非洲电力困局
世界各发达国家的经验表明,工业化是国家发展的必经之路,现在全球爆发的新冠肺炎疫情,更使那些产业单一、供应链不全的工业化水平落后的国家陷入困境。基础设施的缺乏落后一直是阻碍非洲工业化进程的瓶颈之一,基础设施滞后至少降低非洲年均经济增长率2个百分点。特别是电力供应和交通运输的成本高昂,导致企业运营成本偏高,阻碍了效率驱动型外资流入的快速增长。
一方面非洲电力短缺长期存在。大约30个国家存在长期电力短缺状况,据世行统计2,2017年全球无电人口第一次降至10亿以下,但60%位于撒哈拉南部非洲国家,其中15个国家的电力可及率低于25%,水电资源名列前茅的刚果(金)甚至不到10%。按现有政策场景推算3,即使到2030年,非洲无电人口也将有5.3亿。
另一方面是因电力价格较高,户均用电量较低但电力消费占家庭总收入比例较高。按国家划分,在全球最贫困的40%的家庭中电价及用电消费在家庭平均收入占比均较高的大部分为非洲国家。
但在清洁能源资源方面,东部及南部非洲的风电、南部非洲的太阳能资源都很不错。非洲水能资源也非常丰富,据统计,非洲水能资源理论蕴藏量约为4.4万亿千瓦时/年,技术可开发装机约3.4亿千瓦,约占全球的11%。目前非洲已建成水电装机约3100万千瓦、在建1500万千瓦,开发比例不足15%,未来开发潜力巨大。在中部非洲的刚果河可以说是水电资源的宝藏,据测算其水能资源理论蕴藏量达2.5亿千瓦时/年,水电技术可开发量约1.5亿千瓦。随着人口增长,社会需求的不断提高,如何将这些优质的资源转换成工业及其它行业发展所急需的基础动力就成为摆在资源富有国面前的当务之急。
水电宝藏的开启
刚果河干流全长2900公里,多年平均流量超过40000m3/s,仅次于巴西亚马逊河,位列世界第二,是世界上流量最稳定的河流。经评估计算,刚果河水能资源理论蕴藏量约为2.5亿千瓦时/年,其中干流和左岸支流水能资源占比达81%。在刚果河干流金沙萨至马塔迪河段水能资源集中,理论蕴藏量超过8500亿千瓦时/年。因此,在2015年非盟制定的《2063年议程》里将刚果河此区段上规划开发的大英加水电站项目列为唯一一个能源供给旗舰项目。
大英加水电站位于刚果河下游段的下刚果省,距离上游首都金沙萨约225km,距刚果河入海口约150km,距港口城市马塔迪约60km。大英加水电站的开发具有以下显著优势:1、电能规模巨大。项目依据最新规划装机可达60000MW,年发电量可达约3700亿千瓦时。项目建成后,将成为世界第一大水电站,可满足非洲超过一半的用电需求,将是真正意义上的“点亮非洲工程”。英加1和英加2水电站分别于1972年和1982年建成,总装机容量仅为1775MW,不到总规划的3%。现在的大英加项目指从英加3开始的分期开发的项目群,最新的规划为是分4期开发,即英加3、4、5、6;2、电能质量优异。不同于季节性河流,刚果河全年流量稳定,可保证电站生产连续平稳,对电网冲击小,利于调节。由于是清洁能源,不会产生碳排放,在全球节能减排的大背景下无疑具有开发优势;3、电能价格低廉。大英加水电项目一期的英加3电站装机可达11050MW,年发电量近800亿千瓦时,初步测算上网电价将不超过3美分/千瓦时,到首都金沙萨或项目周边200KM内,计入过网费及线损等电价也将不超过3.5美分/千瓦时。英加3项目将在刚果河上修建拦河大坝,后期的开发可直接借助此坝进行引水,只需修建引水及发电建筑物即可,建设周期及投资大大节省,上网电价也将继续走低,经初步估算,整个大英加最终上网电价将不超过2美分/千瓦时。4、开发环境便利。不同于梯级开发,大英加项目是在一集中地区的项目群。英加3在刚果河上修筑拦河大坝,发电用水由引水渠引入一河谷,后期的开发只需在河谷不同的天然垭口处修建引水及发电建筑物,占地面积及对生态环境的影很小、可控。另外,英加3坝址施工区域基本没有需搬迁人口,大英加电站全部移民近6000人,这与同类装机规模的大型水电项目来比,更是有无可比拟的优势。最后,与我国大型水电站均处于高山峡谷中不同,大英加基本处于一个小型丘陵地带,地势也较平缓,交通便利,施工环境非常优良。
大英加项目已做过近半个世纪的研究工作,因资源质量好及发电量巨大受到水电界的推崇。但正因体量大,电能消纳在非洲整体工业化水平不够、产业发展程度低的年代变得十分困难。21世纪初,曾经有国际大型铝业集团企图在刚开发电解铝业务,使英加3项目开发一度接近成功。可因全球铝市场的变化,使这一进程最终夭折。2016年,刚果(金)政府重启英加3项目招标,由于制约项目开发瓶颈的电力消纳无法落实,工作进展缓慢。水电项目投资巨大,回收期长,电能消纳如果没有可靠的保证是无法进行投融资开发的。反过来,项目开发进展不明,开始发电时间不确定,那么大型企业及政府也不会与开发商就PPA进行沟通及谈判,项目陷入了“先有鸡还是先有蛋”的怪圈。如何开启世界级优质水电宝藏、英加3项目如何能够正式启动是摆在刚果(金)政府和开发商面前的待解难题。
