有兩個(gè)問題給我的深刻印象:一個(gè)是在20世紀(jì)60年代,當(dāng)時(shí)我在水利電力部工作,有人問我水和電兩個(gè)東西那個(gè)重要,我當(dāng)時(shí)說水和電都重要。水離不開電,電也離不開水。城市和農(nóng)村日常使用自來水,沒有電就沒有水;現(xiàn)在發(fā)電無論是水電、火電、核電也都離不開水,沒有水就發(fā)不成電。中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)主席宋健剛剛在全球生態(tài)管理大會(huì)上作了一個(gè)報(bào)告,題目是《水,而不是石油是中國最珍貴的液體》。另一個(gè)問題是在20世紀(jì)90年代,當(dāng)時(shí)我在能源部工作,有人問我能源中石油和電力哪個(gè)重要,我當(dāng)時(shí)就說石油和電力都重要,我們的生產(chǎn)生活既離不開石油,也離不開電力。2003年“非典型性肺炎”襲來,由于我們的城市有水、電力和天然氣的供應(yīng),我們的生活照常運(yùn)轉(zhuǎn),如果沒有水、電力和天然氣的安全供應(yīng),我們就得從城市撤退。這就是說任何一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高,都離不開類型適當(dāng),數(shù)量充足和價(jià)格合理的能源供應(yīng)。
一、 電力供應(yīng)安全是中國最重要的能源安全問題
在我國談到能源安全都認(rèn)為能源安全就是石油安全,或者說能源安全的核心是石油安全。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)發(fā)達(dá)國家的石油和天然氣居其能源結(jié)構(gòu)的主體地位,對(duì)這些國家來說,能源安全就是石油安全,石油安全成為一個(gè)世界性的敏感話題。但是中國的情況與世界大多數(shù)國家特別是大多數(shù)發(fā)達(dá)國家有很大的不同,中國應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己的情況制訂自己的能源安全戰(zhàn)略,這就是電力供應(yīng)安全是中國最重要的能源安全問題,電力至少要與油氣并列為兩大能源安全問題。
中國有什么特殊性呢?
1、 中國的能源結(jié)構(gòu)不以油氣為主,而以煤炭為主。對(duì)中國來說石油安全在能源安全中的影響相對(duì)較多,而能源對(duì)環(huán)境的影響就更加突出。即使到21世紀(jì)中葉,中國對(duì)世界市場(chǎng)石油進(jìn)口的依賴度超過50%時(shí),仍然可以說在能源上中國以自給為主。
2、 中國是一個(gè)人口眾多、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱的發(fā)展中國家。這意味著發(fā)展初期必然有較高的能源(和石油)消費(fèi)彈性系數(shù);另一方面,特別是發(fā)展的中后期,又有相當(dāng)大的節(jié)能(油)潛力。
3、 中國是一個(gè)向成熟的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過渡的“轉(zhuǎn)型國家”。在成熟市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)國家里所采取的安全對(duì)策可以成為我們的借鑒,但在應(yīng)用時(shí)又必須符合“過渡期”的特點(diǎn)。
4、 中國電源結(jié)構(gòu)以煤電為主,其余為水電、核電和可再生能源發(fā)電。電力將污染最嚴(yán)重的煤炭轉(zhuǎn)化成最干凈的能源電力,為在發(fā)電領(lǐng)域節(jié)約油氣資源,并且在可能條件下替代油氣作出了貢獻(xiàn)。
能源安全是一個(gè)很廣泛的概念,石油供應(yīng)安全果然是最重要的內(nèi)容,但是還應(yīng)該包括其他能源的供應(yīng)安全,特別是天然氣和電力,還包括能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。中國的石油主要應(yīng)用在交通領(lǐng)域,不象發(fā)達(dá)國家那樣廣泛,石油還可以采用建立戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備,國內(nèi)油田緊急增產(chǎn)能力,緊急石油替代和需求限制等措施來保證石油供應(yīng)安全。中國的電力是應(yīng)用最廣泛的能源,涉及國民經(jīng)濟(jì)所有的領(lǐng)域和人民生活的各個(gè)方面,與現(xiàn)代生活貼得最近,電力供應(yīng)不同于石油,是發(fā)電、輸電、供電同時(shí)完成的,電力供應(yīng)的可靠性成為直接影響老百姓和工商業(yè)活動(dòng),第三產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的重要問題,對(duì)于中國來說電力供應(yīng)安全是最重要的能源安全問題。
