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——能源轉(zhuǎn)型期我國電網(wǎng)規(guī)劃建設的思路探討
西南電力設計院原副總工 吳安平
0、引言
關于電網(wǎng)的未來，有兩種完全對立的觀點：一種認為電網(wǎng)會朝著“同步電網(wǎng)數(shù)量越來越少、電網(wǎng)規(guī)模越來越大”的方向發(fā)展，最終形成以特高壓（主要是交流特高壓）為骨干網(wǎng)架、全球互聯(lián)并統(tǒng)一調(diào)度的超級大電網(wǎng)；另一種則認為可再生能源分散化的生產(chǎn)和消費模式，再加上儲能技術的突破和廣泛應用，將導致電網(wǎng)的消亡。兩種觀點盡管南轅北轍，但卻都認為是建設能源互聯(lián)網(wǎng)的結果。
可再生能源替代化石能源的革命，必將引起傳統(tǒng)電網(wǎng)的深刻變革，這是毋庸置疑的。但怎樣變，如何變，人們至今似乎還沒有取得共識。對未來電網(wǎng)發(fā)展走向的正確判斷，是科學編制電網(wǎng)中長期發(fā)展規(guī)劃的前提。在進入新時代，踏上新征程的時候，解決好這個問題不僅必要而且十分迫切。
可以肯定，未來電網(wǎng)兩種較極端的情況都不會發(fā)生，電網(wǎng)不可能全球聯(lián)網(wǎng)，也不會在變革中消亡。電網(wǎng)始終將遵循自身的技術規(guī)律，并跟隨科學技術的進步和時代前進的步伐，不斷發(fā)展和變化，不會以個人的意志為轉(zhuǎn)移?；谶@樣的認識，本文對電網(wǎng)的未來以及交流特高壓的命運進行了探討，并進而對我國今后電網(wǎng)規(guī)劃建設的思路和原則提出建議。
需要說明的是，本文中 “電網(wǎng)”的概念基本是廣義的，多數(shù)情況下指包括發(fā)、輸、配在內(nèi)的整個電力系統(tǒng)。
1、能源互聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)變革的方向
一、能源互聯(lián)網(wǎng)的科學定義
關于能源互聯(lián)網(wǎng)概念的內(nèi)涵，經(jīng)過幾年反復的認識、實踐、再認識的過程，已基本形成了共識。國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部2016年2月24日聯(lián)合下發(fā)的《關于推進互聯(lián)網(wǎng)智慧能源發(fā)展的指導意見》，集中了專家學者的智慧，對能源互聯(lián)網(wǎng)概念給出了一個權威的、也是科學的定義，即：能源互聯(lián)網(wǎng)是“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的簡稱，它是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新業(yè)態(tài)，具有設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征，是推動我國能源革命的重要戰(zhàn)略支撐。
正確理解能源互聯(lián)網(wǎng)的定義需要把握以下幾個要點：
（1）將能源互聯(lián)網(wǎng)界定為“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的簡稱，是由于“能源互聯(lián)網(wǎng)”作為一個漢語詞組，理解上存在歧義。“能源互聯(lián)網(wǎng)”中的“互聯(lián)網(wǎng)（internet）”是一個專業(yè)術語而非普通名詞，世界上不存在傳輸能源的互聯(lián)網(wǎng)（internet），也不存在與互聯(lián)網(wǎng)（internet）不相干的能源互聯(lián)網(wǎng)。
（2）建設能源互聯(lián)網(wǎng)的目的，是以清潔、綠色、分散的能源生產(chǎn)和靈活、高效的用能方式滿足社會對能源的需求，助推能源革命，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。
（3）能源互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)理念和先進信息技術與能源產(chǎn)業(yè)深度融合產(chǎn)生的新業(yè)態(tài)，由此形成的具有六大基本特征的綜合能源系統(tǒng)，是對傳統(tǒng)能源生產(chǎn)和消費方式的顛覆，因此，技術創(chuàng)新、機制創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新以及大眾參與是能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)要求。
（4）能源互聯(lián)網(wǎng)以智能電網(wǎng)（smart grid）為基礎，是智能電網(wǎng)的拓展和延伸形式。能源互聯(lián)網(wǎng)中不可能沒有智能電網(wǎng)，而智能電網(wǎng)卻可以不依賴于能源互聯(lián)網(wǎng)而獨立存在，因此，智能電網(wǎng)可以看成是能源互聯(lián)網(wǎng)的一種特定模式。
三部委推進互聯(lián)網(wǎng)智慧能源發(fā)展的指導意見，除對能源互聯(lián)網(wǎng)給出科學定義外，還明確了能源互聯(lián)網(wǎng)建設的基本原則、發(fā)展目標、重點任務，以及組織實施要求等內(nèi)容，是指導我國能源互聯(lián)網(wǎng)建設的一個綱領性文件。
二、配電網(wǎng)是電網(wǎng)變革的先行者
由能源轉(zhuǎn)型引發(fā)的傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革，首當其沖的是配電網(wǎng)，因為配電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)建設的主戰(zhàn)場。現(xiàn)在已經(jīng)可以清楚地看到，配電網(wǎng)正在向著有源化、局域化、協(xié)同化、市場化、智能化的方向發(fā)展。
有源化：能源互聯(lián)網(wǎng)或智能電網(wǎng)的建設過程，就是無數(shù)清潔綠色分布式電源（包括微電網(wǎng)）融入配電網(wǎng)的過程，配電網(wǎng)將改變原來只單向接受主干電網(wǎng)電力的狀況，成為有源（主動）配電網(wǎng)。配電網(wǎng)內(nèi)電源顯著的特點是小型、分散，數(shù)量眾多，大眾參與和開放共享的理念，使越來越多的能源消費者，同時成為能源的生產(chǎn)者。
局域化：有源化后的配電網(wǎng)將成為一個同時具備“發(fā)、供、用”功能的小型電力系統(tǒng)，它是一個真正的局域電網(wǎng)，是一個遵循電網(wǎng)分區(qū)平衡原則的自控區(qū)。分布式電源首先在配電網(wǎng)內(nèi)平衡，然后與輸電網(wǎng)進行功率余缺交換，雙向互動。
協(xié)同化：通過實現(xiàn)電能與其它能源的轉(zhuǎn)換，以及各自的有效儲存，同時根據(jù)用戶對電、氣、冷、熱不同品質(zhì)能量的需求，進行不同能源間的互補，最大限度提高能源綜合利用效率。支持多能協(xié)同是能源互聯(lián)網(wǎng)時代賦予現(xiàn)代配電網(wǎng)的一個新的功能。
市場化：分布式電源就近供電是提高能源利用率的重要途徑。一個有源配電網(wǎng)內(nèi)需要形成一個按照市場要求運行的微平衡能源交易市場，以滿足小微能源生產(chǎn)者和各類消費者間的靈活自主交易。配電網(wǎng)的營運者也將從一個單純的電力提供者，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€綜合能源供應服務商。
智能化：傳統(tǒng)配電網(wǎng)原來的結構和模式，包括一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)等，都不能適應和滿足分布式電源接入，以及多能協(xié)同運行的要求。配電網(wǎng)內(nèi)的能源互聯(lián)網(wǎng)建設，將構建起信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)高度融合的智能化調(diào)控體系，實現(xiàn)更高水平的快速響應與精準控制，使配電網(wǎng)成為完全支持清潔綠色能源分散化生產(chǎn)和消費的智能電網(wǎng)。
三、 電網(wǎng)走向分布式和扁平化是不可阻擋的潮流
有三股無法抗拒的力量，同時向著一個方向，推動傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革。
