綠色經濟對電網規劃和發展的影響

潘 霄, 侯玉琤,高 靖,王英旭，南 哲

(1. 國家電網公司駐澳大利亞辦事處，澳大利亞 悉尼 2000；2. 國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院，遼寧 沈陽 110015)

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綠色經濟對電網規劃和發展的影響

潘 霄1,2, 侯玉琤2,高 靖2,王英旭2，南 哲2

(1. 國家電網公司駐澳大利亞辦事處，澳大利亞 悉尼 2000；2. 國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院，遼寧 沈陽 110015)

綠色經濟是全球經濟發展的大勢所趨，是經濟社會可持續、科學、和諧發展的必由之路，是解決能源安全、環境保護和氣候變化等世界性問題的有效途徑。文中介紹了綠色經濟的基本概念和我國電網發展的現狀與面臨的挑戰，詳細分析了綠色經濟對電力工業發展、電力供應側結構、電力需求水平和分布、電網規劃和發展的深刻影響，并提出了一系列保障措施。對提高能源利用率、合理布局新能源比重、優化構建同步互聯電網起到重要的推動作用。

綠色經濟；電力發展；電網規劃

能源、環境和氣候變化是當今世界最熱門話題。世界各國已經把能源安全和環境問題提升到國家戰略高度。當前，世界經濟形勢錯綜復雜，在環境保護約束和氣候變化雙重挑戰情況下，許多國家把推動能源生產和消費革命作為振興經濟的重要手段，為全球經濟走出危機創造新的推動力和投資機遇。在這種背景下．探討綠色經濟對電網規劃和發展的影響具有重要意義。

1 綠色經濟概念

綠色經濟首先是由英國經濟學家皮爾斯1989年出版的《綠色經濟藍皮書》提出的，是基于可持續發展思想產生的一種以資源節約型和環境友好型經濟相結合的新型經濟模式[1]，是我國“十三五”五大發展理念之一“綠色發展”的物質基礎，是在我國生態環境問題日益突出，對人民生產生活影響日益嚴重的大背景下提出的[1-3]。

隨著我國人口和經濟規模不斷增長，化石能源帶來的環境問題日益突出。化石能源燃燒產生的大量二氧化硫、氮氧化物等污染物導致酸雨等環境污染，嚴重影響人們生產生活。2015年，我國480個城市開展降雨監測，出現酸雨的城市比重達22.5%，酸雨頻率平均為14%。燃燒排放大量煙塵等細顆粒污染物導致灰霾頻發，2015年，中國華北中南部至江南大部分地區霧霾日天數為50～100天，部分地區超過100天[4]。

綠色經濟作為資源消耗低、環境污染少、產品附加值高、生產方式集約的經濟模式，是相對于工業革命以來幾個世紀的傳統經濟發展模式的根本轉型，是21世紀世界經濟發展的必然趨勢[5-6]。

2 中國電網發展概況

2.1 電網發展現狀

a.電網規模持續快速擴大，電壓等級不斷提高。改革開放以來，我國經濟社會的快速發展帶動用電需求持續增長。2015年全社會用電量達到5 690 TWh，是1980年的19倍。發電裝機規模不斷邁上新臺階，2015年突破15.3 TW。為滿足電源大規模投產和用電負荷持續增長，我國電網規模不斷擴大，截至2015年底，全國電網220 kV及以上輸電線路回路長度、公用變電設備容量分別為60.9×104km和30.3 TVA，分別相當于1980年的20.3倍和96.2倍。我國輸電電壓等級不斷提高，最高輸電電壓已從新中國成立初期220 kV提高到現在1 000 kV[7]。

b.全國聯網格局基本形成，跨區輸電能力持續增強。隨著資源全國范圍內大規模優化配置的需求，我國基本形成各省電網實現交直流互聯，并形成了華北—華中、華東、東北、西北、南方五大同步電網，并加快區域間輸電通道建設，跨區輸電能力顯著增強。截至2015年底，全國跨區輸電能力達到1.55 TW，跨區送電量2 818 TWh[7]。

c.電網輸電水平、供電可靠性大幅提高。我國電網發展技術含量不斷提高，相繼建成1 000 kV特高壓交流、±800 kV特高壓直流示范工程，掌握了特高壓輸變電及其裝備制造等一大批處于國際領先水平、擁有完全自主知識產權的的核心技術和科研成果。通過加快城鄉配電網建設和改造，我國供電能力顯著增強，供電可靠性大幅提高。2015年城市用戶供電可靠率達到了99.971%，較“十二五”初提高了0.05%，農村用戶供電可靠率也達到99.935%，提高了0.14%[8]。

