瞭望 | 電力“甘露”如何浸潤中南美洲?

  中南美洲能源資源與需求的逆向分佈、清潔能源具有的季節屬性,決定了需要構建中南美洲能源互聯網,通過解決能源供需“距離差”,利用不同地點出現清潔能源旺季的“時間差”,實現清潔能源大範圍優化配置

  文 |《瞭望》新聞週刊記者 魏雨虹

  一座現代化果汁廠在馬蕾妮·迪亞斯的家鄉馬里亞蒂尼亞“站”了起來。

  這處位於巴西託坎廷斯州中部、由奴隸逃亡中心發展起來的社區,積年貧困。

  2015年,一羣建設電網的中國人考察此地後決定做點事,提升電力工程綜合經濟社會效益。2019年,果汁廠建成並投入使用。

  “沒有想到這一切會真的發生。”馬蕾妮説。

  這羣中國人當時在建的電網,正是巴西曆史上最大的輸電項目,也是世界上最長的±800千伏特高壓直流輸電工程——美麗山二期工程。

  據統計,2019年10月投運的美麗山二期工程年送電量達200億千瓦時,滿足了巴西2000萬人年用電需求,有力緩解巴西南部和東南部發達地區用電緊張。

  這僅僅是一個起點。

  建設“電力走廊”,將豐富的清潔能源轉換為電力,解決清潔能源與用電負荷中心逆向分佈難題——當前,全球能源互聯網發展合作組織(下稱合作組織)正立足這樣的巴西經驗,放眼中南美洲能源互聯。

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巴西美麗山±800千伏特高壓直流輸電一期、二期工程

  電力高速公路

  選擇巴西作為中國特高壓電網建設“走出去”的第一站,首先是其存在與我國類似的清潔能源與用電負荷中心逆向分佈的情況——在巴西,80%的用電負荷中心分佈在南部和東南部發達地區,而發電中心則位於巴西北部水力資源最為豐富的亞馬孫河流域,南北跨度超過2000公里。

  “里約熱內盧相當於北京,聖保羅相當於上海,它們是用電大户,但水電卻存在於千里之外的山地。”合作組織首位駐中南美辦公室職員許寒冰説。

  此外,巴西作為中南美洲最大的國家,近年來隨着經濟規模擴大,國內電力供給不足問題日益凸顯。2015年,巴西居民電價上漲超過50%。

  供電成為巴西發展當務之急。巴西境內的亞馬孫河擁有豐富水電資源,長期以來,雨林深處的水電難以開發外送,大好的資源被白白浪費。如何把水電送出雨林,成為巴西可持續發展需要解決的重大問題。

  特高壓“電力高速公路”閃亮登場。

  2014年2月,中國國家電網與巴西國家電力公司聯合中標美麗山一期項目。2015年7月,國家電網獨立中標美麗山二期項目。2017年和2019年,美麗山水電特高壓直流送出一期和二期項目先後建成投運。現在,特高壓電網正攜強大穩定的電流,用源源不斷的清潔電力驅動巴西經濟社會發展。

  時任巴西礦產和能源部長費爾南多·科埃略認為,美麗山水電特高壓直流送出一期和二期項目是巴中合作的標誌性工程。“該項目提高了巴西電網的安全穩定性和供電可靠性,有效緩解了東南部能源短缺矛盾,更為巴西積累了更多的能源綠色發展理念和特高壓輸電技術經驗。”

  “關鍵在於技術過硬”

  “來自世界各地的競爭對手眾多,中國之所以能贏得美麗山一、二期項目競標,關鍵在於技術過硬。”合作組織中南美辦公室職員王聞昊説。

  由巴西與巴拉圭共建的伊泰普水電站曾是全球電力工程師心中的“聖地”。上世紀80年代,伊泰普水電送出工程率先使用±600千伏超高壓直流輸電,該工程保持了近30年最大輸電容量項目的世界紀錄。

