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马来西亚拥有相对丰富的水电资源,尽管在该国不同地区分布不均,其中沙巴州和砂拉越州的水力资源较为集中。第一个大型水电大坝是Chenderoh大坝(27MW),建于1930年。在随后的几十年中,该国自然资源的系统开发每年从总装机容量6240MW贡献了超过27,300GWh的能源。这约占该国包括天然气,太阳能,煤炭和其他能源的总发电量(34,200MW)的17%。 SMEC(马来西亚)私人有限公司董事兼董事长Zainal Abidin Othman的报告
马来西亚的土地总面积约为330,000平方公里,平均海拔约为300m。年平均降雨量略高于2600mm。在1970年代中期,对该国的水电资源进行了清单调查,此后被用作该国可用水电资源的指示性信息。总体而言,记录的水电总潜力每年约为414,000GWh,其中每年约123,000GWh是发展的技术潜力。其中约87,000 GWh(70%)的能源潜力位于砂拉越,沙巴州20,000 GWh和马来西亚半岛的16,000 GWh。
马来西亚大型水电项目的开发通常由公用事业公司负责,例如马来西亚半岛的Tenaga Nasional Berhad(TNB),砂拉越的Sarawak Energy Berhad(SEB)以及沙巴电力有限公司(SESB)在沙巴。私人参与者曾尝试参与马来西亚主要水电的开发,但迄今为止收效甚微。 30兆瓦以下的小型水电项目的开发对私人开放,并受到政府管理的上网电价(FiT)机制的激励。
几十年的发展
1960年代至1980年代的早期计划
在1960年代之前,制定了金马仑高原水电计划,其中包括金马仑高原(105MW)和八打巴东(154MW)的主要项目。该方案涉及小的但陡峭的山间溪流,其中的河水通过长隧道分流。主要的发展是具有相对较小的水坝和有限的水库存储的蓄水池项目,而较小的则都是河流泛滥的项目。
该国在1970年代采用了能源部门中的最大资源利用的概念,并在霹雳州和登嘉楼流域开发了更多大型水利工程。
在霹雳河上游,建设了三个大坝水电项目,其中第一个项目是Temengor(348MW),这是一个在1974年至1978年之间建造的分区处理堆石坝。Bersia大坝项目(72MW)立即位于Temengor的下游建于1980年至1983年之间。Bersia是一座混凝土重力坝,有四个闸门溢洪道。在同一时期,建设了第三座位于比尔西亚下游的克纳宁大坝项目(120MW)。肯纳宁也是一个混凝土重力坝,有六个门控溢洪道。
除了发电之外,级联方案还提供了可衡量的防洪措施。
同时,在丁加奴河流域正在开发肯尼米尔大坝项目(400兆瓦)。 Kenyir大坝是155m高的堆石坝,有8个填土鞍式坝,形成了370km2的水库表面积。无盖溜槽溢洪道的排水量为7000m3 / sec。这是马来西亚半岛最大的水坝,除了发电以外,还可以显着缓解洪水。
砂拉越的第一个主要水电开发项目是1981年至1985年之间建造的Batang Ai项目。该项目包括一个85m高的混凝土面板堆石坝和三个水库表面积为85km2的鞍形坝。利马鞍形水坝的结构与主坝相似,而其他两个鞍形水坝Bekatan和Sebangi均为填土式。主坝的闸门溢洪道流量为2600m3 / sec。
登嘉楼河流域的Kenyir大坝项目。该坝是一个155m高的堆石坝,有八个填土鞍式坝,形成了370km2的水库表面积。
更大,更好– 1990年代水电项目重新出现
在1980年代后期到1990年代初期,由于许多因素,包括全球财政限制以及对水电开发的环境和社会影响的关注,世界各地(包括马来西亚)的许多项目被暂停。
直到1991年,下一个大型水电项目才出现。佩尔高(Pergau)项目(600兆瓦)包括一座75m高的填土坝,带未装卸槽的泄洪道,排水量为2470m3 / sec,复杂的24公里隧道系统和一个地下电站。除了从Pergau河流入的水以外,水还通过24公里长的六个重力入口通过隧道分流到水库中。
接下来是砂拉越的2400MW大型Bakun项目,经过数年的困难,该项目是通过与马来西亚中国合资企业签订的土建工程合同进行的。在施工过程中面临重大的商业,技术和社会环境问题时,该项目终于在2011年投入使用。