第一股是能源轉(zhuǎn)型革命的力量。以可再生能源替代化石能源的轉(zhuǎn)型，是人類實現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展的必然要求，而建設能源互聯(lián)網(wǎng)則是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的必由之路。智能電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎，也是未來電網(wǎng)的雛形。隨著能源清潔化、綠色化程度的不斷提高，能源互聯(lián)網(wǎng)的建設將由量變到質(zhì)變，最終完全改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的面貌。
第二股是能源技術革命的力量。大致來自四個方面的技術創(chuàng)新，將對傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革產(chǎn)生重大影響：一是低成本長壽命的各種儲能技術，以及氫能的生產(chǎn)和利用技術；二是低成本高效率的太陽能和與電網(wǎng)更加友好的風能等可再生能源發(fā)電技術；三是直流電網(wǎng)以及超導輸電等技術；四是核聚變、可燃冰、干熱巖等新能源的開發(fā)利用技術。任何一方面技術的重大突破，都具有顛覆傳統(tǒng)電網(wǎng)的力量。國家發(fā)展改革委等5部委于2017年9月印發(fā)的《關于促進儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，規(guī)劃了我國未來10年儲能技術發(fā)展的藍圖，人們有理由相信，傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革正在提速。
第三股是電網(wǎng)分區(qū)就近平衡規(guī)律的力量。任何一個電網(wǎng)要想具有更好的經(jīng)濟性和更高的可靠性，必須遵守分區(qū)就近平衡的規(guī)律，不可舍近求遠。互聯(lián)網(wǎng)背景下由能源轉(zhuǎn)型推動的電網(wǎng)變革，分區(qū)就近平衡的規(guī)律不僅沒有過時，而且還將達到一個更高的水平。電網(wǎng)自身的客觀規(guī)律產(chǎn)生的力量是不可抗拒和經(jīng)久不衰的，它將執(zhí)著地推動電網(wǎng)向著分布式和扁平化 “歸真返璞”。
杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書中說：集中型的超級電網(wǎng)與分散式的智能網(wǎng)絡之爭，將決定子孫后代究竟要從今天人們的手中繼承一個什么樣的經(jīng)濟和社會的問題。里夫金先生以經(jīng)濟學家和未來學家的眼光觀察問題，也得出了電網(wǎng)正在向著分布式和扁平化方向發(fā)展的結論。
能源互聯(lián)網(wǎng)盡管與未來的電網(wǎng)不能劃等號，但它顯示了電網(wǎng)發(fā)展的基本方向。可以判斷，未來的電網(wǎng)將在分布式和扁平化的基礎上，最終形成多分區(qū)自治、互聯(lián)互動、且支持多能互補的網(wǎng)絡格局。
2、交流特高壓輸電是應當盡量避免采用的技術方案
交流特高壓代表了傳統(tǒng)電網(wǎng)技術的最高水平，這一點在認識上基本沒有異議。世界電網(wǎng)100多年的歷史，就是一部沿著“單機容量越來越大、電源越來越集中、電壓等級越來越高”的路線前進的歷史。交流特高壓技術在工程應用上的成功，表明了我國的高電壓絕緣、電氣設備制造、電網(wǎng)運行控制等技術走在了世界前列。但在感到驕傲的同時，也不能不令人遺憾，由于交流特高壓有一些天生的不足，加之社會的進步和新技術的飛速發(fā)展，尤其是能源互聯(lián)網(wǎng)的建設，已使交流特高壓輸電成為一種在工程上應當盡量避免采用的技術方案。
這種方案至少存在以下四個方面的問題：
一是與電網(wǎng)正在進行的變革趨勢嚴重不一致。電網(wǎng)的電壓等級越高，表明電網(wǎng)的集中度越高，這恰恰與電網(wǎng)分布式和扁平化的發(fā)展方向背道而馳。事實上，交流特高壓不僅在未來的電網(wǎng)里找不到自己的位置，就是在能源轉(zhuǎn)型的過渡期也不需要。理論和實踐都表明，只要對各類電源的發(fā)展進行合理的統(tǒng)籌規(guī)劃和布局，無論國外還是國內(nèi)，電網(wǎng)最高電壓保持為超高壓等級，都可以滿足能源轉(zhuǎn)型前電網(wǎng)發(fā)展的需要。而當能源互聯(lián)網(wǎng)建設的大幕開啟后，交流特高壓事實上已經(jīng)成為了能源技術革命的對象。
二是增加電網(wǎng)的復雜性和安全風險。采用交流特高壓方案，需要在現(xiàn)有500千伏電網(wǎng)之上再疊加一個1000千伏電網(wǎng)，結果使我國電網(wǎng)的電壓層次從現(xiàn)有的5層增至6層（即變?yōu)?.4/10/110/220/500/1000千伏），成為世界上電壓層次最多最復雜的電網(wǎng)。更嚴重的問題是，當風電和太陽能等可再生能源比例越來越高的時候，整個電網(wǎng)的轉(zhuǎn)動慣量將變得越來越低，此時的交流特高壓電網(wǎng)就像一些粗壯的橫梁，架在變得越來越少的支柱上一樣，其脆弱性、穩(wěn)定性可想而知。面對將來數(shù)以千百萬計的無慣量和低慣量分布式電源，如何保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和可靠供電，交流特高壓電網(wǎng)已經(jīng)力不從心了。
三是需要付出更高的環(huán)境代價。傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個“立體”結構，每一級電壓基本都對應著一層電網(wǎng)，各層電網(wǎng)間是疊加的關系，用戶接在電壓等級最低的一層網(wǎng)上。從某種意義上說，高電壓等級電網(wǎng)是對低電壓等級電網(wǎng)的“重復建設”，因為上一級電網(wǎng)基本不能替代下一級電網(wǎng)（變電容量的建設尤其如此）。1000千伏交流特高壓的輸電線路和變電站占地面積都相當大，建設交流特高壓電網(wǎng)意味著要為多增加一層電網(wǎng)付出更大的環(huán)境代價。
四是造價高，能損大，經(jīng)濟效益差。由于多了一層電網(wǎng)，整個電網(wǎng)的投資，以及總的能損都增加了。研究表明，“交流特高壓電網(wǎng)+直流特高壓+500千伏電網(wǎng)” 與“直流特高壓+500千伏電網(wǎng)”兩種方案相比，前者的“性價比”很低。由于電壓太高，交流特高壓的建設過程中還會碰到很多無法預計的問題，引發(fā)投資爆炸性增長。如華東交流特高壓環(huán)網(wǎng)跨長江工程，最初設計采用鐵塔線路從江面跨過，由于影響航運改為GIL管道從江底穿越，長度約6千米，投資47.6億元人民幣（單位千米投資是普通交流特高壓線路的45倍以上）。如此大的投資成為電網(wǎng)的“準許成本”后，想要降低輸電電價的愿望恐怕就很難實現(xiàn)了。
如果全國真的建成一個交流特高壓同步電網(wǎng)，除了成為全世界電壓等級最高的電網(wǎng)外，還將成為全世界最大、最復雜、風險最高、輸電網(wǎng)占地最多、輸電電價最高的電網(wǎng)，顯然是十分不明智的。
3、重新審視和調(diào)整我國電網(wǎng)規(guī)劃建設的思路
一、對已建交流特高壓工程進行后評估
我國已建的交流特高壓工程，剛投運就碰上國家經(jīng)濟進入新常態(tài)，GDP和電力負荷增速變緩，部分產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩的情況，其輸電利用率都很低，看起來是“生不逢時”，其實也是對事物客觀規(guī)律缺乏深刻認識導致的結果。進入新時代、開啟新征程、確立新目標的時候，有必要對已建交流特高壓工程進行一次全面、客觀、科學的后評估?，F(xiàn)在的政治生態(tài)越來越好，為實事求是總結經(jīng)驗教訓創(chuàng)造了良好條件。政府主管部門應當委托有資質(zhì)、有能力、有信譽、有擔當?shù)淖稍冄芯繂挝?，組織專家工作組，深入實際調(diào)查研究，用數(shù)字和事實說話，提出經(jīng)得起歷史和人民檢驗的后評估報告，為我國新時代的電網(wǎng)規(guī)劃建設提供借鑒。
回顧和總結過去，有一些寶貴的經(jīng)驗和啟示，值得記取和深思：
（1）掌握辯證法，學會辯證思維，對于電網(wǎng)規(guī)劃工作尤其重要。只有善于區(qū)分什么是貌似強大的舊事物，什么是看似弱小的新事物，敬畏客觀規(guī)律，才能順應能源革命的潮流，真正把握住我國電網(wǎng)的未來。
（2）直流特高壓和交流特高壓沒有共生、共存、共榮的關系。直流輸電潮流可控，輸電電壓和容量可根據(jù)需要靈活確定，是讓直流工程滿足電網(wǎng)的需要，還是讓電網(wǎng)滿足直流工程的要求，是直流工程規(guī)劃建設中存在的兩種做法。顯然，前者是明智的，后者是愚笨的。
（3）不可把創(chuàng)造世界第一當做工程建設的必要性。創(chuàng)世界第一是工程建設的結果，而不是工程建設的原因。追求世界第一是可以理解的，但不能為第一而第一，特別是在別人不屑參與競爭的工程領域，沒必要把世界第一看得太重。
