唐元: 发展特高压:实施“三大一特”能源战略的关键环节

——建设特高压的必要性和可行性分析
选择字号:   本文共阅读 45 次 更新时间:2021-01-25 11:13:57

进入专题: 特高压   能源问题   节约型社会  

唐元 (进入专栏)  

  

   编者按:特高压是电力传输的“高速公路”。特高压是相对超高压而命名,特高压输电的目的是提高输电能力,实现大功率远距离输电和电力系统强互联,建成坚强电力系统。当前,发展特高压问题,已经引起社会各界的广泛关注。建设特高压电网决非仅是修建一条输电线路那么简单,而是一件关系国计民生并具有深远意义的大事。国务院研究室唐元博士对我国能源发展战略问题进行了深入思考,就我国发展特高压问题进行了调研。唐元博士认为:发展大煤电、大水电、大核电和特高压输电(“三大一特”),是加快我国能源结构调整和布局优化的重要途径。采用特高压输电方式解决远距离、大容量电力传输,是发展“三大一特”的关键环节和重要条件。本报特刊出其文章,以飨读者。

  

发展“三大一特”是我国新时期能源发展的战略选择


   我国煤炭资源的2/3以上分布在北方,水电资源的80%在西部,而2/3以上的能源需求集中在东部沿海。我国能源供给以煤为主,水电资源特别是西部水电资源开发不够,核电发展缓慢,长期以来形成了北方采煤、长距离运输到南方发电的格局,加之煤炭行业发展粗放,煤矿“小、散、乱”,产业集中度低,清洁化利用差,导致我国能源生产、转换、输送和使用环节严重浪费资源、破坏生态、污染环境,经济性和安全性不高。这种能源供需格局和发展模式如不尽快改变,将严重制约我国经济社会可持续发展。实施“三大一特”战略,在北方大力发展大型煤电基地,在西部加快开发金沙江等大型水电基地,采用特高压输电方式实现大规模西电东送和北电南送,同时在东部沿海等负荷中心大规模建设核电,加快我国能源资源优化配置和有效利用,是解决我国能源问题的重要选择。

   发展“三大一特”有利于提高能源保障能力。今后,随着工业化、城市化进程加快和居民消费结构升级,我国能源需求增长的压力很大,保障能源有效供给任务十分艰巨。石油天然气资源不足,解决能源供应问题主要依靠煤炭和发展可再生能源、新能源。西部水电资源富集,目前仅开发12.5%;核电装机只占电力总装机的2%左右,远低于17%左右的世界平均水平,发展水电和核电的潜力很大。煤炭资源丰富,保有储量10032亿吨,剩余可采储量2040亿吨左右。但我国煤炭资源的赋存条件和供需格局,决定了我们不能走传统的发展路子,而必须走大规模集约化和煤电一体化的路子。发展“三大一特”,能够适应我国未来经济社会发展对能源发展的要求,以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。

   发展“三大一特”有利于保护环境。我国以燃煤为主的能源结构以及煤炭利用清洁化程度低的现实状况,造成环境质量日趋恶化。加快发展水电和核电,提高清洁能源的比重,可以减少燃煤造成的污染排放。发展大型煤电基地,实现煤炭就地发电,变运煤为输电,既可为东部沿海等地区提供清洁能源、改善环境质量,又能减少煤炭长距离运输造成的污染,还可以在大型煤电基地通过废气集中治理和废物循环利用,尽量做到零污染排放,把污染降到最低限度。据初步测算,北电南送1亿千瓦,每年将减少东部地区煤炭消耗和铁路运输量2.5亿吨,少排二氧化硫326万吨、氮氧化物73万吨、二氧化碳1.4亿吨。

   发展“三大一特”具有良好的经济性。在北方发展大型煤电基地,有利于有效整合资源,提高煤炭生产集中度和资源利用率,减少安全生产事故,节约大量运力,远比在东部沿海等负荷中心发展煤电经济合理。加快发展西部大型水电的经济效益也十分可观,如溪洛渡水电站单位动态投资为5355元/千瓦,仅比当地火电建设成本高6%,再把运行成本和环境因素考虑在内,效益就更为显著。中国工程院的研究表明,在东部沿海等负荷中心大规模发展核电,不仅作为受端电网的支持电源非常必要,而且经济性也越来越明显,2004年珠三角、长三角地区核电比煤电综合效益高10%-20%。