二、 影響電力安全的因素
任何一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高都離不開能源供應(yīng)。中國自改革開放以來,經(jīng)濟(jì)的高速度發(fā)展,是以充足的能源供應(yīng)為后盾的。1980年至2000年間,中國人均能耗增長(zhǎng)了50%,人均石油消耗增加了一倍,中國在世界能源消費(fèi)總量及分品種能源消費(fèi)中的比例不斷上升。特別以電力和石油增長(zhǎng)尤為迅速,近幾年的電力增長(zhǎng)率大大高于GDP的增長(zhǎng)率,石油的增長(zhǎng)率幾乎與GDP的增長(zhǎng)率持平。中國自1993年成為石油純進(jìn)口國以來,中國已成為世界上石油消費(fèi)和進(jìn)口最快的國家,目前,中國石油對(duì)外依賴率已達(dá)40%左右,中國對(duì)外石油依賴不斷上升,石油安全具有內(nèi)外部?jī)煞N因素。中國電力的增長(zhǎng)雖然比石油快,但中國電力主要依靠國內(nèi)能源轉(zhuǎn)化,對(duì)外的依賴不大,今后我國有可能要從俄羅斯、蒙古等國家進(jìn)口電力,對(duì)外電力依賴率不會(huì)很大,電力安全主要是內(nèi)部因素。
影響電力安全的因素可以分為兩個(gè)方面,一是電源不足,造成缺電的電力危機(jī);二是電網(wǎng)薄弱,運(yùn)行、調(diào)度失誤,造成停電事故。
電源不是造成缺電的電力危機(jī),在發(fā)展中國家相當(dāng)普遍,我國在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代長(zhǎng)期缺電,改革開放以后經(jīng)過多年的努力,到1997年解決了全國嚴(yán)重缺電,但從2003年開始又經(jīng)歷了幾年缺電,缺電是電力安全的一種表現(xiàn),而且延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。發(fā)達(dá)國家和轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)國家一般不缺電,電力安全情況比較好,但近年來由于電力體制改革措施不擋,造成缺電。突出的例子是美國加州,由于在電力體制改革中采用單一購買機(jī)制,在缺電情況下,發(fā)電廠競(jìng)價(jià)上網(wǎng),上網(wǎng)電價(jià)急劇上漲,終端用戶電價(jià)固定不復(fù),造成電網(wǎng)公司巨額虧損就,擾亂了正常的生產(chǎn),生活秩序,前后經(jīng)歷了一年多時(shí)間才克服了危機(jī)。
電網(wǎng)薄弱,運(yùn)行、調(diào)度失誤,自然災(zāi)害,造成停電事故,危及電力安全。近年來世界停電事故頻發(fā),給事故發(fā)生地區(qū)的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來很大影響,同時(shí)也給我國電力安全敲響了警鐘。
2003年8月14日,電網(wǎng)故障造成美國紐約市曼哈頓首先發(fā)生大面積停電,繼而影響到美國東部和加拿大部分地區(qū)。這次歷史上最大規(guī)模的停電給成千上萬的市民的工作,生活造成了損失。
2003年8月28日,英國倫敦和英格蘭東南部部分地區(qū)突發(fā)重大停電事故,倫敦近三分之二地鐵和部分列車停運(yùn)。
2004年6月29日,來自印度尼西亞的天然氣供應(yīng)突然中斷,造成新加坡全島突然發(fā)生長(zhǎng)達(dá)一小時(shí)的大面積停電事故。
2004年11月18日,西班牙首都馬德里市中心以及南部地區(qū)因變電站發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致大面積停電,25萬市民處于黑暗之中。
2005年8月25日,颶風(fēng)“卡特里娜”襲擊美國人口稠密的佛羅里達(dá)州東南岸地區(qū),導(dǎo)致供電中斷,200萬人陷入黑暗世界。
2005年12月26日,加拿大魁北克省西南部遭遇1998年以來最嚴(yán)重的暴風(fēng)雪,7萬用戶失去電力供應(yīng)。
2006年5月25日,由于變電站事故造成俄羅斯首都莫斯科大停電,給莫斯科的工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動(dòng)和交通運(yùn)輸造成不利影響。
2006年7月17日,由于天然及電網(wǎng)調(diào)度等人為原因,紐約東部昆斯區(qū)及一個(gè)機(jī)場(chǎng)的兩個(gè)航站樓發(fā)生停電事故,直到8月18日才全部恢復(fù)電力供應(yīng),成為紐約歷史上最嚴(yán)重的一次停電事故。
2006年8月14日早晨,由于一家建筑公司的起重船吊臂壞了跨河輸電線,造成東京、千葉和神奈川兩縣共139.1萬個(gè)用戶蒙受停電之苦。
2006年9月24日,由于電網(wǎng)故障,巴基斯坦發(fā)生全國大停電。全國70%以上的居民受到停電影響,數(shù)百萬人無電可用。巴基斯坦最大的城市、經(jīng)濟(jì)中心卡拉奇受停電影響最大。這是巴基斯坦近5年來所遭遇的最嚴(yán)重的停電事故。