（4）對于國計民生影響重大、且專業(yè)性特別強的壟斷企業(yè)，如果不采取必要的措施限制、反而一味地強化其壟斷性，結果可能會導致本位主義膨脹，出現(xiàn)綁架政府的情況。南方電網(wǎng)公司所以能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃進行多方案比較，最終淘汰交流特高壓而選擇“直流特高壓+500千伏電網(wǎng)”方案，就是因為它的壟斷度尚未達到使監(jiān)管失效的地步。
（5）我國的電力體制改革相對滯后，一些長距離特高壓輸電工程的建設，并不是市場選擇的結果，而是壟斷企業(yè)借助行政力量推動的結果。全面深化電力體制改革，建立公平公正的電力市場，對于確保電網(wǎng)規(guī)劃建設的合理性至關重要。
二、科學統(tǒng)籌能源轉(zhuǎn)型期傳統(tǒng)電源的規(guī)劃布局
歐美等發(fā)達國家的電網(wǎng)，在上世紀傳統(tǒng)電源占主導地位的條件下，以400千伏或500千伏的最高電壓（美國和加拿大局部電網(wǎng)最高電壓為750千伏），滿足了負荷基本飽和的需要，避免了交流特高壓的出現(xiàn)。在世界進入能源互聯(lián)網(wǎng)時代的今天，我國避免采用交流特高壓的條件無疑是更好了，關鍵的問題是，在大力發(fā)展可再生能源的同時，要按照電網(wǎng)技術和電力市場規(guī)律的要求，切實做好能源轉(zhuǎn)型期傳統(tǒng)電源的規(guī)劃布局工作。
（1）煤電的有限增量一定要用在刀刃上
我國能源轉(zhuǎn)型需要的時間，與發(fā)達國家相比無疑會更長一些。原因一是我國尚未完成第二次能源轉(zhuǎn)型的任務，導致我國是在以煤炭為主的條件下，而不是在以氣和油為主的條件下進行第三次能源轉(zhuǎn)型的。二是能源互聯(lián)網(wǎng)的建設，除需要依賴先進的技術外，還要有好的體制和機制，以及擁有新觀念的大眾的參與與配合，而創(chuàng)造這些條件同樣也需要時間?？梢耘袛啵窈?0年或者更長時期內(nèi)，煤電仍將是我國的主力電源，只不過煤電的增量是有限的。
我國能源轉(zhuǎn)型的整個過程，就是煤電的地位從主要到次要，再到退出的過程，也是煤電從主要承擔基荷到主要承擔調(diào)峰和保安的過程。今后的新建煤電，無論是絕對增量還是替代容量，都應根據(jù)煤電地位和作用的變化，從有利于促進能源轉(zhuǎn)型的要求出發(fā)進行合理布局。
布局靈活是煤電的一大優(yōu)勢。在整個能源轉(zhuǎn)型期，煤電比任何時候更需要布局在受電端，因為只有這樣，煤電才能充分發(fā)揮其調(diào)峰和保安的功能，從而為提升電網(wǎng)消納可再生能源的能力創(chuàng)造有利條件。煤電的遠距離輸送應當盡可能減少，因為除存在能損大和增加安全風險等問題外，更為不利的是它不僅不能貢獻自身的調(diào)峰容量，反而還要求受端為其調(diào)峰，結果雙倍減少電網(wǎng)的調(diào)峰容量，降低電網(wǎng)接納可再生能源的能力。
從長遠看，煤電是要逐步退出的，無論從電網(wǎng)的經(jīng)濟性、安全性，還是接納可再生能源的需要等方面考慮，首先退出的都應當是距離負荷中心最遠的電廠，按由遠及近的次序分批退出。如果新建煤電廠都很遙遠，只有老舊煤電廠在受電端，退出的次序可能會被迫反向，這正是今天的煤電規(guī)劃布局需要解決的問題。
將有限的煤電布局在受電端，即符合電網(wǎng)自身的技術規(guī)律，也是按照市場經(jīng)濟規(guī)律配置資源的一種方式，更是能源轉(zhuǎn)型過渡期的需要，應當成為我國今后電網(wǎng)規(guī)劃建設的一個基本原則?？梢詰c幸的是，煤電清潔化利用技術和我國鐵路交通的發(fā)展，為煤電在受電端的建設提供了比過去更好的條件。
（2）充分發(fā)揮天然氣在能源轉(zhuǎn)型中的橋梁作用
歐美等發(fā)達國家最終能夠避免出現(xiàn)交流特高壓，一個重要原因是他們實現(xiàn)了第二次能源轉(zhuǎn)型，大幅提高了天然氣在能源消費結構中的占比。2015年歐洲天然氣發(fā)電量占全社會用電量比例超過17%，俄羅斯達到50%，美國為32%。由于天然氣電廠都建在用電端，自然減少或避免了電力的遠距離輸送。
我國天然氣目前在一次能源消費中的占比約為7%，發(fā)電量占全社會用電量比例約3%，提升的空間還相當大。煤電和氣電都可以承擔電網(wǎng)的調(diào)峰和保安任務，但由于碳排放量不同，在能源轉(zhuǎn)型過程中，首先退出的肯定是煤電，氣電在電網(wǎng)中的比例越大，煤電退出的速度也越快。法國能夠宣布2021年關停所有煤電廠，就是因為法國的煤電目前只占總裝機的2.3%。
2017年6月，國家發(fā)展改革委等13個部委，聯(lián)合印發(fā)了《加快推進天然氣利用的意見》，明確要逐步將天然氣培育成為我國現(xiàn)代清潔能源體系的主體能源之一，重審了2020年和2030年天然氣消費占比要分別達到10%和15%的目標，顯示了政府堅定的決心和信心。
實施天然氣發(fā)電工程（主要是天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式能源），是提高天然氣消費占比的一個重要途徑。為落實13部委的意見，有必要在全國擬建、新建和已建的產(chǎn)業(yè)園區(qū)、工業(yè)園區(qū)等開發(fā)區(qū)，普遍、深入開展以天然氣分布式能源為主的天然氣發(fā)電工程規(guī)劃及可行性研究工作（包括對已有規(guī)劃和工程方案的調(diào)整研究）。這樣，一是可摸清全國可以實施天然氣發(fā)電工程的開發(fā)區(qū)數(shù)量，以及天然氣分布式電源和熱電聯(lián)產(chǎn)潛在的裝機容量；二是可找到妨礙、制約天然氣發(fā)電工程規(guī)劃建設的真正原因，從而有針對性地采取措施解決存在問題。
天然氣分布式能源是產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設能源互聯(lián)網(wǎng)，實施多能互補的核心。無論是新建產(chǎn)業(yè)園區(qū)，還是現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)園區(qū)，天然氣分布式能源規(guī)劃或可行性研究，今后都應當成為園區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃不可或缺的重要內(nèi)容。由于天然氣承擔著能源轉(zhuǎn)型的橋梁作用，天然氣分布式能源項目的建設，只要條件允許，一般都不應當受到限制。它生產(chǎn)的電力，首先滿足園區(qū)自身的需求，少量富余部分應允許參與分布式發(fā)電市場交易。
（3）不要急于開發(fā)送電距離遠建設條件差的水電
與我國較大的電力需求相比，我國水能資源的量是有限的，據(jù)有關統(tǒng)計，滿打滿算可開發(fā)容量約為6.6億千瓦。按照《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》（發(fā)布稿），全國2025年常規(guī)水電裝機預計為3.8億千瓦，開發(fā)度達到58% 。水電的開發(fā)度取決于各國各地水電的開發(fā)條件，不存在統(tǒng)一的衡量標準。國外若以洲計算，歐洲和北美洲的水電開發(fā)度，目前分別約為54%、39%；若以國計算，法國為88% ，德國74% ，美國67% ，日本73%。我國到2020年，東部地區(qū)的水電開發(fā)度可達到72%，中部地區(qū)可達到90%，已接近或超過發(fā)電國家。西部地區(qū)統(tǒng)一計算為44.5%，但其中四川、云南的開發(fā)度均已超過60%；2025年若目前在建和已納入規(guī)劃的一些大型水電投運后，還將進一步分別提高到75%左右（現(xiàn)在兩省政府都作出了限制中小水電開發(fā)的決定，因此開發(fā)度不會也不應當再提高）。
我國水電的開發(fā)是從易到難，從東往西逐步推進的。目前尚未開發(fā)的大型水電，主要集中在云南的怒江干流和西藏的雅魯藏布江、易貢藏布江、帕隆藏布江，以及瀾滄江、怒江上游等河流上，這些水電的特點：一是位于少數(shù)民族地區(qū)，盡管需要搬遷的人口數(shù)量相對不大，但涉及宗教問題；二是送電距離遠，不僅要翻越海拔超過3000米的高山大嶺，而且還不得不穿越自然保護區(qū)；四是投資大，單位千瓦造價超過現(xiàn)有電站的一倍，甚至更多，落地電價已缺乏競爭力；五是地質(zhì)復雜，交通和施工條件差，開發(fā)難度大。在這樣的條件下，還要將西藏的水電開發(fā)度提高到70%以上，是極不明智的。
如果是站在全局而非狹隘的立場上，承認由市場發(fā)揮決定性作用，同時真正像對待生命一樣保護生態(tài)環(huán)境，顯然，今天的人們沒有必要為開發(fā)這些水電而傷腦筋，完全可以將這個問題留給下一代人去解決。很多專家學者呼吁，不要再開發(fā)怒江水電，務必給子孫后代保留一條大型原生態(tài)河流。這是一個無法拒絕的訴求，今天的一代人無論需要克服什么困難都應當予以滿足，否則如何面對子孫后代？
