2019年7月的一天，印尼東爪哇省瑪瑯市的寶拉維加亞大學迎來了兩位來自中國的電氣工程師，他們要對不久前剛剛在校園里修建起來的一座箱式整裝水電站進行安裝和調(diào)試。校園里居然能建水電站，這并非因為寶拉維加亞大學占地面積有多么寬廣，而是因為這個小水電站只有20英尺標準集裝箱大小。如果沒有特別介紹，路過的師生很難相信它是可移動和搬遷的水電站。

△箱式整裝水電站外觀

在此之前，當?shù)毓と藘H用兩個月就完成了電站的前期土建工程。兩位中國工程師抵達后，只用了10天就完成了太陽能電池板和風力發(fā)電機組的安裝，又用了20多天完成設(shè)備現(xiàn)場實驗和調(diào)試。這種將太陽能、風能發(fā)電系統(tǒng)與水電站相結(jié)合的設(shè)計，可以實現(xiàn)多能互補式發(fā)電，這也是中國水利部農(nóng)村電氣化研究所根據(jù)印尼當?shù)氐哪茉促Y源條件和能源利用狀況特別設(shè)計的。

△低壓機組測量控制屏

靈活可移動的小型水電站

中國水利部農(nóng)村電氣化研究所（簡稱農(nóng)電所）從2004年開始根據(jù)從澳大利亞引進的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)箱式整裝小水電站，2006年在浙江金華首次投入運營。開發(fā)這種小型電站的初衷是為了解決偏遠山區(qū)等大電網(wǎng)覆蓋不到的孤立用戶群的用電問題，它的水輪發(fā)電機組、輔助設(shè)備、電氣一次設(shè)備等都是模塊化的，可以在工廠里把所有模塊全部組裝在一個大金屬箱里，不但運輸方便，還可以在施工現(xiàn)場快速完成安裝。機組安裝之前僅需簡單的準備,主要是為金屬箱做混凝土地基,建立引水管路、尾水管和安裝必要的輸電設(shè)備。安裝完成后可以根據(jù)后期需要移動和搬遷，這是傳統(tǒng)的小水電站做不到的。

△箱式整裝水電站內(nèi)部

技術(shù)轉(zhuǎn)移南南合作中心的技術(shù)資料顯示，箱式整裝小水電站320kW的水輪發(fā)電機組及其附屬設(shè)備成本大約在60萬元，水工建筑部分20萬元，使用壽命約為25年。和傳統(tǒng)小水電站相比，建設(shè)成本低、施工期短，而且機組的開停機和負荷控制都可以遠程控制，系統(tǒng)正常運行時，僅須對易損設(shè)備定期更換保養(yǎng)，年度運行維護費用約2萬元，大大低于使用人工值守的傳統(tǒng)水電站。

靈活便利的建設(shè)方式、低廉的運營成本讓箱式整裝小水電站非常適合應(yīng)用于遠離國家電網(wǎng)的孤立用戶群。而且它充分利用水資源這一清潔能源，減少木材消耗，可以達到以電代柴的目的；因為占地面積小，也可以減少對當?shù)刂脖坏钠茐模浅７袭斚聦G色能源的利用需求。

2006年開始，這種小水電站先后在中國浙江、四川等地得到應(yīng)用，也出口到北馬其頓和越南等地，運行狀況良好。

2014年，農(nóng)電所代表在萬隆與印尼國家電力公司簽署協(xié)議，合作實施“基于水電的農(nóng)村電氣化技術(shù)聯(lián)合研究”項目，希望在印尼共建聯(lián)合研究中心，開展水電及農(nóng)村電氣化技術(shù)研究，推廣箱式整裝小水電站。

中方項目負責人林凝說：“中國和印尼廣大鄉(xiāng)村在資源稟賦上較為相似，水、風、光資源都很豐富，且鄉(xiāng)村人口眾多，有較大的用電需求。不同之處在于，中國大多數(shù)鄉(xiāng)村均已通電，水力資源開發(fā)率較高，目前中國鄉(xiāng)村能源利用除了水電之外，太陽能、風能占比也較大。而印尼眾多小型海島目前只能依靠柴油發(fā)電機供電。柴油發(fā)電成本高，利用效率卻很低，有的海島最高發(fā)電成本甚至超過每度電1美元，還會產(chǎn)生大量廢氣，空氣污染、噪音污染都較大。即便這樣，供電能力也跟不上當?shù)鼐用竦男枨蟆Ｈ绻谶@些地區(qū)推廣箱式水電設(shè)備并采用水、風、光多能互補發(fā)電技術(shù)，可大量節(jié)約燃油成本，并為當?shù)靥峁┓€(wěn)定的電力，社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益都會十分顯著。”

在印尼建立示范點

近年印尼經(jīng)濟增速一直保持在5%左右，經(jīng)濟社會快速發(fā)展的同時，能源電力需求持續(xù)攀升，這使得印尼陷入能源保供和轉(zhuǎn)型發(fā)展的兩難困境，而這也是發(fā)展中國家能源轉(zhuǎn)型的普遍困境。面對這一復(fù)雜挑戰(zhàn)時，印尼以往多選擇優(yōu)先滿足能源供給，僅將清潔能源作為增加能源供給的輔助手段。

