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业界同仁稿件选登(22)

1000千伏交流特高压电网是中国电网发展的大倒退

——交流特高压电网是寄生在超高压电网上的怪胎

丁道齐

(原国家电力调度通信中心副主任)

要  点

1、 中国500千伏超高压区域电网具有持续发展的广阔空间，完全沒有必要再建一个1000千伏交流特高压电网。

2、 交流特高压问题突显国家重大项目决策机制的弊端，并已造成不良后果。

◆ 总体规模远远超过“三峡工程”的“交流特高压”工程，不经过民主决策程序，更多的是依靠“院士”、“专家”编造依据，制造舆论，没有进行国家級决策认证。

◆ 国家“十二五”规划将发展特高压定位于“输电技术”领域，而不是特高压电网。“十二五”规划确立的发展特高压的技术方向是“大容量、高效率、远距离的先进输电技术”，是采用交流特高压还是直流特高压，那就看哪种特高压输电技术能满足这个技术方向了。“十二五”规划对国家电网发展的定位确立为“推进智能电网建设”、“完善区域主干电网”。这就从国家法律层面否决了构建“三华”交流特高压电网的可能性。

◆ 由国网企业主导並获国家支持的“中国创新、中国引领”的交流特高压技术将现代电网发展的规律、当代输电技术的进步和电力工程规划设计的评估标准完全搞乱套了。开始可能是认识模糊，后来是以错掩错，甚至通过所掌控的科研和规划设计部门，按国网意图编造科研、规划设计报告为领导背书，以影响舆论及中央决策。

◆ 国网违背科学良知，编造出貌似科学的虛假仿真错误结论竟被《特高压交直流电网》一书当作建设“三华”交流特高压电网的“科学”依据，被推荐为中国发展国家电网的最优模式。

◆由于没有国家级认证决策，国网公司主导的交流特高压建设一开始就陷入浪费国家资金的巨大泥坑。从实用距离（600公里以上）比较，交流特高压输电的造价要比直流输电至少高出约1.5倍，输电到2000公里，高出约3.5倍。而适用近距的交流超高压输电的单价为1.8元到2元/（公里·千瓦），也只有交流特高压输电的一半以下。它验证了世界远距输电工程的普遍规律，即600～700公里是交直流输电的经济临界距离，在此距离以远，直流输电更经济，而且愈远愈经济。交流特高压输电沒有经济实用的输电距离，近距离不如超高压交流（500千伏），中长距离不如超高压直流（±500千伏或±660千伏），长远距离不如特高压直流。

3、 交流特高压是寄生在500千伏超高压电网上的不稳定的电网架构。

◆ 1000千伏交流特高压是效率低下的输电技术。

将1000千伏交流特高压输电能力和输电距离吹捧为500千伏交流超高压输电的4～5倍是违背电力系统基本原理的胡言乱语。

交流特高压试验示范工程的数据证实，交流特高压输电的能力和输电距离都不会超过500千伏线路的2.5倍。

◆交流特高压输电线路最大可能输电能力为500万千瓦的直通安全输电距离约300公里。为了远距离输电，必须将长线路分段为300公里左右的短线路实行接力送电，在每一分段点必须得到500千伏系统的电压支持才能保持交流特高压较高的输电能力。

◆ 建设“三华”交流特高压电网，投资将达9800亿元，在中国全面推广交流特高压工程，总投资将高达12000亿元以上。耗资如此巨大，而解决的主要是中、短距离送电，投资效益非常低下。如果代以输电直达大都市圈方案，输电距离远用直流输电，近用超高压输电，同样是输电给超高压电网，同样解决电力需求，至少可节约5000亿元。

◆ 交流特高压输电的特性决定了交流特高压电网必须永远依赖于1000/500千伏电磁环网的存在，它破坏了500千伏超高压电网的安全性，扩散了电网的脆弱性，成为寄生在500千伏超高压电网上的怪胎。

◆ 在发生同样损失800万千瓦规模以上的大停电事故的情况下，“三华”交流特高压同步电网发生事故的概率为现在分区运行情况下发生事故概率的15倍。

4、 同步电网间的异步互联是世界现代大电网发展的主流趋势

限制同步电网规模、降低电网复杂性、发展同步电网间异步互联更有利于能源资源优化配置和新能源的广泛开发和安全利用，是当今世界在安全、经济和环保等条件制约下各国发展大电网的最佳选择，更是提高电网安全性和生存性、建设坚强国家电网的重大战略举措。

在《特高压交直流电网》一书中称“世界范围内的跨国、跨区互联电网呈现蓬勃发展趋势，联网范围不断扩大”。特别以美国和欧盟的“Grid 2030”和“Super grid”为例加以说明。但在说明中只字不提他们为限制同步电网的扩大，而釆用直流输电技术实现跨国、跨区互联的事实；只字不提欧洲以异步互联方式将已有的各国交流电网融合形成超级电网、实现将目前松散联系的欧洲电力市场构建为欧洲统一电力市场，而借“欧洲统一电力市场”之名推销“必须建设交流特高压电网才能形成中国统一电力市场” 的私货。

