三峡水电站在1992年获得全国人大批准建设,1994年正式动工兴建,2003年6月1日下午落闸蓄水发电,于2009年全部完工。
三峡水电站的大坝高程185米,蓄水高程175米时,库区水面总面积达1084平方千米,相应蓄水量为393亿立方米。坝后水位60米,水位落差115米,电站装机容量2250万千瓦,目前是世界水电开发的龙头老大。
三峡大坝处的长江年平均流量为4510亿立方米,年均发电量超过847亿度。至2024年12月,三峡水利枢纽工程开工建设30周年之际,累计发电量已超过1.7万亿千瓦时,显著节约资源和减少碳排放。
2024年年底,雅鲁藏布江下游水电开发项目获批,利用大拐弯峡谷近2300米的落差,引水出大峡谷后,梯级开发的墨脱水电站装机容量预计可以达到三峡电站的3倍多。
三峡电站3倍的墨脱电站是无法想象的巨大,但它并不是水电开发规模的老大。水电开发的顶峰老大是远在非洲刚果河上,是墨脱电站规模两倍大的规划英加水电站。
刚果河支流众多,河网稠密,干流绕行于刚果盆地边缘地带,形成一个向北突出的大弧形,并两次穿越赤道,水量丰富的众多支流从赤道两侧相继汇入。由于流经赤道两侧,刚果河获得南北半球赤道低压多雨带丰富降水的交替补给后,具有水量大及年内变化小的水文水情特征。流量一般在3万立方米/秒至5.7万立方米/秒之间浮动。平均流量为4.2万立方米/秒。靠近主要产流区刚果盆地出口的金沙萨,刚果河最大流量与最小流量之比仅为3:1,是世界大河中流量变化最小的河流之一。
金沙萨至河口是刚果河下游,在金沙萨至马塔迪之间200多千米河段上,河流穿过结晶岩组成的高地,河道窄,水流急,总落差280米。
刚果河主流在一个深峡谷中穿过克里斯塔尔(Cristal)山,形成世界罕见的利文斯敦瀑布群。在沿河延伸97公里的河道上,形成了32个瀑布和急流,虽称瀑布却没有多大高度,只是一连串被裸露河底不均匀分隔开的湍流。
其中英加急滩段,在25千米内落差100米,是世界上水能资源最集中的河段。
规划中英加水电站是在被裸露河底不均匀多次分开的英加急滩处,分段填筑拦河大坝,依次截断分散开的多股水流。最后用长3.7千米、高80米的土石坝截断刚果河主流,将河道120米水位抬高至200米,回水188千米,可以将金沙萨以下妨碍航运的急滩全部淹没。截流土石坝上预留9.5万方/秒的溢洪道,只用于非常时期泄洪之用。
河水改道,从河道右岸平行的恩科科洛山谷、远古废弃河道中流过,被建筑在英加急滩下游右岸,长约1.6千米混凝土重力坝—崩迪(Bundi)大坝拦蓄成库,蓄水面积约588平方千米。发电设施布置在崩迪(Bundi)大坝坝后和大坝左侧山体之内。
盆地内的刚果河是著名的中非航道,下游马塔迪以下也通航,建坝成库后碍航急滩截留坝上段被库水淹没,坝下段被河水绕过,在崩迪大坝右岸建设通航设施,消除坝址上下金沙萨与马塔迪之间的通航障碍。
英加枢纽和三峡枢纽的布局有几分相似。三峡大坝也由2.3千米的混凝土重力主坝和1.8千米的秭归土石副坝组成,也是坝后电站和一侧侧山体内地下电站、另一侧通航设施组成。
除此之外,英加水电站和三峡水电站还有其它类似之处。它们的河道上游都有盆地:刚果盆地和四川盆地,盆地出口都有代表性城市金沙萨和重庆。
刚果盆地面积约337万平方千米,处于赤道附近,气候湿润,终年多雨,年降雨量在1500-2000毫米之间,拥有仅次于南美亚马逊雨林,面积为200万平方千米热带雨林,平均径流深约为500毫米,盆地中心可达1000毫米。
四川盆地面积约26万平方千米,处于温带西南季风区,存在冬干、春旱、夏涝、秋绵雨的特点,年降水量为1000~1300毫米,但降水在年内分配不均,70%~75%的雨量集中于夏季。
英加水库崩迪(Bundi)大坝坝上水位200米,坝下水位50米,水位落差是三峡正常蓄水位175米时的1.3倍。刚果河的河口年平均流量4.1万立方米/秒,年径流量13026亿立方米,英加崩迪(Bundi)大坝以下到河口170千米河段再无较大支流汇入,坝址处的年径流量取河口的13026亿立方米,是三峡4510立方米的2.89倍。
长江处于西南季风区,月度雨量差异大。为了防洪需要,三峡汛期水位只有145米,三峡水库调蓄能力有限,只能达到周级,洪峰时会产生大量弃水。拉普拉塔河-巴拉那河的和刚果河同样是热带河流,河流上的伊泰普水电站坝址处,平均年径流水量的2860亿立方米,只有三峡66%,年发电量达到900亿度,是三峡的1.06倍。
如此推算,英加水电站的发电能力至少是三峡1.3*2.89*1.06/0.66=6倍,年均发电量推测能达到约5000亿度,超越墨脱电站2倍,稳稳的世界老大。
刚果河流域植被茂盛,水土流失和河流含沙量都微乎其微,流量变化小且十分巨大,流过利文斯敦瀑布群后河水流速很大,高达45Km/H,流速稳坐世界大河头把交椅。
刚果河的高速河水冲刷能力很强大,将河底冲刷至水面之下150~160米深。
刚果河利文斯敦瀑布群到河口距离不到180千米,距离短、流速损失小,在河口处河水流速依然很大,不但泥沙无法沉积,还将河口外海底冲成较深溺谷,河槽向大西洋底延伸150千米。
刚果河流入大西洋的巨大水量在河口外形成面积上千平方千米的广阔淡水洋面,成为过往船只的淡水补给地。刚果河河口通航条件举世无双,但苦于利文斯敦瀑布群存在,万吨海轮只可直通到离河口135公里的马塔迪港。
英加水电站修建后,水库回水将刚果盆地以下碍航河段全部淹没。崩迪(Bundi)大坝加建通航船闸,可在开发水电的同时,将刚果盆地内的中非航道与大西洋连接起来,发展水运。
修建英加项目的工程量并不巨大,大体与三峡工程相当。移民拆迁数量和费用和三峡比更是九牛一毛,却能发出三峡电站6倍的电量,经济效益非常可观。但在可预见的时间内,非洲当地都无法正常消纳这些天量水电。电能无处可去的囧境让项目目前只能处于搁置状态。
日后,随着氢能储存、运输和利用技术逐步进步和成熟后,可以利用将电站所发水电来电解水制氢,再液化成液氢后运出非洲。电能能实现向氢能转换并外输后,就能顺利打破制约项目推进的桎梏,让英加水电站在可控核聚变发电技术成熟前,成为验证发电~制氢~氢能利用这一清洁能源主流技术路线的标志性项目。
更新时间:2025-04-18
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