辛耀中：中国国家电网八大挑战

　　

国家电网公司电力调度中心辛耀中总工程师。(图片来源：新浪财经)

　　2006年6月8-9日，第二届中国替代能源与电力国际峰会在北京隆重召开，主题为“国家能源新战略下中国电力市场的机遇与挑战”，新浪财经图文直播此次峰会，以下为国家电网公司电力调度中心辛耀中总工程师精彩发言：

　　辛耀中：女士们，先生们，主席先生，各位朋友，各位专家，今天很荣幸能代表国家电网公司总工程师赵遵廉先生在这儿向大会报告，我报告的题目是“国家电网的发展与挑战 ”。由于是临时改变，资料没有放到大本子里去，非常抱歉。

　　首先介绍一下中国电网的概况，现在是六大区域的电网，已经联在了一起，在这个图上，蓝色和绿色的五个大区已经互相联在一起了，现在只有新疆、西藏、海南和台湾四个省没有联入主网。现在最大的是华东电网，到目前的装机已经超过1亿。第二是华北电网，装机也超过1亿。全国电网当中通过同步电网联在一起的是东北、华北和华中电网。跟南方电网、华东电网和西北电网是通过直流相连的。中国这几年电网的装机发展非常快，从80年到现在，现在的装机已经超过5.1亿千瓦，这几年新增装机去年是7千万，今年大数仍然有7千万。年度的发电量发展的也非常快。2005年的总发电量是2.5万亿千瓦时。装机和发电量在国际上中国排第二位，美国是第一位，从这张图上可以看出来，中国和美国之间的差距大概是一半左右，但是虽然发展很快，如果和中国的人口作为分母除的话，我们跟发达国家相比，差距非常的大。

　　(图)这张图表示了人均装机容量和人均GDP的水平，红色的是人均装机容量，黄色的是人均GDP。人均一比，中国还有待于进一步的发展，也就意味着发展的空间很大。

　　(图)这张图是我们全国的每天发电量的一个曲线，这里列了三条曲线，最下面绿色的这一条是前年的曲线，中间红色的这一条是去年的曲线，上边蓝色的这半条是今年的曲线，因为今年刚刚到6月份。从这三条曲线可以看出来，这是实实在在的负荷的增长和发电的增长。从这三条曲线的平均增幅来看，去年是超过10%，今年也仍然超过10%。这张图上的三个大的尖，其中最左边的尖峰、尖谷是中国的春节，春节放长假，中间一点的是中国五一节，后边的是国庆节，所以对用电水平反应的非常敏感。从这个地方可以看到中国电网快速发展，而且中国电网的最高峰，最高负荷，南北平衡之后仍然出现在夏季，前年的夏季是出现在8月9日，去年是8月12日。去年的日发电量最高峰是78亿，前年是68亿，涨了10个亿。

　　(图)中国与世界装机增速比较，白色的曲线是全球平均的装机水平、增长速度，红色的线是中国从81年到目前这条曲线，可以看到这个曲线有几个曲折。2001年之后有一个快速增长期，这个几乎是斜线，呈45度角向上发展。

　　但是如果把从80年以来的装机增长的速度用年除一下，求一个年均的增长速度，我们中国的平均速度还不如韩国，韩国是最高的。全球平均是2.7%，中国是8%。

　　中国电源结构的变化，从80年到现在，也发生了较大的变化，但是从这张图看起来，相对比例变化不大，绝对的增幅比较大。80年的时候，火电是占69%，水电占30.7%，核电几乎没有，其他的占0.2%。到1990年，火电是73%，水电26%，到2002年核电只占了1.3%，水电占23%，火电74%，到去年年末，火电是74.5%，水电24.1%，核电1.3%，其他的占0.1%。从这个发展可以看到，中国是绝对以火电为主的国家，水电占了四分之一，这个比例跟总数比较起来，好象还在稍微的下降。核电占的比例还很小，其他的可再生

