“十二五”對于能源行業(yè)來說是一個十分特殊的時期，在這個國民經(jīng)濟發(fā)展五年規(guī)劃期內(nèi)，能源領域居然缺失了國家級的“十二五”全國電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。導致這種不正常情況發(fā)生的原因，從技術層面看主要有兩條：一是由于對交流特高壓和智能電網(wǎng)的本質(zhì)缺乏深刻認識，因而未能對我國電網(wǎng)的發(fā)展方向形成統(tǒng)一看法；二是出現(xiàn)了一些似是而非的電網(wǎng)規(guī)劃理論，干擾了“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃的編制。
本文在反思“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃教訓的基礎上，通過分析、澄清兩個被淡化和曲解的電網(wǎng)規(guī)劃基本原則，對“十三五”是否發(fā)展交流特高壓電網(wǎng)、怎樣建設智能電網(wǎng)、以及如何把握我國電網(wǎng)的發(fā)展方向等問題，提出了個人的意見和建議。
兩個需要澄清和堅持的基本原則
分區(qū)平衡和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理，這是電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃需要遵循的兩個最基本的原則。這兩個原則，凝聚了電網(wǎng)規(guī)劃理論的真諦，是確保電網(wǎng)安全性和經(jīng)濟性的法寶，也是識別電網(wǎng)規(guī)劃真?zhèn)螌＜业脑嚱鹗６嗄陙碓陂_展高電壓、大容量、遠距離輸電規(guī)劃建設的時候，由于缺少辯證思維，這兩個原則一定程度上被曲解或淡化了。
（一）分區(qū)就近平衡是電網(wǎng)最理想的供電模式
安全、經(jīng)濟是對電網(wǎng)最重要，也是最基本的要求。一個電網(wǎng)電壓層次越多，電力的輸送距離越遠，則其電能的損耗和安全風險也越大。電網(wǎng)中用戶的用電電壓實際上是很低的，絕大多數(shù)用戶只有0.4千伏，少數(shù)工業(yè)用戶達到10千伏，但也只有500千伏超高壓的五十分之一。分區(qū)就近平衡，意味著電網(wǎng)的電源布局均勻，電壓等級低、層次少，電力輸送距離短，導致的結(jié)果是電網(wǎng)的電能損耗小、投資省、供電可靠性高，對環(huán)境的影響也小。顯然，這是一種最理想的供電模式。
有一種觀點認為，由于我國能源資源分布不均，需要在更大范圍內(nèi)優(yōu)化資源配置，因此分區(qū)平衡的原則過時了。這種觀點的錯誤在于它未看清問題的本質(zhì)，混淆了兩個不同層次的概念。事實上“分區(qū)平衡”反映的是電網(wǎng)技術特性的具體要求，而“在更大范圍優(yōu)化資源配置”反映的則是經(jīng)濟發(fā)展的一般要求，兩者不僅不矛盾，而且還有內(nèi)在的相輔相成性。實現(xiàn)能源資源在更大范圍優(yōu)化配置的方式，不僅包括在煤炭基地建電廠實施遠距離輸電的方式，也包括將煤碳遠距離運到負荷中心建電廠的方式。對于電網(wǎng)而言，為了降低安全風險和提高能源利用率，只要條件允許后者始終優(yōu)于前者。“電從身邊來”是電網(wǎng)求之不得的結(jié)果，而“電從遠方來”則是一種不得已的選擇。只有當就近平衡的路全部被堵死后，遠距離輸電才具有合理性。
