【電力】國網報:轉變能源發展方式需要大電網
這幾天,春季的大風為華北地區帶回了難得的藍天。在全國兩會期間,不少代表、委員提出,“重現藍天”不能只靠刮風,關鍵是轉變不可持續的經濟發展模式、不合理的產業結構和能源結構。
能源發展轉型的關鍵在于電力。從我國基本國情出發,電力發展方式的轉變需要實現遠距離、大容量、高效率的電力輸送,需要堅強可靠的大電網。
大電網是大范圍優化配置能源資源的重要平臺
我國能源結構以煤為主,開發利用方式粗放,大量消耗、污染水資源,酸雨影響面積達到了國土的八分之一。環保部《2010年中國環境狀況公報》分析,我國酸雨主要集中在長江沿線及以南、青藏高原以東的長江三角洲,華東、華中多個省份部分地區及廣東中部等經濟發達、火電廠密布的地區。
過去,電力供應和消耗總量較低,以省或區域為單位的就地平衡可以維持運轉。但隨著總量成倍增長,發達地區不得不直面資源短缺、生態惡化的雙重壓力;資源富集地區則有能源科學、集約開發的強烈訴求。與此同時,運煤壓力也讓交通運輸不堪重負。
兩個月前,國務院正式印發了能源發展“十二五”規劃,其中的國家綜合能源基地示意圖(見右圖),表明了我國主要能源生產區、消費區逆向分布的基本情況。
隨著現代化、城鎮化發展步伐加快,我國電力需求仍將保持持續較快增長。很長一段時間內,煤炭仍是我國的主導能源資源。規劃指出:“我國區域經濟和能源發展不平衡、不協調,能源供需逆向分布矛盾突出,基礎設施建設相對薄弱,跨區輸煤輸電能力不足,缺煤缺電和窩煤窩電并存現象時有發生。”跨區輸煤,燒的是更貴的油,運到消費地區要增加一半以上成本;東中部燒煤發電,卻已無新增火電廠的環境空間。省內、區域內自我平衡的電力發展方式已難以為繼。縱橫數千公里的能源大規模流動,需要站在國家層面統籌考慮能源綜合運輸體系的規劃建設。
近年來,我國新增發電能源的60%位于西北,而負荷的60%以上在東中部。盡管伴隨西部大開發和產業結構調整,西部用電增速加快,但從經濟、人口密度來看,東中部仍將是負荷中心。
大電網調劑不同地區、不同類型電源余缺消長的作用,已在特高壓聯絡線的運行中初步顯現。去年,國家電網跨區交易電量比2003年增長9.5倍。特高壓等大通道消納了長江、黃河兩大流域的富余水電,四川借助兩條輸入華東的特高壓直流通道,和聯接西北的500千伏工程,全年外送水電達到344億千瓦時的新高,也為長三角地區提供了應對夏季高峰的電力支持。
然而,目前來看,我國能源基地到負荷中心的遠距離、大容量、高效率輸電通道的發展,依然滯后于電力生產外送與用電需求的增長。據預測,東中部2020年受入電力將接近總負荷的30%,我國跨區輸電規模和距離將明顯超過國際上其他大電網。國網能源研究院院長張運洲說,從經濟、技術、安全多個層面綜合比較,構建1000千伏跨區大受端網架,形成“三華”同步電網是合理選擇。
未來一段時間,我國能源需求總量將持續增長,能源供需矛盾和環境壓力進一步凸顯,能源對外依存度不斷增加,大范圍配置能源資源的需求不斷上升,能源供應形勢不容樂觀。過度依賴輸煤的能源配置方式、就地平衡的電力發展方式亟待實現戰略性轉變,迫切需要發揮大電網遠距離、大容量、高效率、安全可靠輸送電力的功能。
大電網有利于保障電力安全可靠供應
地鐵停運,大量乘客滯留;公路交通大面積擁堵;煤礦工人被困地下無法升井;銀行系統癱瘓……這并不是好萊塢災難大片的夸張鏡頭,而是2012年7月底印度連續兩次大停電中的真實情景。這場空前的大停電覆蓋了印度一半以上的國土,總共殃及數億人。
印度官方調查報告分析原因是:一些電力公司采用非計劃交易,過度用電導致唯一的聯絡線重載;而各邦調度對上級調度指令響應不足。印度與中國同為發展中國家,也是能源消費大國,都存在能源資源與能源消費呈逆向分布的特點,都有遠距離大規模輸電的需求,電網的組成也頗為相似。但是,印度在2002年就強調了私營公司在電力基建和改革中的主導作用,電力管理松散,電力基礎設施落后,各邦自行其是,調度失控,最終導致系統崩潰。與之相反,中國則堅持了電網和調度一體化垂直管理,堅持電網與電源統一規劃協調發展,堅持了電網發展的統一規劃、統一建設、統一調度、統一管理。
近10年來,大停電在世界范圍內并非偶然。2003年8月,美國、加拿大部分地區發生特大停電事故,導致至少8人死亡,共5000多萬人受到影響,直接經濟損失達60億美元。2009年11月10日夜間,巴西最大的兩個城市里約熱內盧、圣保羅及周邊突遭大停電,超過巴西總人口四分之一的民眾陷入黑暗。2011年9月,韓國首都首爾及仁川、釜山等多地發生大規模停電,交通癱瘓,通信信號中斷,寫字樓、商場一片混亂,全國有212萬戶家庭停電。
