷中心处于南非和北非的少数国家。这些国家发电量占了整个非洲的3/4,且主要为火电;其他国家电力工业基本都靠小水电支撑,电网规模也较小。非洲电气化水平超过30%的国家只有南非、埃及、突尼斯、尼日利亚等十余个国家,许多国家电气化程度还不到10%。二是电网互联互通不足,电能交换规模很小。非洲电网总装机容量小,覆盖范围不足,各国电力以自平衡为主。非洲主要有南部非洲电力联盟、东非电力联合体、北非电力联合体、西非电力联营系统和中部非洲地区电力联营体等五大区域电网,只有南部非洲电力联盟互联电网总装机容量达到6000万千瓦。三是输电与配电系统损耗大。受电力设施设备落后、陈旧和老化影响,许多非洲国家输电效率低、损耗多,电网抵御灾害能力弱,除南非以外的撒哈拉以南非洲国家的平均输配电损耗达18%,非洲西部和中部一些国家的损耗更是超过了25%。

迫切需要补齐电网工程建设短板
利用清洁能源尤其是可再生能源发电,只有在大范围配置情况下才能发挥最大的资源优势,而大规模电力配置只能通过建立跨国、跨区域电网来实现。应尽快开展非洲清洁能源走廊规划,结合非洲清洁能源资源地理分布,科学统筹非洲大陆电源项目布局与电网建设,谋划构建非洲跨区域电力互联互通重大工程,切实推动中非“三网一化”和国际产能合作,在确保中国企业投资效益的同时,破解非洲能源利用矛盾。

电网薄弱制约了中国企业清洁能源投资项目发挥效益。中国重视同非洲在清洁能源方面展开合作,中资企业已投资数百亿美元在25个国家开展了水电、风电、太阳能等清洁能源发电项目建设,其中不乏“巨无霸”类型的清洁能源项目,但受电网薄弱的制约,许多项目都出现了电力难以消纳的情况。

一方面,项目所在国的现有电网规模小、线路陈旧,难以平稳供电。如2017年11月,三家中资企业联营体承建了尼日利亚蒙贝拉水电站项目。该项目总装机305万千瓦,相当于尼日利亚现有发电量的70%,项目投资额高达58亿美元,85%由中国进出口银行贷款。然而,仅2017年上半年尼日利亚电网就崩溃了14次,脆弱的尼日利亚国家电网或将成为该项目收回投资的最大隐患。
另一方面,跨国大规模电力外送不具备电网条件。如中方相关企业组成的联营体正在开展刚果(金)英加地区水电站后期开发工程,规划总装机4420万千瓦,预计投资138.9亿美元。大英加项目建成后,将成为设计年发电量3400亿千瓦时的世界第一水电站。而目前来看,到2025年刚果(金)全国电力需求为620万千瓦,仅相当于大英加项目总装机的14%;刚果(金)所在的中部非洲国家无论是从经济规模还是人口数量来看,用电需求都显然难以支撑大英加项目运行,大型电源项目电力仅靠周边需求难以被消纳,必须通过跨区域电网实现电力外送,才能保证项目效益。非洲各区域电网尚未实现联通,东非、北非、南非、中非等区域电网仅有内部少数国家间有连接。电源项目与电网建设的不协调已经成为中国企业清洁能源投资项目发挥效益的制约因素。

非洲国家迫切希望补齐电网工程建设短板。非洲各国和非盟已深刻认识到电网互联互通的重要性和紧迫性。如,2015年埃塞俄比亚政府发布第二个“增长和转型计划”,规划到2020年在全国建造约9000公里配电线路,完成建造12万公里的230千伏/132千伏和66千伏电压网格线安装。加快实施配网改造升级工程,消除供电“卡脖子”“低电压”和“无电人口”问题。非盟在联合国能源互联网高级别会议上积极响应了“构建全球能源互联网”的倡议,期待中国发挥经验、资金和技术优势,广泛参与非洲电网规划及建设。非洲发展新伙伴关系规划和协调机构(NEPAD)的官员也表示,非洲国家有意愿在2020年实现各国间电网的互联互通,非洲大陆的四个区域电力走廊将在内罗毕成立泛非洲电网建设集团,推动非洲南、西、中和北部电网的连接,以实现电力的跨区域跨国交易。

尽快开展非洲清洁能源走廊规划
电力系统由电源点、电网和需求侧构成,三者中虽然电源点和电网建设是配套相互促进的,但电网具有更大的主导权。非洲大陆地域广阔,从清洁能源资源丰富地区到区域电力负荷中心,需要建设几百甚至上千公里的输电线路,沿线国家也需要尽快构建电网系统并逐步完善。中国企业已经具备了较高水平的电网建设能力,尤其是中国的输变电技术和装备已经成功应用于巴西、埃塞俄比亚、印度等国家。当前,亟需加快开展非洲清洁能源走廊规划编制工作,在助力非洲一体化进程、实现“绿色非洲”愿景的同时,实现非洲各国电网、跨区域电网的改造升级需求和中国企业建设能力的有效对接。为此,应注意做好以下工作。

一是通过规划,加快各区域重点国家电网的升级改造,推动区域内电网加大互联规模,在此基础上实现非洲各区域电网的稳定连接,构建互联互通的非洲清洁能源走廊。
二是跳出单个、局部电源项目思维,从整个非洲大陆电力需求与布局角度对重大中非清洁能源投资合作项目加以考量,统筹谋划建设配套电网、远距离输配电工程等,充分发挥电网有效输送供给的作用,切实保障项目投资效益。

三是以大英加项目、蒙贝拉项目等重大清洁能源项目总体开发为契机,成立中国与区域国家间清洁能源开发合作政府协调机构,助力非洲清洁能源走廊规划落地实施。

⬆刚果河有着丰富的水能资源有待开发(CFP)


   文 | 田煜  孟令轲  李华  中国国际工程咨询有限公司  

编辑 | 杨海霞

设计 | 李玉丹