砂拉越州将水电确定为推动和加速该州社会经济增长的关键催化剂,因此继续建设大型水电项目,包括Murum水电项目(944MW)。与此同时,在半岛上,任何新的大型水电项目的开发都无法恢复。 Hulu Terengganu项目于2010年开始建设,随后一年于2011年又建设了Ulu Jelai水力发电项目。
葫芦登嘉楼项目(265MW)于2015年投入使用,包括两个级联方案,一个75m高的Puah土坝(250MW),带有三个门控溢洪道和一个地下电站,以及一个36m高的Tembat混凝土大坝(15MW),带有免费溢洪道和地面电站。 SMEC对该项目进行了可行性研究和招标设计。
SMEC对其进行了详细设计,施工监督和合同管理的乌鲁吉来水电项目(372MW)已于2016年投入使用,该项目包括一座88m高的碾压混凝土大坝,2300m3 / sec的溢洪道排水能力和一个地下电站。
发电以外的经济驱动力
除了发电和减灾外,这些重大项目还为该国的经济发展做出了重要贡献。一些已经成为旅游胜地,特别是对户外水上运动和生态旅游感兴趣的人。登嘉楼的Kenyir大坝已经利用水库开展了娱乐活动,其海岸上有许多度假村以及船屋。钓鱼很受欢迎,丛林徒步旅行,瀑布和洞穴也很受欢迎。皮划艇,独木舟,划船,漂流和激流射击是可供游客进行的众多水上运动之一。可以说,肯尼米尔湖最标志性的景点是淡水猎鱼Mahseer(kelah)的鱼类庇护所和苗圃。
在Temengor大坝水库中也有类似的设置,主要用于生态旅游。该湖还是通往皇家贝卢姆州立公园(RBSP)的门户,该公园是世界上最古老的雨林之一,距今已有1.3亿年的历史。该地区还以至少三种不同的Rafflesia物种的高浓度而著称。自2008年以来,还在湖泊的工业水产养殖区内开发了一种生态友好型水产养殖设施。
Ulu Jelai项目于2016年投入使用
未来水电项目
自2004年以来,SMEC一直协助TNB评估和评估马来西亚半岛的几个水电项目。评估了许多潜在的水电项目,包括存储项目和过河项目。此后,排名最高的五个存储项目-Hulu Terengganu,Tekai,Ulu Jelai,Telom和Nenggiri-已进入下一阶段的开发,如下所述。
Telom水电项目处于预可行性研究阶段,然后在2014年升级为可行性阶段。该项目包括混凝土面板堆石坝,位于坝脚趾的132MW地面电站,十座不同高度的鞍式水坝。长达40m,是一条未上胶的ogee溢洪道,一条从Jelai Kecil河转移水的隧道以及一条在主水坝下游约5 km处的重新调节堰。预计该项目将进入下一个开发阶段,但是许多问题导致该项目在2018年被搁置。
如上所述,Hulu Terengganu和Ulu Jelai项目分别于2015年和2016年启用。 Tekai项目(168MW)的详细调查和招标设计已经完成。
Nenggiri项目(300MW)的设计已经完成,该项目正在进入下一个开发阶段。该项目包括带有闸门式径向溢洪道的RCC大坝,鞍座大坝,重新调节大坝和地面电站。创建的水库将淹没约50平方公里的面积。
在短期内,由于着眼于加强可再生能源的发电,诸如河道工程以及一定程度上的抽水蓄能水电项目等项目将进入市场。 2020年初,可持续能源发展局(SEDA)向15个微型水力开发投标人授予了合同,总装机容量为176MW。这些项目预计将于2025年下半年开始商业运营。
砂拉越目前在建的唯一大型水电项目是Baleh项目(1285MW)。该项目包括一个高188m的混凝土面板堆石坝,一个能排放20,000m3 / sec设计洪水的径向门控溢洪道以及一个可容纳5台涡轮机的地面电站。建设计划于2026年完成。
砂拉越其他正在建设中的大型水电项目还有Limbang 2(130MW),Belaga(160MW),Linau(182MW),Trusan 2(240MW),Baram 3(300MW)和Pelagus(465MW),总计1477MW。这些都是确保该州实现到2025年发电7400兆瓦目标的重大项目之一。
同时,在沙巴州,已经确定了两个主要的水电项目:Upper Padas项目,包括横跨瓜拉Tomani附近的Padas河的120m高RCC大坝,以及Liwagu项目(165MW)。两者都已经处于开发阶段一段时间,但是尚未确定施工开始日期。
给业主,开发商和顾问的教训
定量风险分析