能源占的比例更小，风电才120多万。这也就意味着我们下一步的发展空间应该是比较大的，而且从技术角度看，如果50年之内全球的石油枯竭，煤炭有的说是50年，有的说是100年，但总之是在100年左右的时间内矿物质资源能源是很不乐观的。现在唯一能够大规模生产电力的能源就是核电。当然全人类都寄托于受控核剧变的发展，但是另一方面，其他的可再生能源，太阳能、风能都取得了不小的进步，但是总量还很少。即使在未来20年增加100倍，在这个总的图上占的份额可能还不会很大。

　　中国的电网的发展历程。从地区电网、省级电网，发展成跨区域的国家电网。中国的电压等级也基本上是每10年或20年上升一个台阶，从六七十年代的22万电瓦，到现在主要的50万的电瓦。去年在西北地区出现了750千伏的特高压电瓦，正在发展的正负800千伏的直流和1000千伏的交流。这么大的电网，这么快的发展速度，怎么保证这么大系统的安全运行，确实是非常艰巨的任务。我们从70年代到80年代，平均每年出现19次稳定破坏事故，从81年到88年，平均每年出现9次。89年到96年，平均每年4次。从97年一直到现在还没有发生过电网的稳定破坏事故和电网

安全事故。但局部电网的停电事故是有的。电网的频率合格率和电网电压合格率，也在稳步的提高。有好多国外的朋友，对我们能长期保证安全稳定很感兴趣，问我们有什么诀窍，我们说没有诀窍，中国的电网比美国的电网和欧洲的电网要薄弱的多。但是我们采取了两条措施，一条措施是一次不足，二次补。因为二次系统的投资比一次系统要低得多。第二个原则是技术不足，管理补。因为中国有一套统一调度指挥的管理系统，多年来证明是行之有效的。所以虽然电网比较薄弱，但是到现在为止没有出现大的事故，但是我们非常的提心吊胆，心惊胆战，因为电网随时会出现大的事故，这是全世界任何一个国家都不可避免的。所以搞电网运行心里非常的紧张，因为社会责任重大。

　　中国电网未来的发展展望。到2005年，330千伏以上的有3.6万公里，变电容量是180GVA，其中750的有1700公里，50万的是3.3万公里。高压50万直流是3400公里，估计到2010年，33万以上的输电线路将会达到12万公里，变电容量480GVA，应该是翻了四倍左右。图)这张图黄色表示线路的长度，红色表示变电容量。

　　到2020年，是整个电力工业的发展，预计装机达到9亿到10亿，有的估计到11亿左右。而且全社会的用电量大概能到4.6万亿左右。这个增长速度也就意味着要比现在翻一番，因为现在是5.1亿，要在15年内翻一番，速度是相当可观的。

　　虽然电网发展迅速，但是电网运行也面临许多挑战，我列了八个挑战，希望大家一起帮我们解决。第一，周期性缺电或丰电。按初步的统计，中国的周期大概是10年左右，我们经过详细分析，动控中心胡兆光(音)先生经过深入的分析之后，得出半个周期是4.5年，而且根据这个做了预测，近几的年预测，结果已经证实，后面的预测有待未来发展的证实。这就给我们提出一个严峻的问题，为什么我们每四到五年就出现一次缺电，隔四到五年有丰电这个大的周期，当然了世界各国都有这种周期，我们前几年用电紧张，从今年春天开始形势缓和，虽然今年夏天国家电网公司，华北电网和华东电网还有部分的供电缺口，但是已经基本上平衡了。所以从明年下半年开始电又开始富余了。国家现在全力的进行

宏观调控，希望进行多方面的调控，通过各种机制，能够使电力工业的发展趋于平缓。这应该是能够做到的。

　　第二个挑战，电源无序建设。因为现在到2004年底，在建有2.6亿，2005年新开工的有7300万，所以近几年每年都投产6000万到7000万，这么大的电源的建设。当然现在存在的问题大家都认识到了，但是这些问题怎么解决，为下一步的安全稳定运行造成了隐患。

　　第三个挑战，电网网架结构薄弱。主网是网架薄弱，部分的大中城市还存在“卡脖子”的现象，虽然进行了十几年的城市电网改造，有的地方仍然“卡脖子”，而且农村电网急需改造。现在我们提出了建设新农村，缩小城乡差别，国家电网公司也提出了户户通电，但这是一个非常艰巨的任务。这里面既要发展大电网、大电源，又要兼顾边远山区，小电源、小用户，怎样找到一个平衡，能够协调发展，这也是非常艰巨的任务。

