我國特高壓直流與交流并不是競爭關系


時間:2014-04-11





  一、特高壓和分布式能源并不是對立的概念

  很多人在質疑特高壓的時候,都會提到分布式新能源,似乎特高壓和分布式是死敵,發(fā)展了特高壓,分布式就沒戲了。這是一個誤區(qū),當然也是因為目前中國新能源裝機比例還不到8%,無法預見未來的變化。以德國為例,新能源發(fā)電比例已經(jīng)超過20%,局部地區(qū)超過35%。在新能源發(fā)展到一定程度后,在天氣條件特別好的時候,風力和光伏發(fā)出的多余電量不斷“倒灌”到高壓輸電網(wǎng)內,迫切需要被傳輸?shù)礁h的負荷中心去。

  目前德國電網(wǎng)存在的巨大問題就是輸送能力不足,電網(wǎng)建設嚴重滯后于新能源的發(fā)展。能源轉型,電網(wǎng)先行,應該說這是德國大力發(fā)展分布式能源帶給世界的最寶貴的經(jīng)驗。因此特高壓與分布式能源建設應該放在電網(wǎng)建設這個整體框架下同步互相促進,它們之間既沒有水火不容的敵對,也不該有先來后到的親疏。他們就像自行車和汽車一樣,個人選擇可以差異化,但行業(yè)發(fā)展顯然是共融的。

  二、特高壓工程造價及經(jīng)濟效益分析并不等同于特高壓電網(wǎng)整體效益分析

  特高壓之所以引起質疑,很大程度上是因為“聽說”其工程造價很貴,于是就有專家出來列舉數(shù)字,比如,1000千伏的特高壓每千米造價是500千伏超高壓的2.8倍,但是可輸送的功率理論可達4倍,進行經(jīng)濟效益的論證。但無論正反方,似乎都只把目光聚焦到某個特高壓工程本身,但正如人們不會因為汽車比自行車貴就不買汽車一樣,考慮一個工程需要的也許只是數(shù)字,但針對一個系統(tǒng)的建立,我們需要在更廣闊的維度考量。新能源發(fā)展最大的問題是不穩(wěn)定,為真正做到自給自足,需要針對該地區(qū)負荷強度調高安裝容量配比,比如風電與火電配比一般為1∶4,光伏發(fā)電要到1∶7甚至更高,這樣才能在風不那么大、光不那么強的時候,依然滿足電力供應。

  但如此設計的電網(wǎng)遇到自然條件充足時,發(fā)電容量就會生產多余電力,這就需要輸電網(wǎng)把這些電力從一個地區(qū)輸送到另一個地區(qū),甚至從一個國家輸送到另一個國家,通過“洲際電網(wǎng)”實現(xiàn)全球風力和光照資源的最佳調控。在這樣的國際化背景下再去打量特高壓,如果中國利用工程的實踐經(jīng)驗積累人才和技術,并積極推動這些技術參與全球范圍內的競爭,將會取得巨大的收益——能源全球互聯(lián)網(wǎng),這才是能源戰(zhàn)爭最后的決戰(zhàn)之地。

  三、特高壓直流與特高壓交流并不是競爭關系

  特高壓有交流和直流之分,但二者到底有何區(qū)別?有的專家告訴大家,特高壓直流輸電沒有爭議,但交流爭議很大,給人的感覺好像是直流比交流好。這種簡單的形而上的分類是偏頗的,因為針對不同的輸電距離、網(wǎng)絡要求和能源配置情況,只有在充分的數(shù)據(jù)支撐下才能具體分析,交直流哪個更好。

  到目前為止,關于交直流的爭論已經(jīng)有很多次,但爭論的結果往往只是證明,兩者各有優(yōu)劣,它們不是競爭而是相輔相成的。正如有人舉例說明,特高壓直流是一條全封閉的點對點高速公路,其優(yōu)點是更安全、輸送量更大,但如果這條線路發(fā)生事故,其巨大的運載量何去何從?是不是需要其他的交流線路作為補充?或者如果我們需要靈活調整運輸方向怎么辦?更重要的是,如果承認特高壓輸電的必要性,卻又用投資巨大來封死特高壓交流的可行性,這并不符合科學進步的趨勢。

