点击上方关注
绝不会错过一条电气考研就业信息！
据国家电网官方报导，国家电网巴西控股公司与巴西电力监管局4月3日在巴西利亚签署“巴西东北特高压项目”特许经营权协议。这一项目是巴西史上最大输电特许权项目。今天，电气哥借此机会带大家了解一下巴西电网。
01巴西电网概况
巴西位于南美洲东部，国土面积为851.5万km2，人口约为2亿人。水能资源十分丰富，开发条件优越，而天然气、煤的资源很少，主要依靠进口。巴西作为金砖国家之一，自然资源、劳动力资源等较为丰富，从国土面积、经济体量、经济发展阶段及社会文化发展背景上看，与中国有着高度的相似性。
从地理位置上看，巴西位于南美洲东部，东临南大西洋，西南北三面与南美其他国家接壤，拥有丰富的海洋资源。由于其优越的地理条件、良好的经济发展前景以及稳定的法律环境，巴西在可再生能源方面名列拉丁美洲第一、世界第三。此外，在电力产业方面，巴西也是拉丁美洲最大的电力供应市场之一。
巴西的电力产业主要由水电、火电、核电以及其他可再生能源（如风能、太阳能等）构成。在这些能源中，水电是巴西最主要的电力来源，约占巴西全国总装机容量的一半。根据巴西国家电力调度中心（ONS）发布的数据，截至2023年8月，巴西电力系统的总装机容量为213226MW。其中，水电装机容量为109275MW，火电装机容量为40446MW，风电装机容量为28521MW，光伏装机容量为10623MW，分布式发电装机容量为22370MW，核电装机容量为1990MW。各个类型的电源装机容量在总装机容量中的占比分别为：水电51.2%、火电19.0%、风电13.4%、光伏5.0%、分布式发电10.5%、核电0.9%。具体数据如下表。
巴西现已建和在建的100万kW以上的大型水电站共有27座，其中巴西与巴拉圭在巴拉那河上合建的伊泰普水电站(Itaipu Binacional)是当今装机容量世界第三的水电站(装机容量世界第一的是大陆三峡水电站2240万kW，第二是大陆白鹤滩水电站1600万kW)，电站总装机容量1400万kW(装有20台70万kW机组)。
从巴西输电网的结构来看，该国境内拥有超过16.27万公里的输电线路，主要分为国家互联系统（SIN）和孤立的小电网系统两个主要阵营。国家互联系系统（SIN）是巴西目前最主要的输电网，分为南部、东南部/中西部、东北部和北部四个系统，如下图所示。巴西的输电系统电压等级范围在230千伏至800千伏之间，覆盖了约60%的国土面积，惠及了95%的全国人口。
（图源：《以可再生能源为主的巴西电力市场机制及对大陆的启示》）
02巴西电网现状与困境
近十五年来，巴西频繁发生停电事故，对当地人民群众的生活造成了重大影响，同时也对巴西的整体电力产业及市场经济造成了一定程度的阻碍。自2010年以来，较大规模的停电事故主要有：
1、2009年11月10日：受强降雨和雷电的恶劣天气影响，伊泰普水电站5条高压电线发生短路，致使巴西最大的两个城市里约热内卢和圣保罗以及周边地区突遭大停电。停电范围约占巴西国土面积的一半，波及18个州，电网负荷损失达24000MW，约占当时巴西电网全部负荷的40%。
2、2011年2月4日：某500kV线路与母线之间的开关失灵保护装置误动导致母线保护动作，母线跳闸导致巴西东北电网与巴西国家电网解列，导致7个州大范围停电，损失负荷约 2400MW，受影响人口超过1000万。
3、2012年10月26日：线路克隆串补故障、变电站保护误动，导致北部、东北部 9 个州损失负荷 9500MW，占东北部电网的 88%、北部电网的 77%，5300 万人停电。
4、2013年8月28日：火灾引起双回线路跳闸，导致东北部 8 个州损失负荷 10900MW，1600 万人停电。
5、2016年9月13日：某600kV直流工程两条极线相继故障跳闸，引起远西北部两州互联电网(ACRO 电网)振荡，输电断面全部输电线路跳闸，损失负荷在1000MW左右。
