藏木水电站工程勘察设计
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2 水能规划

2.1 藏木水电站的建设必要性

2.1.1 藏木水电站的建设符合国家能源发展战略和西藏电力发展战略

在减少温室气体排放、降低煤炭消耗及石油对外依存度的条件下,为满足我国经济社会发展需求,我国将大力发展清洁能源(除水电外包括风能、太阳能、核能、生物质能等),但风能、太阳能都有间断性、随机性和不可控性,且开发成本相对较高;生物质能规模有限且开发成本高;核电宜在不变的出力下运行,给电网运行带来一定困难,同时我国核电起步较晚,其发展还需要稳步推进。水电在当前乃至今后相当长的时期内是数量最大、技术最成熟、电网吸纳最现实的可再生清洁能源,其开发成本相对较低。国家发展和改革委员会2007年8月发布的《可再生能源中长期发展规划》指出:力争到2020年可再生能源消费量达到能源消费总量的15%。为达到2020年节能减排目标,2020年中国水电装机容量须达到3.8亿kW,其中常规水电3.3亿kW,抽水蓄能5000万kW。2014年底我国水电装机容量3.0亿kW,未来7年还需新增水电装机容量约0.8亿kW,藏木水电站的建设符合国家能源发展战略。

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础,是国民经济的基础产业和战略性资源,对保障和促进经济增长与社会发展具有重要作用。保持能源、经济和环境的可持续发展,事关西藏经济社会跨越式发展和长治久安。中央第五次西藏工作座谈会提出,坚持开发当地能源资源和输入优质能源并举,以水电为主,油气和新能源互补,形成稳定、清洁、安全、经济、可持续发展的综合能源体系。西藏自治区第八次党代会要求完善综合能源体系,积极推进油气工程建设,大力发展水电和太阳能、风能、地热能等可再生能源,加快电网网架建设改造,力争到“十二五”末电力装机容量达到260万kW,基本解决全区无电人口用电问题。《西藏自治区“十二五”时期综合能源发展规划》提出“十二五”时期西藏能源发展的总体目标是:开发利用当地能源资源和输入区外优质能源并举,以水电为主,油气和新能源互补,形成稳定、清洁、安全、经济、可持续发展的综合能源体系;就电力发展提出:大力开发水电、积极发展太阳能、风能及地热能。可见,藏木水电站的开发符合西藏能源发展战略和电力发展战略。

2.1.2 西藏中部电网用电需求的快速增长要求开发建设新的电源点

西藏自治区地处祖国边疆,是祖国的西南屏障,具有重要的战略地位。而中部5地市地区在西藏地区更是具有举足轻重的地位。由于历史、自然等原因,过去几十年,西藏自治区经济水平较为落后,生活水平相对较低。近年来,随着基础设施建设的持续推进,西藏自治区尤其是中部地区的经济呈现快速发展的势头,人民的生活水平也不断提高,对电力的需求连年增加,西藏用电市场呈现持续高速增长态势。2000年以来地市以上电网全社会用电增长速度均达到两位数,电力增长弹性系数基本上均大于1,成为历史上发展最快的时期。西藏中部电网覆盖拉萨、日喀则、山南、林芝、那曲五地市,是西藏政治、经济较发达地区和重要产业经济区,也是西藏电力工业发展的重点区域,用电量占全区的90%左右。西藏中部电网用电负荷从2000年的10万kW增长到2014年的64.4万kW,年均增长率达到14%以上。

由于基础薄弱,受地区环境、经济发展水平与经济结构等多方面因素的影响,西藏电力工业虽有了较大的发展,但和国民经济与社会发展对电力的需求相比还存在较大差距,同全国平均水平相比,仍处于相对落后的状况。藏木水电站建设前,西藏中部电网发电装机容量仅34.4万kW,其中羊八井地热电厂装机容量2.418万kW,具有季调节及以上能力的水电站有羊湖抽水蓄能电站(11.25万kW)、直孔水电站(10万kW)、满拉水电站(2万kW)、查龙水电站(1.08万kW),其余电站均为径流式或日调节水电站。电网装机容量不足且调节能力差,无法满足系统的用电需求,电力系统冬季需要拉闸限电。作为抽水蓄能设计的羊湖电站自建成以来,夏季无抽水电源供其抽水只能借水发电,且一直作为藏中电网的支柱电源满负荷运转。此外,中部电网备用容量不足,供电可靠性仍较差。

