天津市中環(huán)高科技有限公司 仇曉梅

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肯尼亞橫跨赤道，位于東經(jīng)34°至42°、北緯5.5°至南緯5°之間。西與烏干達(dá)邊境接壤，南與坦桑尼亞和印度洋毗鄰，東與索馬里相連，北與埃塞俄比亞和蘇丹相望。該國總面積約58.26萬km2。肯尼亞75%以上的面積可以被歸類為干旱或半干旱地區(qū)，只有約20%適于農(nóng)作物的種植。

肯尼亞為熱帶氣候，其沿海地區(qū)較為濕熱，內(nèi)陸則溫?zé)徇m宜。而在該國北部和東北部，天氣非常干燥。沿海城市蒙巴薩（海拔17m）的年平均氣溫最高為30.30℃，最低為22.40℃；首都內(nèi)羅畢（海拔1661m）年平均氣溫最高為25.20℃，最低為13.60℃；埃爾多雷特（海拔3085m）年平均氣溫最高為23.60℃，最低為9.50℃；洛德瓦爾（海拔506m）和干燥的北方平原年平均氣溫最高為34.80℃，最低為23.70℃。全國大部分地區(qū)降水的特點(diǎn)是季節(jié)性強(qiáng)，各個(gè)地方的降水模式、時(shí)間和程度差別很大。沿印度洋海岸相對(duì)潮濕的地帶年降水量為1000mm，由于東南季風(fēng)的影響，每年的大部分降水發(fā)生在三月至五月這一漫長的雨季。從十月至十二月期間也有少量的降水。

肯尼亞北部查爾比沙漠（Chalbi Desert）及馬薩比特（Marsabit）地區(qū)，由于特殊的地理位置，常年刮東南風(fēng)。每年，超過30m/s的大風(fēng)會(huì)持續(xù)數(shù)天，風(fēng)能資源非常好。

水文地理?xiàng)l件

肯尼亞北部地區(qū)大部分由玄武質(zhì)熔巖所覆蓋，其東南角小部分地區(qū)表面為沙礫石。場(chǎng)址區(qū)域?qū)俅畏€(wěn)定區(qū)的相對(duì)穩(wěn)定地段，適宜建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)。風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域位于沙漠邊緣，人口稀少，地形平坦，海拔在530m－570m之間。部分地區(qū)具有淺層地下水，可作為日常生活用水及施工使用。工程區(qū)的地震加速度為0.02g左右，參照國內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，場(chǎng)地地震基本烈度小于VI度，地質(zhì)條件穩(wěn)定。

風(fēng)能資源概況

印度洋的來風(fēng)，通過Turkana－Marsabit兩座山之間的走廊，同時(shí)受海拔抬升的影響，得到加速，常年形成東南風(fēng)。某些時(shí)段，超過30m/s的大風(fēng)會(huì)持續(xù)數(shù)天。特殊的地理位置，使肯尼亞北部查爾比沙漠及馬薩比特地區(qū)風(fēng)速很大，風(fēng)能資源非常豐富。

查爾比沙漠位于肯尼亞的北部，在圖爾卡納湖東南側(cè)。從當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)歷史資料和馬薩比特市及國家能源部門對(duì)風(fēng)能進(jìn)行的科學(xué)研究表明，查爾比沙漠及其周圍地區(qū)是肯尼亞風(fēng)能資源最豐富的地區(qū)之一。其中地名布比薩（Bubisa）本身的意義是巨大的風(fēng)聲，也說明了本地區(qū)風(fēng)能資源是十分豐富的。通過馬薩比特地區(qū)一個(gè)氣象站的多年資料顯示，馬薩比特地區(qū)10m高度測(cè)風(fēng)儀測(cè)出的年平均風(fēng)速可達(dá)11.19m/s，推算出風(fēng)功率密度高達(dá)1290W/m2，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電建設(shè)者來講，這兩個(gè)指標(biāo)是驚人的。

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署及能源部對(duì)肯尼亞的風(fēng)能資源進(jìn)行過規(guī)劃，其主要目的是提供和獲取可靠的風(fēng)能資源信息，廣泛利用可再生能源技術(shù)。查爾比沙漠及其周邊被確認(rèn)為肯尼亞大陸風(fēng)能資源最好的區(qū)域之一。在風(fēng)能資源評(píng)估專家的指導(dǎo)下，當(dāng)?shù)仫L(fēng)能資源專家對(duì)肯尼亞全國的數(shù)據(jù)集35個(gè)氣象站共5年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)使用WASP和KAMM兩種軟件模型生成高分辨率的地圖和一個(gè)風(fēng)能地圖集文件。

馬薩比特的大部分地方有很豐富的風(fēng)能資源，據(jù)證實(shí)，有約9萬km2的地區(qū)風(fēng)速很高。利用風(fēng)能地圖集作為前期投資分析指導(dǎo)，一些地區(qū)已經(jīng)在做進(jìn)一步考慮是否開發(fā)其風(fēng)電資源。為了找出支持這些計(jì)劃的現(xiàn)實(shí)依據(jù)，當(dāng)?shù)仫L(fēng)能資源專家，沿著馬薩比特往布比薩，以及馬薩比特往北霍爾的道路，每5km進(jìn)行一次氣象測(cè)量。測(cè)量是通過手持風(fēng)速表和GPS進(jìn)行讀數(shù)。當(dāng)時(shí)這用來評(píng)估地圖集信息的質(zhì)量，證實(shí)了該風(fēng)圖集的準(zhǔn)確性。圖3是肯尼亞風(fēng)圖譜。由肯尼亞全國風(fēng)圖譜可以看出，肯尼亞風(fēng)能資源最好的區(qū)域集中在西北部，其中北部查爾比沙漠和馬薩比特地區(qū)有著非常好的風(fēng)能資源。