据统计,2017年刚果(金)除企业自有电厂外,全国电能消耗仅有72.23亿千瓦时,不到英加3理论发电量的1/10。所以,在现有市场情形下仅靠国内消耗如此大的电能是不可行性。在刚方计划的消纳方案中,售电给南非是主要目标之一。项目距南非边境的供电距离经测算将近3500KM,虽然技术上是可行的(中国的特高压技术完全可以达到),但且不论如此长距离输电的投融资安排、线路损耗及输电成本,因线路要跨越赞比亚、津巴布韦、博茨瓦纳等国,与各国进行跨境谈判相信就是一件耗时费力的工作,输电与发电时间的匹配无法得到可靠保证。
经调研分析,可行的消纳方向包括:1、国内城镇化及小量产业需求。人口增加、无电人口减少和城镇化进行的加快,用电需求会增加一部分。考虑增加速度及现有国内输配电网情况,这部分电量在英加3发电量中占比很小;2、刚果(金)加丹加矿区用电。此矿区是全球重要铜、钴材料来源地,由于企业众多,开采量巨大,限电及缺电严重。经过调查,近期用电缺口在1300MW左右,到2030年缺口可达2000MW,用电时间节点与英加3项目开发结点基本一致,消纳占比为20%左右。3、邻国售出。售电给赞比亚、安哥拉等国(部分国家明确表示可购买),输电距离短、价格优势明显并易于谈判,消纳占比也在20%左右。4、引进高耗电企业。这部分为消纳重点,应加大招商引资力度,引进一些用电大户,例如电解铝企业。
电解铝生产除对电量及价格要求较高外,电力的连续稳定也是必须条件,而这正是英加3项目的优势。按现有国内生产水平,每生产一吨电解铝,需约1.5万千瓦时电力,引进300万吨电解铝生产线,年用电量将达450亿千瓦时,超过英加3产出量的一半。由于电解铝电力成本占比高,目前国内厂家测算,如果电价高于3美分,企业利润就很难保证。占全球总储量三分之二的“铝钒土王国”几内亚,由于国内电力无论是量上还是价格均无法达到此要求,所以现在只是原材料的输出国,中间产品—氧化铝都占比较小。以铝土矿出国到中国为例,从几内亚博凯港到中国海运达到11400海里,航程近30天。而如果到项目附近的黑角港,海运只有不到2500海里,航程仅为7天左右,运输及时间成本均大大降低。此外,其它高耗能行业的钢铁、化工、建材等依托非洲资源禀赋的优势,在叠加英加水电价格优势,如果项目可正式启动,那么相信这类企业定会闻风而动。
综上所述,在引进大客户方案中如能切实保证双方利益,合作共赢,电价还会有一定的议价空间,那么宝藏的开启将指日可待。
开启后的拓展
项目的开启除需制定正确的消纳方案外,与之配套的国家相关营商环境的改善也是必须的。2008年至2016年非洲国家的全球竞争力指数平均提升了5%,趋势向好。刚政府正在制定专门的《英加法》,相信如果政府能够出台相关优惠及鼓励政策,增强招商引资的力度,给投资者以坚强的信心,在英加3项目优质价廉的电力保证下,在资本逐利性的驱使下,相关基础设施配套项目也会不断开展,除高耗能企业外,那些非洲社会紧缺的纺织、服装、鞋帽等劳动密集型企业、建材、电子等行业一定不会无动于衷,各种类型的产业园将会逐渐开发,不夸张的说,如果政策及管控力度得当,以旗舰项目为中心的区域工业中心是可以开始打造的。
项目首期开发的示范引领作用将使刚果(金)工业化进程大大提速。以相同发展周期进行测算,参照类似中国、印度等发展中国家的工业化进程案例,国家的GDP增速与电力装机及消耗成紧密的正相关性,按同比价格计算,如果刚果(金)GDP年均增速能够达到9%的水平(依据世界银行数据测算,从1960年到2018年,刚果(金)GDP年均增速为10.05%),则当地的电力装机规模在2063年将达到1.4亿千瓦左右,除大英加项目外,还要将国内其它潜在的水电资源合理规划开发才可满足国内用电需求,更无需卖电来创汇。如考虑国情不同,执行能力差异等因素,GDP年均增速在6%左右时,到2063年全国的装机容量仅需要4000万千瓦,那么刚果河下游水电的电力消纳则需要部分外送他国才可全部开发。这时相信非洲区域一体化的不断发展,区域电网互联互通将极大改善,给周边国家送电将变得容易。
总之,无论发展水平达到何种程度,只要大英加项目一期正式开启,示范引领效应将不可避免的发生,电力消纳困局将有多途径进行解决,非洲工业化进程将增添新动力。
结语
现在,大英加项目的第一期工程—英加3水电站正在招标进程中。如果刚政府能够出台配套相关优惠及鼓励政策,立足于本地电能消纳,再与国际用电大企业及相关产业紧密联系并良好沟通,吸引国际产业资本早日介入,同时加强与邻国的G2G联系,明确战略规划,相信这个非洲水电宝藏的开启将早日到来,后续开发工作也将逐步启动,在打造全非清洁能源基地的基础上,围绕此基地的工业中心也可开发,带动非洲工业化进程提速,给全非人民造福。