近几年,几乎每到严冬,华北、华中、华东地区都会受到缺电困扰。人们不能忘记,历史的车轮驶入新世纪不到三年,我国便遭遇了一场“缺电阵痛”:长沙,蜡烛脱销;杭州,启用临时交通信号灯;从华南、华东到华北的全国性拉闸限电……而这种季节性缺电与以往不同,并非电力装机能力不够,而是电煤紧张。
近年来,我国每年的新增发电机组都接近1亿千瓦,其中火电占到70%以上。但是另一方面,我国又是个一次能源和电力负荷分布极不均衡的国家,80%以上的煤炭资源分布在西部、北部,80%以上的水能资源分布在西部,而能源需求的75%集中在东、中部地区。主要能源基地距离负荷中心约800公里至3000公里,西藏可开发水电距离负荷中心超过3000公里。因此,一直以来,我们不得已把西部的煤炭长距离运输到东部去发电,其中,河北省电煤供应超过70%依赖省外煤,湖北、湖南、江西三省电煤更是85%依靠区外调入。
煤炭的大规模、远距离运输大大加重了运输压力。作为输煤的主力军,煤炭运输约占我国铁路运量的50%,其中主要是电煤,以“三西”(山西、陕西、蒙西)地区为例,2006年输煤输电比例高达20∶1。但铁路运力常年高度饱和,货主请车满足率不足40%,而且由于我国铁路是客货混跑,临近春节、暑假等客流高峰期,货运要让位给客运。而此时恰好也是输煤需求旺季,所以,常常出现电煤越是短缺、运力却越难保障的局面。
不仅如此,长距离的煤炭运输还很容易受到天气影响。2008年夏,因为电煤紧缺,河北省最大限电负荷超过200万千瓦。2009年冬天,受强降雪天气影响,铁路、公路运力严重受阻,河北南部电网电煤库存用量曾一度不超过7天(安全值为15天),几乎酿成雪上加霜局面。
虽然全国不存在实质性“电荒”,但脆弱的电煤供应链随时引发的局部“电荒”却是不争的事实。怎么样才能解决这个“老天爷一个喷嚏,多个省份就会跟着感冒”的问题?特高压为咱们提供了一种新的选择。
▲特高压技术作为世界能源输送方式的一个重大变革,和航天、高铁技术一样,都是我国在“十一五”期间对世界工业作出的重大贡献。
特高压电网是指交流 1000千伏、直流±800千伏及以上的输电网络。1000千伏输电线路的自然输送功率约为现有500千伏输电线%左右,而且可节约线路走廊土地资源约三分之二,具有长距离、大容量、低损耗优势,能更好地满足国民经济对电力的需要。特高压已被列为国家中长期科技发展规划纲要的优先主题之一。
2009年1月6日22时,非常关注的我国第一个特高压输电工程———晋东南-南阳-荆门1000千伏特高压交流试验示范工程顺利通过168小时试运行,正式投入运行。这是世界上目前运行的电压最高、输送能力最大、代表最高技术水平的输变电工程。其凝聚的“世界之最”之多,史无前例,引起全球范围内的广泛反响。特高压实现了电力工业领域的中国制造向中国创造的伟大跨越。
今年1月6日,我国“十二五”期间的第一个特高压工程——— 从山西到湖北的二期输电线路真正开始启动,这标志着我国新一轮大规模的特高压输电网络建设已经拉开了序幕。
输电作为能源综合运输体系的重要组成部分,可承担起优化能源资源配置以及缓解其他运输手段压力的作用。中科院院士薛禹胜就曾感慨道:“特高压技术是世界能源输送方式的一个重大的变革,它和我国的航天技术、高铁技术一样,都是我国在‘十一五’期间对世界工业作出的重大贡献。”
晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程(以下简称晋荆线)投产运行后,每天由山西向湖北送电200万千瓦,日均送电量5000万千瓦时,相当于每天输送原煤2.5万吨。“这相当于给湖北送来了一个葛洲坝电站。”湖北省电力公司的负责人感叹道。
