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关于加快我国电网重大工程建设的建议

时间:2023-07-10 百科知识 版权反馈
【摘要】:向 东 郭道锋 王 巍当前,我国经济下行压力增加,需要进一步扩大公共产品和公共服务供给,发挥好传统引擎对经济支撑作用。电网和公路、铁路同属重要基础设施,对国民经济和社会发展至关重要。在特高压电网建设领域,国家已批准了包括“四交四直”特高压在内的12条输电通道工程,2017年底将全部建成。

向 东 郭道锋 王 巍

当前,我国经济下行压力增加,需要进一步扩大公共产品和公共服务供给,发挥好传统引擎对经济支撑作用。围绕社会急需、迟早要干的事,我们对电网建设情况进行了研究。初步认为,在深入推进电力体制改革的同时,把电网作为重点领域,加大投资建设力度,有利于稳增长、调结构、惠民生、治污染,意义重大。

一、我国电网发展现状及不足

长期以来,我国能源资源与生产力逆向分布,80%以上的煤炭、水能、风能和太阳能资源分布在西部和北部地区,70%以上的电力消费集中在东中部地区。能源资源以煤为主、能源运输以输煤为主,既造成煤电运紧张频频出现,也使东中部地区环境不堪重负,大气、水质和土壤污染严重。为更好保障能源安全、优化能源结构和布局,应加快建设坑口电站,变输煤为输电,同时大力开发利用清洁能源并输送到负荷中心区域,其中都少不了电网建设这一关键环节。

目前,华北—华中、华东、东北、西北、南方五个主要同步电网基本实现了全国联网,电力流向总体呈现“西电东送”、“北电南供”的发展格局,但与实际需要相比,电网投资建设依然不足。

电网发展滞后于电源发展。由于“重发轻供”、就地平衡等思想长期占据主导,新中国成立后至改革开放前,全国电力工业投资418亿元,其中电源投资355亿元、电网投资63亿元,电网投资比重仅占15%;改革开放至今,全国电力工业投资8.3万亿元,其中电源投资4.7万亿元,电网投资3.6万亿元,投资比重仍只有43%,远低于日本55%、美国60%、法国70%的电网投资水平。

“高速电网”发展滞后于高速公路和高速铁路。电网和公路、铁路同属重要基础设施,对国民经济和社会发展至关重要。经过前些年大规模建设,我国高速公路和高速铁路总里程迅速增长,网络架构都已基本成型。1988年至今,我国高速公路建设累计投资超过4万亿元,2013年底总里程达到10.4万公里,超过美国居世界第一;2004年至今,我国高速铁路累计投资约2万亿元,建成约1.3万公里,总里程占全球的50%以上。而电网方面,“高速电网”(特高压)发展目前还处于起步阶段,全国性的骨干网架尚未形成,截至2014年底,仅建成“三交四直”7个特高压工程,共投资1238亿元。(特高压是指电压等级为交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的输电技术,具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等优越性,1000千伏交流特高压输电线路的输电功率达到500万千瓦、经济输电距离1500公里,分别是500千伏交流的4—5倍和3倍;±800千伏直流输电功率可达到800万千瓦、经济输电距离2300公里;±1100千伏直流输电功率超过1000万千瓦、经济输电距离达4500公里。)

二、电网建设空间和潜力巨大

随着新型工业化、城镇化的加快推进,初步预计,2020年全国发电装机、全社会用电量将分别达到21亿千瓦和7.5万亿千瓦时,分别是2014年的1.5倍和1.4倍。(2014年分别为13.6亿千瓦和5.5万亿千瓦时)

从人均水平看,未来电力需求还将持续增长,电网建设潜力巨大。目前我国人均用电量4000千瓦时左右,与发达国家相比有很大差距,仅相当于美国1965年、日本1975年、韩国1995年的水平(2013年美国、日本、韩国人均用电量分别为12871、7955、10382千瓦时)。2014年我国人均发电装机约1千瓦,仅相当于美国、日本、韩国、德国的29%、43%、53%和45%。

从负荷中心需要看,东中部地区人口多、经济总量大,即使考虑结构调整和产业转移等因素,仍将是我国主要的负荷中心。受煤炭运输条件和受端地区大气环境容量等因素制约,东中部地区不仅不能再新建燃煤电厂,现有的也应减少发电,因此迫切需要加快电网建设,增大区外输电能力。根据预测,到2020年东中部地区需要新增区外来电2.7亿千瓦、电量1.4万亿千瓦时。(目前,向东中部送电能力为8000万千瓦、电量4400亿千瓦时,相当于2020年需要再扩容3倍)。