2.2 電網發展面臨的挑戰

a.電網建設整體滯后。建國以來，我國電力工業長期處于“重發輕供”狀態，供電網絡建設明顯滯后于電力電源建設。電網建設資金投入不足導致我國在特、超高壓和中低壓配電網“兩頭薄弱”問題十分突出。一方面，從相對偏遠的能源基地至東部負荷中心的遠距離大規模的特高壓輸電通道建設滯后，亟待加快；另一方面，配電網結構不合理，供電能力弱，特別是農網供電可靠性亟待提高。近年來，我國電網投資規模明顯加大，“十二五”期間全國電力工業投資將達到6.1萬億元，比“十一五”增長88.3%。其中，電源投資3.2萬億元、占全部投資的52%；電網投資2.9萬億元、占48%[9-10]。電網電源發展之間的矛盾得到一定緩解，但電網建設總體滯后的局面尚未得到根本改變。

b.用電需求增長和電網發展對電網提出更高要求。近年來，在中國經濟進入“新常態”，全國用電需求受經濟增速放緩影響也進入“中低速”增長的新階段。預計到2020年、2030年，我國全社會用電量將分別達到8×104TWh和11×104TWh，分別為2015年的1.4倍和1.93倍，其中“三華”(華北、華中、華東)是用電負荷中心，合計約占全國用電總量的65.1%和64.1%。而我國“十三五”期間電源主要布局在西部和北部能源資源富集區，用電需求增長和新增電源分布表明，未來我國跨省跨區域電力輸送規模將進一步增大，電力輸送距離進一步增加，為實現全國范圍內的資源優化配置，加強電網特高壓智能互聯工程建設迫在眉睫。

c.新能源消納困局亟需突破。到2015年底，中國風電、太陽能發電裝機已分別達到1.3 TW和0.42 TW，分別較2014年增加35.4%和69.7%，年發電量1 856 TWh和395 TWh，分居世界第一、二位[10]。而新能源資源富集地區負荷水平不高，總體市場空間有限，消納面臨著很大困難，2015年的棄風電量達到339 TWh，棄風率高達15%，風電平均利用小時數1 728 h，同比下降172 h[11]。區域性過剩和發展不平衡的矛盾困擾著新能源的持續健康發展。“十三五”期間，如何充分利用風能、太陽能富集地區的資源優勢，同時兼顧其開發方式的合理選擇，成為解決新能源消納困局的有效途徑。

3 綠色經濟對電力工業發展的影響

以綠色發展理念為核心的綠色經濟是關系整個能源供應及終端消費體系的巨大變革，電力行業作為未來能源互聯戰略體系中的中心環節勢必首當其沖。綠色經濟將直接影響電力工業的需求水平、電源布局結構、可再生能源發電技術，進而對中長期電網規劃與發展產生根本影響。

3.1 對電力消費的影響

綠色經濟理念主要影響電力需求分布和發電結構。據國際能源機構(IEA)研究，美國、歐洲、日本等發達國家的第二產業用電比例普遍維持在40%左右。而據我國國家能源局數據統計，由于我國經濟仍處于快速發展階段，2015年我國電力消費構成中第二產業約占全社會用電量的83.5%，且近幾年呈明顯上升趨勢，其中2000—2005年期間我國工業用電量占全社會總用電量的比重已經從71.8%上升到82.0%。第二產業特別是工業用電貢獻率不斷提高，重工業化趨勢更加明顯。相對“粗狂”的增長方式顯然不符合綠色經濟的發展方向，必須進行巨大和深遠的變革。另外，《能源發展戰略行動計劃(2014—2020年)》提出提高能效，實現向綠色低碳能源戰略轉型，而從世界范圍來看，提高電氣化水平是提高能效的有效措施，2015年我國終端能源消費中電能占比為27%，仍低于日本、法國等發達國家3%～5%，電能替代需求有較大增長空間。

3.2 對電力供應的影響

改革開放以來，以煤為主傳統的能源生產方式為我國經濟快速發展提供強有力的能源保障，但其所帶來的大氣污染問題日益突出，已使我國環境承載能力接近上限。推動綠色經濟是實現“能源—經濟—環境”的全面協調可持續發展的必然選擇。綠色經濟的特點要求電力供應要進一步提高效率和減少化石燃料電源比重。

根據我國發電能源資源分布情況，電力生產重心隨著資源開發的深入逐步西移北移，電源建設也趨向于大電源基地以提高能源利用效率實現集約高效開發。電源結構方面，逐步降低化石能源發電比重，特別是燃煤電廠的比重，取而代之為核電、水電和各種可再生能源、分布式發電。預計到2020年，我國水電、風電、太陽能發電裝機將分別達到3.4 TW、2.1 TW和1.1 TW，初步形成煤電、核電、可再生能源多輪驅動的現代電力供應體系。

