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據國家電網官方報導，國家電網巴西控股公司與巴西電力監管局4月3日在巴西利亞簽署“巴西東北特高壓項目”特許經營權協定。這一項目是巴西史上最大輸電特許權項目。今天，電氣哥借此機會帶大家了解一下巴西電網。
01巴西電網概況
巴西位于南美洲東部，國土面積為851.5萬km2，人口約為2億人。水能資源十分豐富，開發條件優越，而天然氣、煤的資源很少，主要依靠進口。巴西作為金磚國家之一，自然資源、勞動力資源等較為豐富，從國土面積、經濟體量、經濟發展階段及社會文化發展背景上看，與中國有着高度的相似性。
從地理位置上看，巴西位于南美洲東部，東臨南大西洋，西南北三面與南美其他國家接壤，擁有豐富的海洋資源。由于其優越的地理條件、良好的經濟發展前景以及穩定的法律環境，巴西在可再生能源方面名列拉丁美洲第一、世界第三。此外，在電力産業方面，巴西也是拉丁美洲最大的電力供應市場之一。
巴西的電力産業主要由水電、火電、核電以及其他可再生能源（如風能、太陽能等）構成。在這些能源中，水電是巴西最主要的電力來源，約占巴西全國總裝機容量的一半。根據巴西國家電力排程中心（ONS）釋出的資料，截至2023年8月，巴西電力系統的總裝機容量為213226MW。其中，水電裝機容量為109275MW，火電裝機容量為40446MW，風電裝機容量為28521MW，光伏裝機容量為10623MW，分布式發電裝機容量為22370MW，核電裝機容量為1990MW。各個類型的電源裝機容量在總裝機容量中的占比分别為：水電51.2%、火電19.0%、風電13.4%、光伏5.0%、分布式發電10.5%、核電0.9%。具體資料如下表。
巴西現已建和在建的100萬kW以上的大型水電站共有27座，其中巴西與巴拉圭在巴拉那河上合建的伊泰普水電站(Itaipu Binacional)是當今裝機容量世界第三的水電站(裝機容量世界第一的是大陸三峽水電站2240萬kW，第二是大陸白鶴灘水電站1600萬kW)，電站總裝機容量1400萬kW(裝有20台70萬kW機組)。
從巴西輸電網的結構來看，該國境内擁有超過16.27萬公裡的輸電線路，主要分為國家互聯系統（SIN）和孤立的小電網系統兩個主要陣營。國家互聯系系統（SIN）是巴西目前最主要的輸電網，分為南部、東南部/中西部、東北部和北部四個系統，如下圖所示。巴西的輸電系統電壓等級範圍在230千伏至800千伏之間，覆寫了約60%的國土面積，惠及了95%的全國人口。
（圖源：《以可再生能源為主的巴西電力市場機制及對大陸的啟示》）
02巴西電網現狀與困境
近十五年來，巴西頻繁發生停電事故，對當地人民群衆的生活造成了重大影響，同時也對巴西的整體電力産業及市場經濟造成了一定程度的阻礙。自2010年以來，較大規模的停電事故主要有：
1、2009年11月10日：受強降雨和雷電的惡劣天氣影響，伊泰普水電站5條高壓電線發生短路，緻使巴西最大的兩個城市裡約熱内盧和聖保羅以及周邊地區突遭大停電。停電範圍約占巴西國土面積的一半，波及18個州，電網負荷損失達24000MW，約占當時巴西電網全部負荷的40%。
2、2011年2月4日：某500kV線路與母線之間的開關失靈保護裝置誤動導緻母線保護動作，母線跳閘導緻巴西東北電網與巴西國家電網解列，導緻7個州大範圍停電，損失負荷約 2400MW，受影響人口超過1000萬。
3、2012年10月26日：線路克隆串補故障、變電站保護誤動，導緻北部、東北部 9 個州損失負荷 9500MW，占東北部電網的 88%、北部電網的 77%，5300 萬人停電。
4、2013年8月28日：火災引起雙回線路跳閘，導緻東北部 8 個州損失負荷 10900MW，1600 萬人停電。
5、2016年9月13日：某600kV直流工程兩條極線相繼故障跳閘，引起遠西北部兩州互聯電網(ACRO 電網)振蕩，輸電斷面全部輸電線路跳閘，損失負荷在1000MW左右。