  四、特高壓與大停電并無直接因果關系

  有專家提出,特高壓會造成大停電。這是不正確的。停電的可能有很多,小區(qū)變壓器爆炸、家里漏電跳閘都有可能導致停電。特高壓交流固然會對電網(wǎng)安全帶來一些新的挑戰(zhàn),但特高壓與大停電并無因果關系。

  電網(wǎng)的安全體系里,很重要的一個準則就是N-1原則,即電網(wǎng)任一線路或變電設備斷開,不會影響全網(wǎng)供電可靠和造成設備危害。這一原則在任何電壓等級、任何地區(qū)都必須遵守,這是我們設計電網(wǎng)的基本前提。歷史上之所以發(fā)生比較大的停電事故,恰恰都是因為巧合加不幸、例外加不足,越過了N-1可以控制的范疇,變成N-2甚至N-3的情況,導致事故發(fā)生。

  因為電壓等級提高而面臨的安全風險,在1972年修建劉家峽330千伏超高壓、1982年平頂山—武昌500千伏超高壓線路時都曾遇到。在一個新的電壓等級電網(wǎng)建設完畢之前,系統(tǒng)的整體穩(wěn)定的確會受到影響,但這恰恰說明我們應該在電網(wǎng)規(guī)劃層面對整個特高壓交流互聯(lián)網(wǎng)做更加堅強的網(wǎng)架設計,達到保障供電可靠性的作用。我們必須承認,快速駕駛的汽車一旦闖紅燈后果不堪設想,但我們不能由此認為準駕速度高的道路上汽車闖紅燈的概率就一定高于準駕速度慢的道路,相反,我們更應該在道路設計、信號管理和事故防備上做更多、更深的研究,這需要全世界電力工作者共同的努力。

  五、在新能源發(fā)展戰(zhàn)略背景下,特高壓不能再以歷史經(jīng)驗作為判據(jù)

  一些專家在分析特高壓的時候,會拿過往歷史經(jīng)驗舉證,說明特高壓曾經(jīng)建設過后又放棄,因此中國不必重蹈覆轍。作為年輕一代的電力工作者,我認為這樣的觀點沒有與時俱進。

  中國電力工業(yè)前幾輪的發(fā)展,帶有很強的后發(fā)性和學習性。但現(xiàn)在,國家電網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展為年最高負荷達700多吉瓦的大電網(wǎng),各大區(qū)域之間的電力流動動輒以數(shù)十吉瓦計,這豈是自然功率僅有1吉瓦左右的500千伏線路所能承受的。此外過去的中國電網(wǎng)是緊缺型電網(wǎng),人們擔心的是電力缺口,但今后隨著新能源加快發(fā)展,電網(wǎng)形態(tài)將呈現(xiàn)過剩的態(tài)勢,即電力系統(tǒng)必須有足夠能力把火電等傳統(tǒng)能源發(fā)電出力壓低作為備用,而把大部分發(fā)電空間讓給隨時可能變動的風力和光伏,因此電網(wǎng)必須堅強且智能地應對這些“臨時性”能源,這就需要特高壓電網(wǎng)的大容量輸送能力和充分的冗余裕度。在大力發(fā)展新能源的背景下,我們必須積極設想新的電網(wǎng)格局和構建思路,不能再以歷史經(jīng)驗來作為判據(jù)。

  六、國外沒有發(fā)展特高壓與中國不能發(fā)展特高壓并無相關性

  人們質疑中國特高壓戰(zhàn)略的一個原因是:其他國家尚無成功的特高壓發(fā)展案例。但我們不能因為國外沒有就認為在中國也不可行。因為中國的能源分布和整體狀況與其他國家大不相同。

  以德國為例,8000多萬人口,東西南北拓展不過近千千米,德國政府制定的2022年德國電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃里已經(jīng)明確提出大力修建跨區(qū)電力輸送走廊:超過2000千米的4條直流輸電走廊和近3000千米的交流新建和擴建線路,將把北部地區(qū)近3200萬千瓦的綠色電力運送到南部負荷中心。但我們不能以此作為德國不搞特高壓的論據(jù),因為德國電網(wǎng)最高負荷只有80吉瓦,南北距離有限。同樣,我們也不能簡單推斷資源與工業(yè)配置與中國迥異的俄羅斯為什么不搞特高壓,擁有數(shù)千家電力公司各州分治的美國為什么不搞特高壓。如果不加分析地僅以外國有沒有發(fā)展特高壓來推斷中國是否應該發(fā)展是不嚴謹?shù)?,因為國情是決定一個項目是否上馬的唯一標準。