4 綠色經濟對電網規劃和發展影響

綠色經濟對電網發展規劃有直接和間接的影響。直接的影響包括更為經濟高效地建設和運行電網，建設智能電網，發展綠色電網等；間接的影響包括適應負荷分布和結構的巨大變化而引起的電網變化，適應電源的規模、結構、分布等變化而帶來的電網變化[14]。

4.1 緩解環境約束壓力

我國東中部地區的霧霾主要由化石能源燃燒排放引起，該地區集中了全國75%的煤電，大氣污染排放是全國平均水平的5倍以上，全國104個重酸雨城市全部在東中部[12]。頻繁出現的重度霧霾，成為人民群眾的“心肺之患”，實現綠色經濟迫切需要嚴控煤炭消費總量，壓減煤電規模。按照《大氣污染防治行動計劃》和環保部、發展和改革委員會等六部委《京津冀及周邊地區落實大氣污染防治行動計劃實施細則》要求，京津冀、長三角等區域除熱電聯產外，禁止審批新建燃煤發電項目。遠期來看，環境治理要求一大批煤電退出市場運行，留下部分大容量煤電電源作為調峰調頻電源支撐電網，替之以本地氣電、核電和外來電，解決負荷中心用電需要。

4.2 加強能源集約高效規模開發

《能源發展戰略行動計劃(2014—2020年)》提出加快構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系，不但要力控能源消費總量、調結構，更要提高能源利用效率，依托西部、北部地區煤炭資源建設大型煤電基地，實現煤炭就地轉化，加快我國西南地區水電資源，華北、東北、西北地區陸上風能資源，西藏、西北、內蒙古地區太陽能資源，實現清潔能源的大規模送出，滿足東中部負荷中心地區用電需要，預計到2020年，清潔能源裝機占比由2014年的31.6%提高到2020年的39.3%，其中風電2.4 TW、太陽能1.5 TW、水電3.47 TW，煤電裝機占比由2014年的62.6%下降為2020年的54.3%。

4.3 推動構建同步互聯電網

實現綠色經濟客觀上要求調整供給側能源結構，解決清潔能源規模開發和消納的以下難題。一是我國水電、風電、光伏資源集中的西部北部地區，受本地負荷水平低、難以實現新能源發電就地消納，2014年，西南地區棄水近300 TWh，“三北”地區棄風100 TWh，西北地區棄光近25 TWh[13]，要求提高大規模新能源的外送消納能力；二是由于新能源出力隨機性、間歇性的固有特性，對電網的匯集傳輸能力、調峰調頻能力和轉移支援能力都提出更高要求。圍繞清潔能源開發布局，現有電網格局必須隨之調整，擴大同步互聯電網，實現清潔能源跨區域跨流域多能互補，改善風電、太陽能出力隨機性和間歇性，加強系統調峰能力和頻率特性，降低系統調峰需求，從而提升接納大規模清潔能源饋入的能力。另外，同步互聯電網還具有潮流轉移能力強，電壓穩定性好等特點，可以有效抵御嚴重故障、自然災害、外力破壞、網絡攻擊等，保障電網安全運行。

4.4 推進現代配電網建設

配電網是電力系統為用戶提供服務的一個重要組成部分和終端環節。隨著新能源、分布式電源、電動汽車、儲能裝置快速發展，終端用電負荷呈現增長快、變化大、多樣化的新趨勢，配電網由“無源”變為“有源”，潮流由“單向”變為“多向”，加快配電網轉型升級的任務非常緊迫。

根據國家發改委《配電網建設改造行動計劃2015—2020年》，“十三五”期間配電網建設改造投資不低于2萬億元，其中“支持新能源及多元化負荷接入”分別被列為重點任務之一。新能源及多元化負荷接入等技術的廣泛應用將大幅提升配電網接納新能源、分布式電源及多元化負荷的能力。探索以配電網為主要整合平臺，建立以多樣化能源為支撐，能源管理優化互補為手段的綜合能源供應體系，實現能源與信息雙向互動，逐步建成以復合式能源為核心、高度融合“互聯網+”的公共服務平臺，實現友好開放、靈活互動的現代配電網。

5 保障措施

5.1 深化電力供給側改革

完善電力市場建設緊密圍繞國家能源戰略，深化電力供給側改革，堅持社會主義市場經濟改革方向，使市場在資源配置中起決定性作用和更好發揮政府作用，按照打破壟斷、引入競爭、提高效率、降低成本、優化資源配置、促進能源發展的原則，建立統一開放、競爭有序的現代電力市場體系。逐步深化和完善電力價格改革和形成機制，通過更有效的市場化方式保障電力的穩定供應。

