乌干达电力输配电市场研究

(整期优先)网络出版时间:2022-05-13
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乌干达电力输配电市场研究

温利 1 宋荔 2

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导言

位于非洲中东部的乌干达,电力市场发展迅速,未来电力能源供应的平衡将成为乌干达发展的必然趋势。本文系统梳理了乌干达全国电力系统结构、电力供需情况、输变电网络规划及发展现状以及电价情况,指出乌干达输变电网络和配网存在巨大的建设缺口和随之带来的投资机会。

  1. 乌干达电力系统结构介绍

乌干达电力行业1933年开始商业化,并于1948年成立了乌干达电力委员会。1999年实施了《电力法》,将乌干达电力系统进行了整合,于2001年将乌干达电力委员会拆分,由乌干达能矿部负责制订电力管理政策,下设乌干达电力监管局对电力系统进行监管,电力系统分为独立的发电、供电和配电服务系统。其中,乌干达发电有限公司(UEGCL),负责发电端的发电业务;乌干达输电有限公司(UETCL)负责运行电压在33kV 以上的电网资产;乌干达配电有限公司(UEDCL)负责运行电压在33kV及以下的电网资产。乌干达《电力法》的实施,放开了供电和配电端的业务,允许私营实体进行投资,因此除上述国有主体外,乌干达发电、配电端存在多种类型主体,但输变电端, 乌干达输电有限公司是唯一的运营主体,属于国有的垄断企业。

乌干达发电有限公司(简称UEGCL),截至2021年6月,其装机容量为1213MW,占全国61.8%1。埃斯科姆乌干达有限公司(ESKOM)装机容量380MW,同UEGCL是特许经营关系,UEGCL每年向其收取管理费,资产属于UEGCL。布贾加利能源公司(Bujagali Energy Limited, 简称BEL)装机容量250MW,PPP模式,BEL为项目公司,负责电站的管理和运营,为期30年,之后交还乌干达政府。其他为独立的小型发电站。

乌干达输电有限公司(UETCL),是一家由乌干达财政、规划和经济发展部控股的公共有限责任公司。主要负责单一买家业务(大宗电力采购和销售)、电力进出口、高压输电网的运营,同时也扮演着国家系统运营商的角色。

乌干达配电有限公司(UEDCL)以及由乌干达配电有限公司管理的特许经营配电公司、独立配电公司。其中,Umeme(乌干达)有限公司与乌干达配电有限公司签署了20年的特许经营协议,负责乌干达大部分的配电和零售。乌干达配电公司在全国北部、西部及东部等区域自己建造并拥有33kV及以下配电网。根据公开资料,UEDCL与UMEME签署的特许经营协议截止到2025年,但配网资产的所有方均为UEDCL。

综合上述分析,乌干达国家电力结构目前相对完备,且有配套的法律法规支撑,在发电端和配电端也积极引入了私营企业的参与,在东南部非洲属于市场化程度较高的国别。

  1. 乌干达电力市场电量需求及供给分析

  1. 历史数据分析

根据乌干达配电公司(以下简称“UMEME”)电量销售统计数据,电量销售可分为四个用户类别(行业):居民(住宅)、商业、中型工业以及大型工业。

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(吉瓦时)

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图(一):1998年至2018年的电能销售数据

图(一)列出了1998年至2018年按用户类别划分的UMEME电能销售量。得益于乌干达“2040愿景”和国家发展计划(二期)中工业化战略的推进,同时有配套颁布的各项法律法规的保障,乌干达近年来推动和落地了多个大型工业园和自贸区,工业用电的需求进一步增加。下文就乌干达全国用电情况进行了预测。

通过分析每个用户类别的电量销售以及1999-2018年期间的电量销售总额。可以注意到以下几点:

  1. 居民部分的消费量从1998年的316.6 GWh增加到2018年的638.9 GWh,在这20年期间的年均增长率为3.55%,在2008-2018年期间的年均增长率为6.9%。

  2. 商业部分的消费量从1998年的99.5 GWh增加到2018年的368.8 GWh,二十年的年均增长率为6.8%,2008-2018年的年均增长率为7.5%。

  3. 中型工业部分的消费量从1998年的135.5 GWh增加到2018年的476.3 GWh,二十年的年均增长率为6.5%,2008年至2018年的年均增长率为7.9% 。

  4. 大型工业部分的消费量已从1998年的154.3 GWh增加到2018年的1525.1 GWh,在过去的20年中年均增长率为12.0%,在2008年至2018年期间年均增长率为10.8%

  5. 电能总销售量从1999年的705.9 GWh增加到2018年的3009.1 GWh,二十年的年均增长率为7.5%,2008年至2018年的年均增长率为8.9%。

  1. 乌干达全国电量供应情况

乌干达现有装机容量如下表(1)所示。

表(1):现有利用电厂(2020年)

电厂/源头

装机容量(兆瓦)

大型水电


a-埃斯科姆乌干达有限公司

380

b-布贾加利

250

微型水电

103.14

热电联产蔗糖厂


a-卡基拉糖厂

51

b-金亚拉糖厂

14.5

c-赛尔糖厂

11.9

热发电


a-雅各布乌干达有限公司(纳曼维重油)

50

b-伊莱克马克斯(托罗罗 HFO)

50

太阳能发电


a-乌干达阿克萨斯太阳能公司

10

b-北托罗罗(TORORO)太阳能公司

10

可用发电量(总计)