根據(jù)印尼國家能源委員會2023年的數(shù)據(jù)，印尼目前的能源結(jié)構(gòu)以煤炭（40.46%）、石油（30.18%）、天然氣（16.28%）為主，清潔能源占比只有13.09%。印尼政府的目標是到2024年將清潔能源占比提高到19.49%，在2025年達到23%，2050年達到31%。開發(fā)清潔能源特別是水電資源替代燃煤電廠，成為印尼推進能源轉(zhuǎn)型的重要舉措。

由于中國在綠色小水電及農(nóng)村電氣化方面積累了豐富的實踐經(jīng)驗，印尼國家電力公司曾多次向農(nóng)電所提出開展聯(lián)合研究及項目示范的迫切需求。

“基于水電的農(nóng)村電氣化技術(shù)聯(lián)合研究”項目正式啟動后，林凝和他的團隊首先在印尼海島地區(qū)開展水能資源評估與電力需求發(fā)展規(guī)劃，在此基礎(chǔ)上提出以箱式整裝小水電站為基礎(chǔ)，整合風電、太陽能的多能互補發(fā)電系統(tǒng)方案。

△中印尼雙方團隊成員合影

項目總結(jié)報告稱：“印尼島嶼眾多且比較分散，島嶼間的電網(wǎng)互聯(lián)程度較低，電網(wǎng)主要覆蓋人口、商業(yè)活動密集的地區(qū)，電力覆蓋率最低的是偏遠的小島，這些地區(qū)特別適合開展小型發(fā)電和發(fā)展可再生能源。”

“印尼小水電、風能及太陽能資源都很豐富，又具有極強的互補性，綜合開發(fā)這三種能源在印尼數(shù)量眾多的海島有較大的市場需求和發(fā)展?jié)摿Α！?/p>

由于風能、太陽能發(fā)電量受天氣影響很大，中國國內(nèi)一般采用風—光互補的方式，用蓄電池儲能。但對于容量較大的孤立電網(wǎng)，風—光互補和蓄電池成本太高，因此中國工程師決定在印尼水能資源豐富的島嶼采取水、風、光多能互補的發(fā)電模式，在不具備水能資源的島嶼，則采用風、光、柴多能互補模式，在最大化利用可再生能源的同時，保證連續(xù)穩(wěn)定的電力輸出，這樣更適合在農(nóng)村地區(qū)和無電網(wǎng)地區(qū)推廣。

△鋪設(shè)在露臺的太陽能光伏板

“此外，為適應(yīng)印尼海島特有的氣候條件，我們還提升了原有箱式整裝小水電設(shè)備的抗鹽霧腐蝕能力，在涂層防腐、通風散熱、增加設(shè)備冗余能力等方面進行了改進。”林凝說。

推廣前路漫長

確定了實施方案之后，項目組的工程師先在所內(nèi)建立起模擬仿真設(shè)備，從軟件仿真及機組設(shè)備試驗兩方面，驗證了系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。隨后在印尼寶拉維加亞大學建立了風、光、水能互補發(fā)電系統(tǒng)模擬示范點，也取得了成功。

林凝說：“我們的合作伙伴、當?shù)厥痉饵c的用戶以及行業(yè)主管部門，對于我們的多能互補系統(tǒng)和箱式整裝機組給予了充分肯定，希望印尼政府部門大力推廣。”

印尼國家電力公司認證控制中心總經(jīng)理EMAN PRIJONOWASITO ADI評價說：“該項目的成功實施，確實有助于印尼的農(nóng)村電氣化建設(shè)，有利于小水電等可再生能源的開發(fā)，能實現(xiàn)專有技術(shù)的應(yīng)用并最終實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓。當?shù)刂圃焐虒⑴c中方合作，實現(xiàn)小水電和互補發(fā)電設(shè)備的國產(chǎn)化。”

以往中國企業(yè)在東南亞地區(qū)熱衷于大規(guī)模水電開發(fā)項目，而農(nóng)電所與印尼國家電力公司的這次合作嘗試了新的路徑，試圖提供更符合當?shù)匦枨蟆⒏m應(yīng)當?shù)刭Y源狀況的水電解決方案。

然而五年時間過去，箱式整裝小水電站在印尼的后續(xù)推廣進展并不順利。林凝分析說，主要因為印尼和大多數(shù)發(fā)展中國家一樣，小微水電的投資和開發(fā)多以私營為主，國家電力公司及相關(guān)的能源部門很少參與。但在另一些人看來，小水電開發(fā)權(quán)不需要通過印尼國家電力公司進行競標，地方政府可以直接指定，也可以視作一種機遇。中國科研機構(gòu)和印尼方要進一步推進綠色小水電方面的合作，還可以進行更多探索和嘗試。

來源：中國東盟報道

撰稿：高原

排版：王一帆

編審：魯楠