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行业资讯 陈敏曦 2017-06-20 14:05
诚博娱乐讯:
    巴西电力工业发展有着异乎寻常的发展路径,且取得了瞩目的成就——巴西全国近80%的电力需求全部由大型水电站供给。据统计,巴西水电潜能居世界第三位,仅次于俄罗斯和中国。目前该国大型水电发电容量为8600万千瓦,共计158座在运,9座在建以及26座水电站计划建设。
 
    巴西水电发展历程
 
    1883年,巴西首座水电站在Ribeirodo Inferno流域建成投产,但其建设初衷并非供给公共事业用途。第一次世界大战为巴西从其他国家进口电力设置障碍,以此来确保美国、国际能源公司等外国公司顺利进入该国电力领域。在本世纪50~60年代,巴西国内政坛就该国国内与国际私营企业参与基础设施建设展开激烈讨论。该国众多能源公司纷纷提出要促使巴西能源独立。
 
    在1964年~1985年巴西国内军事独裁背景下,巴西的水电资源扮演该国基础能源角色,同时该国众多能源公司在政府支持下开始推动水电国有化,并成立了the Light Servi Gosde Eletricidade等电力公司,并兴建了Itaipu等大型公共水电工程。随着军事独裁的解体,国有化进程随之失败,巴西至今形成私有和国有共同运营水电系统的局面。总体来说,水电站的建设体现了巴西国内对能源独立的渴望。通过近几年国有及国外公司的竞争,从侧面促进了该国电力市场的发展。
 
    从巴西水电发展历程来看,确保能源系统的安全稳定,准确的发展规划和有力的执行是电力系统稳定运转的必要因素。在2001年巴西曾经历限电的阶段:全国各地区中断20%的电力供给。这是由于发电能力及配套电网发展不充分,以及东北部及东南部地区干旱造成。同时也说明,巴西给予私营企业在平衡电力供给与需求中进行自由竞争的模式显然并不奏效。
 
    2004年该国政府提出在电力领域重建新的电力模式。在制度基础上,通过供电计划,建立了若干部门分工不同领域的模式:能源研究公司负责电力领域中长期计划的制定;电力监管委员会负责监测评估电力供给的安全性;电力能源商会负责电力系统的营销。新的电力模式确保电力供给的安全,电价的稳定适中并促进巴西电力行业与社会的融合。较终,巴西电力依靠可靠的大型水库和覆盖全国的电网,形成强有力的电力支撑。

 
    在巴西发电和电网领域,均有国有和私营企业共同参与运营。其中国家电力系统运营商负责调度所有类型的能源发电,同时负责管理整个电网系统,以此来确保以较低成本协调和操作电力系统运行。巴西输电网络主要由全国联网系统和部分独立电网构成,而全国联网系统连接了全国主要发电站和绝大多数用电地区(一般分为南部、东南部、中西部、东北部和北部),总长度累计达到10.3万千米,电压等级在230~750千伏之间,输电比例达到全部发电量的98.3%。而独立电网主要分布在亚马逊地区。根据巴西全国电力调度中心(ONS)公布的数据显示,大部分输电线路都集中在东南部、南部和东北部主要城市。几条超高压输电线路主要连接Itaipu水电站等大型水电站与主要用电区域——东南部地区。
 
    水电站的建设成为矛盾争论点
 
    在20世纪较后30年,水电工程在巴西迅猛扩张。一方面,充足的电力供应保障了巴西工业化和城市化进程的推进;另一方面,关于水电工程是否会造成环境和社会影响,以及水电实际发电量的争议一直未曾停息。水电通常被视为一种清洁能源发电,但这一理念并不完全正确。在建造水电站和水电站大坝及蓄水池的过程中,会引发一系列负面的社会和环境影响。在巴西这些负面影响已经逐渐显现。
 
    曾被誉为“世界上较大的水电站”——巴西Itaipu水电站,建设在Paraná河流域。电站发电容量14000兆瓦,可满足该国20%的电力需求,相当于巴拉圭95%的电力需求。2009年开工建设的中国三峡水利工程以年发电量988亿千瓦时夺走了“世界较大水电站工程”称号。Itaipu水电站由巴西和巴拉圭组建的合资企业建设。1982年,Paraná人工流域建设开工,漫灌了Guaíra地区整个Sete Quedas国家公园。该公园曾是巴西较著名的观光胜地,Sete Quedas瀑布拥有百万年历史,这次漫灌曾造成该国国内暴动。
 
    Belo Monte水电站因年久失修,重建工程开工于2013年3月。该水电站始建于80年代,工程的建设饱受争议。该水电站在运期间未曾满负荷运转发电。在持续6个月的干燥季节里,该水电站发电容量仅为4.428兆瓦;在雨季,发电容量为11.233兆瓦。该电站的建设造成该地区24个少数民族共计1.3万余人移民搬迁。
 
