书接上回，今晚是EPE2021年官方技术报告《抽水蓄能进入巴西市场的挑战》第三部分。
2.2巴西抽水蓄能
巴西电力建设始于19世纪末。最初的电力系统特点为孤网运行、分散监管，主要用于照明、公共交通和工业。
1934年，巴西国内进行了电价和电力特许经营公司获利问题的辩论，颁布了《水法》，规范了水力资源的所有权、使用权，电力服务运营的特许经营权，并确定了该公共服务的费率。
1930年起，随着国家工业发展进步，在里约和圣保罗地区，电力成为经济发展的制约因素，已建发电厂进行了扩机，拥有区域性电力特许经营权的私营企业投资建造了最早的可逆式水力发电厂。
多年来，监管框架、市场结构以及电网的物理特征等发生了大量改变。常规水电站蓬勃发展并参与到国家发电结构中，且许多水电站拥有调节性水库，也就满足了电网的调节需求，推迟了如抽水蓄能等特定储能技术的使用，也延后了相关市场设计和监管问题的解决。
到目前为止，巴西总共安装了四座抽水蓄能电站：三座位于圣保罗州，分别是1939年、1940年和1955年投产的Pedreira电站、Traição电站和Edgard de Souza电站；一座位于里约热内卢州，是1952年投产Vigário电站。Edgard de Souza电站现已退役，而由于下文所述的运行限制，其余电站也未正常作为可逆发电厂运行。
Pedreira(100MW)和Traição(22MW)发电站隶属于圣保罗州Henry Borden水利综合体，主要功能是将Pinheiros河水泵入Billings水库，以次增加Henry Borden水力发电厂水头，如图3所示。
然而，自1992年以来，为了保证圣保罗大都市区供水水质，仅允许这两座抽水蓄能电厂在防洪时将Pinheiros河水泵入Billings水库。
图3圣保罗州Henry Borden水利综合体图示（来源：DADE/SP,2020）
Edgard de Souza电站建于1902年，最初规划为常规水力发电站；自建成后该电厂不断扩建，1916年装机容量达到16兆瓦；1955年，电厂装设了水泵，以及一台14MW可逆式机组，该机组于1984年退役。
Vigário电站(88MW)是里约热内卢州Lajes水利综合体的一部分，见图4，虽然它拥有可逆式机组，但主要功能还是将Paraíba do Sul河的水泵入Vigário水库，以用于Nilo Peçanha水电站发电。为满足里约热内卢市供水需求，Lajes水利综合体的运行现也受限。
图4–里约热内卢州Lajes水利综合体图示（来源：Light，2020）
近年来，随着图5所示电力能源结构演变，电网产生了诸如灵活性等相关功能需求，这正与抽水蓄能电站功能相匹配。
图5–巴西电力结构的演变（来源：Ipeadata，2020）
（纵坐标是装机容量，单位：MW，黄蓝橙绿分别代表核、水、热、其他）
巴西能源扩张10年计划（PDE 2030）指出，未来10年，风电和光伏发电将增长30%以上，而水电发展将趋于缓和（如图6），这势必加速未来巴西电力结构转型。
依次：水风 分布式天然气 生物 小水电 太阳能核 需求响应煤 柴油
图6–十年装机容量预测，单位：GW（资料来源：PDE 2030）
第四章 巴西新建抽水蓄能的挑战
从工程建设角度来看，抽水蓄能电站建设面临的挑战与常规水电站相似，二者都需要解决技术和环境问题。除此之外，抽水蓄能电站还面临监管和投资回报问题，且这些问题在全球各不同的电力市场呈现出不同特点。
根据Barbour（2016, P425）数据显示，全球超过95%的抽水蓄能电站都是由垄断型和垂直一体化型企业计划、建设和调试，且这些企业大部分为国有型。
在此类市场结构中，电价是固定不变的，用以覆盖投资成本，而投资是由监管者或国家计划/批准（Perez-Arriaga,2013,P132）。在这种形式下，企业投资收益的不可预见性风险降低，投资回报得到保障，构建利于新建电站的融资环境。
根据Head（2000, P ix），随着传统来源公共融资逐渐枯竭，电力市场重建和改革浪潮从1990年代起席卷了全球多个不同国家，其中包括电力公司的去垂直化（笔者注：去垂直化可理解为垄断一体型企业的分拆）、私有化，而这些私营单元却未进行同样的电力系统扩张投资，因此新建水电站、包括新建抽水蓄能电站数量显著下降。
一些研究作者认为，该现象并非由于水电站技术或经济收益特性改变，而是私营资本更倾向于低风险、非资本密集、建造周期短并快速收益的项目，例如燃气电站。
综上可以看出，尽管抽水蓄能电站在技术和经济领域上具备相当的吸引力，但在许多自由市场国家，这类项目的新建仍是一项富有挑战性的工作。
为了更好地分析理解影响抽水蓄能进入巴西的因素及可能的障碍，以下第4.1至4.10节将介绍抽水蓄能投资收益吸引、监管和市场设计的相关特点和问题。
抽水蓄能进入巴西市场的挑战专辑