分析藏木建设前西藏中部电网的电源建设情况及前期工作情况,雅江巴河上正在建设的雪卡水电站(装机容量4万kW)、拟建的老虎嘴水电站(装机容量10.2万kW)预计分别将于2009年、2010年左右建成投产,届时中部电网发电装机容量为48.6万kW,按照当时的负荷发展趋势,也仅能满足“十一五”末期的用电需求;拉萨河扎雪水电站已完成预可行性研究工作,电站装机容量13.2万kW,具有季调节性能,但由于经济指标较差,兴建的可能性较小;拉萨河旁多水电站正在进行预可行性研究工作,电站装机容量16.0万kW,具有季调节性能,预计将于2015年左右建成投产。从以上的分析可知,按照藏木水电站前期设计阶段西藏中部地区电源建设情况及前期工作情况分析,预计到2015年中部电网仅有发电装机容量64.2万kW。若不抓紧开发建设新的电源点,则远远不能满足系统的用电需求。为支持经济的持续快速发展,迫切需要在“十一五”期间开工建设新的电源点。

2.1.3 开发雅江中游水电资源是满足中部电网负荷发展要求的必然选择

西藏中部地区的能源资源主要有太阳能、风能、地热能、水能。中部地区地处高海拔,空气稀薄,年日照时间长达1500~3400h,太阳能资源丰富,但太阳能光伏电站出力不稳定,能够接入电网的规模有限;风力资源同太阳能一样较为丰富,但风能资源开发同样必须依托大电网,因此难以大规模开发以满足中部电网的负荷发展要求;该地区地热资源密集,但发电潜力较小且开发难度大,地热电站运行中也存在较多问题。西藏中部地区水系发达,河流众多,雅江水力资源极为丰富,开发利用距离负荷中心近、技术水平成熟、经济指标相对较好的水能资源以支撑中部地区的经济发展是最为现实可行的。

对于雅江多雄藏布、年楚河、拉萨河、尼洋河、帕隆藏布,多雄藏布、年楚河、拉萨河,除拉萨河旁多水电站外,其余梯级(河段)或因水库淹没较大、或因地质条件较差等,短期内难以被开发利用;尼洋河、帕隆藏布因前期工作基础差,暂时没有可于近期开发的电源点,同时帕隆藏布规模太大不适于供电西藏中部电网。

对于水能资源集中的雅江干流,藏木水电站建设前正在进行中游河段水电规划,当时的初步认识为:拉孜以上河段海拔高,交通不便,径流量较小,区域地质环境较差,工程规模不大,距负荷中心远,近期难以开发;拉孜—曲水河段涉及黑颈鹤自然保护区以及大片耕地、重要城镇、国道318公路以及和平机场,虽然该河段下游具备修建梯级电站的条件,但涉及因施工影响国防交通问题,短期内也难以开发;曲水—桑日河段,河道平缓,贡嘎机场位于其间,临江重要城镇从上至下有曲水、贡噶、扎囊、泽当、乃东、桑日,由于河谷开阔、农业经济发达,从对土地资源的保护以及水电开发与区域经济和谐发展的角度出发,该河段不宜进行大规模水电开发;加查县城以下至派河段,河谷开阔,两岸居民耕地较多,米林县城、林芝机场位于该河段内,该河段还涉及工布自然保护区,并且受雅江断裂的影响,梯级开发条件相对较差;派镇以下河段虽然水力资源最为丰富,但交通条件差,且电站规模巨大,西藏中部电网难以消纳。

