新年伊始的冰雪灾害不仅造成重大损失，也暴露出我国电力工业的一些深层次问题。 

冰灾启示：对于我国“大电力”背景下

电力规划和发展的几点看法

 

一、           灾害天气暴露出我国电力系统的脆弱

我国电力工业规模发展速度世界瞩目，截至2007年底，全国总发电装机容量7.13亿千瓦，已经相当于日本、德国、法国、意大利和英国发电装机容量的总和。其中，发电装机容量超过1亿千瓦的有华北、华东、华中、南方四个区域，装机容量分别达到1.64亿千瓦、1.78亿千瓦、1.39亿千瓦、1.28亿千瓦。其中，华东、华北装机容量都已经相当于英国和意大利两国装机容量之和；此次冰灾的重灾区华中和南方地区，装机容量都与德国发电装机容量相当。我国500千伏输电线路长度已达到15484公里，220千伏及以上线路41462公里。而且，我国发电、用电还在以每年14%左右的速度迅速增长，用“大电力”来描述我国电力工业的规模一点也不过分。

“大电力”的技术优势和规模效应比较明显，使各方面都致力于加快建设，继续扩大电力工业规模，而对于解决电力工业的既有问题和发展中的新生矛盾，在种种因素作用下，相应具体措施的出台则相对滞后（《电力法》的修订就是一个突出例子）。

我们刚刚经历的这场50年一遇的大范围雨雪冰冻灾害，对相应地区的电力系统造成了严重破坏，停电、缺电使得全社会对电力工业的关注度前所未有的提高，电力工业发展面临的种种问题也成为业内、民间乃至国家决策层热议的话题。面对冰雪灾害造成的损失，痛心之余，人们不禁要问：为什么长期以来我们引以骄傲和自豪的大电网、大电源在冰雪中显得如此脆弱？在类似气候环境再次发生，或者面临战争等极端条件的情况下，该如何最大限度减轻灾害带来的影响？

尤权主席在湖南、贵州考察指导抗灾保电工作时反复指出：要认真总结经验教训，研究解决电力发展过程中的电力规划布局、电源建设、电网建设等深层次问题，抓紧从根本上解决电力发展中涉及的问题。

本文针对我国实际，参考有关国际经验，阐述了对于我国“大电力”背景下电力规划和发展的几点看法，供同志们参考。

二、   应按“大电力”的安全和可靠性水平需要对电力系统进行更加科学合理的规划

我国是世界上人口最多的国家，一次能源和用电负荷分布的不均衡决定了必须发展电网，国民经济快速发展对于电力的需求，拉动了电源建设，电源、电网规模不断扩大。所以，“大电力”是我国电力工业发展的必然结果。

“大电力”的规模经济和技术优势使系统整体的资源配置能力得到增强。但是，系统各部分和各环节之间的相互依赖度也大大提高。“大电力”系统的设备、元部件众多，电力系统因元部件故障等导致系统安全可靠性下降的概率也大大提高。正如工业经济比农业经济需要更科学、高效的规划管理和运营协调一样，“大电力”背景下的我国电力工业需要更加科学合理的规划，才能满足经济社会发展对电力供应安全可靠性的要求。

表1显示了我国近几年的全社会用电量增长情况。2000年以来，我国全社会用电增长率基本维持在10%以上（2001年为9.0%）。2003-2007五年间更是维持在14%-15%的超高速增长水平。

表1. 2000-2007年我国全社会用电增长情况

	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007
用电量 （亿千瓦时）	13466.2	14682.5	16386.3	18910	21735	24689	28367	32458
增长率(%)	11.4	9.0	11.6	15.4	14.0	13.45	14.16	14.42

 

从用户接入电压等级来看，绝大多数用户是通过110千伏及以下电网受电的。图1显示了2006年我国各电压等级用户的用电量所占份额。据不完全统计，接入220千伏电网电力用户的

图1. 2006年全国各电压等级用户用电量比例

用电量仅占5.6%；110千伏用户用电量占15.8%；35千伏用户用电量占14.9%；10千伏用户用电量占34.1%；其他电压等级用户（主要是220伏和380伏用户）用电量占29.6%。

