http://www.nepalnews.com
spotlogo2.jpg (6318 bytes) VOL. 23, NO. 13, SEP 19 -  SEP 25  2003 ( Ashwin 02, 2060 )
OPNION

Power Export And Upper Karnali Project

By AB Thapa 

Nepal  has  been  hoping   since  a  long  time  that  in  near  future   it  would  be  possible  to  export   on  a   very  large  scale hydroelectricity  produced  in  our   country.  Unfortunately  our  concerned  institutions   never  seriously cared  to  explore  the  foreign markets   for  our  power,  despite  the  fact  that     some  of  the  studies  carried  out   under  the  aegis  of  the  donor  agencies  do   provide a  good  deal  of  information. It  would  be   explained hereinafter  that  the  full-scale   Upper Karnali  Project  could  be  the  best  among  all   projects  studied  so far  for  the  export  of   cheap  power  to  India.  Astonishingly,  neither   the  Water  Resources  Ministry  nor  the  Planning   Commission  appear  to  be  aware  of  it.  As   a  result,   the  Ministry  of  Water  Resources   is  doing  its   best  to  implement   the   simple  diversion  type  Upper  Karnali  Project   that  would  ruin  the  prospect  for  the   generation  of   electricity   on  a  large   scale  for  export   to  India  at  a   highly  competitive   price  to  the  benefit   of  both  the  countries.

India’s  Power   Market

At  present  India  is   experiencing  an  acute  shortage  of  peaking   energy. At  the  beginning  of  the  Eight  Plan,   the  total  peaking  shortage  was  20% whereas  the   energy  shortage  was  only  9%  of  the  total   power  generation.  The  thermal  and  nuclear  power   stations  are  suitable  to  supply  electricity  to   meet  the  base  load  demand  of   the   system.  It  is  not  economic  to  use  them   to  supply  peaking  energy.  Gas  turbines  can   be  used  to  meet  the  peak  load  demand   because  of  low  specific  investment  costs  and   quick  start  up.  However,  the  efficiency  is   limited   due  to  the  high  exhaust  gas  temperature  of  the  turbine

India  is  making  every   effort  to  improve  the  hydrothermal  mix  for   ensuring  better  system  operating  condition.  However,   the  share  of  hydropower  in  the  overall   power  generating  capacity  has  steadily  declined   since  the  last  few  decades. The  share  of   the  hydropower  in  the  overall   power   generating  capacity  was  50.6%  in  1963.    But  few  years   before  it  has  come   down  to  only  25.66%.

Pumped  Storage  Schemes

Most  of  the  good   sites  for  the  hydropower  development  have   already  been  developed  in  the  Northern  India. There  are  even  now  several  good  sites   for   hydropower  development  in  the  North-Eastern    India  which  have  not   as  yet  been   used.  However,  such  sites  are  at  locations   far  away  from  the  load  centers.  As  a   result,  the  Government  of  India   in  recent   years   had   to   embark   on  a   plan  to  develop the  pump storage  schemes

Pumped  storage  schemes   are  provided  for  the  generation  of  peaking   power,  even  though  there  is  a net  energy   loss  in  the  system  because  more  energy  is   consumed  in  pumping  than  can  be  produced   by  the  turbines.  The  cycle  efficiency  of   a  pumped  storage  plant  can  usually  be   between  60  and  70  percent.  It  implies   that  such  a  plant  consumes  abut  three   units  of  electricity  to  produce  only  two   units    during  the  peak  hours. The  cost   of  the  peaking  energy  produced  by  a   pumped  storage  plant  will  have  to  take   into  account  the   investment  to  be  made   in the  construction  of  the  pumped  storage   plant.   The  per  unit  capacity  investment   cost  of  a pumped  storage  plant   can  be   comparable  to  the  cost  of  a similar  hydropower   located  at  a  favorable  site.