5.2 加強電網整體規劃引導作用

我國在清潔能源供給與消費上天然存在著逆向分布的特征，因此要實現清潔能源的大規模開發利用，必須解決清潔能源當地消納能力不足以及無法大規模向外輸送的難題。此時，需要樹立“頂層設計”的系統性思維，摒棄原有“各自為政”單純“擴張保供”的發展思路，對現有的能源管理體制進行改革，以體制創新促進技術創新與商業模式創新，從而促進能源系統的良性循環運行，為能源行業注入持久活力。另外，需要針對各地能源分布特點、用能情況以及社會經濟條件，把能源發展與政治、經濟、社會、環境的發展統籌協調起來，進行整體結構框架設計，推動能源消費與能源供給良性互動，技術創新與商業模式創新共同出力，能源供給結構調整與發展模式變革協同共進，從而建立能源系統與信息系統有效耦合的能源互聯網絡體系，從根源上解決能源行業現存的結構性失衡問題。

5.3 加快開放配電售電市場，加大綠色電力投資力度

破除自然壟斷機制壁壘，降低配電、售電準入門檻，加大市場開放力度，扎實貫徹平等準入、公平待遇原則，允許非公有資本進入電力行業和售電領域，引入靈活的競爭性機制，對其中的仍實行自然壟斷的部分業務，積極推進多元化投資模式，并以非公有資本參股等方式進入；對其他非核心業務，將允許非公有資本獨資、合資、合作、項目融資等方式有序進入。完善政府在特定行業中特許經營制度，進一步規范招投標制度細則，積極支持非公有資本參與城鎮配電網等市政公用事業建設和基礎設施的投資運營。

5.4 推進科技創新，緩解電力發展“瓶頸”制約

科技創新是促進能源安全的重要保障，長遠來看也是解決能源發展瓶頸的有效途徑。綠色經濟節約優先的能源戰略就是要以科技創新為主線，始終將技術進步發展貫穿于能源生產、傳輸、消費等各個環節。政府在對能源科技創新進行統一協調的同時，明確政府、科研部門、電力企業在能源科技創新中產、學、研各領域的定位及相互關系。在能源科技創新不同銜接階段，強化企業科技創新主體作用，鼓勵企業加大資金投入，完善企業科技平臺、政府基礎設施、社會資源平臺建設和整合共享。調查研究能源各領域與國際先進水平差距，在科技水平較低，發展相對落后的重點領域行業，給予政策傾斜，促進科技水平的穩步提高。發揮在可再生能源技術研發的有利基礎，重點加強風力、太陽能光伏發電整機制造水平和科技含量，以及在生物質燃料、儲能電池等領域的科技創新，爭取在新能源創新中取得突破。

6 結束語

大力推行綠色經濟是我國未來經濟可持續、科學、和諧發展的必由之路。綠色經濟對經濟和社會發展的影響是全方位的，將深刻地影響到電力供給側水平、分布、結構，電源的效率提高、合理布局、新能源的比重、核電的發展、水資源的利用、煤炭資源的開發與利用等諸多方面；將深刻地影響電網的發展方向、遠距離輸電網的比重、大電網合理規模和結構、智能電網的發展方向和重點、城市與農村電網的發展趨勢。

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Influence of Green Economy on Power Grid Planning and Development

PAN Xiao1,2, HOU Yucheng2，GAO Jing2，WANG Yingxu2，NAN Zhe2

(1.State Grid Australia Representative Office, Sydney 2000,Australia;2.State Grid Liaoning Electric Power Company Limited Economic Research Institute, Shenyang, Liaoning 110015，China)

Green economy is the general trend of global economic development,which is the inevitable path for the sustainable,scientific and harmonious development of China’s economy and society.It is the effective way to solve a series of the worldwide problems such as the energy security,environmental protection and climate change.This paper briefly introduces the current situation of the basic concept of green economy and China’s power grid development and the challenges.The profound impact of green economy on power industry development,power supply structure,power demand level and distribution.Power grid development planning is analyzed in detail.A series of measures is put forward and play a positive role in improving the energy utilization,adjusting reasonably renewable energy ratio and optimizing the construction of synchronous interconnected power grid.

green economy；electric development；power grid planning

F426.61

A

1004-7913(2017)05-0006-04

遼寧省“十三五”規劃前期重大課題研究項目(2015FGGH008);國家電網公司2015年度軟科學獲獎項目(2016311G05)

2017-03-01)

潘 霄(1981)， 男，博士，高級工程師，從事能源、電力領域研究及規劃工作。