拉丁美洲电力输送规划：加快电网扩展的监管挑战与建议

《Energy Policy》：Electricity transmission planning in Latin America: Regulatory challenges and recommendations to speed up network expansion

　　

摘要

拉丁美洲和加勒比（LAC）地区在电力行业输电扩展规划领域拥有先进的法规体系，并且一直以来都是该领域众多创新实践的诞生地。尽管如此，输电规划实践中仍存在某些差距，阻碍了电网以必要的速度进行扩展。关键问题表现为互联申请队列中的瓶颈、日益严重的网络拥堵以及可再生能源弃电量的显著增加。本文对巴西、智利、哥伦比亚、厄瓜多尔和危地马拉的输电规划进行了详细分析，重点关注规划过程的组织和输电项目的环境社会许可等监管方面。此次评估通过与五个国家的公共机构和相关利益方直接接触得到了补充和丰富。通过这项研究，我们能够识别出与国际最佳实践之间的差距，并提出建议以提高规划效率，帮助LAC地区国家实现其能源政策目标。

引言

输电网络是任何电力系统的骨干（Brunekreeft等，2005年）。它使电力能够从发电潜力最大的地区输送到需求中心。它提高了系统的可靠性和韧性，有助于在注入和抽取之间保持持续平衡。这是通过将较大的需求和发电汇聚在一起实现的，从而减小了个体不平衡的相对规模。它还使相邻电力系统得以互联，并促成了区域市场的形成。在全球范围内，输电活动成本通常占电力供应总成本的5%至10%（AER，2023年；Rivier等，2013年）。在美国，输电成本估计约占全国平均电价的13%（Pfeifenberger等，2021年）。然而，鉴于其战略性质，输电网络还对发电成本产生重大影响，而发电成本占供应成本的最大比例。例如，严重的网络拥堵可能限制从低成本发电区域输送电力，从而导致系统级电价上升。

因此，输电扩展规划（TEP）无疑是电力系统正常运作和高效发展的关键战略决策之一（Lumbreras等，2020年）。在上世纪末之前以垂直一体化垄断为特征的行业初期，输电网络规划是电力系统扩展一体化过程的一部分，旨在最小化整体输电和发电成本。然而，电力行业的自由化——首先在LAC地区实施（智利于1982年率先试点，Millán，2007年），随后在全球范围推广——导致输电规划范式发生了根本性转变。现在，输电规划必须与系统中其他资源的分散式发展以及市场主体的自主投资决策相协调。

在过去几十年中，这一自由化范式又因能源转型和经济脱碳的紧迫需求而面临更大挑战。这一转型所依托的间歇性可再生能源发电往往安装在一次能源可获取性最大的区域（Madrigal和Stoft，2011年）。这些区域可能地处偏远或远离电网。在自由化环境下，降低发电成本与输电成本之间的平衡必须通过复杂的协调模式和精密的监管工具来实现，这些工具向相关参与者发出有效的信号（Gómez和Olmos，2024年）。除了协调输电规划与发电发展可能带来的复杂性挑战之外，其他挑战还源于实施问题。例如，强烈的公众反对可能导致新输电设施许可的延迟——有时大幅延迟——甚至完全阻止许可发放，迫使监管者和设施开发商实施更具参与性的决策过程（Climate Transparency，2023年；Mueller，2020年）。此外，更严格的环境法规以及公众环境意识的复苏也使得这些许可的获取更加困难。

这些新（或复苏的）挑战在过去十年中日益严峻，输电容量不足已成为能源转型的重大障碍（ACEG，2024年）。电网互联队列中的瓶颈、不断攀升的拥堵成本、系统可靠性下降以及可再生能源弃电量上升，凸显了问题的严重性（RAP，2024年）。仅就欧盟电力系统而言，2023年因电网拥堵导致的可再生能源弃电就损失了12 TWh的清洁电力（ACER，2024年）。