从清洁能源消纳看,我国西南水电资源约占全国一半以上,尚未开发量占全国70%以上。开发川藏水电,每年可增加电力供应超过8000亿千瓦时,接近10个三峡电站发电量,折合原煤3.6亿吨左右。我国风能和太阳能资源十分丰富,可开发资源分别达到25亿、50亿千瓦,其中80%和90%以上集中在西部北部地区。加快跨区输电通道建设,将形成全国电力消纳的大市场,有利于推动西南水电和西部北部新能源大规模开发外送,将大幅优化全国能源布局,提高能源利用效率,防治大气污染,促进清洁发展和节能减排目标的实现。

从输电条件看,随着煤炭开发重心加速西移北移,以及清洁能源加快开发利用,资源开发地距离负荷中心越来越远,输电距离越来越长,输电规模越来越大。2014年,我国跨区输电规模1.1亿千瓦,占全国负荷的14%。预计2020年,跨区输电规模将达到3.8亿千瓦,占全国负荷的27%,进一步提高电网优化配置资源的能力至关重要。

从城市配电网和农网情况看,目前配电网“卡脖子”、农村“低电压”、县域电网与主网联系薄弱等问题突出,特别是老少边穷地区电网发展滞后,四川、蒙东、青海、甘肃、新疆、西藏等省(区)还有大量农牧民使用光伏解决用电问题,供电可靠性比较脆弱。随着新型城镇化、农业现代化的推进和美丽乡村建设,用电负荷不断增长,为了全面提升电网供电保障能力和服务水平,在加快跨区域电网建设的同时,也必须大力推动城市配电网和农网升级改造。

三、国内电网建设领域存在的主要争议

多年来,在电网建设领域一直存在不少争议,焦点集中于发展特高压电网和破除电网垄断两个方面,而这两个问题又相互交织。

在特高压电网建设领域,国家已批准了包括“四交四直”特高压在内的12条输电通道工程,2017年底将全部建成。有关部门和一些专家虽明确支持特高压作为远距离大容量输电的重要方式,但认为已批准项目能够满足需求,不必再新上项目。而电网企业根据测算,坚持认为仅靠这12条输电通道无法满足未来发展需求,将导致严重缺电和雾霾加剧,对电网安全也会造成威胁,希望继续加大投资建设力度,再安排一批特高压交、直流工程。其中,双方在大规模应用特高压交流的安全性、必要性和经济性,尤其是建设“三华”同步电网问题上意见分歧严重。

在破除电网垄断领域,有关部门和一些专家认为,目前电网企业自然垄断和行政垄断并存,政府在调控和监管等方面难度很大,尤其担心特高压电网的发展会固化现有电网管理体制,使电网企业垄断地位进一步强化,影响电力体制改革推进。而电网企业则认为一直自觉接受政府监管和社会监督,企业本身仅具有一定自然垄断属性,既没有行政权力,也不存在“行政垄断”问题,在定价、投资等领域始终受制于行业主管部门。之所以要构建“强交强直”网架结构,主要是满足大规模输电需要,与强化垄断没有必然联系。

总体上看,双方观点都不无道理,担忧也并非空穴来风。但随着经济社会飞速发展和新技术不断涌现,行业成见应适时修正,特别是在特高压等领域的示范工程顺利投运后,技术层面的评估需要更加客观。我们认为,在电网建设和管理上要有超前思维和全局眼光。电是优质、清洁、高效的二次能源。1吨标煤当量的电力与3.2吨标煤当量的石油或17.3吨标煤当量的煤炭,创造的经济价值相同。我国单位GDP能耗相当于美国的2.3倍、日本的3.8倍,也高于巴西和墨西哥等发展中国家。加快特高压为代表的远距离大容量电网建设,有利于促进我国能源消费的“电能替代”,进一步改善能源结构,也是节能降耗减排的有效途径。同时,电网企业等大型能源集团的发展关系国家能源安全和经济命脉,不仅是我国能源战略的重要实施主体,也是参与全球能源竞争的主力军,在推进相关企业变革发展上尤其要积极稳妥、立足国情、顺应形势。

四、保障电网安全运行的经验借鉴和启示

20世纪60年代以来,国际上多次发生大停电事故,且随着经济发展和用电量增加,事故总体呈上升趋势,产生较大影响的140次事故中,2000年至今发生的就达百次,原因主要有三个方面:

一是电网结构问题。从事故排名靠前的国家和地区看,通常都未能有效构建一个清晰合理的电网结构,存在网络分层分区低效、网架薄弱环节偏多、事故容易扩大等缺陷。如发生大停电最多的美国,长期以来电网由各州主导发展,缺乏统一规划,电压等级混乱,形成了长距离、弱电磁环网的不合理结构。发生多次大停电的巴西,电网也缺乏合理的分区结构,受端主网架不强,头重脚轻问题突出。2012年印度发生“7·30”和“7·31”大停电,导致北部电网、东部电网相继崩溃,停电范围覆盖28个邦中的20个邦,约6.7亿人受到影响,主要也是因为5个大区电网之间的联系十分薄弱,发生事故后,相互难以形成有力支持。