不可否認，電網(wǎng)的發(fā)展由于受到自然條件的種種限制，呈現(xiàn)出電壓等級越來越高，電壓層次越來越多，輸電距離越來越遠，輸電成本越來越高，以及環(huán)境代價越來越大的傾向。但如何面對這種情況，是任其發(fā)展甚至人為地強化它，還是充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)造性，去改變或緩解它，兩種觀念和行為代表了兩種不同的電網(wǎng)發(fā)展路線，前者是傳統(tǒng)電網(wǎng)的發(fā)展路線，后者是現(xiàn)代電網(wǎng)，即智能電網(wǎng)的發(fā)展路線。智能電網(wǎng)注重分布式電源和微電網(wǎng)建設，具有小型、分散、多元的特點。分區(qū)平衡的原則在這里不僅沒有過時，而且達到了一個更高的水平。“就低不就高、就近不就遠、就簡不就繁”無疑是電網(wǎng)建設的“歸真返璞”。
“十三五”電網(wǎng)規(guī)劃要辯證地理解和堅持分區(qū)平衡的原則，通過客觀、科學、全面、深入的技術經(jīng)濟論證，確定每個省和每個區(qū)域電網(wǎng)接受遠距離送入電力的合理容量。
（二）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理是降低電網(wǎng)脆弱性的根本途徑
電網(wǎng)具有天生的的脆弱性，這種脆弱性是由電網(wǎng)的技術特性和物理結(jié)構(gòu)決定的。從內(nèi)在的要求看，一個電網(wǎng)時時刻刻需要保持全網(wǎng)功率的平衡，以及功角、頻率和電壓的穩(wěn)定，這種平衡和穩(wěn)定在各種能量轉(zhuǎn)化和電與磁的瞬息變化中實現(xiàn)，對電網(wǎng)運行條件十分敏感，哪怕是一個小事故只要處理不當，亦可導致整個電網(wǎng)運行的瓦解。從外部特征看，電網(wǎng)在地域上覆蓋范圍廣闊，而且?guī)缀跬耆┞对诖笞匀恢校粋�大電網(wǎng)各種電壓等級的輸電線路可以綿延幾萬千米，發(fā)變電設備遍及山區(qū)平原，即使一定程度提高建設標準，也難以免受各種自然災害以及人為的破壞。電網(wǎng)的這兩種脆弱性，前者可稱作“電氣脆弱性”（即電網(wǎng)的“電氣完整性”容易受到破壞）；后者可稱作“物理脆弱性”（即電網(wǎng)的“機械完整性”容易受到破壞）。顯然，電網(wǎng)的“機械完整性”遭到破壞而危及電網(wǎng)安全，最終是通過電網(wǎng)的“電氣完整性”相應受到破壞表現(xiàn)出來的。因此，可以說電網(wǎng)的物理脆弱性是危及電網(wǎng)安全的外因，電氣脆弱性是內(nèi)因，外因通過內(nèi)因而起作用。
分析和認識電網(wǎng)的脆弱性問題，可以得出如下結(jié)論：第一，電網(wǎng)的脆弱性與生俱來不可能被完全克服，因此電網(wǎng)的安全風險永遠不會消失。第二，電氣脆弱性是造成電網(wǎng)安全風險的根源和主導因素。第三，電網(wǎng)越大越復雜，其脆弱性越強，脆弱性與電網(wǎng)的電壓等級無關。
盡管電網(wǎng)的脆弱性不可克服，但其強度卻可以通過人為的努力降低。由于電網(wǎng)的脆弱性是由電網(wǎng)的技術特性和物理結(jié)構(gòu)決定的，因此，降低脆弱性的根本途徑就是通過科學、精心的規(guī)劃，構(gòu)建最合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。可采取的措施很多，如合理控制同步電網(wǎng)規(guī)模；盡量避免電磁環(huán)網(wǎng)；受端電網(wǎng)建設足夠的支撐電源；同一走廊遠距離送入受端電網(wǎng)的功率比例恰當；電源分散接入電網(wǎng)；分層分區(qū)簡化電網(wǎng)結(jié)線；盡量避免交直流輸電線路并聯(lián)運行等。其中最重要的是合理控制同步電網(wǎng)的規(guī)模和分層分區(qū)簡化電網(wǎng)結(jié)線這兩條，因為這是降低電網(wǎng)脆弱性，盡可能將安全風險限制在較小范圍內(nèi)的基本前提。從現(xiàn)實的情況看，我國的區(qū)域電網(wǎng)以及省級電網(wǎng)都已具有相當大的規(guī)模，在此基礎上構(gòu)建三華交流特高壓同步電網(wǎng)只會強化電網(wǎng)的脆弱性，是不明智和不可取的。
不應再堅持發(fā)展交流特高壓電網(wǎng)
