Paulo Esmeraldo：Actions Toward to the Energy Sustainability Considering New Technologies in Transmission

編者按：2023年9月12-14日，以“綠色 持續(xù) 共生 向新”為主題的“第五屆未來能源大會”在江蘇常州武進召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會上，國網(wǎng)巴西控股公司高級顧問Paulo Esmeraldo發(fā)表了《Actions Toward to the Energy Sustainability Considering New Technologies in Transmission》的主旨演講。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。

Paulo Esmeraldo：謝謝李若梅。我非常榮幸能夠受邀參加今天這次非常重要的會議，我會講一講能源領(lǐng)域、輸電領(lǐng)域的新技術(shù)，我們今天上午也談到了很多巴西現(xiàn)在非常流行的一些討論話題，當(dāng)然中國在很多方面還是非常領(lǐng)先的，我們也一直在努力的想要巴西迎頭趕上。

我今天的發(fā)言當(dāng)中包括以下幾個部分，首先是關(guān)于巴西的發(fā)電和輸電的一些數(shù)據(jù)，然后就是巴西的能源轉(zhuǎn)型，再有就是超高壓輸電在能源轉(zhuǎn)型過程當(dāng)中所扮演的角色，其中受到的挑戰(zhàn)和驅(qū)動力和主要的技術(shù)問題，最后會對它做一些簡單的總結(jié)。

首先大家可以看到巴西是拉美最大的一個經(jīng)濟體，我們的人口有2億左右，是世界第六多人口，我們的GDP是1.75萬億美元，目前我們的發(fā)電的裝機容量達到了187MW，總的輸電線路里程差不多是18.3萬公里。這些數(shù)據(jù)有涉及到后面的幾張圖，這幾張圖是來自2021年的數(shù)據(jù)，我們的政府也在不斷的更新這些數(shù)據(jù)，但是實際上跟今年相比差別不大。

我們可以看到左側(cè)是現(xiàn)在的情況，然后十年以后的是在右側(cè)，差不多187MW可能就會增長到215.個MW，當(dāng)前我們的能源來源是87%來自于可再生能源，13%來自于非可再生能源，到2031年十年以后將會達到94%的可再生能源和6%的非可再生能源。右側(cè)的這張表格當(dāng)中可以找到具體的每一種能源占比的數(shù)據(jù)，這些數(shù)字也不是現(xiàn)在的情況，但是因為時間不夠我就不詳細講了。其中可以看到占比最高的是水電，然后包括熱能，還有風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)能和小水電等等。

之后我想講一下輸電，我們所有的輸電線路都是在近幾十年取得的巨大的發(fā)展，最開始是從1960年開始鋪設(shè)的，但是整個體系已經(jīng)取得了非常大的發(fā)展。過去的這幾年當(dāng)中，我們也成功的實現(xiàn)了電網(wǎng)的整合。這張幻燈片上可以看到電壓的范圍，從230KV一直到800KV的直流，大多數(shù)比較典型的都是500KV到750KV，500KV的話差不多是74500公里左右，從東到西南到北是2683公里，國家的國土面積很大，所以我們輸電線路的體系也非常大。

現(xiàn)在涉及到電力方面，我講到了我們是一個幅員遼闊的國家，我們已經(jīng)實現(xiàn)了87%的可再生能源和脫碳的目標(biāo)。在十年之前可能只有目前的30%多，實際上我們通過一系列的措施，到2031年，我們認為可再生能源的消納水平可以達到275GW，這個里面涉及各種的可再生能源，可再生能源可以達到87%，非可再生能源達到13%。如果大家看一下能源的指標(biāo)，這個里面涉及到天然氣和其他的能源資源，實際上非可再生能源是占52%，可再生能源是42%，我是指到2031年。因為在未來我們還有大量的空間要填補才能實現(xiàn)近零排放。

