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 共生 向新”為主題的“第五屆未來(lái)能源大會(huì )”在江蘇常州武進(jìn)召開(kāi)，本次大會(huì )由中國能源研究會(huì )與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì )上，國網(wǎng)巴西控股公司高級顧問(wèn)Paulo Esmeraldo發(fā)表了《Actions Toward to the Energy Sustainability Considering New Technologies in Transmission》的主旨演講。

以下內容根據論壇演講實(shí)錄進(jìn)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(huì )議，我會(huì )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在非常流行的一些討論話(huà)題，當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)言當中包括以下幾個(gè)部分，首先是關(guān)于巴西的發(fā)電和輸電的一些數據，然后就是巴西的能源轉型，再有就是超高壓輸電在能源轉型過(guò)程當中所扮演的角色，其中受到的挑戰和驅動(dòng)力和主要的技術(shù)問(wèn)題，最后會(huì )對它做一些簡(jiǎn)單的總結。

首先大家可以看到巴西是拉美最大的一個(gè)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(wàn)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(xiàn)路里程差不多是18.3萬(wàn)公里。這些數據有涉及到后面的幾張圖，這幾張圖是來(lái)自2021年的數據，我們的政府也在不斷的更新這些數據，但是實(shí)際上跟今年相比差別不大。

我們可以看到左側是現在的情況，然后十年以后的是在右側，差不多187MW可能就會(huì )增長(cháng)到215.個(gè)MW，當前我們的能源來(lái)源是87%來(lái)自于可再生能源，13%來(lái)自于非可再生能源，到2031年十年以后將會(huì )達到94%的可再生能源和6%的非可再生能源。右側的這張表格當中可以找到具體的每一種能源占比的數據，這些數字也不是現在的情況，但是因為時(shí)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(xiàn)路都是在近幾十年取得的巨大的發(fā)展，最開(kāi)始是從1960年開(kāi)始鋪設的，但是整個(gè)體系已經(jīng)取得了非常大的發(fā)展。過(guò)去的這幾年當中，我們也成功的實(shí)現了電網(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，大多數比較典型的都是500KV到750KV，500KV的話(huà)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(xiàn)路的體系也非常大。

現在涉及到電力方面，我講到了我們是一個(gè)幅員遼闊的國家，我們已經(jīng)實(shí)現了87%的可再生能源和脫碳的目標。在十年之前可能只有目前的30%多，實(shí)際上我們通過(guò)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(gè)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，這個(gè)里面涉及到天然氣和其他的能源資源，實(shí)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(lái)我們還有大量的空間要填補才能實(shí)現近零排放。

那么如何實(shí)現能源轉型當中的可持續發(fā)展的突破呢?第一個(gè)是追求低碳經(jīng)濟，把我們現有的52%的富碳的能源進(jìn)行脫碳，在2050年之前實(shí)現近零排放。目前巴西正在把握能源轉型的窗口，我們知道水電是綠色的電能，可以說(shuō)對巴西來(lái)說(shuō)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(guò)綠氫來(lái)幫助其他行業(yè)，比如交通運輸行業(yè)，在交通運輸行業(yè)當中，我們當然也需要去考察綠氫的生產(chǎn)成本。目前來(lái)說(shuō)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(lái)進(jìn)行摻混，考察是否是一條可行的路徑。當然我們使用水電來(lái)生產(chǎn)綠氫，而且實(shí)際上氫在冶煉、采礦、煉鋼和化工行業(yè)的很多工業(yè)流程當中都是可以使用的。

另外還有電解制氫，使用化學(xué)反應來(lái)進(jìn)行二氧化碳的捕集，生產(chǎn)碳氫化合物的燃料，比如說(shuō)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(guò)這樣的一些模式可以幫助巴西實(shí)現脫碳的目的，更少的使用化石能源。

未來(lái)我們要進(jìn)一步的拓展關(guān)鍵的能源礦藏的開(kāi)采和供應，比如鋰，因為巴西有著(zhù)豐富的鋰資源，另外還有鈾資源也非常豐富。當然我們知道有一些人是非常反對發(fā)展核電的，但是我覺(jué)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(huà)，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(guò)程當中不會(huì )有二氧化碳的排放。