   发展“三大一特”的条件基本具备。在技术条件方面,我国能够自主设计、建设和运行特大型煤矿、水电站、火电站、核电站和超高压输电线路,发电和输电重大装备自主创新能力较强,基本具备了发展“三大一特”的技术水平。在经济能力方面,我国经济实力显著增强,具有推进“三大一特”重大项目建设的能力。国家电网、三峡总公司、华能集团、中核集团、中广核集团等国有能源企业以及一批民营企业参与“三大一特”开发的积极性很高。这些企业投融资能力很强,可以保证“三大一特”项目开发的资金需求,为我国大规模发展“三大一特”奠定了经济条件。在工程建设方面,三峡、二滩水电站,秦山、大亚湾核电站,华能沁北60万千瓦超临界燃煤机组以及西北750千伏输电示范工程的建设和运行,为发展“三大一特”积累了工程建设和运行经验。在项目储备方面,“三大一特”项目储备十分丰富。核电有浙江三门、广东阳江和岭东、辽宁核电、山东海阳和福建宁德等项目;水电有溪洛渡、向家坝等金沙江干流项目,以及雅砻江流域、大渡河流域和澜沧江流域的特大水电项目;蒙东、晋北、两淮等13个大型煤炭基地大都具备建设特大煤电基地的条件。

   发展特高压是实施“三大一特”战略的关键环节。我国目前拟开发的煤电基地和水电基地与东部沿海负荷中心相距甚远,一般在1000公里以上,超出了高压和超高压的经济传输距离,而这正是特高压输电的经济距离。将来开发新疆煤电和西藏水电,输电距离更长。只有采用特高压(1000千伏以上交流和±800千伏以上直流)方式输电,才能有效解决远距离(1000公里以上)送电的技术问题,同时显著减少输电网损,节省输电走廊用地,提高输电效率。可以说,特高压是电力传输的“高速公路”,采用特高压输电是发展大水电、大煤电的前提条件。没有特高压的发展,我国大规模开发水电、在煤炭资源地区发展大煤电都将成为空话。

  

发展特高压需要释疑解惑、尽快统一认识


   发展特高压,是一项崭新的事业,没有现成的模式可以借鉴,没有成熟的技术可以套用,不仅需要广大电力工作者的不懈努力,也需要社会各界的大力支持。当前,对于发展特高压输电,存在许多顾虑和担心:一是担心是否影响电网安全,二是担心是否会阻碍电力市场化改革进程,三是担心是否有经济可行性,四是担心技术上存在不可逾越的障碍,等等。对于这些问题,我们应当按照实事求是的态度和科学严谨的精神,认真分析研究,逐个释疑解惑,以利于统一对发展特高压的认识。

   ——美加大停电的教训告诉我们:建立以特高压为骨干的坚强电网是提高我国电网运行安全性、稳定性和可靠性的战略选择。2003年8月14 日,美国东北部6个州和加拿大东部两个省发生大面积停电事故,累计损失电力负荷6180万千瓦,持续时间长达29个小时,造成很大的经济损失和社会影响,引起国际社会广泛关注。中央领导对此十分重视,要求吸取教训,确保我国电力生产和输配的安全。

   美加大停电的直接原因,是局部输电线路故障引起功率转移,导致相邻联络线路过负荷,引发一系列连锁反应,最终酿成大范围停电事故。其深层次原因是电网结构和电力体制问题。一是电网结构不合理,安全可靠性差。美国电网缺乏统一规划,各电网之间互联是自发自然形成的,765/345千伏系统与500/220千伏系统交织混联,各电网不同电压等级之间保持联系,长距离弱电磁环网普遍存在,造成电网结构混乱,容易发生大范围的负荷转移,引起连锁反应,导致大面积停电事故的发生。二是缺乏统一协调控制机制,电网调度能力弱。美国电网由3160多家独立经营又相互联网运行的电力公司控制,各电力公司实行协议调度,在安全管理、方式安排、负荷平衡、事故处理以及继电保护、安全自动装置等方面各自为政,缺乏全网统一的协调控制机制和手段,未能建立可靠的全网安全防线,致使系统中的局部故障不能及时采取措施快速隔离,容易演变成大范围停电事故。

   美加大停电给我们三点重要启示:一是结构合理的坚强电网是安全运行的基础。二是协调统一的调度控制机制是避免大停电事故的有效保障。三是建设以特高压为骨干网架的坚强电网,是提高电网安全稳定运行水平的必然选择。