那么如何實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型當(dāng)中的可持續(xù)發(fā)展的突破呢?第一個是追求低碳經(jīng)濟，把我們現(xiàn)有的52%的富碳的能源進行脫碳，在2050年之前實現(xiàn)近零排放。目前巴西正在把握能源轉(zhuǎn)型的窗口，我們知道水電是綠色的電能，可以說對巴西來說是最具有核心作用的脫碳的路徑。我們可以使用水電產(chǎn)生綠氫，我們可以通過綠氫來幫助其他行業(yè)，比如交通運輸行業(yè)，在交通運輸行業(yè)當(dāng)中，我們當(dāng)然也需要去考察綠氫的生產(chǎn)成本。目前來說綠氫的產(chǎn)電的效率較低，但是大家也在考慮，在巴西目前上馬了一些項目，我們把天然氣和綠氫來進行摻混，考察是否是一條可行的路徑。當(dāng)然我們使用水電來生產(chǎn)綠氫，而且實際上氫在冶煉、采礦、煉鋼和化工行業(yè)的很多工業(yè)流程當(dāng)中都是可以使用的。

另外還有電解制氫，使用化學(xué)反應(yīng)來進行二氧化碳的捕集，生產(chǎn)碳氫化合物的燃料，比如說合成汽油、燃油和天然氣等等，另外可以更新生物質(zhì)、氨和化肥的綜合利用。我想通過這樣的一些模式可以幫助巴西實現(xiàn)脫碳的目的，更少的使用化石能源。

未來我們要進一步的拓展關(guān)鍵的能源礦藏的開采和供應(yīng)，比如鋰，因為巴西有著豐富的鋰資源，另外還有鈾資源也非常豐富。當(dāng)然我們知道有一些人是非常反對發(fā)展核電的，但是我覺得這一塊兒的可能性還是要盡可能的去捕捉，因為如果你不充分利用的話，核電是不可能發(fā)展的。核電可以被視為是一種可再生的能源，我是指至少在核電的運行過程當(dāng)中不會有二氧化碳的排放。

另外，現(xiàn)在全球?qū)υ牧系男枨笈c日俱增，也進一步的強化了供應(yīng)鏈，特別是風(fēng)機生產(chǎn)的供應(yīng)鏈，以及光伏板生產(chǎn)的供應(yīng)鏈，還有鋰電池的供應(yīng)鏈。所以在這一塊兒我們需要大量的大筆投資，特別期待海外的投資，中國現(xiàn)在在巴西已經(jīng)是非常重要的投資來源國，大筆投資各項技術(shù)發(fā)展。在未來我們也希望能夠讓更多的電廠使用天然氣發(fā)電。我知道有一些人反對燃氣發(fā)電，但是實際上從單位產(chǎn)電的二氧化碳排放相比，它的排放量是遠低于煤電和油電。而且我們認為在這一塊兒如果能夠把天然氣和綠氫摻混來發(fā)電，二氧化碳的排放水平會更低。除此之外，我們也在關(guān)注海上風(fēng)電和海上的漂浮式光伏板發(fā)電。

總而言之，巴西向綠色經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型是有巨大的潛力，我們在強化能源轉(zhuǎn)型方面有著巨大的空間。我們也注意到，到2030年，如果有了綠氫的支撐，到2040年，可能可再生能源產(chǎn)電可以占20%到40%。在下面這張圖當(dāng)中，如果我們考慮到總體的電能供應(yīng)，我們的可再生能源發(fā)電是87%的占比，世界只有30%的發(fā)電占比是可再生能源。所以實際上在發(fā)電這一塊兒，巴西現(xiàn)在的基礎(chǔ)是非常扎實的。為了實現(xiàn)近零排放，到2050年我們想實現(xiàn)脫碳目標(biāo)，實際上每年要8600萬美元才能夠?qū)崿F(xiàn)，也就是年均，然后2050年才能夠?qū)崿F(xiàn)脫碳目標(biāo)，但是如果我們把它漲到每年16500萬美元，我們2030年就可以實現(xiàn)近零排放，也就意味著我們還有很多工作可以做。

另外，在巴西，大量的排放來自于農(nóng)業(yè)的是40%，另外還有大量的來自于交通運輸行業(yè)，當(dāng)然還有其他的熱和工業(yè)工藝。所以從巴西來說，在能源轉(zhuǎn)型方面還是有很多的挑戰(zhàn)。