電力系統(tǒng)條件

肯尼亞電力部門主要依賴水力發(fā)電、地?zé)岬瓤稍偕茉?，再通過進(jìn)口石油燃料的補(bǔ)充，以滿足對(duì)電力日益增長的需求。肯尼亞主要能源結(jié)構(gòu)為水力發(fā)電（50%），石油（33%）和地?zé)幔?6%）。最近由于干旱，水利部門發(fā)電量下滑，使得肯尼亞電力供應(yīng)變得緊張。石油發(fā)電廠不斷提高發(fā)電，填補(bǔ)了水力發(fā)電量下滑的短缺，擴(kuò)展電網(wǎng)接納那些沒有接入電網(wǎng)的電力已是肯尼亞的主要政策。

圖1 肯尼亞全國行政圖

圖2 馬薩比特地區(qū)風(fēng)的形成示意圖

肯尼亞國家電網(wǎng)從肯尼亞南部沿海擴(kuò)展到西部地區(qū)。該線路也連接包括烏干達(dá)和坦桑尼亞等鄰國以交換能源，并計(jì)劃進(jìn)一步與埃塞俄比亞互連。

2018年，肯尼亞國家電網(wǎng)擬建428km長的400kV高壓雙回輸電線路，并通過馬薩比特地區(qū)，為規(guī)劃中的圖爾卡納湖和馬薩比特地區(qū)風(fēng)力發(fā)電提供服務(wù)。當(dāng)線路建成后，再下一步可能是繼續(xù)延伸線路，使這一地區(qū)電力資源輸送到埃塞俄比亞。

現(xiàn)以規(guī)劃中的布比薩風(fēng)電場(chǎng)為例，布比薩風(fēng)電場(chǎng)位于馬薩比特市北部，風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃裝機(jī)容量240MW，分五期建設(shè)。一期風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量40MW，安裝20臺(tái)2MW風(fēng)電機(jī)組，經(jīng)過33kV/132kV升壓站，經(jīng)42km+3km雙回132kV線路接入現(xiàn)有的Segel變電站，總?cè)萘繛?50kVA。到2020年，全部容量接入新建的400kV線路。

圖3 肯尼亞50m高度全國風(fēng)能資源分布圖

圖4 風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)道路及場(chǎng)內(nèi)道路現(xiàn)狀

施工及交通運(yùn)輸條件

擬建的前期風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)均比較荒涼，硬化路面的公路只能通到風(fēng)電場(chǎng)附近的城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)。進(jìn)入風(fēng)電場(chǎng)的道路均是碎石路面的鄉(xiāng)村公路，需進(jìn)行拓寬，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘，風(fēng)電場(chǎng)區(qū)地質(zhì)情況很好，可以直接鋪面層。所有風(fēng)力發(fā)電設(shè)備及大型施工設(shè)備均可海運(yùn)至肯尼亞蒙巴薩港，從港口到風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)采用公路運(yùn)輸，公路運(yùn)距約1100km。主要建筑材料和小型機(jī)械設(shè)備在首都內(nèi)羅畢采購，到風(fēng)電場(chǎng)的公路運(yùn)距約700km。砂石料在當(dāng)?shù)剡x取砂石料場(chǎng)，人工加工砂石料，運(yùn)距按100km考慮。本工程所在地附近沒有電網(wǎng)接入，需配備移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行施工供電。風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)若沒有電信網(wǎng)絡(luò)及無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)的通訊可以用對(duì)講機(jī)及衛(wèi)星電話聯(lián)絡(luò)。

工程投資

風(fēng)電場(chǎng)工程，主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、變電站、集電線路、風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)交通工程、施工輔助工程、送出工程等組成?，F(xiàn)以規(guī)劃中的布比薩風(fēng)電場(chǎng)一期工程為例，規(guī)劃建設(shè)一期項(xiàng)目總裝機(jī)容量40MW，安裝20臺(tái)單機(jī)容量為2MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，預(yù)裝機(jī)組輪轂高度80m。一期風(fēng)電場(chǎng)設(shè)置一座132kV升壓變電站，設(shè)置一臺(tái)SZ10－63000/132/35的主變壓器。用一回132kV送出線路。

本項(xiàng)目一期工程總投資75281萬元，其中工程靜態(tài)投資73217萬元，貸款利息2064萬元（資本金暫按20%擬定，80%為貸款，貸款利率7.05%），送出線路工程（45km，132kV）9000萬元。單位千瓦靜態(tài)投資18304元，單位千瓦動(dòng)態(tài)投資18820元。

肯尼亞北部建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目符合該國國家能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，且該地具有非常好的風(fēng)能資源條件，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。但建設(shè)方在決策前應(yīng)對(duì)肯尼亞及當(dāng)?shù)亻_展調(diào)查，充分掌握當(dāng)?shù)囟愂铡诠?、土地、文化、政局等情況，開展匯率等國際貿(mào)易研究并應(yīng)提前開始環(huán)境評(píng)價(jià)的專題研究，還應(yīng)進(jìn)行當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)實(shí)際調(diào)查，確定風(fēng)電場(chǎng)送出及接入系統(tǒng)情況，了解當(dāng)?shù)厣暇W(wǎng)電價(jià)情況。

肯尼亞北部地區(qū)風(fēng)電發(fā)展分析1

中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 于暉

1.本文主要參考資料來源于：Final Report on the Pre Feasibility Study covering Chalbi Desert and the Surrounding Districts（KenTec DenMark ApS-Que Energy Limited-BAC Engineering & Architecture Daniel）

結(jié)語