2006年11月4日,由于德國的一起電網(wǎng)事故,引發(fā)西歐的法國、德國、意大利、比利時(shí)和西班牙等西歐國家遭遇大停電事故,約1000萬人受停電影響,法國有500萬人受影響,是近30年來最嚴(yán)重的停電事故。
從上面對(duì)世界停電事故的分析可以看到,造成停電的原因是多種多樣的,除了電網(wǎng)不夠堅(jiān)強(qiáng)之外,人為破壞和自然災(zāi)害也是造成停電事故的重要原因。中國面臨著非常嚴(yán)峻的電力安全挑戰(zhàn),外國發(fā)生過的電力安全事故,在中國同樣存在,而且可能有過之而無不及,如中國東南沿海的熱帶風(fēng)暴和颶風(fēng),對(duì)電力設(shè)施的破壞也是非常突出的;中國應(yīng)當(dāng)建立長(zhǎng)期、全面、有效的電力安全體系。
三、 中國電力安全的保障措施
在中國的改革開放大潮中,中國電力工業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,中國已擁有世界第二大電力工業(yè)。從中國的自身的情況來看,經(jīng)過努力可以弱化甚至消除某些不安全的因素,爭(zhēng)取建立一個(gè)長(zhǎng)期、全面、有效的電力安全體系。這種努力可以概括為以下幾個(gè)方面。
1. 加強(qiáng)電力可靠性管理,保證發(fā)電、輸電、配電設(shè)施的可靠性。為了保證供電的可靠性,無論是發(fā)電還是輸配電設(shè)施都應(yīng)當(dāng)有充足的備用能力。中國在電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)中只有分省、分網(wǎng)的裝機(jī)容量和統(tǒng)調(diào)最大的統(tǒng)計(jì),無法計(jì)算分省、分網(wǎng)的備用率,這是我國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)中的一大問題。另一個(gè)問題是,在中國歷史上由于長(zhǎng)期缺電,為了彌補(bǔ)電力缺口,往往靠提高發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)來增加發(fā)電量,由于用煤電發(fā)電設(shè)備高利用小時(shí)數(shù)來測(cè)算標(biāo)桿電價(jià),因此所有的燃煤發(fā)電廠都要求達(dá)到較高的利用小時(shí)數(shù),以保證其有足夠的收入和利潤(rùn),這種發(fā)電機(jī)組的高利用小時(shí),不能保障電力供應(yīng)和留有充分備用。所以為了提高供電可靠性,保證電量安全供應(yīng),要下決心解決好這兩個(gè)問題。
2. 加強(qiáng)電力中長(zhǎng)期規(guī)劃和區(qū)域電力規(guī)劃,是保證電量安全的重要措施。電源、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是否合理,電力運(yùn)行是否安全可靠,調(diào)度能否適應(yīng)電力市場(chǎng)發(fā)展的需要,電力規(guī)劃是基礎(chǔ)。因此,必須強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一規(guī)劃,科學(xué)規(guī)則。這既是我國多年來的成功經(jīng)驗(yàn),也是許多國家大停電事故得出的教訓(xùn)。
為了安全供電不僅要有全國的電力規(guī)劃,還要編制分區(qū)(即分網(wǎng))的電力規(guī)劃。目前區(qū)域電力規(guī)劃已成為國家宏觀調(diào)控的重要手段。隨著我國從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的逐步推進(jìn),要促進(jìn)地區(qū)間的協(xié)調(diào)發(fā)展,提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力,也必須重視強(qiáng)化區(qū)域電力規(guī)劃。在制訂區(qū)域電力規(guī)劃時(shí)要注意兩個(gè)問題:一是規(guī)劃內(nèi)容不是一撐不變的,區(qū)域電力規(guī)劃作為客觀調(diào)控的一個(gè)手段,區(qū)域電力規(guī)劃內(nèi)容也應(yīng)隨政府職能轉(zhuǎn)變和市場(chǎng)化程度的提高而變化,可以因時(shí)因地而宜,不是一成不變的。二是電力規(guī)劃的發(fā)展目標(biāo)和空間應(yīng)有彈性,由于未來市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、自然條件等方面會(huì)遇到多種不確定因素,不能將其發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展空間定得過死,將原來過于具體的剛性電力規(guī)劃轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)變能力較強(qiáng)的彈性電力規(guī)劃,防范各種風(fēng)險(xiǎn)和被動(dòng)的境況。