据观察,在某些大型复杂项目中,风险管理仅限于定性专家判断和主观分析以对风险事件进行排名。这通常会最大程度地减少不确定性并突出显示优先风险,但很少会导致进行定量风险分析。将来,在任何大型,复杂项目的整个生命周期的多个阶段中,引入定量风险评估都可能会有用。
在最近的主要项目中,还注意到承包商采用非常合同化的方法来迫使开发人员及其项目团队增加合同和索赔管理人员,以及时主动地处理索赔和商业管理。
将来的项目可能必须允许在需要时在短时间内动员该团队的项目预算临时资金,并且在需要评估索赔时就召集技术专家的合适预算。谨慎选择适当的资源,并在对风险进行定量评估的基础上允许有足够的临时预算,以为这种情况做准备。
环境影响评估
环境影响评估(EIA)的一个重要而强制性的要素是侵蚀和沉积物控制计划(ESCP)。但是,在大多数情况下,直到项目的后期阶段,诸如土壤数据和带有土方工程图的工程设计之类的实际数据才可用或不足。
ESCP仅在必要信息可用时(尽管处于不同阶段)才开始。为了提供ESCP所需的信息,必须进行或完成概念,招标和详细的工程设计。通过这种方式,它将最大程度地减少返工和延误提交主管部门批准的时间。
准备ESCP的另一个挑战通常是项目设计团队对ESCP的要求和范围缺乏了解。项目管理团队应就ESCP的当前范围以及相关的数据和信息要求,从顾问(通常是独立的实体)中寻求建议或反馈。这将使他们能够在实际的ESCP开始之前做好充分的准备,避免陷入陷入缺乏所需信息的困境中。
组建合适的团队
如上所述,跨职能团队之间的协作和强大的项目管理对于水电项目的成功至关重要。 SMEC在该领域拥有超过50年的经验,我们已投资建设能力和团队,他们具备所需的技术领导能力,同时也了解当地情况,挑战和条件。作为工程师和技术专家,我们按照相对统一的标准和标准进行工作,但是每个项目环境都有其独特的问题,因此,我们发现投资和开发实地团队非常有价值,有时需要国际专家的帮助–谁可以为提供适合特定目的的解决方案做出贡献。
水电在马来西亚未来中的作用
马来西亚制定了一个目标,即到2025年至少要通过可再生能源生产20%的能源,并计划到2050年达到41%的目标。如果更多的马来西亚人致力于使用可再生能源,这个目标是可以实现的。为了更好地将可再生能源整合到当前的电源系统中,智能电网的概念至关重要。智能电网是能源安全和可再生能源整合的关键推动力。因此,未来和现有的水力发电厂必须增强其能力,以实现高效率,通过适当的技术创新来提高性能,探索低成本融资,以支持可变可再生能源在电力系统中的渗透和整合。
在太阳能,生物质,沼气和小水能的可再生资源中,还没有对大型水力发电进行专门的深入研究。这提供了一个探索大型水电项目合适的增强技术以及抽水蓄能在电力系统中的适用性的机会。专业服务公司在马来西亚主要水电和大坝基础设施的规划,设计,交付和维护中发挥着重要作用。自1970年代以来,SMEC为该国的大型和小型水电项目做出了贡献,这些项目一直支持工业发展。这些项目产生的可靠,负担得起的电力增加,对社区和经济活动产生了积极的影响,通常是旅游业和其他行业的催化剂。由于有新的水库而需要进行道路迁移,并为原本偏远的地区提供了通行道路,这为升级通讯和为经济或旅游业发展开辟新地区提供了机会。在这方面,通过水上航行进入也很有效。
当前,只有小型水力发电厂被视为可再生能源,必须加大努力使政策利益相关者参与进来,承认即使是大型水力发电计划也能提供清洁,负担得起的安全能源。水电为减少温室气体排放和确保能源供应做出了重要贡献。它的发展需要相对较高的初期投资,但使用寿命长,运行和维护成本却很低,因此抵消了其发展。此外,水力发电是所有已知能源的最佳转换效率之一。
结论
根据当前的发电发展计划,马来西亚半岛的主要水电资源将在未来十年内得到充分利用。展望未来,可以预见的是,发展将转向在主要河流下游建造的低水头方案。受非水力可再生资源渗透到电力系统的影响,水力抽水蓄能项目也有潜力。
在沙巴州和砂拉越州,水力发电潜力仍然很大。砂拉越有广阔的有待开发的地点,在适当的规划和政治支持下,砂拉越可以通过输电电缆项目成为沙巴,文莱,加里曼丹和半岛的能源出口国。这也将有助于启动东盟电网的形成,以促进东盟国家之间的电力输送。
参考文献
- 能源委员会,《马来西亚能源统计手册》,2019年
- APEC能源供需展望,2019年第2卷第7版
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