而对于水电比重较大的省份,特高压电网的“优化能源配置”作用更为显著。2009年枯水期,晋荆线首次承担“北电南送”的任务。当年1月至5月,晋荆线亿千瓦时,相当于向华中地区输送原煤近2万个车皮,实现就地转化原煤近116万吨。这32.66亿千瓦时的“北电南送”电量,四川按照32%的比例消纳了10.45亿千瓦时,极大地缓解了四川枯水期的供电压力。
到了丰水期,晋荆线又首次发挥了“南电北送”的作用,将四川的清洁水电送往华北地区。仅2010年5月至10月,四川送往华北电网的水电达37.6亿千瓦时,相当于节约标煤133.5万吨。
国家电网公司规划的“三纵三横”特高压骨干网架和直流输电工程一旦建成,可将“三西”煤电基地、内蒙古和河北风电基地、西南水电基地的电力送往京津冀鲁、华东、华中负荷中心,从而形成大规模“西电东送”、“北电南送”的能源配置格局。通过建设特高压电网,打造“输煤输电并举”的能源综合运输体系,使输电成为继公路、铁路、水路、航空和管道运输之后的“第六种运输方式”,“三西”地区输煤输电比例可望达到4∶1。
国家电网公司通过建设特高压电网,打造“输煤输电并举”的能源综合运输体系,使输电成为继公路、铁路、水路、航空和管道运输之后的“第六种运输方式”。
特高压的出现,显示出推动中国区域经济稳步的增长和促使形成协调发展新格局的力量。
在产煤大省山西,输煤与输电之间的这笔“经济账”,山西人算得越来越明白。相比于输煤,卖电对当地经济的拉动更大。根据测算,一吨煤外送和用于发电给山西带来的产值比为1∶4左右。特高压电网投运后,山西输送的电力功率可达300万千瓦,相当于一年就地消化标煤约700万吨。
建设特高压有利于我国煤炭产区的资源优势转化为经济优势,缩小区域差距。特高压建设在转变我国能源运输方式的同时,实现了电力产业布局的调整,为煤炭产区经济发展提供了机遇。对于煤炭主产区来讲,通过加大电站建设力度,加快发展输电,能够在一定程度上促进煤炭基地高的附加价值电力产品的出口,提高这些地区资源和生产要素的回报率,增加就业机会,提高居民收入,促进当地经济的发展,缩小地区之间的差距。测算表明,输煤输电两种能源输送方式对GDP的贡献比约为1∶6,就业拉动效应比约为1∶2。
对于特高压电网的“接受方”而言,也有人进行了输煤与输电的详细比算。以山西省送浙江省电力960万千瓦为例,对浙江省而言,变输煤为输电,至浙江后的落地电价较受端地区上网电价低约0.03元/千瓦时至0.10元/千瓦时,浙江省的电力供给成本能下降2.6%。从经济角度看,输电无疑是一项双赢选择。
以魏一鸣为首的一批能源专家,在共同编写的《中国能源报告战略与政策研究(2006)》中指出,消耗1吨标煤当量的电力与消耗17.3吨标煤当量的煤炭或消耗3.2吨标煤当量的石油,所创造的经济价值是相同的,这表明电力的经济效益最高。
四川省宜宾市市委常委、常务副市长徐进,将向家坝-上海±800千伏特高压直流输电示范工程的投运,看做宜宾市530万人民的骄傲。宜宾能源资源、矿产开发富集配套,潜力巨大,是西部理想的产业聚集地,但由于能源外送通道有限,其能源发展受到制约。只有实现电力外送,才能推动当地能源资源得到全面合理开发。向上工程落地宜宾,使宜宾有了特高压这一电力外送的“空中大走廊”,拥有了“水、陆、空”立体发展的优势和良好态势,为宜宾开启了能源新时代。 文/刘国生