So  far  56  major   pumped  storage schemes  with  a  total  installed   capacity  of  94,000 MW  are  reported  to  have   been   identified  in  India.   Already  few   pumped  storage  schemes  such  as  the  Nagarjun   Sagar (700 MW), Kadampani (400MW),  Kadana (240MW), Panchit (40MW), Paithan,   and  Ujjani  are  either  in  operation  or   under  various  stages  of  construction.  Bids were   being  evaluated some  years  ago  by  the  West   Bengal  authorities  for  a  civil  work  contract   for   the  900 MW  pumped  storage  facilities   at  Purulia  on  the  Ayodhya  hills.  Three   other  pumped  storage  facilities  of  similar   capacity  are  being  planned.  The  pumped    storage  at  Sardar  Sarovar (1200 MW)  and  Tehri (1000MW)   are  planned  for  construction  in  near   future.

Upper  Karnali  Storage   Project

The  Upper  Karnali  Storage   Project  could  be  ranked  at  the  very  top   among  all  hydropower  projects   identified  so   far  in  Nepal  including  the  Karnali (Chisapani) High   Dam  Project  for  the  generation  of  cheap   peaking  energy.  The  total  installed  capacity  of   this  power station  could  be  about  4,000 MW  at   25%  capacity  factor.  Unfortunately,  the Government    institutions  and  the  donor  agencies  in   Nepal  are  virtually   unaware  of  this    vast  potential.   At  present  we  are   on  the  verge  of   ruining  this  potential   by  leasing out this  site to a  private developer  to   build  a   relatively  small  simple diversion  type   hydropower with a  capacity  of  about  300 MW  There   is  an  urgent  need   for  holding    debates  to  be  participated   by   few   specially  invited   well   recognized   experts    in  the  field  of   hydropower    engineering  on  this  issue   before  it   is   too  late.

The  Karnali  Bend

The Karnali  river makes  a   big  loop  in its  lower  reach  near  a  place   called  Asare. From here  the  river  flows  in  the   south-east  direction  for  about  25  kilometers,   after  that  the  river  makes  a  complete   reversal  in  its  direction.  The  river  comes   back  to  a  point   just  two  kilometers   away   from  its   earlier  position  near Asare.  There  is  a  drop  of  about   150   meters  in   Karnali  river  bed  elevations   between  these  two  positions  merely   two   kilometers  away  from   one  another. The  project   to  utilize  this  bend  for  power  generation   was  originally  known  as  the  Karnali  Bend   Project.  Later  on   the  name  was    changed  to   Upper  Karnali  Project.

Feasibility   Studies

The  Karnali  basin  is   the  first  to arouse keen  interest  in  Nepal's   vast  hydropower  development  study. There  are  several   attractive  sites  for  the  generation  of  cheap   hydroelectric  energy  in  this  basin.  In  early   1960s  an  agreement  was  signed  between  HMG   of  Nepal  and  the  UNDP  for   providing    assistance  to  conduct  a survey  of  the Karnali   river  and  its  main  tributaries  culminating  in   a  pre-investment  report  indicating   hydroelectric   potential  of  the  river  as  well  as  the best   sites  for  hydropower  development.  The  final   feasibility  reports  and  general  basin  development   report  were  submitted   in  February, 1966.