进行电力规划，必须综合分析我国资源特点和用电结构，充分考虑电力工业上、下游产业发展的技术、经济状况，对电网、电源进行更加科学合理的规划、布局和配置。

（一）         应大力加强电网建设，抓紧解决电网发展“重输轻配”问题

此次冰灾，电网受损相对较重。一些地区高压主网瘫痪，中低压城农网也随之瘫痪，暴露出我国电网结构整体存在不少薄弱环节，反映了多年“重发、轻输、不管供”积累的城农网建设相对滞后问题。

表2. 2006年我国各电压等级线路长度和输变电设施容量

电压	线路长度	同比	输变电容量	同比
（千伏）	（公里）	（%）	（万千伏安）	（%）
750	141	0	300	0
500	77092	22.63	30310	22.89
330	13762	5.38	3128	22.32
220	195392	10.01	66768	17.53
110	355517	4.69	81026	13.31
35	387593	1.91	28728	11.20

表2统计了截至2006年底我国各电压等级线路的长度和输变电设施的容量。从统计数据来看，我国电网建设偏重于高压网络，中低压电网建设速度落后于高压电网，配电网相对薄弱的情

 

图2.2006年我国各电压等级输电线路长度和输变电设施容量增长率

 

况仍在继续。从各电压等级的输电线路长度和输变电设施容量变化来看，220千伏及以上电压等级线路长度和输变电容量增长较快，高于当年全国用电量增长率14.16%；而110千伏线路长度增长明显低于220千伏-500千伏线路，其输变电容量的增长速度也略低于全国用电量增长速度；特别值得注意的是，直接联接

电力用户较多的35千伏电网，其线路长度和输变电容量增长速度双双低于用电量增长的速度。详见图2。低于35千伏的电网则没有统计数字，低压配电网不受重视的情况可见一斑。

实际上，负担着向占总用电量63.7%的电力用户供电的10千伏及以下电网，其建设基本上是结合电力用户的相应工程进行，主要依靠电力用户投资，电网建设、管理问题突出。受投资渠道限制和产权矛盾纠纷等因素影响，低压配电网比中压配电网的发展更加缓慢而且无序。

农村电网最高电压等级普遍为110千伏，由于长期缺少投入，基础较城市电网差，经过“城乡电网改造”后仍存在网架薄弱、线路和变电设备容量不足，电网“卡脖子”、设备老化、损耗大等诸多问题。尤其是偏远山区、贫困地区的农网，电网薄弱现象更为严重，以至于每遇风暴、雨雪和洪水，电网停电习以为常。

所以，应该继续加强电网建设，尤其要大力加强属于配电网的城农网建设。国家在加大对城农网建设财政支持的同时，应该加快改革，使城农网建设和运营的责、权、利相结合，进一步促进配电网发展。

（二）         应加强小火电关停后相关配电网建设

关停小火电有利于贯彻落实节能减排国策。但是，应该把关停小火电与改造有关高压电网和加强配电网等工作相结合，否则必将引发新的输配电阻塞、变压器容量不足和线路“卡脖子”问题；同时，失去本地电源支撑的配电网独立运行能力将受到严重影响，大大降低相应地区的供电安全可靠性。

此次冰灾中的贵州电网，当城市电网主网架受损，大电源发电送不出或者缺煤停机的情况下，一些地区靠小火电供电支撑所在地区度过了那段艰难的日子。

 “十一五”期间，我国将关停小火电5000万千瓦。2007年已经关停了1438万千瓦，553台小机组，2008年计划再关停小火电1300万千瓦。这些小火电一般通过110千伏、220千伏电网就地供电。关停小火电之后，应及时加强配套电网改造工作，为有关输配电线路和变电站进行增容，根据需要调整变电站无功补偿配置，加强对电网电压的监控，积极调整电网运行方式，增加电网输送能力和供电能力，确保对电力用户的供电安全和可靠性不受影响，

