机械市场|众议特高压 首先需要弄清楚十个基本概念

   日期:2016-09-22     来源:建材之家    作者:机械之家    浏览:491    评论:0    
核心提示:一、特高压和分布式能源并不是对立的概念很多人在质疑特高压的时候,都会提到分布式新能源,似乎特高压和分布式是死敌,发展了特高压,分布式就没戏了。这是一个误区,当然也是因为目前中国新能源装机比例还不到8%,无法预见未来的变化。以德国为例,新能源发电比例已经超过20%,局部地区超过35%。在新能源发展到一定程度后,在天气条件特别好的时候,风力和光伏发出的多余电量不断“倒灌”到高压输电网内,迫切需要

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机械之家讯:一、特高压和分布式能源并不是对立的概念

很多人在质疑特高压的时候,都会提到分布式新能源,似乎特高压和分布式是死敌,发展了特高压,分布式就没戏了。这是一个误区,当然也是因为目前中国新能源装机比例还不到8%,无法预见未来的变化。以德国为例,新能源发电比例已经超过20%,局部地区超过35%。在新能源发展到一定程度后,在天气条件特别好的时候,风力和光伏发出的多余电量不断“倒灌”到高压输电网内,迫切需要被传输到更远的负荷中心去。

目前德国电网存在的巨大问题就是输送能力不足,电网建设严重滞后于新能源的发展。能源转型,电网先行,应该说这是德国大力发展分布式能源带给世界的最宝贵的经验。因此特高压与分布式能源建设应该放在电网建设这个整体框架下同步互相促进,它们之间既没有水火不容的敌对,也不该有先来后到的亲疏。他们就像自行车和汽车一样,个人选择可以差异化,但行业发展显然是共融的。

二、特高压工程造价及经济效益分析并不等同于特高压电网整体效益分析

特高压之所以引起质疑,很大程度上是因为“听说”其工程造价很贵,于是就有专家出来列举数字,比如,1000千伏的特高压每千米造价是500千伏超高压的2.8倍,但是可输送的功率理论可达4倍,进行经济效益的论证。但无论正反方,似乎都只把目光聚焦到某个特高压工程本身,但正如人们不会因为汽车比自行车贵就不买汽车一样,考虑一个工程需要的也许只是数字,但针对一个系统的建立,我们需要在更广阔的维度考量。新能源发展最大的问题是不稳定,为真正做到自给自足,需要针对该地区负荷强度调高安装容量配比,比如风电与火电配比一般为1∶4,光伏发电要到1∶7甚至更高,这样才能在风不那么大、光不那么强的时候,依然满足电力供应。

但如此设计的电网遇到自然条件充足时,发电容量就会生产多余电力,这就需要输电网把这些电力从一个地区输送到另一个地区,甚至从一个国家输送到另一个国家,通过“洲际电网”实现全球风力和光照资源的最佳调控。在这样的国际化背景下再去打量特高压,如果中国利用工程的实践经验积累人才和技术,并积极推动这些技术参与全球范围内的竞争,将会取得巨大的收益——能源全球互联网,这才是能源战争最后的决战之地。

三、特高压直流与特高压交流并不是竞争关系

特高压有交流和直流之分,但二者到底有何区别?有的专家告诉大家,特高压直流输电没有争议,但交流争议很大,给人的感觉好像是直流比交流好。这种简单的形而上的分类是偏颇的,因为针对不同的输电距离、网络要求和能源配置情况,只有在充分的数据支撑下才能具体分析,交直流哪个更好。

到目前为止,关于交直流的争论已经有很多次,但争论的结果往往只是证明,两者各有优劣,它们不是竞争而是相辅相成的。正如有人举例说明,特高压直流是一条全封闭的点对点高速公路,其优点是更安全、输送量更大,但如果这条线路发生事故,其巨大的运载量何去何从?是不是需要其他的交流线路作为补充?或者如果我们需要灵活调整运输方向怎么办?更重要的是,如果承认特高压输电的必要性,却又用投资巨大来封死特高压交流的可行性,这并不符合科学进步的趋势。

四、特高压与大停电并无直接因果关系

有专家提出,特高压会造成大停电。这是不正确的。停电的可能有很多,小区变压器爆炸、家里漏电跳闸都有可能导致停电。特高压交流固然会对电网安全带来一些新的挑战,但特高压与大停电并无因果关系。

电网的安全体系里,很重要的一个准则就是N-1原则,即电网任一线路或变电设备断开,不会影响全网供电可靠和造成设备危害。这一原则在任何电压等级、任何地区都必须遵守,这是我们设计电网的基本前提。历史上之所以发生比较大的停电事故,恰恰都是因为巧合加不幸、例外加不足,越过了N-1可以控制的范畴,变成N-2甚至N-3的情况,导致事故发生。

因为电压等级提高而面临的安全风险,在1972年修建刘家峡330千伏超高压、1982年平顶山—武昌500千伏超高压线路时都曾遇到。在一个新的电压等级电网建设完毕之前,系统的整体稳定的确会受到影响,但这恰恰说明我们应该在电网规划层面对整个特高压交流互联网做更加坚强的网架设计,达到保障供电可靠性的作用。我们必须承认,快速驾驶的汽车一旦闯红灯后果不堪设想,但我们不能由此认为准驾速度高的道路上汽车闯红灯的概率就一定高于准驾速度慢的道路,相反,我们更应该在道路设计、信号管理和事故防备上做更多、更深的研究,这需要全世界电力工作者共同的努力。