有統計數據顯示,近20年來,全世界損失負荷超過500萬千瓦的大停電事故有22次。電力可謂現代社會運行的血脈,其生產、輸送、消費都在一瞬間,安全要求極高,如果安全得不到保證,一切都無從談起。大面積停電將帶來以幾何級數擴散的經濟損失,更將動搖國家安全和社會穩定的根基。
中國工程院院士、穩定性理論及電力系統自動化專家薛禹勝認為,全球歷次大停電一致的教訓是,應該在統一的框架下,綜合電業體制、市場運營、監管規則、規劃設計、仿真分析、信息工程、調度運行、控制技術、科技投入和人才培訓等方面進行防御。
國家電網擁有商業運行數年的特高壓交流、直流輸電線路,也是世界上唯一沒有發生大面積停電事故的特大型交直流混合電網。國家電網具備了堅強合理的電網結構,完善可靠的控制保護、自動化系統和嚴格科學的管理方式三個必備條件,同時不斷完善應急處置機制,提高了大電網集團化處置自然災害、突發事件的實戰能力。
2012年夏季,強臺風“蘇拉”在福建北部登陸后,福建500千伏和220千伏電網系統未受影響,兩萬多戶因配網受損停電的用戶當天即恢復用電。而2012年10月底颶風“桑迪”過境北美,一周之后仍有超過100萬戶無電可用,多家供電企業各自開展搶修,進展不一,導致受災地區民眾不滿。此時正值美國大選,紐約一位選民直言“誰能恢復供電就把票投給誰”。
大電網實施“四統一”,可有效發揮集約化效益,從規劃設計、調度管理、建設運行、技術標準等諸多方面提升安全水平。反觀之,如果電網運營主體越多,跨地區的技術和管理將越復雜,加上地方利益訴求、監管薄弱等因素,將大大削弱局部電網抵御風險、保障安全的能力。在2008年冰災、汶川特大地震及2010年玉樹地震中,防災抗災能力較差的恰恰是地方管理的小電網,當地搶險和重建得到了國家電網的大力支援。
當前,我國正在加快建設以特高壓電網為骨干網架,各級電網協調發展的堅強智能電網。這將進一步促進在大范圍內優化配置資源,增強事故時相互支援的能力,并解決保障新能源大規模并網的穩定性問題。
大電網有利于清潔能源發展
據德國媒體報道,由于私有公司對于數十億歐元的電網投資不積極,德國海上風電無法順利輸入南部,德國消費者保護部部長呼吁從根本上解決全國高壓電網擴建問題,將電網部分國有化。德國商界、政界許多人士認為,在能源轉型關鍵期,電網私有化阻礙了國家實施新能源政策。
發展新能源、轉變能源結構已經成為國際能源發展的趨勢。我國風電、太陽能等資源集中在西北部,需要依托大電網解決并網技術、標準、安全等問題,通過大市場來批量跨區消納。近日,國務院參事、中國可再生能源學會理事長石定寰在《人民日報》發表文章,指出由于我國能源資源中心與負荷中心分布不均衡,影響對清潔能源進行高效開發利用,這是制約我國清潔能源發展的主要瓶頸。而發展特高壓電網,可以充分發揮大電網跨區優化配置資源的能力,為清潔能源的發展提供堅實基礎。
幾天前,甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地并網裝機達到590萬千瓦,甘肅省的風電裝機比例已達到或接近德國、西班牙等風電發達國家的水平。這些電力通過西北電網打包外送。
分布式電源也是清潔能源發展的重要方向。近一段時間,北京、青島、上海多地居民安裝的光伏發電系統接入國家電網,實現發電自用,余電出售,缺電由電網補充。在堅強智能的大電網支撐下,成本較高的分布式能源系統和微電網更容易獲得安全穩定的協同發展。
根據可再生能源相關規劃,2015年我國電源總裝機將達15億千瓦,而分布式光伏發電為1000萬千瓦。分布式電源難以成為經濟社會發展的主要支撐。糾結于“國外普遍應用分布式微網”,則沒有實事求是地考慮能源利用的實際國情,忽略了民眾的普遍投資能力、知識技術水平和基本生活需求。
國家主席習近平日前接受采訪時指出,正如一棵大樹上沒有完全一樣的兩片樹葉一樣,天下沒有放之四海而皆準的經驗,也沒有一成不變的發展模式。中國的改革是中國特色社會主義制度的自我完善和發展。只有走中國人民自己選擇的道路,走適合中國國情的道路,最終才能走得通、走得好。
市場化方向是我國電力改革的基本取向,但“分拆就是引入市場”的僵化思維,與改革初衷背道而馳,也不適用于當下以及未來的中國。10年間,我國經濟、生態、能源結構,以及民眾對于發展的期待發生巨變,電力體制改革面臨的形勢已非當初。在我國城鎮化、工業化加速發展中,大電網有能力保障能源安全,有利于全國范圍優化配置資源,有利于促進民生改善和清潔能源發展。
改革是最大的紅利。今天的我們幾乎每時每刻都離不開電。只有立足基本國情,審慎選擇科學的電力改革路徑,實現國家能源供給堅強可靠,百姓用電安全便利省心,才能為國家和社會、為全體普通民眾帶來真正的紅利。