中國儲能網(wǎng)訊：在GO15成員國中，巴西或許是電力結(jié)構(gòu)最為清潔的國家——得益于亞馬遜流域充沛的水力資源，巴西的裝機容量中，約四分之三來自水電，同時巴西也有豐富的光照和充沛的風力資源，新能源開發(fā)前景十分廣闊。同時也由于水電是巴西的主要電力來源，巴西的電力供應受天氣的影響很明顯，干旱會嚴重影響巴西的電力供應。亞馬遜叢林的水力資源豐富，人口密度卻低，巴西的負荷中心主要集中在東南部沿海城市，這也使得巴西成為全球僅有的幾個建設特高壓輸電網(wǎng)的國家。在電力體制領域，始于90年代末的電力體制改革讓巴西電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)都可以充分競爭。巴西國家電力調(diào)度中心（ONS）就是電力體制改革催生的產(chǎn)物，作為一個獨立、非營利的電網(wǎng)運營者，ONS負責巴西境內(nèi)電網(wǎng)的調(diào)度。在亞馬遜流域密布的水電站，也讓巴西的電力調(diào)度邏輯和其他國家迥然不同：不僅要考慮電網(wǎng)的平衡，也需要考慮整個流域各個水電站之間的平衡。GO15年會期間，本刊專訪ONS總裁助理，探尋不太一樣的巴西電網(wǎng)運營。
電改風潮下的巴西電改
eo：我對巴西電力改革以及ONS的成立過程很感興趣，巴西是如何完成這個電力改革過程的？
Geraldo Pimentel：全球電力改革始于英國，在撒切爾夫人執(zhí)政時期開始的，美國在里根政府時期也開始了這一改革。在美國，資本都是私有化的，所以美國電力改革的目標是解除管制，增加競爭。在英國，他們將國有的電力公司進行私有化，只將電網(wǎng)保留為今天國有的國家電網(wǎng)公司。在美國和英國發(fā)生的電力改革將競爭引入了電力市場中，因為在這之前，電力是國有的、壟斷的行業(yè)，大型的國有公司負責發(fā)、輸、配、售各個環(huán)節(jié)的業(yè)務。隨著競爭的引入，這一波電力改革的浪潮也影響了巴西。
在巴西，當試圖引入競爭的時候，就有必要讓國有的運營商與私人運營商有所區(qū)別。美國建立了PJM、CAISO等區(qū)域電力市場。歐洲第一步是將輸電資產(chǎn)從電網(wǎng)運營商分離出來，但是之后發(fā)現(xiàn)一個沒有資產(chǎn)的電網(wǎng)運營商很難運作，所以后來又把輸電資產(chǎn)和電網(wǎng)運營商合并，比如英國國家電網(wǎng)公司（NG）、法國電網(wǎng)公司（RTE）等等，他們是電網(wǎng)運營商，同時也是輸電網(wǎng)的擁有者。
在巴西，此前電力是由聯(lián)邦層面和地方政府層面的國有公司來運營的，輸電資產(chǎn)是大型國有公司所有，比如巴西電力公司（Electrobras）。當巴西決定在電力行業(yè)引入競爭時，就需要有一個電網(wǎng)運營者，這個運營者需要在某種程度上跳出市場之外。美國電網(wǎng)的運營和電力市場是一體的，比如PJM既負責運營電網(wǎng)，也要進行交易。巴西改革的結(jié)果是將國家電力調(diào)度中心（ONS）獨立出來，但是ONS沒有輸電資產(chǎn)，因為國有公司非常強大，不希望把輸電業(yè)務拿出來。
巴西沒有一個完全自由的電力市場，我們不是以日為周期來進行電力交易的，所有的電力交易都必須在售電方和供電方之間簽訂合同。
有兩種客戶：普通的客戶，比如居民，從配電商購買電力，這些配電商與發(fā)電商簽訂長期購電合同；容量大于3MW的用戶，這類用戶主要是工業(yè)用戶或大型商業(yè)用戶，可以選擇從配電商或發(fā)電商買電，談判電價。
我們也有一定數(shù)量的電力是沒有用合同鎖定的，這是電力現(xiàn)貨市場交易部分，在巴西的電力市場里，其電量比例是比較小的。不過這部分的電價可能會比較高。
eo：巴西能源研究所（EPE）是負責巴西長期能源規(guī)劃的部門，在制定長期規(guī)劃時，其策略是怎樣的？未來巴西能源結(jié)構(gòu)會有怎樣的變化？
Geraldo Pimentel：EPE會制定20年的戰(zhàn)略規(guī)劃，其中包括長期的技術發(fā)展、能源形式等等，是一個戰(zhàn)略性質(zhì)的規(guī)劃。他們也會制定10年的中期規(guī)劃，這是一個細分到每一年的規(guī)劃，這個10年規(guī)劃對巴西很重要，因為我們的主要能源形式是水力發(fā)電，每個水電站的建設周期都比較長，可能有5到10年，所以這個10年規(guī)劃制定出了10年間每年的發(fā)電、輸電建設計劃。