为解决输电容量不足的问题，世界各国政府和监管机构出台了多项改革，这些改革对输电网络扩展规划流程产生了重大影响。在众多显著的监管举措中，包括美国联邦能源监管委员会（FERC）的几项最新命令，尤其是1920号命令，该命令为区域输电规划及由此产生的成本分摊定义了新规则（FERC，2024年），以及美国能源部的"建设更好的电网"倡议（DOE，2024年）。在英国，政府正在制定所谓的输电加速行动计划（Transmission Acceleration Action Plan）框架下的不同监管方案（DESNZ和Ofgem，2023年；DESNZ，2023年）。与此同时，欧盟委员会推出了《欧盟电网行动计划》（EC，2023年）和《欧洲电网方案》（EC，2025年），后者也涵盖了输电规划。在澳大利亚，系统规划流程在2018年进行了改革，引入了所谓的综合系统规划（Integrated System Plan）（AEMO，2024年）。

拉丁美洲和加勒比（LAC）地区的电力行业温室气体排放水平是全世界最低的之一。这一成就在上一世纪是通过充分利用该地区巨大的水电潜力实现的。水电发电在近年来的发电总量中占比超过50%（EIA，2024年）。非常规可再生能源（风能、生物质能和太阳能光伏）目前已覆盖总发电量的16%，而化石燃料占比不到30%（图1）。

这种平均而言已非常清洁的资源组合正面临重大挑战。最重要的挑战可能是需要多元化能源结构（Alarcón，2025年）。一方面，一些国家仍需减少化石燃料的使用。另一方面，气候变化正在改变该地区的水文条件，对水电发电产生明显影响。利用该技术进行发电，历史上一直受南半球赤道太平洋（El Ni?o/La Ni?a）气候现象导致的变率影响，但由于极端天气事件发生频率和强度的增加，可能会发生变化。这些变化可能以不同方式影响该地区的不同区域，如图2所示。

LAC地区电力系统必须继续利用这一清洁且灵活的资源，但同时需要通过能够与之互补的能源来源减少对口水电的依赖。在这方面，拉丁美洲和加勒比的能源转型不仅代表着减缓气候变化的战略，也是适应气候变化的战略。为了多元化资源组合，该地区在间歇性可再生能源发电方面几乎拥有无与伦比的潜力。如图3所示，该地区某些区域的太阳能光伏容量因子可达36%。此外，该地区大部分地区拥有巨大的风能潜力，包括陆上和海风。LAC地区已经开始开发这一潜力，过去五年风能和太阳能发电的年均增长率达到22%（EIA，2024年）。该地区需要维持或提高这一增长率，以满足其多元化电力行业资源组合的目标，并满足未来几十年可能快速增长的需求，无论年电量还是峰值需求（IEA，2023年）。

为应对这些挑战，在可再生能源发电和储能设施方面都将需要大量新投资。这些新资源的整合以及新的电力需求也将要求在新输电和配电网络中进行大规模投资。然而，当前输电投资的趋势与这些需求并不相符（IEA，2023年）。在过去十年中，已建成的输电基础设施发展与实际达成区域能源转型目标所需之间出现了显著差距，且差距正在扩大。LAC地区的电力系统已经面临严重的互联申请队列瓶颈，以及递增的拥堵管理成本和可再生能源弃电，特别是在巴西（Fraunhofer Chile，2023年）和智利（WindPower Monthly，2025年）。

多篇科学论文讨论了LAC地区输电规划的不同方面。Mastropietro等（2015年）对拉丁美洲若干国家的输电监管进行了广泛回顾，但他们并未重点关注输电规划。其他文章聚焦于输电规划，但将分析局限于特定司法管辖区或区域：阿根廷（Littlechild和Skerk，2008a, 2008b, 2008c, 2008d）、巴西（Abranches Felix Cardoso和Schwertner Hoffmann，2019年；Silva等，2025年）、智利（Fuentes和Serra，2022年；Rudnick等，2009年）、墨西哥（Zenón和Rosellón，2017年；Bushnell等，2019年）、巴拉圭（Rodriguez等，2023年），或中美洲SIEPAC互联（Tinoco，2009年）。然而，据作者所知，尚无文章对LAC地区一整套国家的输电规划实践与其他电力系统中实施的实践进行回顾和比较。