五、在新能源发展战略背景下,特高压不能再以历史经验作为判据

一些专家在分析特高压的时候,会拿过往历史经验举证,说明特高压曾经建设过后又放弃,因此中国不必重蹈覆辙。作为年轻一代的电力工作者,我认为这样的观点没有与时俱进。

中国电力工业前几轮的发展,带有很强的后发性和学习性。但现在,国家电网已经发展为年最高负荷达700多吉瓦的大电网,各大区域之间的电力流动动辄以数十吉瓦计,这岂是自然功率仅有1吉瓦左右的500千伏线路所能承受的。此外过去的中国电网是紧缺型电网,人们担心的是电力缺口,但今后随着新能源加快发展,电网形态将呈现过剩的态势,即电力系统必须有足够能力把火电等传统能源发电出力压低作为备用,而把大部分发电空间让给随时可能变动的风力和光伏,因此电网必须坚强且智能地应对这些“临时性”能源,这就需要特高压电网的大容量输送能力和充分的冗余裕度。在大力发展新能源的背景下,我们必须积极设想新的电网格局和构建思路,不能再以历史经验来作为判据。

六、国外没有发展特高压与中国不能发展特高压并无相关性

人们质疑中国特高压战略的一个原因是:其他国家尚无成功的特高压发展案例。但我们不能因为国外没有就认为在中国也不可行。因为中国的能源分布和整体状况与其他国家大不相同。

以德国为例,8000多万人口,东西南北拓展不过近千千米,德国政府制定的2022年德国电网发展规划里已经明确提出大力修建跨区电力输送走廊:超过2000千米的4条直流输电走廊和近3000千米的交流新建和扩建线路,将把北部地区近3200万千瓦的绿色电力运送到南部负荷中心。但我们不能以此作为德国不搞特高压的论据,因为德国电网最高负荷只有80吉瓦,南北距离有限。同样,我们也不能简单推断资源与工业配置与中国迥异的俄罗斯为什么不搞特高压,拥有数千家电力公司各州分治的美国为什么不搞特高压。如果不加分析地仅以外国有没有发展特高压来推断中国是否应该发展是不严谨的,因为国情是决定一个项目是否上马的唯一标准。

七、特高压上与不上与特高压项目论证不是一个概念

一个复杂的问题往往在争议下演变成是或非的二选一:上或者不上。可是,一个如此复杂的项目怎么能仅仅只做一个非赢即输的选择题?

在一个理性的国度,人们要问的应该是:做这个项目的理由是什么?怎么做?谁来检验效果、实施监管?如果不做,那么替代方案是什么?如果在整个项目的论证中缺乏严谨的态度、足够的耐心和诚意,而只是像看客一样随时等待答案揭晓,那么无论是支持还是质疑的声音,都可以忽略不计。

八、特高压与电网垄断不可等同视之

近年来人们在争论特高压时总会提到“电网垄断”这个词,认为特高压的出现将会造成电网垄断。“三华”联网,则垄断之势再难割除。

欧洲也有一个庞大的总负荷高达近600吉瓦的380千伏交流电网,涉及30多个国家的40多个电力公司。虽然区域总体也有联合调度中心作为咨询和协作服务机构,但并没有出现横跨欧洲的统一垄断电网。认为电网不可以通过特高压来互联,是试图以技术之拒绝来回避体制之所不容。一条线路各有两端,如果一定要按区域拆分,再烦琐也可以实现,但这岂可与电网自然垄断等同视之。

九、特高压项目论证与国家整体能源战略制定的先后次序不能颠倒

特高压项目是国家整体能源战略的一环。我们要先要搞清楚中国的能源构成怎样,国家制定的整体能源战略中,到2030和2050年,电力在终端消费中占比多少?其中新能源占多少发电比例?此外,还应该了解硬煤和褐煤的特点、电力的需求、电动车发展对电网的冲击等,如果在缺乏必要的数据和知识支撑的情况下来判断是否要上一个项目,那么这个结论毫无说服力。

中国要转变能源发展方式,先要在能源消费结构中大大提高电能比例,在用电比例中大大提高新能源产出,因此我们必须把特高压与其他能源的协调发展一起论证,整体布局。

十、特高压不能与其他电网概念混为一谈

智能电网、智慧城市、分布式能源、微网……这是我们打开电视经常听到的概念,但人们往往很难找到通用准确的说法来定义这些概念。比如清洁能源、新能源、可再生能源,这几个概念的区别,能讲清的人可能并不多。而一直拿来与特高压捆绑讨论的智能电网,至今世界各国都有各自的定义。那么特高压是不是就是智能电网?

国家电网公司董事长刘振亚去年年底发表的《智能电网与第三次工业革命》一文中已经定义得非常清楚:未来的智能电网,是网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的“能源互联网”。特高压是智能电网网架坚强的基础,是能源互联网的首要组成部分。我们必须承认,大量特高压工程造价可能会高达数千亿,但与能源互联网这一涉及多产业多终端、可能会产生几万亿产业规模的未来工业体系相比,还只是一个开始。由此可见,一如分布式与微网是两个不同维度、不同层级的概念一样,不能把特高压与智能电网画上等号。

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