（正  文）

伴随着“1314”的跨年节奏，岁末年初关于交直流特高压的话题又开始热腾起来。2013年12月6日，特高压电网发展研讨会暨《特高压交直流电网》一书首发仪式在北京高调举行。该书一经出版，引发多家媒体关注，人民日报、新华社、中央电视台、中央人民广播电台、光明日报、经济日报、科技日报、中国青年报、中国新闻出版报、中国电力报、中国能源报、新华网、人民网等主流媒体先后刊文，对《特高压交直流电网》一书给予高度评价。科技日报称《特高压交直流电网》一书是我国特高压理论和实践创新的集大成之作，该书提出的“建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网”是解决能源和电力发展深层次矛盾的治本之策。光明日报记者称“特高压已成为国家创新能力和综合实力的重要标志。” 更被体制内专家捧为 “是世界电网领域的一场革命”。

这样一本由一家企业负责人署名编著、价格昂贵、印数不明、以介绍特高压设备产品为主的作品，印刷之精美、篇幅之厚长，终莫有及之者。为该书的出版，举行如此隆重高调的发行仪式，调动如此众多的传媒大亨，惊动如此权威的院士、学者和教授，受到如此之高的几近顶峰式的赞誉，在中国尚属首次，在国际上更是罕见。

对《特高压交直流电网》一书给予的高度评价是否得当，并不在于书中引用的虚假仿真结果、违背电力系统基本原理的论断以及对国際、国内现代电网发展实踐的扭曲和“为我所用”的片面引证，问题的关键在于：中国是否真的需要特高压电网；问题的要害在于：以上万亿元构建的国家交流特高压电网是增加还是降低了电网的安全风险、甚至威胁国家的安全。

理论分析和工程实践都证实：1000千伏交流特高压输电沒有经济适用的输电距离和输电容量，是建设成本高昂、效率极低、早在二十世纪末就被曾经试运成功和试验验证的俄、日、美、欧等国淘汰出局的、落后的输电技术；用1000千伏交流特高压组建国家电网更是滥用国家资源、破坏环境、危害电网甚至国家安全的危险举措。1000千伏交流特高压电网是寄生在500千伏超高压电网上的怪胎。中国发展交流特高压电网不但不能引领世界电网革命，而只能导致中国电网发展的大倒退。

国家电网公司于2004年底正式提出国家电网特高压骨干网架规划设想；建设以“交流特高压”电网为核心的新国家电网的计划刚一公布，就遭到以中国投资协会为轴心的一大批电力专家的反对。对于交流特高压的争论至今已逾越十年，争议的初步成果是至少阻止了国网公司到2015年建成 “三纵三横一环网” 的“三华”交流特高压电网计划的实施，避免国家造成更大的损失，也降低了国家电网的安全风险。取得这一进展很重要的一个原因就是争议十年来，国务院及其决策部门越来越认识到“三华”交流特高压电网存在的巨大安全风险与国家电网安全的重要性。

一、 中国500千伏超高压区域电网具有持续发展的广阔空间，完全沒有必要再建一个1000千伏交流特高压电网

二十世纪七十年代，电力部颁发的《电力系统安全稳定导则》(下称导则)早已规定电网结构应按分层分区确定电源／电网布局。三十多年的实践证明，按《导则》分层分区原则发展起来的六大区域电网，网络结构清晰、复杂性程度不高，安全可靠，至今未发生过全国或大区范围的大停电。历史证明，中国原有的以六大超高压区域电网间实行异步互联、区域电网内严格实施分区分层而组成的中国大电网是世界上最安全可靠的电网之一。

2006年7月1日华中电网事故说明了电网结构分层、分区的重要性。这次华中电网稳定破坏事故就是河南500/220千伏电磁环网引起的。如果用交流特高压线路将华北－华中－华东联网，则构成更多、更大规模的1000/500千伏电磁环网，将成为威胁电网安全的重大隐患，使国家电网安全时时都处于高风险的境地。

国网公司提出并坚持在超高压电网上再叠加一层特高压交流电网的主要理由是“目前我国500千伏电网已开始出现输电能力不足、输电走廊紧缺等一系列问题，仅依靠现有超高压输电技术很难满足未来电力增长的需要” 。

难道实际情况真是如此吗？

电网、电源和用电量规模之间存在正相关性。对于电网、电源规模接近，供电面积相近，负荷分布类似的电力系统，其单位长度线路或单位输变电容量所支持的发电装机容量和实现的全社会用电量具有可比性。

从国际范围看，电网与中国情况最为接近的非美国莫属。比较说明，中国500千伏以上电网线路利用率太低，与国外差距太大，浪费严重。在装机规模相当情况下，华北、华东、华中等区域电网500千伏以上(包括交、直流特高压)线路规模数倍于国外水平，而线路利用率却低得很多。