本文旨在对拉丁美洲和加勒比的输电规划进行彻底回顾（第2节），以识别共同的监管实践以及与国际最佳实践之间的一些差距。第3节随后基于LAC地区和其他司法管辖区的近期趋势和经验教训提出区域建议。第4节总结主要结论并指出可能的未来工作。本文主张进行集中式、主动式的输电扩展规划，这种规划应预判电力行业参与者的投资决策，并在一定程度上引导他们走向对系统整体而言高效的解决方案。这种集中式规划不应受电网的功能或地理监管分割的影响，并应鼓励私营部门在规划和实施阶段都参与其中。许可部门应从规划过程开始就参与其中，以提供环境社会信息。标准化的公民参与、指定一个协调许可的实体以及识别国家级走廊，可能进一步加快项目审批和实施。

本文聚焦于电力输电规划的监管方面。对技术细节的评估或在规划过程中使用的优化工具和模型超出了本文的范围，但可以参考Lumbreras和Ramos（2016年）或Hemmati等（2013年）。其他与输电规划相关的方面，如具有空间颗粒度的电力价格区域信号或输电资费、输电服务提供商或系统运营商的报酬、互联流程和队列管理，也超出了本文的范围，本文侧重于输电扩展规划的整体框架和组织，以及涉及的环境和社会许可。

章节片段
拉丁美洲和加勒比的输电规划
本节对LAC地区的五个司法管辖区——巴西、智利、哥伦比亚、厄瓜多尔和危地马拉——进行了回顾。选择这些国家是为了代表LAC电力系统在电网规模、地形特征以及输电主导模式（以市场为主导 vs. 相对更受监管）方面的异质性。该回顾通过详细的桌面研究开展，并通过与公共机构和相关利益方直接接触进行补充和丰富。

拉丁美洲和加勒比的建议
LAC地区的一些电力系统已经制定并实施了先进的输电网络规划与扩展法规。该地区一直是、并且仍然是该领域许多创新实践的诞生地。

尽管如此，第2节中所分析国家的输电规划实践与国际最佳实践之间仍存在某些差距，包括因第1节中提到的改革所带来的差距以及那些已被应用的差距。结论与政策启示：输电网络是任何电力系统的主干。对该电网扩展的高效规划对于将最具效益的资源整合到系统中至关重要。在未来几十年中，输电网络将需要快速扩展，以促进脱碳、能源组合多元化以及经济中许多部门的电气化。然而，许多专家和监管机构最近指出，输电网络正变得……CRediT作者贡献声明：Paolo Mastropietro：撰写——初稿、可视化、方法论、调查、概念化。Luis Olmos：撰写——初稿、监督、方法论、概念化。María del Socorro Gómez Pérez：撰写——审阅与编辑、可视化、调查、概念化。Sara Lumbreras：撰写——审阅与编辑、监督、方法论、概念化。Andrés Ramos：撰写——审阅与编辑、监督、项目管理、方法论、概念化。利益冲突声明：作者声明不存在已知的竞争性经济利益或个人关系，这些因素可能会影响本文所报告的工作。致谢：本文是在美洲开发银行资助的"拉丁美洲和加勒比地区输电规划分析"项目框架内完成的（遴选流程RG-T4513-P002，技术合作ATN/OC-20954-RG）。作者们感谢所有为区域审查做出贡献的实体（见附录I），感谢他们提供的宝贵信息。然而，本文的信息和建议……Paolo Mastropietro | Luis Olmos | María del Socorro Gómez Pérez | Sara Lumbreras | Andrés Ramos | Martha Martins Carvalho | Arturo D. Alarcón：康普顿拉斯皇家大学技术研究学院，雷伊弗朗西斯科街4号，马德里，28008，西班牙