（三）         应提高电源多样性，降低电力供应风险

在电网因灾受损停运、许多电厂被迫停产的情况下，4000多万千瓦火力发电机又因无煤发电而停机，加重了灾害的影响，更再一次凸显了我国电源结构不合理的问题。

截至2007年底，我国发电装机中，火电（基本上是煤电）占77.7％，水电占20.4％，核电占1.2％，风电、太阳能等其他发电方式占0.7％。各类机组发电量占总发电量的比例分别为：火电（基本上是煤电）82.9％，水电14.9％，核电1.9％，风电0.2％。

表3.2007年我国各类发电装机及发电量比例

 

为进行横向比较，表4列出了我国与国际上具有代表性的几个国家：美国、日本、法国2006年各类电源发电量。可见，我国电力对于煤炭的依赖度之高，在世界上也屈指可数。

表4. 2006年我国与美国、日本、法国各类电源发电量比例（%）

	火电	水电	核电	新能源
中国	83.2	14.7	1.9	0.1
美国	72.2	7.5	19.3	1.0
日本	62.0	9.4	28.1	0.5
法国	10.4	11.0	78.1	0.5

 

 

从中、美、日、法四国发电量构成情况看，目前能够形成大规模发电能力的是火电、水电和核电，各国新能源发电量比例都比较低，小于等于1.0％。2006年，火电发电量比例最大的是我国，达83.2％，而且基本上是煤电；其次是美国,火电发电量占72.2％，其中煤电占总发电量的50.2％；日本火电发电量虽占62.0％，但是煤电仅占27.2％，其余34.8％是天然气和油机发电等；法国火电占10.4％，煤电发电量仅4.9%。我国水电发电量在四国中居首，占总发电量14.7％，法国水电占11.0％，日本水电占9.4％，美国水电占7.5％。核电发电量比例中国最低，占总发电量1.9％，法国核电比例最高，占78.1％，日本核电占28.1％，美国核电占19.3％。

固然，我国一次能源结构决定了电力工业在相当长时间内都将会以煤炭为主要发电原料。但是，考虑到化石燃料的不可再生性，环保排放压力，以及不论输煤还是输电都必然要面对的运输环节成本及有关安全风险，从能源战略角度出发，从电力工业的可持续发展和环保角度出发，我们应该积极发展水电，大力加快发展核电。

（四）         应使大、小电源合理布局和配置，满足“大电力”系统在各种运行方式下的安全可靠性需要

 “大电力”的规模经济和技术优势使系统整体的资源配置能力得到增强。但是，系统各部分和各环节之间的相互依赖度大大提高。构成系统的众多设备、元部件故障，导致系统可靠性下降的概率也大大提高。为了保证电力供应的安全和可靠，应该使大、小电源合理布局和配置，在发展大机组集中发电、大容量、远距离输电的同时，应该更加注重电网的分层、分区，鼓励资源就近配置，电力负荷就地平衡，以尽可能降低远距离送电的安全风险，并减少不必要的输电损失（2007年我国线损率6.85%，有2223亿千瓦时电量在传输过程中白白损失掉）。在负荷中心应该建设必要的支撑电源，确保在失去区外来电的情况下，保障负荷中心重要设施和基本负荷的电力供应。

对于城市电网，应该加强对220千伏和110千伏电网的电源支撑。前文图1已经显示，110千伏电网担负着为用电量占总用电量15.8%的电力用户供电，并为35千伏及以下电压等级用户配送占总用电量78.4%的电量，所以， 220千伏和110千伏电网的建设以及电源支撑对于保障整个地区电力供应安全和可靠性至关重要。

目前我国各主要城市基本都建成了500千伏环网，不少城市有220千伏环网也。外来电力或者本地电厂电力一般通过各负荷中心500千伏和220千伏电网受电，再通过降压变电站分配给各所属供电区域，110千伏电网随着小火电陆续关停，渐渐失去了电源支撑。在遇到高压电网故障停运时，地区电力供应就将受到威胁。据了解，在本次冰灾电网受损最严重的湖南，因大电源送出线路受损停运导致电厂发电送不出，而送出线路完好的电厂却因缺煤而停机，所以，停电情况雪上加霜。而贵州电网依靠一些接入220千伏和110千伏电网的中、小规模电源，在电网解裂为4片的情况下，各片仍然可以自成系统，能够独立运行，极大地减小了停电造成的影响。经验、教训值得记取。