目前巴西聯(lián)網(wǎng)的電力系統(tǒng)中，水電裝機占到了75%，核電、煤電、油氣發(fā)電一共占約18%，還有7%是包括風電、光伏、生物質(zhì)能在內(nèi)的可再生能源。根據(jù)我們的規(guī)劃，在5年后，水電依然占據(jù)主要地位，但是比例將下降到71.7%左右，而風電將迎來快速增長，預計將從目前的2070MW裝機增長到10963MW裝機，比例從1.7%增長到7.1%。
eo：ONS是1998年成立的，14年過去了，您如何評價ONS在巴西電力結(jié)構(gòu)中的角色？這次改革是否是成功的？
Geraldo Pimentel：對輸電系統(tǒng)來說，這個改革的成效非常明顯，輸電的競標運作得非常好，我們目前在擴張輸電系統(tǒng)的建設中不存在任何問題，有很多公司會參與投標建設。
在發(fā)電側(cè)，收效也很好，但是過程會更艱難一些。因為電站必須要獲得相關的環(huán)境審批文件，有些電站會因為沒有獲得審批而推遲，有時候由于一些競標的公司沒有獲得審批而無法參與，沒有足夠的參與競標方，競標就無法開始。有的時候也有工期延誤的問題等等。
不過總的來說，巴西電力改革是成功的。有越來越多的企業(yè)參與競爭，規(guī)模也在不斷擴大。
軟件是我們的核心
eo：作為一個電網(wǎng)的運營者，你們是一個獨立的非營利組織，這和中國不同，中國的電網(wǎng)調(diào)度是在電網(wǎng)公司內(nèi)部的，那么你們?nèi)绾螀f(xié)調(diào)與發(fā)電商和用戶的關系？
Geraldo Pimentel：ONS與用戶沒有直接的關系，我們與輸電商有聯(lián)系，與配電商沒有直接的聯(lián)系。我們與輸電商的關系是建立在特定的電網(wǎng)規(guī)則之下的。15年前我們改革的第一件事，就是為電力系統(tǒng)中的每個領域制定電網(wǎng)規(guī)程（Grid Procedures），包括規(guī)劃、規(guī)模、保護、控制、實時控制、電網(wǎng)接入等等各個領域，我們編制了26個電網(wǎng)規(guī)程，這些規(guī)程的制定過程參考了各方的意見，然后我們也將初稿提交給相關的各方代理商，參考他們的意見。當然我們不是按照他們的意見來改，只是參考，在此基礎上我們制定出了終稿，提交給監(jiān)管部門，在監(jiān)管部門通過之后，就成了具有法律效力的文件，我們的運行就是根據(jù)這些文件來進行的。
每次對電網(wǎng)規(guī)程有所修改的時候，我們都會向監(jiān)管部門報備，獲取他們的審批通過。所以我們需要保持我們的獨立，因為我們的運營是基于編制好的電網(wǎng)規(guī)程的，而且這個規(guī)程也是公開的，所有參與方都能查到。
eo：在發(fā)電端，具體如何平衡調(diào)度？如何決定哪個電站發(fā)電？發(fā)多少電？
Geraldo Pimentel：我們根據(jù)電網(wǎng)規(guī)程研發(fā)了優(yōu)化軟件，并且在規(guī)程中規(guī)定了哪些信息是發(fā)電廠必須提供給ONS的，對于電廠的維修狀態(tài)，我們也有相關數(shù)據(jù)，我們把這些數(shù)據(jù)輸入軟件，軟件會計算出哪些發(fā)電廠需要出力以及出多少力。比如對水電站來說，軟件的算法會根據(jù)收集的數(shù)據(jù)計算出對于整個流域系統(tǒng)最優(yōu)化的出力方案，而不是對某一個電站最優(yōu)的方案。在此基礎上，也會計算出火電、風電等各種能源形式的出力方案。
eo：這些軟件具體是什么？