3. 電源建設(shè)要適當(dāng)超前發(fā)展,逐步提高電源備用率,以保障電力供應(yīng)安全。首先應(yīng)在保障電力供應(yīng)總量的基礎(chǔ)上,努力實(shí)現(xiàn)煤炭發(fā)電先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,加快超臨界,超超臨界燃煤機(jī)組開發(fā)利用,加快超臨界循環(huán)流化床和整體煤氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的研究,發(fā)展?jié)崈舻拿弘姙橹?,核電、水電為輔的多元電力生產(chǎn)體系,保障電力供應(yīng)安全。還要積極推進(jìn)可再生能源和其他新能源發(fā)電,以期逐步替代傳統(tǒng)能源,從長(zhǎng)遠(yuǎn)逐漸改變能源供給的構(gòu)成。對(duì)于一些重要的場(chǎng)合,比如大學(xué)、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、高檔酒店,要建設(shè)熱電聯(lián)產(chǎn)或樓宇熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng),以提高供電的可靠性。
4. 提高電力輸送技術(shù)、完善電網(wǎng)安全措施,是電力安全供電的重要保障。我國電網(wǎng)建設(shè)滯后,是影響電力安全的重要因素。要加快輸電和配電網(wǎng)的建設(shè),在有條件的情況下,應(yīng)適當(dāng)加快推廣應(yīng)用靈活交流輸電(FACTS)技術(shù),緊奏型輸電技術(shù),采取先進(jìn)的無功功率補(bǔ)償手段(STATCH),實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電功率潮流的靈活控制大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平要研制開發(fā)應(yīng)用實(shí)時(shí)在線快速解列裝置,進(jìn)一步完善電網(wǎng)安全的技術(shù)手段,保證系統(tǒng)穩(wěn)定,保障電力工業(yè)安全。
5. 堅(jiān)持統(tǒng)的一調(diào)度,建立事故應(yīng)急處理機(jī)制,保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。統(tǒng)一調(diào)度是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件。電網(wǎng)調(diào)度的第一要?jiǎng)?wù)是協(xié)調(diào)發(fā)電、輸電、配電和用電之間的關(guān)系,保證電網(wǎng)的安穩(wěn)定運(yùn)行,保證向用戶可靠供電。各級(jí)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)嚴(yán)格執(zhí)行《電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例》和《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》,加強(qiáng)“三道防線”建設(shè)。電力用戶要積極參與節(jié)約用電和電力需求側(cè)管理;在缺電或事故狀態(tài)下,要積極參與需求的響應(yīng)。
綜上所述,能源安全是一個(gè)很廣泛的概念,同樣電力安全也是一個(gè)廣泛的概念,不僅發(fā)電、輸電、配電各環(huán)節(jié)的安全、煤電、水電、核電各種電源的安全,還有用于發(fā)電的各種一次能源如煤炭、石油、天然氣供應(yīng)的安全,能源運(yùn)輸如鐵路、水運(yùn)、管道運(yùn)輸?shù)陌踩?,其他如煤電等化石燃料電廠的污染治理等都會(huì)影響電力的安全。除此之外,還有天氣、氣候變化,酷熱、嚴(yán)寒、颶風(fēng)等其他惡劣氣候,干旱少,雨不僅會(huì)影響水電站的發(fā)電,而且會(huì)危及煤電、核電的發(fā)電。所以涉及電力安全的問題很多,有的可以采取防范措施,有些自然災(zāi)害還難以防范。為了應(yīng)對(duì)中國電力安全的挑戰(zhàn),必須建立一個(gè)長(zhǎng)期、全面、有效的電力安全體系,首先要從電力系統(tǒng)內(nèi)部做起,提高發(fā)電、輸電、配電的備用率,提高可靠性,提高各種抵抗自然災(zāi)害和人為災(zāi)害的能力。
作者:中國能源研究會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)主任 朱成章
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