傳統(tǒng)水電在能源轉(zhuǎn)型中的重要性正逐漸減弱。我國政府確定的能源轉(zhuǎn)型階段目標是：非化石能源消費占比2020年達到15%，2030年達到20%。按照電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃，2020年全國風電和太陽能裝機分別達到2.1和1億千瓦以上，常規(guī)水電和核電裝機分別達到3.4和0.58億千瓦（2017年太陽能裝機已經(jīng)超規(guī)劃達到1.3億千瓦），再加上沼氣、地熱、生物質(zhì)能等能源，實現(xiàn)政府確定的目標是完全沒有問題的。2030年全國能源消費總量將控制在60億噸標煤以內(nèi)，只要風電和太陽能裝機分別再增加2億和3億千瓦，核電裝機再增加0.6億千瓦，即使常規(guī)水電裝機只有4億千瓦，亦可實現(xiàn)非化石能源消費占比20%的目標（實際上風電和太陽能裝機還會更大）。
我國常規(guī)水電裝機2030年規(guī)劃為4億千瓦左右，看來是合理的。過去水電的可開發(fā)容量有兩個概念：經(jīng)濟可開發(fā)容量和技術可開發(fā)容量，現(xiàn)在已不再區(qū)分，所謂的可開發(fā)容量基本上等同于技術可開發(fā)容量。在市場經(jīng)濟條件下，其實水電的經(jīng)濟可開發(fā)容量還是存在的，只不過它的大小不是由水電規(guī)劃工作者而是由市場來決定。
可以想象，若干年后西藏（包括四川和云南）余下的那些開發(fā)條件困難的水電，或許還會被開發(fā)出來，但并不是通過特高壓線路，而是一部分轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)氫，借助超導設施與電力一起送出，一部分則用充電電池通過火車運送給用戶；或許不再規(guī)劃修建水電站，而是通過巧妙的設計，讓這些河流寶貴的水資源，為改善中國西部的生態(tài)環(huán)境作出更大貢獻。
4、關于交流特高壓走出國門的問題
一、全球能源互聯(lián)網(wǎng)不等于全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)
能源互聯(lián)網(wǎng)的定義是唯一的，無論國內(nèi)和國外的能源互聯(lián)網(wǎng)，都具有“設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放”六個基本特征，而交流特高壓電網(wǎng)意味著高度的集中和統(tǒng)一，兩者不僅不兼容，還具有排斥性。因此，全球能源互聯(lián)網(wǎng)與全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)不是一回事。將“能源互聯(lián)網(wǎng)”當成“特高壓互聯(lián)電網(wǎng)”的代名詞，或者將“全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)”硬塞進能源互聯(lián)網(wǎng)中，都是不應當?shù)?。如果能源互?lián)網(wǎng)定義對內(nèi)對外有兩種解釋，必然會造成思想混亂，影響國家3部委關于推進互聯(lián)網(wǎng)智慧能源發(fā)展指導意見的權威性。該意見明確提出，要推動國內(nèi)能源互聯(lián)網(wǎng)先進技術、裝備、標準和模式“走出去”，2025年成為世界能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的引領者。顯然，交流特高壓不在能源互聯(lián)網(wǎng)的先進技術之列，因此不可能成為能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的引領者。
二、各國電網(wǎng)互聯(lián)互通不等于全球特高壓電網(wǎng)互聯(lián)
基礎設施的互聯(lián)互通是“一帶一路”戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，是各國優(yōu)勢互補、互利共贏的需要。但任何聯(lián)通都必須因地因網(wǎng)制宜，電網(wǎng)由于是一個“立體、動態(tài)”的網(wǎng)絡，其聯(lián)通更是需要從實際出發(fā)。電網(wǎng)的互聯(lián)互通一般指相鄰兩國電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)：根據(jù)兩國電網(wǎng)調(diào)節(jié)余缺、互為備用、互相支持的需要，經(jīng)可行性研究論證后，建設與雙方電網(wǎng)相適應的聯(lián)網(wǎng)工程。但全球特高壓電網(wǎng)互聯(lián)則不一樣，它需要在各國現(xiàn)有電網(wǎng)之上，疊加一個1000千伏的交流特高壓網(wǎng)架，并對現(xiàn)有電網(wǎng)進行必要的適應性改造，這種近乎“另起爐灶”的做法，顯然是不切實際的。
三、全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)是無法實現(xiàn)的構想
主要有5個方面的原因：
一是無需求。西方發(fā)達國家，包括俄羅斯和日本，自上世紀后期對交流特高壓進行研究、實驗和試運行后，都相繼放棄了。目前他們的精力主要都集中在能源互聯(lián)網(wǎng)建設和能源技術革命上。2015年德國的非水可再生能源發(fā)電裝機容量已超過8000萬千瓦，人均達到1個千瓦，其中90%以上接入配電網(wǎng)就近供電，可再生能源發(fā)電量占比已超過30%。德國能源專家明確表示，歐洲不需要建設交流特高壓電網(wǎng)。其它欠發(fā)達國家基本還處于建設和完善超高壓電網(wǎng)的階段，并且也在積極建設能源互聯(lián)網(wǎng)，對交流特高壓這種“超豪華”的輸電方式，更無需求。
二是沒必要。地球上的可再生能源資源不僅十分豐富，而且分布相對均勻，絕大多數(shù)國家都可以利用本地資源實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，沒有必要舍近求遠。
三是沒意義。電力是同質(zhì)化的，地球上無論是美國還是中國生產(chǎn)的電力，功能都一樣，遠距離、尤其是超遠距離交換沒有意義。由于太陽能白天和夜晚間歇性的變化，與電力負荷晝高夜低的特性宏觀上一致，因此東西半球可再生能源電力基本沒有補償效益，若刻意獲取，必然得不償失。
四是難承受。從地理條件看，東西半球大陸有大西洋和白令海峽相隔，全球有澳大利亞、新西蘭、印度尼西亞、馬達加斯加等一大批島國，依靠特高壓工程穿洋過海長距離輸電，經(jīng)濟代價是根本無法承受的。
五是不可能。電能（電力潮流）遵循自己的物理規(guī)律運動，它在電網(wǎng)中受到諸多條件嚴格約束，不可能像信息在互聯(lián)網(wǎng)中那樣可以自由流動，任意“分享”。
因此，并非政治的因素，主要是技術、經(jīng)濟以及市場方面的原因，決定了全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)是一個無法實現(xiàn)的構想。
5、結語
（1）隨著可再生能源比例的不斷提高，電網(wǎng)將無法避免地走向低慣量化，這是未來電網(wǎng)一個顯著的技術特征。建設能源互聯(lián)網(wǎng)，促使電網(wǎng)不斷向分布式和扁平化方向發(fā)展，形成多分區(qū)自治的互聯(lián)互動網(wǎng)絡，是應對電網(wǎng)低慣量化帶來的新挑戰(zhàn)的必然選擇。能源互聯(lián)網(wǎng)的建設需要能源技術革命為其提供技術支撐和動力，因此引領世界能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，只能靠能源技術革命持續(xù)的創(chuàng)新成果，而不可能靠已經(jīng)落伍的交流特高壓技術。
（2）配電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)建設的主戰(zhàn)場。要將建設能源互聯(lián)網(wǎng)的事業(yè)真正如火如荼地開展起來，必須有相應的體制機制配合，“三分技術、七分改革”，能源互聯(lián)網(wǎng)建設呼喚電力體制改革。如果在深化增量配電網(wǎng)改革的基礎上，及時啟動輸配分開改革，將建設能源互聯(lián)網(wǎng)的任務交由更多的企業(yè)承擔，形成大眾參與、萬眾創(chuàng)新的局面，我國能源轉(zhuǎn)型的步伐一定可以大大加快。
（3）能源互聯(lián)網(wǎng)不是一種時髦的裝飾，而是新時代能源轉(zhuǎn)型的一面旗幟。建設世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，必須要有壯士斷腕的勇氣，堅決拋棄以交流特高壓為綱的路線，真正將工作重點轉(zhuǎn)移到以能源互聯(lián)網(wǎng)建設為中心上來。只有不馳于空想、不騖于虛聲，一步一個腳印，踏踏實實在深化電力體制改革和能源技術革命上下功夫，才能不辜負新時代人民的期望。