6、2018年3月21日：斷路器過載保護動作，波及北部與東北部14個州絕大部分的地區（超過2000個城市），最終損失負荷約21735ＭＷ，相當于巴西國家互聯電網停電前負荷的約27％，全國約四分之一的使用者斷電。
7、2023年8月15日：塞阿臘州電網超載和調查人員尚未明确的一處故障，引起線路保護誤動，巴西25個州同時停電，停電範圍幾乎涵蓋全國，整個事件從發生到結束持續6小時29分鐘，SIN損失負荷達19101MW。
多年來連續不斷的大規模停電事故也暴露了巴西電網目前所處的困境：
1、電網網架結構薄弱。近年來，巴西在發電領域大力發展以水能和風能為主的可再生新能源。巴西北部和西部擁有豐富的水電資源，但東南沿海地區的電力需求量高。是以，巴西的電力網架結構呈現出“北電南送、西電東送”的特點。随着新能源産業的迅速發展，大量風電裝機開始在巴西境内推廣并廣泛應用。是以，巴西各區域的電網架構存在較大差異，其穩定性較差，主要表現在區域電網間交流聯絡通道故障承載能力不足，這也是導緻巴西電力供給連鎖事故的根本原因之一。
2、電力技術及電力傳輸抵禦風險的能力弱。由于地理和曆史原因，巴西的電網架構和基礎設施相對薄弱，這使得該國在電力傳輸和能源配置設定方面面臨巨大困境。尤其是近年來，随着巴西經濟的增長，國内對生活和生産用電的需求持續增加。盡管巴西擁有良好的地理條件，可進行大規模的新能源開發，但在電力行業，新能源的發展和運作并不穩定。由于電力技術尚未完全成熟，一旦發生事故，缺乏及時有效的應對措施，可能會導緻事故迅速擴大甚至造成整個電網系統崩潰。
3、電力公司私有化的可行性仍存疑。前些年巴西聯邦會計法院準許巴西國家電力公司資本化，鼓勵和參與民間投資，促進建構完全清潔的能源鍊，即海洋風能與綠色氫能相結合。但是，截至2022年，作為巴西總統的盧拉曾多次發表公開聲明反對該公司私有化，在競選期間就提出要将此前私有化的包括電力公司在内的數家企業重歸國有。
03中國對巴西電網的影響
10年多來，中國國家電網充分發揮技術、管理和品牌優勢，助力巴西電力基礎設施建設，支援巴西能源電力綠色可持續發展，組建了國家電網巴西控股公司、國家電網巴西電力公司(CPFL公司)、中電裝備巴西公司和南瑞集團巴西公司四家子公司。
截至目前，中國國家電網在巴西的電力業務惠及巴西15個州，投資建設營運的美麗山±800千伏特高壓直流輸電工程，正源源不斷地将巴西北部亞馬孫流域的清潔水電遠距離、大容量、高效率地輸送到聖保羅、裡約等東南部用電負荷中心，為巴西社會抗擊疫情和經濟社會發展提供堅強的能源保障。
巴西美麗山±800千伏特高壓直流輸電工程是目前世界上距離最長的±800千伏特高壓直流輸電工程，途經巴西帕拉、托坎廷斯、戈亞斯、米納斯吉拉斯和裡約熱内盧5個州、78個城市，項目共分兩期，一期工程已于2017年12月全面投運，二期工程于2019年10月建成投運，兩期額定輸送容量均為400萬kW。
該項目是拉美首條、全球第四條使用±800千伏特高壓直流輸變電技術的線路，也是中國首個在海外的特高壓直流項目，這條貫穿巴西南北的“電力高速公路”可将美麗山水電站超過三分之一的電能輸送至巴西東南部的負荷中心，建構巴西電網南北互聯的大通道，滿足1600萬人口的年用電需求。
而對于中國剛剛與巴西簽署的“巴西東北部新能源送出±800千伏特高壓直流輸電項目”的協定，巴西礦業和能源部長西爾韋拉表示，該項目将對提升巴西電網安全穩定運作水準、促進消納巴西東北部風電和太陽能發揮重要作用，并将有力支撐巴西經濟社會綠色低碳發展。該項目将巴西東北部和北部的風電、太陽能和水電等清潔能源打包彙集輸送，途經馬拉尼昂州、托坎廷斯州、戈亞斯州，可滿足巴西首都聯邦區等核心地區約1200萬人口用電需求，計劃于2029年投運，特許經營權期限30年。
今年正值中巴建交50周年，該協定的簽署在兩國關系史上也具有重要裡程碑意義。在兩國人民的支援下，中國願同巴西繼續深入合作，加快推動“一帶一路”倡議同巴西發展戰略對接，在深化兩國全面戰略夥伴關系基礎上，推動兩國關系提質更新，共同建構中巴命運共同體。