應不應該發(fā)展交流特高壓電網(wǎng)，這是至今仍在激烈爭論的一個重大問題。“十二五”沒有解決好這個問題，導致了 “十二五”全國電網(wǎng)規(guī)劃出不了臺。顯然，這個問題也是做好“十三五”電網(wǎng)規(guī)劃無法回避的一個帶根本性的問題。很難想像在這個問題仍然沒有一個科學結(jié)論的情況下，能夠提出一個具有指導意義的“十三五”電網(wǎng)規(guī)劃。
（一）交流特高壓技術不具有原創(chuàng)性
用不斷提高電網(wǎng)電壓的辦法來擴大和發(fā)展電網(wǎng)（本文提到的“電網(wǎng)電壓”均指電網(wǎng)的最高等級電壓），這是世界各國電網(wǎng)走過的共同道路，也是傳統(tǒng)電網(wǎng)遵循的發(fā)展路線。一般的規(guī)律是電網(wǎng)電壓按1.5～2.5倍的關系向上提升，每提高一個電壓等級大約需要經(jīng)過20～30年時間。
但是，電網(wǎng)電壓的提高并不是無止境的。早在上世紀60年代末至80年代初，世界上就曾經(jīng)出現(xiàn)過一股“交流特高壓熱”。美國、前蘇聯(lián)、日本、加拿大、意大利等國家都進行了交流特高壓輸電的可行性研究和相關規(guī)劃，但只有前蘇聯(lián)于上世紀80年代建成了長約900千米、電壓為1150千伏的特高壓輸電線路，并于1985年到1992年運行了6年后降壓為500千伏運行。日本于上世紀90年代建成約427千米、電壓為1000千伏的特高壓輸電線路，但至今仍降壓為500千伏電壓運行。從那股“交流特高壓熱”至今40多年過去了，由于三方面原因：一是交流特高壓輸變電設施對環(huán)境產(chǎn)生的影響比超高壓大得多，受到公眾普遍抵制；二是工程造價昂貴，投資效益差；三是技術上使電網(wǎng)變得更復雜，強化了電網(wǎng)的脆弱性；加之直流技術已經(jīng)解決了電力的遠距離大容量輸送問題等原因，各國早已調(diào)整了自己的技術路線，放棄了繼續(xù)發(fā)展交流特高壓的目標。歐洲電網(wǎng)自上世紀50年代出現(xiàn)400千伏電壓等級至今已60余年，盡管其電網(wǎng)電壓比我國普遍采用的500千伏還低100千伏，但卻一直保持不變，今后更不可能再提高。說明電網(wǎng)每過20～30年就要出現(xiàn)一個新的更高電壓等級的規(guī)律不適合電網(wǎng)發(fā)展到超高壓后的情況。
交流特高壓不僅是電網(wǎng)傳統(tǒng)路線的產(chǎn)物，而且是被發(fā)達國家早已拋棄的技術，是“別人嚼過的饃”，不具有原創(chuàng)性，也不具有在全世界推廣的生命力。因此，在2014年6月的兩院院士大會上，理所當然沒有被列入建國以來重大基礎理論創(chuàng)新和科技發(fā)明創(chuàng)造名錄之中（見習近平總書記在大會上講話）。
至于國際上一些人對交流特高壓的喝彩，是不足掛齒的。因為在交流特高壓這個賽場上，只有中國一名競技員，中國創(chuàng)造的紀錄，制定的標準，都是世界第一，很難說看臺上傳來的不是倒彩聲。口頭上的奉承說明不了問題，如果中國的交流特高壓技術也能像高鐵那樣走出國門，在其他國家的土地上生根開花，那才是真正的肯定和喝彩。遺憾的是除中國外，世界上不可能再有第二個國家會真正發(fā)展交流特高壓電網(wǎng)。那種認為世界已經(jīng)進入了建設交流特高壓電網(wǎng)新紀元的論斷，純粹是一種主觀臆想。
（二）交流特高壓電網(wǎng)與智能電網(wǎng)本質(zhì)上具有排斥性
如果說歐美等發(fā)達國家在上世紀80年代即放棄了交流特高壓，那么，在世界已經(jīng)進入智能電網(wǎng)建設時代的今天，中國更沒有理由發(fā)展交流特高壓，尤其是交流特高壓電網(wǎng)，因為智能電網(wǎng)的建設必然導致對交流特高壓電網(wǎng)的否定。
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