In  1980s  further  studies   of  the   two  projects  were  carried  out   under  the  aegis of the  World  Bank.  They  are   the  feasibility  study   of  the   Karnali   Dam  Project (Chisapani)   and   the  pre-feasibility    study  of  the  Upper  Karnali  Hydroelectric   Project ( Karnali Bend  Site).   Unfortunately,  the   scope  of  the  Upper  Karnali  Project  study    was   deliberately  made  very  narrow.  The   size  of  the project  was  scaled  down   to   be  suitable  to  meet  the  Nepal's  internal   power  requirement  completely  disregarding   its   vast  potential   to  generate  exceptionally  cheap   peaking  energy   for  export  to  India. The   concept  of  the  small   Upper  Karnali Project   is  very  simple.  It  includes  a  small   diversion  dam  to  provide  daily  regulation,  a   spillway  for  the  passage  of  excess  water   across  the  dam  particularly  during   the   floods, desanding  facility, a  power  tunnel  across  the   Bend,  and  a  power  house  at  the  downstream   side  of  the  Bend.  The  small Upper  Karnali   project   is  not   at  all an  inferior   project  by  comparison   with   many    other   hydropower  projects   similar  in   size.   The   proximity  of  the  dam  site    from  the  power  house   helps  to    bring  down   the   cost   of  the   delivery  tunnel  and  its  related  structures  like   the  surge  chambers  although  the  construction  of   a  low   height  diversion   dam  across  a   big  river  of the  size   of  the  Karnali    flowing  in  a  narrow  gorge  is  not  an    advantage. Unfortunately   this  small diversion  project   as  explained  before  could   preclude  the   viability  of   the   full-scale  Upper  Karnali   Storage   project.   It  indeed   is    a   matter  of   great  concern.   It   might   astonish  many  of   us   to   learn   that   the   per  unit  investment   cost (  US Dollars/ KW )   of   the Upper  Karnali   Storage  project   could  be much  less   than     such  cost  of   the   Karnali   Chisapani  High  Dam   project.   Thus  this   project  could   be   the  most    attractive   hydropower  project   for  the   export  of  peaking   power  to  India    among  all  projects  identified  so  far  in   Nepal  including  the  greatly  publicized  Karnali   Chisapani   Dam  project.

The  Upper  Karnali   Storage  Project

It   has  been   explained  in  the  Upper  Karnali  study  report   that   a   Karnali Bend  storage  hydro project   could  include  a  dam  up  to  260 meters  in   height.  The  most  economical  way  of  developing   the  full power   potential  of  the  Karnali Bend   would  result  from  construction  of  a  large    storage  dam  on  the eastern  side  of  the   bend,  a  power  tunnel  across  the  bend  and   a  generating  station  located  on  the  western   side  of   the  bend.   If  the  Upper   Karnali  Storage  project  were  developed  to  its   full  potential,  some  4000 MW  of   power  at    25% capacity  factor  based  on  firm  energy for   meeting  the   peaking  demand   could  be   installed.

Comparision  With    Karnali  Chisapani  Project

The  Upper  Karnali  Storage   project   and  the  Karnali  Chisapani   Storage project   both  would  be   having   waterways    quite  comparable   in  length,  but  the   Upper Karnali  project   would  be  operating    at  a   head   almost  two  times    greater  than  that  of  the   project  at   Chisapani.  It  makes  the  Upper  Karnali  project   far  more  attractive  for   export   of   cheap  peaking  power  to  India  than   the   Chisapani  project. Reasons  for  it  are  explained   below.

Of  all  the  site   characteristics, head  is  the  most  important.    Design  guidelines, 1989 approved  by  the  American   Society  of  Civil  Engineers  has   given  some   simple  reasoning  that  would   help to  explain    why  the  Upper  Karnali  project  operating   at   a  head    about  two  times    greater  by  comparision  with   the  Chisapani    hydropower  could  be  built  at   far   less   per  unit   installed   capacity   cost. "Very  simply  if  one  doubles  the  head   the  quantity of  water  needed  to  produce  a   certain  amount  of  energy is  halved, Thus, for  like   site energy  development  the  conduit   area  and   reservoir  volume  are halved  and  further  large   cost  reductions  occur for  powerhouse  and  machinery   costs. This  fundamental   consideration  is  at  the    root  of  the  large  cost  reductions  that   occur  at  higher heads."  Needless  to  mention   that  the  lower  investment  cost  means  the   generation  cost  of  the  electricity  would  also   be  less.

 The  Stage  A    study  report  of   the  Karnali  Chisapani   Project   shows  that  the   increase  in   hydraulic  head  greatly  helps  to  enhance  the    net   project   benefit.   It   has    been  explained   in   the   report    that   the  incremental   benefit   would    be   about  six   times  greater  than    the  incremental   cost   if   the    height  of  the   Chisapani  dam  is   further  raised   over   the  present  height   fixed  at  270  meters.   It  is  stated   in the  report  that   the   dam  height   was  limited  at   270  meters   for  the   reason  that   higher  reservoir  levels  and   dam  heights  would  cause  the  abutments   of   the  dam  to  spread   into  the  Banghar   Khola  upstream  and  would  severely constrain  project   development  between  the  downstream  toe  of  the dam   and  the  preferred  spillway  plunge  pool    location  downstream. It  is  not  satisfactorily   explained  in  the  report   why   other    sites   further  upstream   suitable  for   much   higher  dams  were  not  considered    for  the  optimization  study.