2010年美国全国装机容量103900万千瓦，500千伏输电线路总长4.12万公里，单位500千伏超高压线路长度支撑的发电装机容量25218千瓦／公里；而2010年中国全国装机容量96641万千瓦，500千伏线路总长度13.20万公里，单位超高压线路长度支撑的发电装机容量7321千瓦／公里。中国的装机容量是美国的93%，而500千伏线路总长度却是美国的3.2倍，单位超高压线路长度支撑的发电装机容量却只有美国的29%。规划中的“三华电网”2020年装机容量10亿千瓦左右，相当于美国2010年全国装机水平，但500千伏以上线路在2009年基础上，仅特高压线路就要增加8.21万公里，总长度将达16.32万公里，为美国的3.45倍，其中仅交、直流特高压线路规模就达美国500千伏以上线路的1．74倍。明显反映2020年“三华电网”结构布局规划很不合理，造成投资、土地、能源等资源极大浪费。

原国家电力监管委员会、国家能源局于2012年10月发布的《“十一五”电网运营情况调研报告》指出，中国交流电网设备平均利用效率偏低。2010年中国220～750千伏交流线路长度为432110公里，全口径发电装机容量为96641万千瓦，单位220～750千伏交流线路长度支撑的发电装机容量为2236千瓦／公里；仅为美国相应数据3771千瓦／公里的59.3%，日本相应数据7846千瓦／公里的28.5%。交流输电线路中，截至到2010年底，全国60%的500千伏输电线路的利用率均在50%及以下，超高压电网平均利用效率较低。相对交流输电来说，直流输电利用效率则要高得多。

如果将中国单位超高压输电线路长度支撑的发电装机容量7321千瓦／公里提高到美国的25218千瓦／公里，则中国现有超高电压电网可以承受33.3亿千瓦的装机容量能力；中国的六个超高压区域电网完全可满足中国未来发展的需求。为提高和充分发揮500千伏超高压电网的利用率和巨大潜力，完全可以通过动态规划不断完善和优化电网结构，特别是釆用HVDC+FACTS等先进技术，就可能将2010年超高压区域电网的承载能力(9.66亿千瓦)提高3.45倍，完全不需要在超高压区域电网上再构建交流特高压电网。

那种一再宣揚“目前我国500千伏电网已开始出现输电能力不足、输电走廊紧缺等一系列问题，仅依靠现有超高压输电技术很难满足未来电力增长的需要” 的與论是完全站不住脚的。

根据中国经济的发展，预计到2020年六大区域电网中的装机容量最大的电网约为5亿千瓦。这样大的电网容量都远低于北美东部同步电网7.55亿千瓦(2010年12月) 、欧洲互联电网8. 8亿千瓦(2008年12月，由欧洲输电运营商联盟ENTSO-E负责运营)的水平，它们现在都是采用400千伏或500千伏超高压运行，并没有把电网电压提高到特高压。原因也不是有技术困难，在几十年前，日、俄已建成过1000千伏的特高压输电线，只是利用率不高而弃用或降压运行。

建造交流特高压电网是一个耗资上万亿元、远远超过三峡规模级的巨大工程，必须进行国家级的经济评估。保持现有的超高压电网是扩建，还可以充分利用旧有网架。特高压电网是新建，不仅投资巨大，而且造成原来就很低的网架利用率进一步下降。

世界上北美、欧洲电网已有的实践也证明，中国到2020年完全可以通过完善原有的区域超高压主干电网就能满足国家发展的需要，没有必要新建特高压电网。

中国经济发展亟需解决诸多不平衡的突出矛盾，需要在公共建设和社会发展投入大量的资金，既然超高压电网潜力巨大，经过动态扩建和调整就能满足国家发展的需要，为什么还要耗巨资新建特高压电网呢？！

同世界相比，面对如此低下的超高压电网的利用率和潜在的巨大潜力，中国垄断的电网企业却视而不见，不去与世界水平争高低，不去充分挖掘超高压电网的巨大潜力，不去优化超高压电网结构，不去为将超高压电网的利用率提高到世界先进水平而努力(为了提高和挖掘500千伏输电线路输电能力，美国西部电网釆用串补和串补度70%的可控串补、动态无功补偿、线路多分段、直流调制、制动电阻等新技术，三回500千伏输电线路输电能力达到480万千瓦)，却将国外先进国家曾经成功试验过而今已弃之不用的交流特高压奉若神灵，利用一切手段，调动一切力量，集中一切资源与财力开发和建设所谓“中国独创、世界第一” 的特高压电网，而且竟然获得国家行政主管部门的许可，岂非咄咄怪事！

中国的电网公司现在急迫的事情应该在挖掘超高压电网的潜力方面下功夫，这就叫干实事，勤俭办事业。这也是国家能源局监督国家电网公司执行2011年3月全国人大会议批准发布的、具有法律效力的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中提出的“完善区域主干电网”的不可推卸的责任。

(未完待续)

注：网友参与技术交流的方式参见《博客平台改版告白—落实开博宗旨的无奈举措》的博文。