西南電力設計院原副總工 吳安平
0、引言
關于電網(wǎng)的未來，有兩種完全對立的觀點：一種認為電網(wǎng)會朝著“同步電網(wǎng)數(shù)量越來越少、電網(wǎng)規(guī)模越來越大”的方向發(fā)展，最終形成以特高壓（主要是交流特高壓）為骨干網(wǎng)架、全球互聯(lián)并統(tǒng)一調(diào)度的超級大電網(wǎng)；另一種則認為可再生能源分散化的生產(chǎn)和消費模式，再加上儲能技術的突破和廣泛應用，將導致電網(wǎng)的消亡。兩種觀點盡管南轅北轍，但卻都認為是建設能源互聯(lián)網(wǎng)的結果。
可再生能源替代化石能源的革命，必將引起傳統(tǒng)電網(wǎng)的深刻變革，這是毋庸置疑的。但怎樣變，如何變，人們至今似乎還沒有取得共識。對未來電網(wǎng)發(fā)展走向的正確判斷，是科學編制電網(wǎng)中長期發(fā)展規(guī)劃的前提。在進入新時代，踏上新征程的時候，解決好這個問題不僅必要而且十分迫切。
可以肯定，未來電網(wǎng)兩種較極端的情況都不會發(fā)生，電網(wǎng)不可能全球聯(lián)網(wǎng)，也不會在變革中消亡。電網(wǎng)始終將遵循自身的技術規(guī)律，并跟隨科學技術的進步和時代前進的步伐，不斷發(fā)展和變化，不會以個人的意志為轉(zhuǎn)移?；谶@樣的認識，本文對電網(wǎng)的未來以及交流特高壓的命運進行了探討，并進而對我國今后電網(wǎng)規(guī)劃建設的思路和原則提出建議。
需要說明的是，本文中 “電網(wǎng)”的概念基本是廣義的，多數(shù)情況下指包括發(fā)、輸、配在內(nèi)的整個電力系統(tǒng)。
1、能源互聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)變革的方向
一、能源互聯(lián)網(wǎng)的科學定義
關于能源互聯(lián)網(wǎng)概念的內(nèi)涵，經(jīng)過幾年反復的認識、實踐、再認識的過程，已基本形成了共識。國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部2016年2月24日聯(lián)合下發(fā)的《關于推進互聯(lián)網(wǎng)智慧能源發(fā)展的指導意見》，集中了專家學者的智慧，對能源互聯(lián)網(wǎng)概念給出了一個權威的、也是科學的定義，即：能源互聯(lián)網(wǎng)是“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的簡稱，它是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新業(yè)態(tài)，具有設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征，是推動我國能源革命的重要戰(zhàn)略支撐。
正確理解能源互聯(lián)網(wǎng)的定義需要把握以下幾個要點：
（1）將能源互聯(lián)網(wǎng)界定為“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的簡稱，是由于“能源互聯(lián)網(wǎng)”作為一個漢語詞組，理解上存在歧義。“能源互聯(lián)網(wǎng)”中的“互聯(lián)網(wǎng)（internet）”是一個專業(yè)術語而非普通名詞，世界上不存在傳輸能源的互聯(lián)網(wǎng)（internet），也不存在與互聯(lián)網(wǎng)（internet）不相干的能源互聯(lián)網(wǎng)。
（2）建設能源互聯(lián)網(wǎng)的目的，是以清潔、綠色、分散的能源生產(chǎn)和靈活、高效的用能方式滿足社會對能源的需求，助推能源革命，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。
（3）能源互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)理念和先進信息技術與能源產(chǎn)業(yè)深度融合產(chǎn)生的新業(yè)態(tài)，由此形成的具有六大基本特征的綜合能源系統(tǒng)，是對傳統(tǒng)能源生產(chǎn)和消費方式的顛覆，因此，技術創(chuàng)新、機制創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新以及大眾參與是能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)要求。
（4）能源互聯(lián)網(wǎng)以智能電網(wǎng)（smart grid）為基礎，是智能電網(wǎng)的拓展和延伸形式。能源互聯(lián)網(wǎng)中不可能沒有智能電網(wǎng)，而智能電網(wǎng)卻可以不依賴于能源互聯(lián)網(wǎng)而獨立存在，因此，智能電網(wǎng)可以看成是能源互聯(lián)網(wǎng)的一種特定模式。
三部委推進互聯(lián)網(wǎng)智慧能源發(fā)展的指導意見，除對能源互聯(lián)網(wǎng)給出科學定義外，還明確了能源互聯(lián)網(wǎng)建設的基本原則、發(fā)展目標、重點任務，以及組織實施要求等內(nèi)容，是指導我國能源互聯(lián)網(wǎng)建設的一個綱領性文件。
二、配電網(wǎng)是電網(wǎng)變革的先行者
由能源轉(zhuǎn)型引發(fā)的傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革，首當其沖的是配電網(wǎng)，因為配電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)建設的主戰(zhàn)場。現(xiàn)在已經(jīng)可以清楚地看到，配電網(wǎng)正在向著有源化、局域化、協(xié)同化、市場化、智能化的方向發(fā)展。
有源化：能源互聯(lián)網(wǎng)或智能電網(wǎng)的建設過程，就是無數(shù)清潔綠色分布式電源（包括微電網(wǎng)）融入配電網(wǎng)的過程，配電網(wǎng)將改變原來只單向接受主干電網(wǎng)電力的狀況，成為有源（主動）配電網(wǎng)。配電網(wǎng)內(nèi)電源顯著的特點是小型、分散，數(shù)量眾多，大眾參與和開放共享的理念，使越來越多的能源消費者，同時成為能源的生產(chǎn)者。
局域化：有源化后的配電網(wǎng)將成為一個同時具備“發(fā)、供、用”功能的小型電力系統(tǒng)，它是一個真正的局域電網(wǎng)，是一個遵循電網(wǎng)分區(qū)平衡原則的自控區(qū)。分布式電源首先在配電網(wǎng)內(nèi)平衡，然后與輸電網(wǎng)進行功率余缺交換，雙向互動。
協(xié)同化：通過實現(xiàn)電能與其它能源的轉(zhuǎn)換，以及各自的有效儲存，同時根據(jù)用戶對電、氣、冷、熱不同品質(zhì)能量的需求，進行不同能源間的互補，最大限度提高能源綜合利用效率。支持多能協(xié)同是能源互聯(lián)網(wǎng)時代賦予現(xiàn)代配電網(wǎng)的一個新的功能。
市場化：分布式電源就近供電是提高能源利用率的重要途徑。一個有源配電網(wǎng)內(nèi)需要形成一個按照市場要求運行的微平衡能源交易市場，以滿足小微能源生產(chǎn)者和各類消費者間的靈活自主交易。配電網(wǎng)的營運者也將從一個單純的電力提供者，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€綜合能源供應服務商。
智能化：傳統(tǒng)配電網(wǎng)原來的結構和模式，包括一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)等，都不能適應和滿足分布式電源接入，以及多能協(xié)同運行的要求。配電網(wǎng)內(nèi)的能源互聯(lián)網(wǎng)建設，將構建起信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)高度融合的智能化調(diào)控體系，實現(xiàn)更高水平的快速響應與精準控制，使配電網(wǎng)成為完全支持清潔綠色能源分散化生產(chǎn)和消費的智能電網(wǎng)。
三、 電網(wǎng)走向分布式和扁平化是不可阻擋的潮流
有三股無法抗拒的力量，同時向著一個方向，推動傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革。