   我国电网结构从省级电网、跨区电网到目前初步形成的全国联网,电网互联及网架结构不断加强。我国电网实行的是统一规划、统一调度、分级管理的体制。实践证明,我国电网的发展模式、管理办法和运行体制比美国更为科学合理,更符合电网发展和安全运行的客观规律。多年来,随着我国电网互联及网架结构的不断加强,电网事故呈下降趋势。“六五”、“七五”、“八五”、“九五”期间,我国因稳定破坏大面积停电事故分别为48、33、19、13 起,呈明显下降趋势。“十五”以来除海南省外没有发生因稳定破坏导致的大面积停电事故。2005年夏季海南省之所以发生全岛停电,一个十分重要的原因就是海南电网未能与大电网互通互联。

   今后一个时期,我国电力生产和需求仍将保持快速发展,为满足资源优化配置的要求,发展大煤电、大水电,需要远距离、大容量从资源中心输送电力到负荷中心,这就对我国电网安全提出严峻挑战。构建以特高压为骨干网架的大规模同步互联电网,通过功率互为备用、调剂余缺,可以增强提供紧急功率支援的能力,在满足我国远距离、超大容量输电的同时,能够有效地提高供电的可靠性,改善电力系统的安全稳定性能,增加抵御突发事故的能力。中国电力科学研究院对“十二五”期间和2020年前后我国特高压电网规划方案进行了详细的潮流、暂态稳定和小干扰稳定计算,结果表明,拟构建的特高压同步电网方案结构坚强,完全符合“电力系统安全稳定导则”要求,届时安全稳定运行是有保证的。

   以特高压为骨干网架的坚强同步大电网也为协调统一的调度控制奠定良好的基础。构建以特高压为骨干网架的同步大电网,可以为协调统一调度提供更大的空间,相应增强抵御突发事故的能力,能够有效地避免类似美加大停电那样的事故发生。

   ——建设特高压电网有利于推进电力市场化改革。我国电力体制改革的总体目标是:提高效率,降低成本,健全电价机制,优化资源配置,推进电力市场化改革,构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。建设特高压电网,可以在更大的范围内优化资源配置,有利于推进电力市场化改革。

   首先,建设特高压电网,只是为大规模电力流构建了高速通道,并不涉及电力体制问题。特高压电网能够为实现跨区大规模功率输送、交换和更大范围的资源优化配置创造必要条件,有利于推进国家电力市场平台的建立。各个发电公司可以通过特高压电网构建的跨区功率交换平台实现竞价上网、公平竞争,形成全国范围的电力传输,健全由国家级电力市场、区域电力市场和省级电力市场组成的电力市场体系,促进各级市场功能完善、运行协调,满足跨大区、跨流域、跨省和省内资源优化配置的需要,有利于推动西部和北方优质电力资源充分参与市场竞争,抑制东部等负荷中心地区的电价上涨。

其次,建设特高压电网,形成国家电力市场,能够为各区域通过市场化手段确保电力供需平衡。2005年6月我国已经实现了六个区域电网的互联。但目前基于500千伏交、直流技术的互联电网,结构比较薄弱,区域间交换能力受到很大限制,不具备在区域之间进行大容量电力资源优化配置的条件,个别地区出现大区间窝电和缺电现象同时并存的局面。同时,由于受目前跨区输电能力制约的影响,(点击此处阅读下一页)

进入 唐元 的专栏     进入专题: 特高压   能源问题   节约型社会  

本文责编:limei
发信站:爱思想(http://www.aisixiang.com),栏目:天益学术 > 经济学 > 公共经济学
本文链接:http://www.aisixiang.com/data/124671.html
文章来源:作者授权爱思想发布,转载请注明出处(http://www.aisixiang.com)。

0 推荐

在方框中输入电子邮件地址,多个邮件之间用半角逗号(,)分隔。

爱思想(aisixiang.com)网站为公益纯学术网站,旨在推动学术繁荣、塑造社会精神。
凡本网首发及经作者授权但非首发的所有作品,版权归作者本人所有。网络转载请注明作者、出处并保持完整,纸媒转载请经本网或作者本人书面授权。
凡本网注明“来源:XXX(非爱思想网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于分享信息、助推思想传播,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。若作者或版权人不愿被使用,请来函指出,本网即予改正。
Powered by aisixiang.com Copyright © 2021 by aisixiang.com All Rights Reserved 爱思想 京ICP备12007865号-1 京公网安备11010602120014号.
工业和信息化部备案管理系统