另外，現在全球對原材料的需求與日俱增，也進(jìn)一步的強化了供應鏈，特別是風(fēng)機生產(chǎn)的供應鏈，以及光伏板生產(chǎn)的供應鏈，還有鋰電池的供應鏈。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，中國現在在巴西已經(jīng)是非常重要的投資來(lái)源國，大筆投資各項技術(shù)發(fā)展。在未來(lái)我們也希望能夠讓更多的電廠(chǎng)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(shí)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(lái)發(fā)電，二氧化碳的排放水平會(huì )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)濟的轉型是有巨大的潛力，我們在強化能源轉型方面有著(zhù)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%。在下面這張圖當中，如果我們考慮到總體的電能供應，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(shí)際上在發(fā)電這一塊兒，巴西現在的基礎是非常扎實(shí)的。為了實(shí)現近零排放，到2050年我們想實(shí)現脫碳目標，實(shí)際上每年要8600萬(wàn)美元才能夠實(shí)現，也就是年均，然后2050年才能夠實(shí)現脫碳目標，但是如果我們把它漲到每年16500萬(wàn)美元，我們2030年就可以實(shí)現近零排放，也就意味著(zhù)我們還有很多工作可以做。

另外，在巴西，大量的排放來(lái)自于農業(yè)的是40%，另外還有大量的來(lái)自于交通運輸行業(yè)，當然還有其他的熱和工業(yè)工藝。所以從巴西來(lái)說(shuō)，在能源轉型方面還是有很多的挑戰。

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(gè)非常大的挑戰。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(gè)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，它離負載中心非常的遠，距離很長(cháng)。大型的水庫都是在亞馬遜地區，因為主要是地表流過(guò)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(zhù)我們需要修建大量的沿海地區的變壓站，才能夠把這些電流輸送到負載中心，在這里就需要構造強有力的超高壓輸電體系。

對任何的區域的電網(wǎng)互聯(lián)互通方面，都需要這種可能性，當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，當然這一塊兒如果是大量的電能來(lái)進(jìn)行消納和傳輸，涉及到成本的考慮，所以我們不僅會(huì )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，因為和傳統的交流傳輸相比，我們現在也在研發(fā)自己的項目，當然是和中國的伙伴一起來(lái)做聯(lián)合研發(fā)，也就是EPPI，能源電力研究院和我們來(lái)合作做這個(gè)項目，我們在未來(lái)會(huì )使用超高壓的輸電線(xiàn)路。

當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嫁給終端用戶(hù)，所以會(huì )進(jìn)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的技術(shù)。當然，我們也不想犧牲技術(shù)的性能，因為畢竟我們要對系統進(jìn)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或者是交流系統，我們都要去考察它輸送的穩定性。如果直流脫網(wǎng)，比如說(shuō)在1000KV，系統就會(huì )失穩，因為畢竟要避免級聯(lián)事件的發(fā)生，動(dòng)態(tài)的穩定性是非常關(guān)鍵的參數。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的大通道可以用超高壓直流，因為超高壓直流我們這個(gè)通道可以修的窄一些，不會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生太大的影響。其實(shí)在巴西我們也需要去架設非常高的輸電線(xiàn)路，來(lái)避免森林的退化。

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

另外還有很關(guān)鍵的一點(diǎn)，就是如果用超高壓輸電的話(huà)，還可能涉及到和其他國家的連接，其實(shí)涉及到很多問(wèn)題，我們會(huì )有一些時(shí)差，也會(huì )有需求上的差別，每一個(gè)國家都不一樣，所以說(shuō)要提升國家與國家之間的互聯(lián)互通也是非常有挑戰的。我們也希望在南美能夠實(shí)現更大程度上的電網(wǎng)的連通。

最后總結一下，在超高壓輸電當中，最主要的問(wèn)題是什么呢?就是要實(shí)現超高壓的安全穩定的輸電。謝謝!