第一股是能源轉(zhuǎn)型革命的力量。以可再生能源替代化石能源的轉(zhuǎn)型，是人類實現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展的必然要求，而建設能源互聯(lián)網(wǎng)則是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的必由之路。智能電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎，也是未來電網(wǎng)的雛形。隨著能源清潔化、綠色化程度的不斷提高，能源互聯(lián)網(wǎng)的建設將由量變到質(zhì)變，最終完全改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的面貌。
第二股是能源技術革命的力量。大致來自四個方面的技術創(chuàng)新，將對傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革產(chǎn)生重大影響：一是低成本長壽命的各種儲能技術，以及氫能的生產(chǎn)和利用技術；二是低成本高效率的太陽能和與電網(wǎng)更加友好的風能等可再生能源發(fā)電技術；三是直流電網(wǎng)以及超導輸電等技術；四是核聚變、可燃冰、干熱巖等新能源的開發(fā)利用技術。任何一方面技術的重大突破，都具有顛覆傳統(tǒng)電網(wǎng)的力量。國家發(fā)展改革委等5部委于2017年9月印發(fā)的《關于促進儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，規(guī)劃了我國未來10年儲能技術發(fā)展的藍圖，人們有理由相信，傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革正在提速。
第三股是電網(wǎng)分區(qū)就近平衡規(guī)律的力量。任何一個電網(wǎng)要想具有更好的經(jīng)濟性和更高的可靠性，必須遵守分區(qū)就近平衡的規(guī)律，不可舍近求遠。互聯(lián)網(wǎng)背景下由能源轉(zhuǎn)型推動的電網(wǎng)變革，分區(qū)就近平衡的規(guī)律不僅沒有過時，而且還將達到一個更高的水平。電網(wǎng)自身的客觀規(guī)律產(chǎn)生的力量是不可抗拒和經(jīng)久不衰的，它將執(zhí)著地推動電網(wǎng)向著分布式和扁平化 “歸真返璞”。
杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書中說：集中型的超級電網(wǎng)與分散式的智能網(wǎng)絡之爭，將決定子孫后代究竟要從今天人們的手中繼承一個什么樣的經(jīng)濟和社會的問題。里夫金先生以經(jīng)濟學家和未來學家的眼光觀察問題，也得出了電網(wǎng)正在向著分布式和扁平化方向發(fā)展的結論。
能源互聯(lián)網(wǎng)盡管與未來的電網(wǎng)不能劃等號，但它顯示了電網(wǎng)發(fā)展的基本方向。可以判斷，未來的電網(wǎng)將在分布式和扁平化的基礎上，最終形成多分區(qū)自治、互聯(lián)互動、且支持多能互補的網(wǎng)絡格局。
2、交流特高壓輸電是應當盡量避免采用的技術方案
交流特高壓代表了傳統(tǒng)電網(wǎng)技術的最高水平，這一點在認識上基本沒有異議。世界電網(wǎng)100多年的歷史，就是一部沿著“單機容量越來越大、電源越來越集中、電壓等級越來越高”的路線前進的歷史。交流特高壓技術在工程應用上的成功，表明了我國的高電壓絕緣、電氣設備制造、電網(wǎng)運行控制等技術走在了世界前列。但在感到驕傲的同時，也不能不令人遺憾，由于交流特高壓有一些天生的不足，加之社會的進步和新技術的飛速發(fā)展，尤其是能源互聯(lián)網(wǎng)的建設，已使交流特高壓輸電成為一種在工程上應當盡量避免采用的技術方案。
這種方案至少存在以下四個方面的問題：
一是與電網(wǎng)正在進行的變革趨勢嚴重不一致。電網(wǎng)的電壓等級越高，表明電網(wǎng)的集中度越高，這恰恰與電網(wǎng)分布式和扁平化的發(fā)展方向背道而馳。事實上，交流特高壓不僅在未來的電網(wǎng)里找不到自己的位置，就是在能源轉(zhuǎn)型的過渡期也不需要。理論和實踐都表明，只要對各類電源的發(fā)展進行合理的統(tǒng)籌規(guī)劃和布局，無論國外還是國內(nèi)，電網(wǎng)最高電壓保持為超高壓等級，都可以滿足能源轉(zhuǎn)型前電網(wǎng)發(fā)展的需要。而當能源互聯(lián)網(wǎng)建設的大幕開啟后，交流特高壓事實上已經(jīng)成為了能源技術革命的對象。
二是增加電網(wǎng)的復雜性和安全風險。采用交流特高壓方案，需要在現(xiàn)有500千伏電網(wǎng)之上再疊加一個1000千伏電網(wǎng)，結果使我國電網(wǎng)的電壓層次從現(xiàn)有的5層增至6層（即變?yōu)?.4/10/110/220/500/1000千伏），成為世界上電壓層次最多最復雜的電網(wǎng)。更嚴重的問題是，當風電和太陽能等可再生能源比例越來越高的時候，整個電網(wǎng)的轉(zhuǎn)動慣量將變得越來越低，此時的交流特高壓電網(wǎng)就像一些粗壯的橫梁，架在變得越來越少的支柱上一樣，其脆弱性、穩(wěn)定性可想而知。面對將來數(shù)以千百萬計的無慣量和低慣量分布式電源，如何保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和可靠供電，交流特高壓電網(wǎng)已經(jīng)力不從心了。
三是需要付出更高的環(huán)境代價。傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個“立體”結構，每一級電壓基本都對應著一層電網(wǎng)，各層電網(wǎng)間是疊加的關系，用戶接在電壓等級最低的一層網(wǎng)上。從某種意義上說，高電壓等級電網(wǎng)是對低電壓等級電網(wǎng)的“重復建設”，因為上一級電網(wǎng)基本不能替代下一級電網(wǎng)（變電容量的建設尤其如此）。1000千伏交流特高壓的輸電線路和變電站占地面積都相當大，建設交流特高壓電網(wǎng)意味著要為多增加一層電網(wǎng)付出更大的環(huán)境代價。
四是造價高，能損大，經(jīng)濟效益差。由于多了一層電網(wǎng)，整個電網(wǎng)的投資，以及總的能損都增加了。研究表明，“交流特高壓電網(wǎng)+直流特高壓+500千伏電網(wǎng)” 與“直流特高壓+500千伏電網(wǎng)”兩種方案相比，前者的“性價比”很低。由于電壓太高，交流特高壓的建設過程中還會碰到很多無法預計的問題，引發(fā)投資爆炸性增長。如華東交流特高壓環(huán)網(wǎng)跨長江工程，最初設計采用鐵塔線路從江面跨過，由于影響航運改為GIL管道從江底穿越，長度約6千米，投資47.6億元人民幣（單位千米投資是普通交流特高壓線路的45倍以上）。如此大的投資成為電網(wǎng)的“準許成本”后，想要降低輸電電價的愿望恐怕就很難實現(xiàn)了。
如果全國真的建成一個交流特高壓同步電網(wǎng)，除了成為全世界電壓等級最高的電網(wǎng)外，還將成為全世界最大、最復雜、風險最高、輸電網(wǎng)占地最多、輸電電價最高的電網(wǎng)，顯然是十分不明智的。
3、重新審視和調(diào)整我國電網(wǎng)規(guī)劃建設的思路
一、對已建交流特高壓工程進行后評估
我國已建的交流特高壓工程，剛投運就碰上國家經(jīng)濟進入新常態(tài)，GDP和電力負荷增速變緩，部分產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩的情況，其輸電利用率都很低，看起來是“生不逢時”，其實也是對事物客觀規(guī)律缺乏深刻認識導致的結果。進入新時代、開啟新征程、確立新目標的時候，有必要對已建交流特高壓工程進行一次全面、客觀、科學的后評估?，F(xiàn)在的政治生態(tài)越來越好，為實事求是總結經(jīng)驗教訓創(chuàng)造了良好條件。政府主管部門應當委托有資質(zhì)、有能力、有信譽、有擔當?shù)淖稍冄芯繂挝?，組織專家工作組，深入實際調(diào)查研究，用數(shù)字和事實說話，提出經(jīng)得起歷史和人民檢驗的后評估報告，為我國新時代的電網(wǎng)規(guī)劃建設提供借鑒。
回顧和總結過去，有一些寶貴的經(jīng)驗和啟示，值得記取和深思：
（1）掌握辯證法，學會辯證思維，對于電網(wǎng)規(guī)劃工作尤其重要。只有善于區(qū)分什么是貌似強大的舊事物，什么是看似弱小的新事物，敬畏客觀規(guī)律，才能順應能源革命的潮流，真正把握住我國電網(wǎng)的未來。
（2）直流特高壓和交流特高壓沒有共生、共存、共榮的關系。直流輸電潮流可控，輸電電壓和容量可根據(jù)需要靈活確定，是讓直流工程滿足電網(wǎng)的需要，還是讓電網(wǎng)滿足直流工程的要求，是直流工程規(guī)劃建設中存在的兩種做法。顯然，前者是明智的，后者是愚笨的。
（3）不可把創(chuàng)造世界第一當做工程建設的必要性。創(chuàng)世界第一是工程建設的結果，而不是工程建設的原因。追求世界第一是可以理解的，但不能為第一而第一，特別是在別人不屑參與競爭的工程領域，沒必要把世界第一看得太重。