　　第四个挑战，减少GDP发展的电力消耗。图)这张图是一个外国朋友提供的，是PGM的朋友，从这张图上可以看到，黄颜色最上面的这条曲线是中国的每个GDP平均用了多少度电的电量，下面往上斜的红线是中国的电力消费，绿色线是电力的GDP的增长。可见，增长的速度是相当可观的，也就意味着单位的GDP消耗的能源太多。跟美国相比，中间蓝色的比较平的曲线是美国的，一直稳定在比较低的水平。中国什么时候能做到这样？当然总体的趋势在下降，但离这个目标还有一定的距离。

　　第四个挑战，建立多级电力市场体系。市场化的发展已经为世界各国所认同，但怎么发展？美国有几个区域市场和州一级的市场，全美国的市场怎么建？欧洲也有几个区域市场和国家级的市场，整个欧洲的市场怎么建？所以欧洲提出来一个泛欧大市场，中国的情况非常的相似。现在正在主要的是发展区域的市场，还有省内市场，还有国家市场。怎样形成一个体系，可能在这方面从技术的角度，这个市场体系怎么能够平稳的运转，既提高效益又保证安全，这也是世界性的难题。可能中国在这方面最先遇到，现在欧洲和美国也是同样的问题。

　　第六个挑战，保证电网的安全稳定运行。(图)这个图虽然比较粗糙，但比较形象。电网调度的核心职能就是时时刻刻保持电网的发电和用电平衡，每一秒钟都必须平衡。到现在为止我们还没有发明大规模的电能存储装置，所以我们没有办法，从发、输、配、用水平平衡，这是电力的本质特色。所以我们怎样保持这么大电网的稳定，当然世界各国都创造了好多好的经验。美国东部电网一个同步电网有8亿，欧洲大陆的同步电网现在也有6个亿，这个电网跟中国的比，中国的还比较小。所以这样的电网，有的专家说，这么大的大电网的运行控制系统是世界上复杂程度仅次于人脑的超级复杂系统。怎么保证这么一套复杂系统的安全稳定运行呢？确实是非常重要的。而且现在不确定的因素正在逐渐的增多，包括一些新能源的投入，包括市场机制的启动，都增加了不确定因素。总体上是好的，但是从运行的角度必须解决这些问题。

　　第七个挑战，完善负荷侧管理或者叫需求侧管理。在前几年缺电的时候，需求侧管理在中国发挥了巨大的作用，尤其在江苏、浙江、上海这一带，现在供需关系缓解了，这样的供需关系，这样一套负荷的机制还要不要继续？现在江苏仍然在进行负荷管理，因为已经形成了机制，这个机制全社会都认可了，大家都是共同的认识。我这是手画的一条形象的曲线，每天的负荷的曲线大概是这么个形状。在缺电时期，DSM可用于缓解用电紧张得情况，丰电的时候可以节约社会资源。最缺的是高峰的时刻，可能一年最高的是那一天，最高峰也就是在下午那个时段。如果把这个峰能够移到低谷去，对全社会是一个非常大的贡献。现在措施主要采取峰谷电价，还有错峰、避峰、限量、拉闸，最后一步是拉闸。我们叫先错后避，先限后拉这个原则。但是怎样把这套机制通过经济的、政府的管理的手段固化下来，在丰电的情况下仍然有用。

　　第八个挑战，加快制定新能源的技术标准。现在太阳能发电，国家有关部门将组织制定这方面的几个标准，包括太阳能和风力发电，从刚才的图可以看到，晚上是低谷，白天上班的时候是高峰，太阳能发电的自然特性跟这个特性是基本吻合的。因为太阳出来之后才能发挥作用，晚上是低谷，没有光线了。风力可能和这个有一点差别，因为风是随时可能来、随时可能没有，相对不太稳定。其他我就不说了，各位都是这方面的专家。所以我们在开发新能源的时候，要考虑到这些机制，怎样融入总体的系统，怎样让它具有比较好的调节性能，有比较好的、比较低的成本，为全社会、全人类的技术发展做出贡献。

　　我的汇报就到这里，谢谢各位。