6、2018年3月21日：断路器过载保护动作，波及北部与东北部14个州绝大部分的地区（超过2000个城市），最终损失负荷约21735ＭＷ，相当于巴西国家互联电网停电前负荷的约27％，全国约四分之一的用户断电。
7、2023年8月15日：塞阿腊州电网超载和调查人员尚未明确的一处故障，引起线路保护误动，巴西25个州同时停电，停电范围几乎涵盖全国，整个事件从发生到结束持续6小时29分钟，SIN损失负荷达19101MW。
多年来连续不断的大规模停电事故也暴露了巴西电网目前所处的困境：
1、电网网架结构薄弱。近年来，巴西在发电领域大力发展以水能和风能为主的可再生新能源。巴西北部和西部拥有丰富的水电资源，但东南沿海地区的电力需求量高。因此，巴西的电力网架结构呈现出“北电南送、西电东送”的特点。随着新能源产业的迅速发展，大量风电装机开始在巴西境内推广并广泛应用。因此，巴西各区域的电网架构存在较大差异，其稳定性较差，主要表现在区域电网间交流联络通道故障承载能力不足，这也是导致巴西电力供给连锁事故的根本原因之一。
2、电力技术及电力传输抵御风险的能力弱。由于地理和历史原因，巴西的电网架构和基础设施相对薄弱，这使得该国在电力传输和能源分配方面面临巨大困境。尤其是近年来，随着巴西经济的增长，国内对生活和生产用电的需求持续增加。尽管巴西拥有良好的地理条件，可进行大规模的新能源开发，但在电力行业，新能源的发展和运行并不稳定。由于电力技术尚未完全成熟，一旦发生事故，缺乏及时有效的应对措施，可能会导致事故迅速扩大甚至造成整个电网系统崩溃。
3、电力公司私有化的可行性仍存疑。前些年巴西联邦会计法院批准巴西国家电力公司资本化，鼓励和参与民间投资，促进构建完全清洁的能源链，即海洋风能与绿色氢能相结合。但是，截至2022年，作为巴西总统的卢拉曾多次发表公开声明反对该公司私有化，在竞选期间就提出要将此前私有化的包括电力公司在内的数家企业重归国有。
03中国对巴西电网的影响
10年多来，中国国家电网充分发挥技术、管理和品牌优势，助力巴西电力基础设施建设，支持巴西能源电力绿色可持续发展，组建了国家电网巴西控股公司、国家电网巴西电力公司(CPFL公司)、中电装备巴西公司和南瑞集团巴西公司四家子公司。
截至目前，中国国家电网在巴西的电力业务惠及巴西15个州，投资建设运营的美丽山±800千伏特高压直流输电工程，正源源不断地将巴西北部亚马孙流域的清洁水电远距离、大容量、高效率地输送到圣保罗、里约等东南部用电负荷中心，为巴西社会抗击疫情和经济社会发展提供坚强的能源保障。
巴西美丽山±800千伏特高压直流输电工程是目前世界上距离最长的±800千伏特高压直流输电工程，途经巴西帕拉、托坎廷斯、戈亚斯、米纳斯吉拉斯和里约热内卢5个州、78个城市，项目共分两期，一期工程已于2017年12月全面投运，二期工程于2019年10月建成投运，两期额定输送容量均为400万kW。
该项目是拉美首条、全球第四条使用±800千伏特高压直流输变电技术的线路，也是中国首个在海外的特高压直流项目，这条贯穿巴西南北的“电力高速公路”可将美丽山水电站超过三分之一的电能输送至巴西东南部的负荷中心，构建巴西电网南北互联的大通道，满足1600万人口的年用电需求。
而对于中国刚刚与巴西签署的“巴西东北部新能源送出±800千伏特高压直流输电项目”的协议，巴西矿业和能源部长西尔韦拉表示，该项目将对提升巴西电网安全稳定运行水平、促进消纳巴西东北部风电和太阳能发挥重要作用，并将有力支撑巴西经济社会绿色低碳发展。该项目将巴西东北部和北部的风电、太阳能和水电等清洁能源打包汇集输送，途经马拉尼昂州、托坎廷斯州、戈亚斯州，可满足巴西首都联邦区等核心地区约1200万人口用电需求，计划于2029年投运，特许经营权期限30年。
今年正值中巴建交50周年，该协议的签署在两国关系史上也具有重要里程碑意义。在两国人民的支持下，中国愿同巴西继续深入合作，加快推动“一带一路”倡议同巴西发展战略对接，在深化两国全面战略伙伴关系基础上，推动两国关系提质升级，共同构建中巴命运共同体。