930.54兆瓦

考虑即将完工的卡鲁玛(Karuma)水电站(装机容量600兆瓦)和部分机组已投运的伊辛巴(Isimba)水电站(装机容量183兆瓦)完全投产后,乌干达全国总发电量将达到1713.54兆瓦。综合考虑平均年利用小时数、功率因数及损耗等因素后,预计每年可售发电量将达到5554GWh。

  1. 乌干达全国输变电网络总体规划及发展现状

考虑到乌干达全国连年增长的用电需求以及已有的发电能力,本文进一步梳理了乌干达全国输变电网络的情况,以试图判断这一连接供给两侧的输变电及供配电基础设施的现状。

  1. 乌干达全国输变电网络总体规划

根据乌干达输电有限公司(UETCL)2018-40 年电网计划(UETCL Grid Development Plan 2018-2040),乌干达计划对国家高压输变电网络进行四个主要领域的升级和改造,即开拓建设送出电能的输变电网络、建设输变电传输枢纽网络、升级改造现有输变电网络和建设跨国电力区域互连网络。

乌干达2020-2025年期间,计划投资约50亿美元,重点扩展及加强骨干高压网络的建设。其计划新建输变电架空线路约2,000公里,计划新建33个变电站(变压器容量近20,000 MVA)。与此同时,该国计划通过新建400kV电压网络来送出大型电站的电能及加强其输变电网络的构架,提高其稳定性和可靠性。

  1. 乌干达全国电网现状

截至2021年12月,乌干达全国已有高压输变电网络线路长度近3000公里,电压范围为66kV至220kV。

乌干达全国第一条400kV高压输变电网络计划于2022年6月正式投入运营。从乌干达国家发展计划二期(NDPII)至今,近些年,乌干达高压输变电网络新增线路长度约1300公里,完成的一些重点项目整理摘要如下:

公里数

电压等级

名称

160公里

132kV

姆巴拉拉(Mbarara)-恩肯达(Nkenda)线路以及配套的变电站

137公里

220kV

卡旺达(Kawanda)-马萨卡(Masaka)线路以及配套的变电站

65公里

220kV

姆巴拉拉(Mbarara)-米拉马(Mirama)线路以及配套的变电站

226公里

220 kV

恩肯达(Nkenda)-波特尔堡(Fort Portal)- 霍伊马(Hoima)线路以及配套的变电站

42公里

132 kV

伊辛巴(Isimba)-布伽嘎里(Bujagali)线路以及配套的变电站

计划于2022年完工的重点项目如下:

公里数

电压等级

名称

240公里

400kV

卡鲁玛(Karuma)-卡福(kafu)-沃布棱兹(Wobulenzi)-卡旺达(Kawanda)双回架空线路以及配套的变电站。

44.8公里

132kV

乌干达工业园区输变电项目

综上,可以看到,连接乌干达电力供需两侧的输变电及网络的建设缺口巨大。根据乌干达国家电网2040年发展规划(GDP 2040),至2040年,乌干达国家电网约有超过13000km的高压输电线路及55座配套变电站的新扩建的缺口,总投资资金超48亿美元。这一问题也在乌干达国家发展规划中被重点关注,输变电网络的进一步扩建迫在眉睫。

  1. 乌干达市场电价情况分析

图(二)给出了1998年至2018年的最终用户乌干达电价数据曲线,单位为UGx / kWh。

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图(二):最终用户电价(乌干达先令/千瓦时)

乌干达全国输变电网络存在巨大的建设缺口,在KRUMA水电站正式投入运营后,乌干达全国的发电能力将极大的增强,如果没有及时配套相应的输变电网络,将给乌干达造成很大的视为能源(deemed energy)损失,视为成本(deemed cost)增加的同时,也不能进一步产生正向的现金流收入。在乌干达全国工业化战略的指引下,乌干达未来对电力的需求呈稳态上升趋势。因此,作为连接发电端和用电端的输变电网络基础设施的建设,存在很大的需求。


参考文献:

  1. Ebenhard, A., Gratwick, K., Morella, E., & Antmann, P. (2016). Independent power projects in Sub-Saharan Africa: Lessons from five key countries. Washington, D.C.: World Bank Group.

  2. Adeyemi and Asere, 2014. A review of the energy situation in Uganda. International Journal of Scientific and Research Publications, 4/1.

  3. Cardoso, D., Mugimba, C., & Maraka, J. (2018). Fiscal policy analysis. An assessment of the tax and subsidy options to accelerate solar home systems in Uganda. Kampala, Uganda: Uganda Off-Gridd Energy Market Accelerator.

  4. 《An overview of recent developments and the current state of the Ugandan Energy Sector》 working paper, International Growth Center, LSE & Oxford.

  5. International Monetary Fund (IMF). (2013). Energy subsidy reform in Sub-Saharan Africa: experiences and lessons. Washington, D.C.: International Monetary Fund

  6. Electricity Regulatory Authority (ERA). (2014). Strategic plan 2015/15 – 2023/24. Retrieved from https://www.era.or.ug/index.php/resource-centre/publications/plans

  7. Government of Uganda, 1993. Public enterprises reform and pestiture act. Kampala, Uganda: Government of Uganda.

  8. 《UETCL Grid Development Plan 2018-2040》

  9. 《UEGCL Annual Report 2020》

  10. 《Uganda National Development Plan III》, NPA, 2020

1 参见乌干达发电公司2020年度报告《UEGCL Annual Report 2020》第99页。

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