通过以上分析可知,雅江干流桑日以上及加查以下河段近期开发以满足西藏中部电网负荷发展需要的难度较大,而中游的桑日—加查河段为峡谷段,该河段坡降大,落差集中,淹没损失小,开发条件较好,距离负荷中心较近,可作为西藏中部电网近期电源开发的主要河段。

2.1.4 藏木水电站是雅江中游河段开发条件最优的电源点

雅江藏木水电站开发前该河段内无公路,中游河段近期开发梯级只能在有公路连接的峡谷进出口段选择。峡谷进口上游河段平坦、开阔,淹没范围大;峡谷出口段人口、耕地少,淹没损失小,且距加查县城近,交通方便,适宜近期开发。

从出口段河段地形地质条件分析,藏木水电站的枢纽区选择在加查县藏木乡上游约5km处,地质条件和水工布置条件相对较好,施工也较为方便;坝址区距加查县城17km,有简易公路与省道306线相连,交通便利,勘探、测量等工作易于开展;电站距中部地区三大负荷中心近,基本位于中部电网的中心位置,送出工程投资少,辐射范围大;坝址区及库区均位于峡谷段,耕地人口分布极少,水库淹没仅涉及林地,不存在重要的淹没敏感对象,也不存在移民安置问题;工程区不涉及国家级自然保护区、风景名胜区;电站装机容量为51万kW,规模适中,能较好适应西藏中部电网“十二五”和“十三五”初期负荷发展要求;此外与当地在建和拟建的水电站相比,电站动能经济指标较为优越。可以说,在桑日—加查河段,藏木水电站梯级开发条件是最好的。

2.1.5 以开发方式研究代替河流水电规划以推动项目实施是非常必要的

为满足西藏中部电网负荷快速增长的需要,2006年,成都院在有关部门组织下对藏中地区可能的备选电源进行了全面分析,选择雅江中游干流开发条件相对较好的桑日至加查河段进行重点研究,提出了藏木水电站作为雅江干流中游开发的第一期工程。

为加快西藏水电开发的前期工作进程,在雅江中游河段水电规划未完成的情况下,成都院先期进行了藏木水电站的开发方式研究来代替规划。2006年6月成都院提出了《西藏自治区雅江藏木水电站开发方式研究报告》,同年12月,水电水利规划设计总院会同西藏自治区发展和改革委员会对该报告进行了审查。

审查认为“根据国家发展和改革委员会水电前期工作计划安排,成都院目前正在开展雅江中游水电规划工作,《雅江中游水电规划报告》计划于2008年完成,如在2008年后再开展河段第一期工程的前期工作,将难以满足西藏中部地区经济和电力发展的要求。为解决好这个问题,对雅江中游开发条件较好的第一期工程进行开发方式研究、协调好其与干流开发整体开发关系,以加快前期工作进程是必要的。”“雅江干流中游桑日至加查河段为峡谷段,该河段坡降大,落差集中,淹没损失小,开发条件较好,距离负荷中心较近,是西藏中部电网近期电源开发的主要河段……将拟开发梯级(藏木水电站)枢纽选择在加查县藏木乡上游约3km处是比较适宜的,且其规模适中,能较好地适应西藏中部电网‘十二五’负荷发展的需求……同意藏木水电站作为雅江干流的第一期开发工程。”“藏木水电站是雅江中游开发条件较好的大型电站之一,位于西藏中部电网负荷中心,地形地质条件、枢纽布置条件、施工条件均较好,水库淹没小,环境影响小,上下游梯级衔接合理,装机规模适中,技术经济指标较优。藏木水电站的兴建对满足西藏中部电网负荷需求,带动雅江水力资源开发,促进西藏社会经济发展有着重要作用”。2007年3月,西藏自治区人民政府以藏政办函〔2007〕14号文《关于西藏自治区雅江藏木水电站开发方式研究报告审查意见的批复》要求有关部门抓紧做好藏木水电站勘察设计等前期工作,按计划于2008年开工建设。2008年2月,国家发展和改革委员会以发改能源〔2008〕442号文《国家发展改革委关于西藏雅江藏木水电站开发方案的批复》“原则同意《西藏自治区雅江藏木水电站开发方式研究报告》以及审查意见”,要求有关部门“抓紧落实项目建设的技术方案、项目环评、水土保持、移民安置、建设用地、资金筹措等条件,为藏木水电站的尽早开工建设创造条件,共同推进雅江的有序开发以及民族地区经济社会的可持续发展。”