应该根据有关地区的政治、经济需要，统筹规划，在负荷中心的220千伏和110千伏电网配备必要容量的中小电源。规模小、效率高、运行方式灵活的分布式电源值得大力发展。

目前，比较成熟的分布式发电技术有天然气、煤层气、沼气或燃油发电、余热发电、热电冷联产等很多种类。其共同的突出特点：一是能源利用效率高（系统能效可以高达80%）；二是由于建在用户侧，电力输送损失少；三是多采用工业生产废物、废气、余热利用、或天然气和可再生能源发电，污染排放很低；四是运行灵活，便于负荷就地平衡，在公用电网故障时，可独立向用户供电，供电可靠性较高。在电力系统中，集中式大电源与分布式小电源相结合，既有利于满足电力系统和用户的特定要求，又可以提高系统的灵活性、可靠性和安全性。

另外，应该配合“关停小火电”，在条件允许的情况下，将小火电机组的燃煤锅炉改造成燃气锅炉或者燃油锅炉，利用原有机组的汽轮机和发电机，在需要的时候进行顶峰和紧急备用，既有利于确保供电安全和可靠，又体现了节约和环保。

（五）         应该在电力规划和发展中大力推行资源综合利用

由于多方面原因，一直以来，我国电力工业规划、发展模式主要是靠不断扩大供给以满足电力需求。目前，这种发展模式正面临着日益严峻的资源和环境约束。我国煤炭资源储量是美国的一半，人均占有量则仅为美国的1/10。同世界人均水平相比，我国煤炭、水电、原油、天然气资源的人均占有量分别为世界人均水平的45.45%、55.10%、10.71%和4.99%。客观条件决定，我国电力工业发展目标不能够比照美国等国家的人均电力消费水平，而只能是进行资源综合利用和大力推行节能。所以，应该尽快改革传统的、基于供应侧驱动的电力规划、发展模式，抓紧建立能够同时考虑电力供需两侧所有资源优化组合的电力综合资源规划发展模式，使我国电力工业真正做到科学发展。

为此，一方面应该整合政府管理职能，综合制定电力供应和电力消费双方面资源的规划，以使得电力的发展达到最好的投入产出效果；另一方面，借助市场和经济的方法，制定能促进电网企业实施综合资源规划和需求侧管理所需的激励政策与运行机制。世界各国经验表明，节约每千瓦时电或者降低每千瓦发电容量的成本仅相当于生产等量的电或者投资每千瓦发电装机成本的10%至50%。采用电力综合资源规划发展模式不仅具有可观的经济效益，更具有巨大的污染减排和资源节约等综合社会效益。

小结

为了使规模日益壮大的我国电力工业拥有合理的安全和可靠性水平，并使电力安全和可靠性水平得到稳步提高，必须更加注重对电力工业的科学规划和协调发展。

应按“大电力”的可靠性水平要求对电力系统进行更加科学合理的规划。

l      加快完善电网布局，实现电网分层分区。

l          大力加强配电网建设，提高城农网的供电能力。

l          合理配置大、小电源，使各种局部故障扰动对整个系统的影响控制在允许的范围之内。

l          大力发展核电，抓紧解决电源结构单一地问题。

l          小火电关停后须对相关供电地区输、配电网进行配套建设和改造，避免电网“卡脖子”；在可能的情况下，将小火电机组的燃煤机组改造成燃气或者燃油机组，在需要的时候进行顶峰和紧急备用，既有利于确保供电安全和可靠，又实现了节约和环保。

l          鼓励和推广分布式发电，降低电力供应风险。

l          改革传统的、基于供应侧驱动的电力规划、发展模式，逐步采用能够同时考虑电力供需两侧所有资源优化组合的电力综合资源规划发展模式，使电力工业真正做到科学发展。

 

                    （电监会输电监管部，刘雅芳）