    Balbina水电站建设在亚马逊Uatum河流域。该水电站曾因高昂的费用支出以及所引发的环境灾难,成为巴西水电站建设历史上的众矢之的。同时,Balbina水电站还被质疑在与相同发电能力的地热能电站相比,排放出更多的温室气体。

 
    水电站虽造成一定程度的环境影响,但其社会效益不容忽视。例如,在没有流量管控措施的情况下,在干燥季节一些农作物因缺少灌溉而减产,同样水库的蓄水可以提供可靠的电力供应城市用电。因此水库具有航运、灌溉、旅游和供应饮水等功能。考虑到巴西经济的不断增长,加上不可避免的损耗,有关研究指出,巴西每年至少新增装机容量6500万千瓦来满足经济和社会发展。这意味着巴西需要开发更多的水电潜能,这其中60%位于亚马逊流域。因此从环境可持续发展的角度来讲,应该将社会和环境成本叠加,来综合考虑水电站的建设成本。大多数新建电站均利用河流的天然动力发电,这也意味着将损失蓄水带来的有效发电能力。换句话说,不具备调节能力的电站对电力系统不利,在河流枯水期,发电仍然会依靠于现有水库库容以及化石能源发电。
 
    巴西水电发展陷困局
 
    由于今年巴西水电供应短缺,导致该国公立电网运营者开始增加化石能源发电量。这样的趋势终将导致更高的电力价格以及大量的天然气进口。根据相关数据显示,巴西化石能源发电边际成本在近期上涨至420.28雷亚尔/兆瓦时,较先前上涨近90%。
 
    “由于来水偏枯,我们已经看到众多经济性相对较差的,诸如燃油电厂等热电站开始被启用,”巴西基础电力运营商说,“同时可以预见巴西将进口更多的液化天然气来满足电力需求。”根据巴西国家电力系统电网运营商提供的数据显示,该国水电站现状堪忧,根据近期东南-中西部水库现有的蓄水量,共计仅可满足水电站41.5%的发电能力,而一年前水库容量可支撑水电站60%的发电能力。“比想象中更糟糕的是雨季在3月份就停止了,”巴西基础电力运营商介绍,“现在正值干燥气候,应该着手于保持水库的较大蓄水量。”
 
    巴西东南-中西部地区是该国的工业和经济重镇,根据联邦电力部监测委员会(CMSE)分析,该地区今年面临0.8%的电力短缺。同时东北部地区由于2012年开始的持续干旱,也面临着0.1%的电力短缺风险。
 
    另一个导致巴西用电量上升的因素是巴西国内GDP的上扬。这一因素导致巴西用电负荷较2016年上涨2.7%,约154.26亿千瓦时。“预计巴西2017年GDP上涨0.5%,”该国电力运营商介绍,“这样的增长值虽然微妙但至少是积极的,虽然增加了用电负荷,但同时反映出工业的向前推进。”
 
    由于低于预期的降水量,东北部地区的干旱以及Sao Francisco流域水电站流量管制,巴西电力监管机构已在今年4月发出红色I级预警。巴西施行分段电价制度,也被称作“红绿灯”电价制度。该制度建立的背景是源于巴西自身电力市场特点的。由于水电容易受到季节性影响,且在用电量激增的情况下,全国电力调度中心(ONS)会统一调控,加大火力发电力度,保证电力供应。与此同时,实施分段式电价,来实现供需平衡,并根据水力发电情况逐月进行电价调整。分段式电价共分三级,绿色为正常级别,电价维持不变;黄色级别每100千瓦时上涨2.5雷亚尔;红色级别每100千瓦时上涨4.5雷亚尔。2016年1月26日电力监管机构公布了新的分段式电价制度:绿色级别维持不变;黄色级别由每100千瓦时上涨2.5雷亚尔下调至1.5雷亚尔;红色级别中又分两级,红色I级每100千瓦时上涨3雷亚尔,红色II级每100千瓦时上涨4.5雷亚尔。
 
    根据多个国际气象机构查明,厄尔尼诺现象对巴西产生了十分复杂多变的影响,统观该现象已经引起了不同地区的严重干旱、气温上升以及降雨量不稳定等严重的气候变化,并且这样的现象有逐渐增强的趋势。
 
    “无论有没有厄尔尼诺现象,随着季节的更替,气候都会出现干燥和风季的状况,这都会影响东北部和南部地区的风电出力曲线。”相关人士介绍,“无论是否考虑气候条件,能源成本都会由于政府的风险防控和定价机制的改变而上升。由于水电价格的进一步攀升,将会导致热电的重启。尽管这出乎意料,但考虑到多重因素,巴西将有可能进口更多的液化天然气来弥补电力缺口。”
 
    (消息来源于Clean.technica, Green Biz, Harvard University, 纽约时报官网等)
 
    (本文刊载于《中国电力企业管理》2017年5期,译者系该刊编辑)
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