  現在,中國自主研發的特高壓技術更上一層樓,最高輸電電壓達到±1100千伏,特高壓直流、交流的核心技術、設備、標準都已掌握在自己手中。

  國際電工委員會前主席克勞斯·武赫雷爾表示,中國的特高壓輸電技術在世界上處於領先,中國的特高壓交流電壓標準作為國際標準將向世界推廣。

  “曾經的學生變成了現在的老師,”參與建設的中方技術人員深有感觸。

  巴西政府在決策美麗山水電送出方式時,曾謹慎地比較了13種不同技術方案。從2010年7月始,國家電網在巴西舉行了四輪技術推介和研討會,期間,巴西兩任礦產和能源部長與巴西國家電力公司總裁多次到中國考察特高壓工程。2012年底,巴方確立美麗山輸電工程使用±800千伏技術,並作為唯一方案提交巴西礦產和能源部。

  “我們看中的是中國國家電網的技術優勢和運行經驗。”巴西國家電力公司一位高管表示。十多年的特高壓工程實踐經驗,讓中國在核心技術、工程設計、設備製造、建設運營等方面形成一套成熟體系,這是其他競爭對手難以企及的。在美麗山一期和二期兩個項目競標過程中,國家電網一鼓作氣擊敗了ABB、西門子、阿爾斯通這些國際電氣領域的重量級選手。

  美麗山一期、二期項目實現了中國特高壓投資、建設、運營及技術、標準和裝備一體化“走出去”,讓中國特高壓走在了引領世界的前列。

  展望中南美能源互聯

  巴西水電資源遠離負荷中心的困境並非個例。

  “阿根廷計劃開發的光伏和風電資源主要在西北和中南部,距負荷中心均超過2000公里,這意味着阿根廷需要大量遠距離輸電設施。”2018年,時任阿根廷電力批發交易中心總裁里奧·布拉格拉特與合作組織會談時表示。

  有“世界幹極”之稱的阿塔卡馬沙漠,全年近300天為晴朗少雲天氣,使得智利成為中南美洲太陽能資源最豐富的國家。據合作組織測算,智利太陽能技術可開發量達178億千瓦,且光伏發電平均開發成本極低。面對如此富足的資源,目前智利僅開發了270萬千瓦光伏發電裝機,開發率不到萬分之二。

  另一邊,厄瓜多爾、玻利維亞、巴拉圭等國家每年不同程度陷入停電和限電困局。2016年,中南美洲人均裝機容量、年用電量分別為0.7千瓦、2100千瓦時,分別為世界平均水平的87%、67%。據聯合國拉丁美洲和加勒比經濟委員會(下稱聯合國拉加經委會)統計,截至2017年底,拉丁美洲仍有1200萬的無電人口。

  如何將清潔能源資源優勢轉化為經濟優勢,保障能源安全供應,成為困擾中南美洲各國可持續發展的難題。

  近年來,合作組織深入研究中南美洲各國資源稟賦、能源需求、經濟社會等情況,出版發佈了《中南美洲能源互聯網研究與展望》《中南美洲清潔能源開發與投資研究》兩項成果,提出了構建中南美洲能源互聯網,推動大型清潔能源基地開發和電力互聯的系統方案。

  據瞭解,中南美洲能源資源與需求的逆向分佈、清潔能源具有的季節屬性,決定了需要構建中南美洲能源互聯網,通過解決能源供需“距離差”,利用不同地點出現清潔能源旺季的“時間差”,實現清潔能源大範圍優化配置。構建中南美洲能源互聯網,將形成“北水南送、南風北送、西光東送、跨洲互濟”電力供需格局。到2050年,中南美洲清潔能源將佔一次能源比重72%,人均年用電量為2016年的3倍,平均發電成本比目前下降約50%,讓人人享有可持續能源。

  目前,中南美洲能源互聯網方案正加快推進。據悉,合作組織已與聯合國拉加經委會、巴西礦產和能源部、智利能源部、拉丁美洲能源組織、南美能源一體化委員會簽署合作協議,共同推動中南美洲創新發展。“全球能源互聯網這一宏大構想描繪了世界能源發展藍圖,願與合作組織一道推動中南美洲能源互聯網建設。”阿根廷能源和礦業部長鬍安·阿蘭古倫説。

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