A  Great  Loss  To   Nation

The  Upper  Karnali  Storage   project  about  half  the  size of  the  Karnali   Chisapani project   in  terms  of  annual   electricity  generation  could  help  to  accrue  our   country   enormously  large  benefits   from   the  export  of   electric  power  at  highly   competitive  rates.  Such  excellent   opportunity   could   vanish  if   we  unwisely  decided   to   lease  out  the  Karnali  bend  site   to  a  private  developer  to build   a   relatively  small  simple  diversion  project.  

It  might   well  turn out  that   the   Upper  Karnali  storage  project    and  the  Upper  Karnali  simple  diversion   project   are  mutually  exclusive  of  one   another. We  will  be  certain  about  it   only   after   the  completion  of  a  full-fledged    detailed   study   of   the  Upper   Karnali  Storage  project.   Even  in case  these   two  projects  are  not  outright  mutually   exclusive  of  one  another,  it  would  not  be   justifiable  to  implement  the  simple  diversion   project.  It  is  the  opinion   expressed  in   the  pre-feasibility  report  of  the  study  carried   out  under  the  aegis  of   the  World   Bank.  The  excerpt  from  that  report  is   given  below.

Even  when  assuming that   the  KR 1 A  run-of-river  project (simple  diversion   project) is  a  sunk cost, it  will be  seen  that  a   single large  power  plant (4180 MW)  associated  with   the  major  storage  project is  less  costly  than the  combined  cost  of  smaller  plant  at  the   same  location (3532 MW)  and  a  second  power plant at   the  foot  of  the storage  dam ( 408 MW)  discharging directly  into  the KR 1A  run-of-river  project  head   pond.   Based  on  this  assessment, it  appears   that  the  later  development  of  the major  hydro   storage  project at  Site KR 1  would  cause  the  KR 1A  run-of-river  project  to  be  effectively   discontinued.  There  may be  limited opportunity  for   secondary  energy  generation during  the  periods of spillage.

Advice  From  Donor   Agencies

Nepal  should  always  be   very  grateful  to   donor  countries  and   institutions  for  their valuable  assistance  in   development  of  our  water  resources.  At  present   Nepal  urgently  needs  to be  helped   to   establish  close   relationship   with   various   leading   foreign  institutions   working  in   the   field   of  water  resources  engineering.   Such  relationship  would  provide  us  opportunities   to  be  constantly  guided   in  proper   planning  and  implementation  of   various   programs,  as  a  result, our  country  would  not    go  wrong   in   taking  decisions  in   the  genuine  interest   of  our  people.   Institutions  like  the  ICIMOD   could  also   be   directed   to  play  more  active   role.


Cover Story | Political ReconciliationSituation Of Insecurity | United Telecom LimitedInterview | Nepal's Accession To WTO
Face To Face
| Perspective | Editor's Note | The Bottom Line | News Notes | Briefs | Quote Unquote | Off The Record | Letters   Opinion | Forum | Book Review


Send your feedback to the editor: spotligh@mos.com.np
2003   Mercantile Communications Pvt. Ltd. P.O. Box 876, Durbar Marg, Kathmandu, NEPAL. Tel : 977 1 4220 773, 4243 566 . Fax: 977 1 4225 407. Reproduction in any form is prohibited without prior permission. No part of the articles which appear in the internet version on SPOTLIGHT may be reproduced without the permission of Mercantile Communications Pvt. Ltd. For reprinting rights, please write to US. Send us your feedback: ABOUT US CONTACT US  HOME  
ADVERTISE WITH US

BACK TO THE TOP