2.1.6 藏木水电站的建设有利于促进中部电网建设、提高电网的供电可靠性

根据《西藏电力发展“十一五”规划及2020年远景目标》,预测西藏中部电网2015年、2020年的最大发电负荷分别为73万kW、97万kW,相应需要发电装机容量约110万kW、145万kW。按照2015年编制完成的《西藏自治区“十三五”时期电力发展规划》,预测西藏中部电网2015年、2020年的最大发电负荷分别为95.7万kW、174.9万kW,相应需要发电装机容量约140万kW、240万kW。藏木水电站于“十二五”末建成投产,藏木投产后加上拉萨河上的直孔水电站(10万kW)、旁多水电站(16万kW),巴河上的雪卡水电站(4万kW)、老虎嘴水电站(10.2万kW)及一定规模的其他类型电源,可基本满足中部电网2015年的用电需求。

除羊湖抽水蓄能电站以外,西藏中部电网具有季及以上调节能力的电站装机规模较小,水库库容有限,对于改善系统的调节性能作用不大。羊湖电站作为抽水蓄能电站,按照设计的运行方式,汛期应当利用系统富余电能抽取雅江水蓄于羊湖内,并在系统其余电站出力较小无法满足用电需求时从羊湖取水发电。2007年,作为羊湖电站抽水电源的拉萨河直孔水电站全部建成投产,但由于中部电网负荷发展已远远超出了原先的预期,致使羊湖电站自建成以来从未按照设计方式抽水,只能借水发电,从而限制了羊湖电厂抽水蓄能作用的发挥。

由于长期缺电局面,西藏中部电网“以供定需”特性明显。直孔水电站投产后增加的电力电量很快被电力系统所消纳,2007年电网仍存在电力缺口(仅略小于2006年),按照当时的情况预计,2010年前后雪卡和老虎嘴水电站投入运行后,仅可短时间内暂时缓解中部电网的缺电局面,羊湖电站仍需面对无抽水电量的问题。

通过以上的分析可知,通过兴建一个又一个的规模不大的中小型电站,不但花费更多、耗时更长,也无法有效解决西藏中部电网的用电紧张问题。而一次性地兴建一个大型水电站对于满足电网用电需求无疑是更加适宜的,藏木水电站建成后,将成为西藏中部电网第一个大型水电站,也是系统内规模最大的水电站,在向系统提供电力电量的同时,汛期可为羊湖抽水蓄能电站抽水提供必需的电力和电量,这将有效提高整个系统的调节性能及供电可靠性。

此外,作为中部电网骨干电源,藏木水电站建成后,不仅可向电网提供电力电量以支持中部地区经济社会快速发展;作为西藏地区一定时期内的唯一一座大型水电站,藏木水电站的建设,还可促进西藏地区的电网建设,进一步提高中部电网电压等级,改善其网架结构,提高电网运行可靠性及覆盖面;同时,可担负系统中的调峰、调频和备用等任务,缓解中部电网的电力供需矛盾,改善电网的运行条件,增加电网运行的安全性。

2.1.7 藏木水电站的建设对于促进当地经济发展的作用显著

藏木水电站装机容量51万kW,建成后是电力系统中装机容量最大的水电站,电站投资规模巨大,静态总投资为783538.12万元。藏木水电站的建设,不但能够为系统提供大量的电力电量及为羊湖电厂提供抽水电量,还将有力地促进当地的经济发展。

藏木水电站投资较多,建设周期长达10年。电站在建设期间对当地国民经济的增长产生拉动作用,建设期及建成后电站的运营将对当地税收做出较大的贡献,电站的建设还会产生扩大就业的作用。