（4）對于國計民生影響重大、且專業(yè)性特別強的壟斷企業(yè)，如果不采取必要的措施限制、反而一味地強化其壟斷性，結果可能會導致本位主義膨脹，出現(xiàn)綁架政府的情況。南方電網(wǎng)公司所以能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃進行多方案比較，最終淘汰交流特高壓而選擇“直流特高壓+500千伏電網(wǎng)”方案，就是因為它的壟斷度尚未達到使監(jiān)管失效的地步。
（5）我國的電力體制改革相對滯后，一些長距離特高壓輸電工程的建設，并不是市場選擇的結果，而是壟斷企業(yè)借助行政力量推動的結果。全面深化電力體制改革，建立公平公正的電力市場，對于確保電網(wǎng)規(guī)劃建設的合理性至關重要。
二、科學統(tǒng)籌能源轉(zhuǎn)型期傳統(tǒng)電源的規(guī)劃布局
歐美等發(fā)達國家的電網(wǎng)，在上世紀傳統(tǒng)電源占主導地位的條件下，以400千伏或500千伏的最高電壓（美國和加拿大局部電網(wǎng)最高電壓為750千伏），滿足了負荷基本飽和的需要，避免了交流特高壓的出現(xiàn)。在世界進入能源互聯(lián)網(wǎng)時代的今天，我國避免采用交流特高壓的條件無疑是更好了，關鍵的問題是，在大力發(fā)展可再生能源的同時，要按照電網(wǎng)技術和電力市場規(guī)律的要求，切實做好能源轉(zhuǎn)型期傳統(tǒng)電源的規(guī)劃布局工作。
（1）煤電的有限增量一定要用在刀刃上
我國能源轉(zhuǎn)型需要的時間，與發(fā)達國家相比無疑會更長一些。原因一是我國尚未完成第二次能源轉(zhuǎn)型的任務，導致我國是在以煤炭為主的條件下，而不是在以氣和油為主的條件下進行第三次能源轉(zhuǎn)型的。二是能源互聯(lián)網(wǎng)的建設，除需要依賴先進的技術外，還要有好的體制和機制，以及擁有新觀念的大眾的參與與配合，而創(chuàng)造這些條件同樣也需要時間?？梢耘袛啵窈?0年或者更長時期內(nèi)，煤電仍將是我國的主力電源，只不過煤電的增量是有限的。
我國能源轉(zhuǎn)型的整個過程，就是煤電的地位從主要到次要，再到退出的過程，也是煤電從主要承擔基荷到主要承擔調(diào)峰和保安的過程。今后的新建煤電，無論是絕對增量還是替代容量，都應根據(jù)煤電地位和作用的變化，從有利于促進能源轉(zhuǎn)型的要求出發(fā)進行合理布局。
布局靈活是煤電的一大優(yōu)勢。在整個能源轉(zhuǎn)型期，煤電比任何時候更需要布局在受電端，因為只有這樣，煤電才能充分發(fā)揮其調(diào)峰和保安的功能，從而為提升電網(wǎng)消納可再生能源的能力創(chuàng)造有利條件。煤電的遠距離輸送應當盡可能減少，因為除存在能損大和增加安全風險等問題外，更為不利的是它不僅不能貢獻自身的調(diào)峰容量，反而還要求受端為其調(diào)峰，結果雙倍減少電網(wǎng)的調(diào)峰容量，降低電網(wǎng)接納可再生能源的能力。
從長遠看，煤電是要逐步退出的，無論從電網(wǎng)的經(jīng)濟性、安全性，還是接納可再生能源的需要等方面考慮，首先退出的都應當是距離負荷中心最遠的電廠，按由遠及近的次序分批退出。如果新建煤電廠都很遙遠，只有老舊煤電廠在受電端，退出的次序可能會被迫反向，這正是今天的煤電規(guī)劃布局需要解決的問題。
將有限的煤電布局在受電端，即符合電網(wǎng)自身的技術規(guī)律，也是按照市場經(jīng)濟規(guī)律配置資源的一種方式，更是能源轉(zhuǎn)型過渡期的需要，應當成為我國今后電網(wǎng)規(guī)劃建設的一個基本原則?？梢詰c幸的是，煤電清潔化利用技術和我國鐵路交通的發(fā)展，為煤電在受電端的建設提供了比過去更好的條件。
（2）充分發(fā)揮天然氣在能源轉(zhuǎn)型中的橋梁作用
歐美等發(fā)達國家最終能夠避免出現(xiàn)交流特高壓，一個重要原因是他們實現(xiàn)了第二次能源轉(zhuǎn)型，大幅提高了天然氣在能源消費結構中的占比。2015年歐洲天然氣發(fā)電量占全社會用電量比例超過17%，俄羅斯達到50%，美國為32%。由于天然氣電廠都建在用電端，自然減少或避免了電力的遠距離輸送。
我國天然氣目前在一次能源消費中的占比約為7%，發(fā)電量占全社會用電量比例約3%，提升的空間還相當大。煤電和氣電都可以承擔電網(wǎng)的調(diào)峰和保安任務，但由于碳排放量不同，在能源轉(zhuǎn)型過程中，首先退出的肯定是煤電，氣電在電網(wǎng)中的比例越大，煤電退出的速度也越快。法國能夠宣布2021年關停所有煤電廠，就是因為法國的煤電目前只占總裝機的2.3%。
2017年6月，國家發(fā)展改革委等13個部委，聯(lián)合印發(fā)了《加快推進天然氣利用的意見》，明確要逐步將天然氣培育成為我國現(xiàn)代清潔能源體系的主體能源之一，重審了2020年和2030年天然氣消費占比要分別達到10%和15%的目標，顯示了政府堅定的決心和信心。
實施天然氣發(fā)電工程（主要是天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式能源），是提高天然氣消費占比的一個重要途徑。為落實13部委的意見，有必要在全國擬建、新建和已建的產(chǎn)業(yè)園區(qū)、工業(yè)園區(qū)等開發(fā)區(qū)，普遍、深入開展以天然氣分布式能源為主的天然氣發(fā)電工程規(guī)劃及可行性研究工作（包括對已有規(guī)劃和工程方案的調(diào)整研究）。這樣，一是可摸清全國可以實施天然氣發(fā)電工程的開發(fā)區(qū)數(shù)量，以及天然氣分布式電源和熱電聯(lián)產(chǎn)潛在的裝機容量；二是可找到妨礙、制約天然氣發(fā)電工程規(guī)劃建設的真正原因，從而有針對性地采取措施解決存在問題。
天然氣分布式能源是產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設能源互聯(lián)網(wǎng)，實施多能互補的核心。無論是新建產(chǎn)業(yè)園區(qū)，還是現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)園區(qū)，天然氣分布式能源規(guī)劃或可行性研究，今后都應當成為園區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃不可或缺的重要內(nèi)容。由于天然氣承擔著能源轉(zhuǎn)型的橋梁作用，天然氣分布式能源項目的建設，只要條件允許，一般都不應當受到限制。它生產(chǎn)的電力，首先滿足園區(qū)自身的需求，少量富余部分應允許參與分布式發(fā)電市場交易。
（3）不要急于開發(fā)送電距離遠建設條件差的水電
與我國較大的電力需求相比，我國水能資源的量是有限的，據(jù)有關統(tǒng)計，滿打滿算可開發(fā)容量約為6.6億千瓦。按照《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》（發(fā)布稿），全國2025年常規(guī)水電裝機預計為3.8億千瓦，開發(fā)度達到58% 。水電的開發(fā)度取決于各國各地水電的開發(fā)條件，不存在統(tǒng)一的衡量標準。國外若以洲計算，歐洲和北美洲的水電開發(fā)度，目前分別約為54%、39%；若以國計算，法國為88% ，德國74% ，美國67% ，日本73%。我國到2020年，東部地區(qū)的水電開發(fā)度可達到72%，中部地區(qū)可達到90%，已接近或超過發(fā)電國家。西部地區(qū)統(tǒng)一計算為44.5%，但其中四川、云南的開發(fā)度均已超過60%；2025年若目前在建和已納入規(guī)劃的一些大型水電投運后，還將進一步分別提高到75%左右（現(xiàn)在兩省政府都作出了限制中小水電開發(fā)的決定，因此開發(fā)度不會也不應當再提高）。
我國水電的開發(fā)是從易到難，從東往西逐步推進的。目前尚未開發(fā)的大型水電，主要集中在云南的怒江干流和西藏的雅魯藏布江、易貢藏布江、帕隆藏布江，以及瀾滄江、怒江上游等河流上，這些水電的特點：一是位于少數(shù)民族地區(qū)，盡管需要搬遷的人口數(shù)量相對不大，但涉及宗教問題；二是送電距離遠，不僅要翻越海拔超過3000米的高山大嶺，而且還不得不穿越自然保護區(qū)；四是投資大，單位千瓦造價超過現(xiàn)有電站的一倍，甚至更多，落地電價已缺乏競爭力；五是地質(zhì)復雜，交通和施工條件差，開發(fā)難度大。在這樣的條件下，還要將西藏的水電開發(fā)度提高到70%以上，是極不明智的。
如果是站在全局而非狹隘的立場上，承認由市場發(fā)揮決定性作用，同時真正像對待生命一樣保護生態(tài)環(huán)境，顯然，今天的人們沒有必要為開發(fā)這些水電而傷腦筋，完全可以將這個問題留給下一代人去解決。很多專家學者呼吁，不要再開發(fā)怒江水電，務必給子孫后代保留一條大型原生態(tài)河流。這是一個無法拒絕的訴求，今天的一代人無論需要克服什么困難都應當予以滿足，否則如何面對子孫后代？