Geraldo Pimentel：具體而言我們有三種軟件。中期規(guī)程的軟件叫NEWAVE，關注五年的電力發(fā)展，以月為周期；短期規(guī)程的軟件叫DECOMP，關注未來1到6個月的電力發(fā)展，以周為周期；日常規(guī)程叫DESSEN，關注每天的變化，根據(jù)負荷的變化情況而變化。這些軟件是ONS的核心。以其中最有名的NEWAVE軟件為例，我們每個月給這個軟件輸入一些數(shù)據(jù)，包括每個月的負荷預測數(shù)據(jù)，熱力發(fā)電的成本、彈性數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)內(nèi)水庫數(shù)據(jù)，子網(wǎng)絡系統(tǒng)交換限制數(shù)據(jù)，成本赤字數(shù)據(jù)等等，然后NEWAVE會根據(jù)規(guī)程計算出一些結(jié)果，包括火力應該出多少力，子網(wǎng)之間應該調(diào)度多少電力，中長期發(fā)展的新項目邊際成本，風險評估等等，并且給短期模型DECOMP輸入未來成本函數(shù)，這是我們決策的重要依據(jù)。這也是非常巴西的一個模型，因為世界上沒有其他國家研發(fā)出這種優(yōu)化軟件系統(tǒng)，因為也沒有別的國家像巴西一樣有這么多的水電。
電力工業(yè)首次面臨供需同時變化的挑戰(zhàn)
eo：您認為對電網(wǎng)運營者來說，接下來10年面臨的最大挑戰(zhàn)是什么？
Geraldo Pimentel：我認為是新能源的接入。我們必須保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定，這是調(diào)度的基本職能，但是這正受到能源結(jié)構(gòu)變化的影響。各個國家的能源結(jié)構(gòu)都在變化，巴西是以水電為主，但是我們正引入越來越多的火電和新能源，而法國以核電為主，未來也會引入更多風電和光伏。
如果僅僅只是改變能源結(jié)構(gòu)，雖然會對電網(wǎng)帶來挑戰(zhàn)，但是也還好。但是與此同時，由于新能源的介入，負荷側(cè)的特征也在發(fā)生變化，比如光伏可以是集中式的，也可以是分布式的，美國人在研究把光伏組件放在建筑的側(cè)面，如果以后建筑的各個面都覆蓋上了太陽能電池板，它不僅僅可以給建筑供電，也可以給電網(wǎng)送電，這是一個革命式的變化。
所以，挑戰(zhàn)是在供應側(cè)和需求側(cè)都發(fā)生變化的情況下保持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，這是電力工業(yè)發(fā)展以來第一次出現(xiàn)這種情況。如果電動汽車在未來8到10年迎來發(fā)展，將會帶來更大的變化。
eo：在技術領域，接下來10年哪些領域會迎來突破？
Geraldo Pimentel：第一是儲能，電池技術會迎來突破，如何減小電池的體積，提高能量密度，電動汽車的續(xù)航里程會繼續(xù)增加。
另外，在電力系統(tǒng)中，電力設備的數(shù)量正越來越多，這一方面增強了系統(tǒng)的魯棒性（指系統(tǒng)在擾動或不確定的情況下仍能保持其特征行為），但是另一方面，系統(tǒng)也因此變得非常復雜，那么相關的微網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術都有很大的發(fā)展空間。一方面電網(wǎng)的復雜性是必須的，另一方面，它的復雜性讓我們有很多領域可以研究。
eo：您這次也參觀了800KV特高壓直流換流站，對特高壓直流技術您有何看法？
Geraldo Pimentel：在巴西，我們有三條直流特高壓線路，兩個已經(jīng)建成，還有一個正在建設。第一個是伊泰普線路，這是30年前開工建設的，電壓等級是600千伏。目前我們還在運的有一個600kv的雙極直流輸電線，這是從亞馬遜區(qū)域Madeira河的兩個水電站組成的復合體向外輸送電力，輸送容量為6000MW。目前我們也已開工建造800千伏直流特高壓，將亞馬遜地區(qū)的水電輸送到巴西南部的負荷中心，輸電距離超過2000公里。目前這個新的特高壓項目已經(jīng)做完了可行性研究，它的經(jīng)濟性很好。
不過在巴西，我們面臨的一個最大挑戰(zhàn)是重新培訓專業(yè)的人員，因為伊泰普是30年前建造的輸電線，現(xiàn)在我們又要重新開始利用這種技術，所以我們需要培訓專業(yè)技術人員，800kv的特高壓技術會是一個新的挑戰(zhàn)。
巴西和中國在這個領域的合作很重要，因為目前在全球真正建成直流特高壓項目的只有三個國家，中國、巴西和印度。尤其是南網(wǎng)的系統(tǒng)，和巴西的有相似的特點，我認為在這個領域我們可以很好地交流經(jīng)驗。