  七、特高壓上與不上與特高壓項目論證不是一個概念

  一個復雜的問題往往在爭議下演變成是或非的二選一:上或者不上。可是,一個如此復雜的項目怎么能僅僅只做一個非贏即輸?shù)倪x擇題?
在一個理性的國度,人們要問的應該是:做這個項目的理由是什么?怎么做?誰來檢驗效果、實施監(jiān)管?如果不做,那么替代方案是什么?如果在整個項目的論證中缺乏嚴謹?shù)膽B(tài)度、足夠的耐心和誠意,而只是像看客一樣隨時等待答案揭曉,那么無論是支持還是質疑的聲音,都可以忽略不計。

  八、特高壓與電網(wǎng)壟斷不可等同視之

  近年來人們在爭論特高壓時總會提到“電網(wǎng)壟斷”這個詞,認為特高壓的出現(xiàn)將會造成電網(wǎng)壟斷。“三華”聯(lián)網(wǎng),則壟斷之勢再難割除。

  歐洲也有一個龐大的總負荷高達近600吉瓦的380千伏交流電網(wǎng),涉及30多個國家的40多個電力公司。雖然區(qū)域總體也有聯(lián)合調度中心作為咨詢和協(xié)作服務機構,但并沒有出現(xiàn)橫跨歐洲的統(tǒng)一壟斷電網(wǎng)。認為電網(wǎng)不可以通過特高壓來互聯(lián),是試圖以技術之拒絕來回避體制之所不容。一條線路各有兩端,如果一定要按區(qū)域拆分,再煩瑣也可以實現(xiàn),但這豈可與電網(wǎng)自然壟斷等同視之。

  九、特高壓項目論證與國家整體能源戰(zhàn)略制定的先后次序不能顛倒

  特高壓項目是國家整體能源戰(zhàn)略的一環(huán)。我們要先要搞清楚中國的能源構成怎樣,國家制定的整體能源戰(zhàn)略中,到2030和2050年,電力在終端消費中占比多少?其中新能源占多少發(fā)電比例?此外,還應該了解硬煤和褐煤的特點、電力的需求、電動車發(fā)展對電網(wǎng)的沖擊等,如果在缺乏必要的數(shù)據(jù)和知識支撐的情況下來判斷是否要上一個項目,那么這個結論毫無說服力。

  中國要轉變能源發(fā)展方式,先要在能源消費結構中大大提高電能比例,在用電比例中大大提高新能源產出,因此我們必須把特高壓與其他能源的協(xié)調發(fā)展一起論證,整體布局。

  十、特高壓不能與其他電網(wǎng)概念混為一談

  智能電網(wǎng)、智慧城市、分布式能源、微網(wǎng)……這是我們打開電視經(jīng)常聽到的概念,但人們往往很難找到通用準確的說法來定義這些概念。比如清潔能源、新能源、可再生能源,這幾個概念的區(qū)別,能講清的人可能并不多。而一直拿來與特高壓捆綁討論的智能電網(wǎng),至今世界各國都有各自的定義。那么特高壓是不是就是智能電網(wǎng)?

  國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞去年年底發(fā)表的《智能電網(wǎng)與第三次工業(yè)革命》一文中已經(jīng)定義得非常清楚:未來的智能電網(wǎng),是網(wǎng)架堅強、廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動的“能源互聯(lián)網(wǎng)”。特高壓是智能電網(wǎng)網(wǎng)架堅強的基礎,是能源互聯(lián)網(wǎng)的首要組成部分。我們必須承認,大量特高壓工程造價可能會高達數(shù)千億,但與能源互聯(lián)網(wǎng)這一涉及多產業(yè)多終端、可能會產生幾萬億產業(yè)規(guī)模的未來工業(yè)體系相比,還只是一個開始。由此可見,一如分布式與微網(wǎng)是兩個不同維度、不同層級的概念一樣,不能把特高壓與智能電網(wǎng)畫上等號。


來源:中研網(wǎng) 




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