以2005年GDP指标为基数,按照12%的增长率计算,藏木水电站建设期间投资对西藏中部地区2008—2015年经济增长的贡献率约为20%,对中部地区经济增长的拉动度约为2.4%。

藏木水电站建设期间对地方税收贡献城市维护建设税及教育费附加共计约890万元。藏木水电站建成后,对地方财政的贡献主要有增值税(25%为地方留成)、城市建设维护税、教育费附加及企业所得税,还清借款后每年约为7090万元。

按照0.1005人/万元的劳动力投入系数估算,藏木水电站建设期间拉动的直接就业人数约为7.9万人。

2.1.8 藏木水电站的建设是开发西藏优势能源资源、保护生态环境的需要

能源供应不足和生物质能的过度消耗是危及西藏实施可持续发展战略的主要问题。要改善西藏相对落后的面貌,建成全面小康社会,必须加快现代化能源建设。

西藏煤炭资源已探明储量少,煤质差,主要分布在藏东和藏北地区,开采和运输条件差,工业价值和商业开发价值十分有限。石油资源勘探程度低,已探明储量稀少,目前完全由邻省输入。青藏铁路建成后虽然运输成本有所下降,但不能解决西藏缺电的问题。此外,西藏地区海拔高,生态环境脆弱,而且是我国最主要的水源涵养区,长江、黄河、澜沧江等大江大河皆发源于此,大量使用化石能源燃烧带来的污染对青藏高原生态环境的影响将是非常严重且难以恢复的。

西藏海拔高,年日照时间长达1500~3400h,太阳能资源和风能资源虽丰富,但太阳能和风能发电功率受气象因素影响太大,可接入电网规模有限,不能成为骨干电源。

西藏地热资源密集,各种地热显示点分布甚广,有660多处。中高温资源主要分布在藏南、藏西和藏北。但地热资源发电潜力仅约110万kW,只能解决部分能源问题。

生物质能资源,如秸秆、泥炭和畜粪等虽是目前国际国内鼓励开发的可再生能源,但由于技术原因,目前大规模商业开发难度较大,且其量小,难以解决西藏,尤其是中部地区经济社会快速发展所带来的能源匮乏问题。西藏森林资源丰富,居全国第四。丰富的林业资源除提供经济用木调节生态环境外,还为生物质能提供了厚实的基础。但若大规模开发,必然以牺牲青藏高原脆弱的生态环境为代价,不利于西藏地区的可持续发展。

西藏地区水系发达,河流众多,拥有雅江干流及其众多支流,水力资源极为丰富,是西藏地区优势能源资源。根据2004年完成的水力资源复查成果统计,西藏自治区水力资源理论蕴藏量占全国理论蕴藏量的近1/3;技术可开发容量约占全国的20%。而贯穿中部地区的雅江中游河段正是西藏地区最具开发价值的河段之一。藏木水电站建设前(2007年底),全区已建水电站总装机容量仅占技术可开发量的0.25%,其开发利用率为全国最低水平。

西藏地区水力资源利用程度极低,而开发潜力巨大。从资源储量、开发条件、电源规模、负荷增长的需要、经济指标等方面来看,大力开发丰富的水能资源是西藏中部地区电力发展的必然选择。

藏木水电站的建设可弥补区内能源不足,替代其他化石能源在区内的开发利用,是开发西藏地区优势能源资源、保护生态环境的需要。

综上所述,藏木水电站开发条件较好,其开发建设对于满足西藏中部电网的用电需求、促进中部电网建设、提高电网用电可靠性以及开发西藏优势能源资源、保护生态环境具有重要的作用。此外,藏木水电站的开发还有助于电站所在地区的基础设施建设,对于当地早日实现脱贫致富、增进民族团结、维护社会稳定、实现地区经济快速发展、促进社会主义和谐社会建设具有重要的意义。因此,藏木水电站的建设是十分必要的。