傳統(tǒng)水電在能源轉(zhuǎn)型中的重要性正逐漸減弱。我國政府確定的能源轉(zhuǎn)型階段目標是：非化石能源消費占比2020年達到15%，2030年達到20%。按照電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃，2020年全國風電和太陽能裝機分別達到2.1和1億千瓦以上，常規(guī)水電和核電裝機分別達到3.4和0.58億千瓦（2017年太陽能裝機已經(jīng)超規(guī)劃達到1.3億千瓦），再加上沼氣、地熱、生物質(zhì)能等能源，實現(xiàn)政府確定的目標是完全沒有問題的。2030年全國能源消費總量將控制在60億噸標煤以內(nèi)，只要風電和太陽能裝機分別再增加2億和3億千瓦，核電裝機再增加0.6億千瓦，即使常規(guī)水電裝機只有4億千瓦，亦可實現(xiàn)非化石能源消費占比20%的目標（實際上風電和太陽能裝機還會更大）。
我國常規(guī)水電裝機2030年規(guī)劃為4億千瓦左右，看來是合理的。過去水電的可開發(fā)容量有兩個概念：經(jīng)濟可開發(fā)容量和技術可開發(fā)容量，現(xiàn)在已不再區(qū)分，所謂的可開發(fā)容量基本上等同于技術可開發(fā)容量。在市場經(jīng)濟條件下，其實水電的經(jīng)濟可開發(fā)容量還是存在的，只不過它的大小不是由水電規(guī)劃工作者而是由市場來決定。
可以想象，若干年后西藏（包括四川和云南）余下的那些開發(fā)條件困難的水電，或許還會被開發(fā)出來，但并不是通過特高壓線路，而是一部分轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)氫，借助超導設施與電力一起送出，一部分則用充電電池通過火車運送給用戶；或許不再規(guī)劃修建水電站，而是通過巧妙的設計，讓這些河流寶貴的水資源，為改善中國西部的生態(tài)環(huán)境作出更大貢獻。
4、關于交流特高壓走出國門的問題
一、全球能源互聯(lián)網(wǎng)不等于全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)
能源互聯(lián)網(wǎng)的定義是唯一的，無論國內(nèi)和國外的能源互聯(lián)網(wǎng)，都具有“設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放”六個基本特征，而交流特高壓電網(wǎng)意味著高度的集中和統(tǒng)一，兩者不僅不兼容，還具有排斥性。因此，全球能源互聯(lián)網(wǎng)與全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)不是一回事。將“能源互聯(lián)網(wǎng)”當成“特高壓互聯(lián)電網(wǎng)”的代名詞，或者將“全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)”硬塞進能源互聯(lián)網(wǎng)中，都是不應當?shù)?。如果能源互?lián)網(wǎng)定義對內(nèi)對外有兩種解釋，必然會造成思想混亂，影響國家3部委關于推進互聯(lián)網(wǎng)智慧能源發(fā)展指導意見的權威性。該意見明確提出，要推動國內(nèi)能源互聯(lián)網(wǎng)先進技術、裝備、標準和模式“走出去”，2025年成為世界能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的引領者。顯然，交流特高壓不在能源互聯(lián)網(wǎng)的先進技術之列，因此不可能成為能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的引領者。
二、各國電網(wǎng)互聯(lián)互通不等于全球特高壓電網(wǎng)互聯(lián)
基礎設施的互聯(lián)互通是“一帶一路”戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，是各國優(yōu)勢互補、互利共贏的需要。但任何聯(lián)通都必須因地因網(wǎng)制宜，電網(wǎng)由于是一個“立體、動態(tài)”的網(wǎng)絡，其聯(lián)通更是需要從實際出發(fā)。電網(wǎng)的互聯(lián)互通一般指相鄰兩國電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)：根據(jù)兩國電網(wǎng)調(diào)節(jié)余缺、互為備用、互相支持的需要，經(jīng)可行性研究論證后，建設與雙方電網(wǎng)相適應的聯(lián)網(wǎng)工程。但全球特高壓電網(wǎng)互聯(lián)則不一樣，它需要在各國現(xiàn)有電網(wǎng)之上，疊加一個1000千伏的交流特高壓網(wǎng)架，并對現(xiàn)有電網(wǎng)進行必要的適應性改造，這種近乎“另起爐灶”的做法，顯然是不切實際的。
三、全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)是無法實現(xiàn)的構想
主要有5個方面的原因：
一是無需求。西方發(fā)達國家，包括俄羅斯和日本，自上世紀后期對交流特高壓進行研究、實驗和試運行后，都相繼放棄了。目前他們的精力主要都集中在能源互聯(lián)網(wǎng)建設和能源技術革命上。2015年德國的非水可再生能源發(fā)電裝機容量已超過8000萬千瓦，人均達到1個千瓦，其中90%以上接入配電網(wǎng)就近供電，可再生能源發(fā)電量占比已超過30%。德國能源專家明確表示，歐洲不需要建設交流特高壓電網(wǎng)。其它欠發(fā)達國家基本還處于建設和完善超高壓電網(wǎng)的階段，并且也在積極建設能源互聯(lián)網(wǎng)，對交流特高壓這種“超豪華”的輸電方式，更無需求。
二是沒必要。地球上的可再生能源資源不僅十分豐富，而且分布相對均勻，絕大多數(shù)國家都可以利用本地資源實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，沒有必要舍近求遠。
三是沒意義。電力是同質(zhì)化的，地球上無論是美國還是中國生產(chǎn)的電力，功能都一樣，遠距離、尤其是超遠距離交換沒有意義。由于太陽能白天和夜晚間歇性的變化，與電力負荷晝高夜低的特性宏觀上一致，因此東西半球可再生能源電力基本沒有補償效益，若刻意獲取，必然得不償失。
四是難承受。從地理條件看，東西半球大陸有大西洋和白令海峽相隔，全球有澳大利亞、新西蘭、印度尼西亞、馬達加斯加等一大批島國，依靠特高壓工程穿洋過海長距離輸電，經(jīng)濟代價是根本無法承受的。
五是不可能。電能（電力潮流）遵循自己的物理規(guī)律運動，它在電網(wǎng)中受到諸多條件嚴格約束，不可能像信息在互聯(lián)網(wǎng)中那樣可以自由流動，任意“分享”。
因此，并非政治的因素，主要是技術、經(jīng)濟以及市場方面的原因，決定了全球特高壓互聯(lián)電網(wǎng)是一個無法實現(xiàn)的構想。
5、結語
（1）隨著可再生能源比例的不斷提高，電網(wǎng)將無法避免地走向低慣量化，這是未來電網(wǎng)一個顯著的技術特征。建設能源互聯(lián)網(wǎng)，促使電網(wǎng)不斷向分布式和扁平化方向發(fā)展，形成多分區(qū)自治的互聯(lián)互動網(wǎng)絡，是應對電網(wǎng)低慣量化帶來的新挑戰(zhàn)的必然選擇。能源互聯(lián)網(wǎng)的建設需要能源技術革命為其提供技術支撐和動力，因此引領世界能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，只能靠能源技術革命持續(xù)的創(chuàng)新成果，而不可能靠已經(jīng)落伍的交流特高壓技術。
（2）配電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)建設的主戰(zhàn)場。要將建設能源互聯(lián)網(wǎng)的事業(yè)真正如火如荼地開展起來，必須有相應的體制機制配合，“三分技術、七分改革”，能源互聯(lián)網(wǎng)建設呼喚電力體制改革。如果在深化增量配電網(wǎng)改革的基礎上，及時啟動輸配分開改革，將建設能源互聯(lián)網(wǎng)的任務交由更多的企業(yè)承擔，形成大眾參與、萬眾創(chuàng)新的局面，我國能源轉(zhuǎn)型的步伐一定可以大大加快。
（3）能源互聯(lián)網(wǎng)不是一種時髦的裝飾，而是新時代能源轉(zhuǎn)型的一面旗幟。建設世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，必須要有壯士斷腕的勇氣，堅決拋棄以交流特高壓為綱的路線，真正將工作重點轉(zhuǎn)移到以能源互聯(lián)網(wǎng)建設為中心上來。只有不馳于空想、不騖于虛聲，一步一個腳印，踏踏實實在深化電力體制改革和能源技術革命上下功夫，才能不辜負新時代人民的期望。
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