我國電網目前已成為世界上電壓等級最高、系統規模最大、資源配置能力最強的交直流混合電網。進入21世紀,在國外大停電事故輪番上演的大背景下,這張網卻風景獨好,保持了超乎尋常的安全性和穩定性,國家能源局原局長張國寶稱之為“世界上最好的電網”。
正是有了這樣一張安全的網,電才形同空氣,人們須臾離不開它,又似乎感覺不到它的存在。這也是國民的福祉所在。但近來卻有媒體質疑稱,“中國電網運行的安全性實際上建立在留出了很高的安全裕度的基礎上,可以說是為了安全過度投資。”
實上,電網的經濟性和安全性究竟孰輕孰重,對電力系統知識稍有了解的人都知道,電網的經濟性是建立在電網安全的基礎上,離開了電網安全,電網的經濟性就無從談起。對此,華北電力大學教授曾鳴一語中的:“電力系統的安全,就是對全社會最大的經濟!”
大停電是現代社會難以承受之殤
隨著經濟的發展和社會的進步,人們對電力的依賴性越來越強。大面積停電,已成為現代社會難以承受之殤。
2003年8月14日下午,美國東北部部分地區以及加拿大東部地區出現北美歷史上最大范圍的停電,停電持續29小時,波及范圍達2.4萬平方千米,影響人口約5000萬。時任清華大學電機系教授郭永基在美國親身經歷了這次大停電,他后來撰文說,“耳聞目睹這一切,留下深刻的印象。”
給郭永基留下深刻印象的是:美加7座機場關閉,大約1200趟航班停飛;城市供水中斷,污水處理系統失靈,水源受到污染;大量食品腐爛,造成重大經濟損失;電話量突增導致大規模堵塞,移動電話無法撥通;成千上萬的人被困在黑暗的地鐵里、高樓的電梯中,緊急求醫電話創歷史之最,街上消防警報聲徹夜不絕……
專家估計,大停電給美國社會造成的損失達300億美元。紐約市官員稱,29小時的大停電使全市損失10.5億美元,即每小時0.36億美元,迫使紐約市削減支出30億美元,裁員4700人。
據不完全統計,自美加大停電以來,不到十年時間,國際社會共發生較大規模的停電事故十余起,西歐、俄羅斯、澳大利亞、新西蘭、日本、巴基斯坦、印度尼西亞、肯尼亞、巴西等地區和國家無一幸免。從發達國家到發展中國家,大停電向瘟疫一樣蔓延,給所到之處造成混亂和創傷。危機專家甚至認為,“一次大停電,即使是數秒鐘,也不亞于一場大地震帶來的破壞”。
最近一次大停電發生在2012年7月30日和31日的印度,造成印度全國近一半地區供電中斷,逾6.7億人口受到影響,成為有史以來影響人口最多、規模最大的電力系統事故。印度產業聯合會理事長錢德拉吉特·班納吉不無遺憾地表示:“印度經濟近來增長放緩,外界本就對印度前景不太看好,如今電網兩天內連續崩潰,無疑使印度的形象進一步受損,令有意投資印度的外國企業望而卻步。”
大停電事故往往是由一系列錯綜復雜的事件綜合作用的結果。國家電力調度控制中心2012年一份研究指出,上述國家近年發生大停電事故的內部原因,歸納起來主要有三點,即投資不足導致電網設施薄弱,調度組織形式不適應電網發展要求,高度市場化導致片面追求經濟利益。
在郭永基針對美加大停電發表的論文中,以上三點一條不落出現在其中。關于電網嚴重老化問題,美國能源部前部長理查森自嘲說:“美國是一個超級大國,卻有著第三世界的電網。”數據顯示,1993年至2003年,美國電力需求量增長了30%,而高壓輸電線的容量只增長了15%。由于沒有統一的電網規劃,輸電線路投資回報過低影響了投資者的積極性,老化的輸電網架成為制約輸電能力的瓶頸。而實施調度與電網分離,又導致事故處理過程中協調環節過多,產權各方囿于自身利益,使局部事故得不到及時有效控制,最終釀成大的災難。
我國電網抵御風險能力還有待提高
反觀我國,過去十余年來,未發生一次大停電事故,電力系統的安全穩定表現足以令國人感到欣慰和自豪。
這一成績來之不易,既有賴于我國電力工業多年來堅持的電網調度一體化、輸配一體化的體制機制,也有賴于電網企業先進的安全穩定控制技術和安全管理經驗。與電網規模逐年擴大成反比的是,國家電網公司人身、電網和設備事故呈逐年下降趨勢,其中電網和設備事故每年以20%以上的速度下降,重大及以上人身事故從未發生。我國駕馭大電網的能力無疑已達到世界領先水平。
按照技術規范,電網運行時必須保留適當的安全裕度。我國醫院、高校、公用事業單位、政府與軍事機構等重點客戶一般都采用雙回路供電,特別重要的客戶還采用三回路供電。每回線路的最大利用率只能達到50%,考慮到峰谷差,總體利用率能達到35%已經是很高的水平了。這就像白天車流密集的北京二環,晚上照樣會空空蕩蕩,利用率不可能達到100%一樣。看似不高的利用率,實則由電網作為基礎網絡的運行特點和規律所決定。
而即使留夠了安全裕度,在特殊時期,現有的輸電通道仍不得不重載運行,以滿足高漲的用電需求。2012年迎峰度夏期間,國家電網主要交直流輸電通道持續重載運行,39個主要直流送電系統、水火電基地送出系統、跨區跨省聯絡線、省內重要斷面壓穩定極限運行,其中重載斷面30個,同比增加6個;滿載斷面24個,同比增加8個。
線路負載過重,一旦有異常情況發生,容易引起連鎖反應,導致大面積停電。2003年以來的近十年間,國家電網公司嚴格按照國家經濟發展規劃、國家相關技術規程標準、國家相關部委的審批要求建設各電壓等級電網,110(66)千伏及以上輸電線路長度和變電設備容量分別增長了1.3倍和2.7倍,在一定程度上突破了電力行業多年來“重發輕供不管用”的困境。但目前的電網網架結構依然薄弱,抵御安全風險能力還有待提高。
事實上,2008年年初我國南方雨雪冰凍災害造成局部地區停電時,已經引起了電力專家的反思。中國科學院院士、國網電力科學研究院名譽院長薛禹勝提出,“冰災暴露了目前電力規劃在投資原則、設計標準、風險意識等方面的缺陷……例如,輸電線路的設計標準應該提高到什么水平?電源規劃與電網規劃之間應該如何協調?通信系統的可靠性與電網可靠性應該如何協調?”“不要總是等到某種災害成為事實后,才如夢初醒。”
“盡管近年來對電網的綠色、節能、經濟特性要求越來越高,但保安全始終是電力工業的首要任務”,南方電網科學研究院副院長曾勇剛表示,要從能源安全和國家安全的高度審視大電網安全穩定問題,統籌兼顧電網的經濟環保等其他特性要求。
原中國電力規劃設計院院長呂偉業也指出,中國電網將進入安全敏感的發展階段,過去沒有發生過國際認定規模的大停電事故,不等于今后不發生,不可掉以輕心。
因此,對于電網安全和經濟問題,應持有的正確態度是:電網的安全性是經濟性的前提,建立在電網安全基礎上的經濟性才是真正的經濟性。因為,大停電帶來的災難,是現代社會無法承受的。