另外，在這里我也想介紹一下超高壓輸電，這么多的能源，如何把它輸送到巴西的能源負載中心，是一個非常大的挑戰(zhàn)。所以我們想還是要使用超高壓輸電技術(shù)，首先我們是一個大陸型的國家，大家可以看一下巴西地圖。我們是有很多的水電，但是水電主要是在亞馬遜雨林地區(qū)，它離負載中心非常的遠，距離很長。大型的水庫都是在亞馬遜地區(qū)，因為主要是地表流過的河流，主要位于巴西的西北部，而且我們需要把風(fēng)、光和水打造成能源基地，那也就意味著我們需要修建大量的沿海地區(qū)的變壓站，才能夠把這些電流輸送到負載中心，在這里就需要構(gòu)造強有力的超高壓輸電體系。

對任何的區(qū)域的電網(wǎng)互聯(lián)互通方面，都需要這種可能性，當(dāng)然我們知道這種技術(shù)可以用交流或直流技術(shù)，直接涉及到容量和成本，當(dāng)然這一塊兒如果是大量的電能來進行消納和傳輸，涉及到成本的考慮，所以我們不僅會使用超高壓直流，也可以使用超高壓的交流。他們有可能是非常好的替代方案，因為和傳統(tǒng)的交流傳輸相比，我們現(xiàn)在也在研發(fā)自己的項目，當(dāng)然是和中國的伙伴一起來做聯(lián)合研發(fā)，也就是EPPI，能源電力研究院和我們來合作做這個項目，我們在未來會使用超高壓的輸電線路。

當(dāng)然也要去看一下它的成本，在巴西，我們希望以最低的成本，不想把太多的成本轉(zhuǎn)嫁給終端用戶，所以會進行相關(guān)的經(jīng)濟學(xué)分析，用盡可能最低的成本選擇相應(yīng)的技術(shù)。當(dāng)然，我們也不想犧牲技術(shù)的性能，因為畢竟我們要對系統(tǒng)進行非常好的控制，所以超高壓還是非常的重要。像超高壓直流輸電系統(tǒng)或者是交流系統(tǒng)，我們都要去考察它輸送的穩(wěn)定性。如果直流脫網(wǎng)，比如說在1000KV，系統(tǒng)就會失穩(wěn)，因為畢竟要避免級聯(lián)事件的發(fā)生，動態(tài)的穩(wěn)定性是非常關(guān)鍵的參數(shù)。另外也講到了多種模式的包括柔性直流和高壓直流，還有高壓多終端和超高壓交流，另外像我們的一些能源輸出系統(tǒng)的大通道可以用超高壓直流，因為超高壓直流我們這個通道可以修的窄一些，不會對環(huán)境產(chǎn)生太大的影響。其實在巴西我們也需要去架設(shè)非常高的輸電線路，來避免森林的退化。

我發(fā)言的最后一部分，我想說的就是如果說我們想要用融合的體系的話，那么其中就會涉及到水電、風(fēng)電和光伏，他們都是非常關(guān)鍵的。所以說我們可能會需要讓他們之間產(chǎn)生一種合作共生的效果。比如說在光伏電廠附近架設(shè)水電，然后這樣可以使它作為一個儲能的設(shè)施來存在。同時，也可以去進一步的提升風(fēng)、光的使用。

另外還有很關(guān)鍵的一點，就是如果用超高壓輸電的話，還可能涉及到和其他國家的連接，其實涉及到很多問題，我們會有一些時差，也會有需求上的差別，每一個國家都不一樣，所以說要提升國家與國家之間的互聯(lián)互通也是非常有挑戰(zhàn)的。我們也希望在南美能夠?qū)崿F(xiàn)更大程度上的電網(wǎng)的連通。

最后總結(jié)一下，在超高壓輸電當(dāng)中，最主要的問題是什么呢?就是要實現(xiàn)超高壓的安全穩(wěn)定的輸電。謝謝!