二是管理体制问题。管理体制分散、调度运行机制不畅是多起大停电背后的深层次原因。在欧洲、北美和印度等国,不同地区和企业之间协调管理与数据共享不能满足实际需求,统筹调度和运行难度很大。美国在2003年“8·14”大停电复盘中,指出如果实现全网统一调度,就能有效避免事态扩大。欧洲电网2006年“11·4”大停电中也反映出各成员国以及各电力企业之间约束不足、调度不畅等问题,因此欧盟在事故调查报告中建议推动建立跨国界的大范围电力系统运行机构。印度发生的“7·30”和“7·31”大停电,更是与其不同层级调度管理不畅通、执行力不足有着直接关系。

三是电网技术问题。从对多次大停电事故的复盘推演结果来看,系统保护等技术措施不当或处置不力是事故扩大的直接原因。如果当时能采取更加先进可靠和安全稳定的技术措施,这些事故是完全可以避免的。

表4 2000年以来全球发生大停电次数统计表

数据来源:国家电网公司。

与上述国家相比,我国在不断加强电网建设的同时,坚持电网统一规划、统一调度,自20世纪70年代以来,从上百个孤立城市电网,逐步发展成为省级电网、区域电网,乃至全国联网,电网供电能力和安全水平不断提高,稳定破坏事故大幅下降,1970—1980年年均19次;1981—1996年年均5.2次;1997年以来没有发生电网稳定破坏事故。实践表明,电网是否安全,主要取决于网架结构、运行管理、控制技术三个方面。电网越大,稳定性越强,抗冲击能力也越强;由于网络属性,电网通过内部相互支援,也能够显著提高安全性和可靠性。很多国家,或由于联邦体制,或由于私有化,电网建设滞后,运营管理和调度不善,因此造成大停电事故频发。

五、加快我国电网建设的几点建议

一是把电网建设作为拉动经济增长的重要抓手。当前我国经济面临较大下行压力,2015年一季度投资同比增长13.5%,增速比2014年同期回落4.1个百分点。稳增长离不开促投资的关键作用,需要再实施一批有利于补短板、调结构的新的重大项目。与中西部铁路、水利工程、城市基础设施、棚户区等类似,电网建设投资规模大、产业链条长、带动作用强,建议将其也作为投资重点予以支持。如国家电网公司提出的“五交八直”特高压工程,不仅能有效增加税收、提供就业,而且有助于消化钢铁、原铝、水泥等过剩产能,并推动智能感知、新材料、通信等相关产业和新技术发展。同时,部分欠发达省份也可乘势延长能源产业链,变资源优势为经济优势,促进东中西部区域协调发展。据测算,相关工程投资超过4000亿元,加上配套电网和带动产业,总投资超过3万亿元,2015—2018年年均可拉动GDP增长0.8个百分点以上。同时,此类项目主要由企业投资建设,对中央预算内投资影响有限。

二是统筹好电力体制改革和电网工程建设。电力体制改革的关键是“管住中间、放开两头”,更好发挥市场配置资源的决定性作用。行业主管部门和电网企业应抛开既有成见,加强衔接配合,妥善解决战略和技术层面的问题,统筹推进改革和建设,使其相互促进而非相互掣肘。在充分论证基础上,加快完善骨干网架,形成合理的电网结构,既有效避免各级各类电网重复建设,也有利于强化监管和电网统筹规划和运营,保障电力安全高效运行,同时为电力体制改革顺利推进提供良好基础条件。

三是积极吸引社会资本进入。要在确保公众利益,保障能源安全的前提下,推广PPP等投融资模式创新,有效减轻当期投资压力,积极引入社会力量,推动形成多元投资、良性共治格局,进一步提高电网的投资建设和运营效率。同时,在分布式电源并网、电动汽车充换电设施和抽水蓄能电站等领域,也应当创造条件逐步向社会资本开放,形成合理回报,使电力领域成为新的投资洼地。

四是加快发展城市配电网和农村电网。没有配电网有力支持,高压电网的作用难以发挥。要坚持统一规划、统一标准,推行模块化设计和标准化建设,适应分布式电源和智能电网发展形势,加快城市配电网建设,保障电力供应安全,服务城市低碳发展。推进新型城镇化和农业现代化,充分满足广大农民电力需求,发展农村电网至关重要。要保障农网规划有效执行,加大农网投入力度,对农网运营给予政策倾斜,同时加快理顺农电管理体制,全面提升农网安全管控水平和服务质量。

五是推动中国电网“走出去”。无论是技术装备,还是管理服务,中国电网都具备“走出去”的实力和潜力。一方面要建设好、运营好国内相关项目,发挥对外示范助推作用;另一方面要进一步加大政策支持力度,将电网“走出去”融入《中国制造2025》、推动中国装备走出去和国际产能合作等一系列重大战略中,发挥综合优势,打造另一张国家名片。同时,还要鼓励相关企业在特高压、智能电网等领域积极拓展海外市场,抢占发展的战略制高点,提升中国在全球能源领域的影响力和话语权。

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