反对特高压要弄清楚十个概念

2014年04月01日 09:41  作者:廖宇  (0)+1

  文/新浪财经专栏作家 廖宇

  再度聚焦特高压工程,上还是不上,似乎是亟待一锤定音的事。但是,媒体和公众到底是否具备足够的专业知识?专家们辩来辩去的专业名词,是不是真是防止民众和媒体参与到特高压这种大工程的决策的天然障碍?为此,我们需要在真正有效的激辩特高压之前,厘清绝对不能混淆的概念。【专栏讨论:特高压到底该不该上

公众要具备必要的专业知识,专家也要具备讲清技术基本概念的能力。公众要具备必要的专业知识,专家也要具备讲清技术基本概念的能力。

  3月23日的央视“对话”节目,播出了一期“激辩特高压”的节目,引起了巨大的社会反响,一时间社会舆论和媒体再度聚焦特高压工程。上还是不上特高压,似乎是亟待一锤定音的事。因此同为电力系统却又是在国外电网公司工作的从业人员,也受到媒体邀约来发表意见,“支持”还是“反对”,当有一处既不利益相关又具备专业性的声音。

  但是一个细节不禁让人对这场媒体推动的争论的效果捏把汗:在对话节目打出的字幕里,嘉宾提到输送电量500亿千瓦时的时候,配上的字幕却是500亿千瓦/ 时----这并非是吹毛求疵,而只是此次电视辩论的一个缩影,因为里面实在是充斥着太多似是而非混为一谈的概念混淆和逻辑错误。

  人们不禁要问,在媒体动辄质疑垄断和阴谋的时候,又有谁来质疑媒体:激辩特高压,媒体和公众到底是否具备足够的专业知识?那些专家们辩来辩去的专业名词,是不是真是防止民众和媒体参与到特高压这种大工程的决策的天然障碍?

  无论赞成还是反对的人们都必须承认:我们首先要让人们发声音,但更重要的是,是发出正确的声音,是可以互相沟通的声音,是能够促进理解和做出结论的声音。

  为此,我们需要在真正有效的激辩特高压之前,来厘清十个绝对不能混淆的概念。

  一  特高压和分布式能源并不是对立的概念

  很多人在质疑特高压的时候,都会提到分布式新能源,似乎特高压和分布式是死敌,发展了特高压,分布式就没戏了。这是一个巨大的误区,当然也是因为目前中国新能源的安装比例还不到8%,无法预见未来的变化。事实上,以德国为例,新能源发电比例已经超过20%,局部地区已经超过35%。

  在新能源比例高到一定程度后,在天气条件特别好的时候,风力和光伏发出的多余电量不断“倒灌”到高压输电网内,迫切的需要被传输到更远的负荷中心去。而目前在德国电网存在的巨大问题就是输送能力不足,电网建设严重滞后新能源的发展----能源转型,电网先行,应该说这是德国大力发展分布式新能源带给人类最宝贵的经验。

  因此,特高压作为充分的输电可能,应当是与分布式能源建设放在电网建设这个整体框架下宏观同步互相促进的手段之一,它们之间既没有水火不容的敌对,也不该有先来后到的亲疏。他们就像自行车和汽车一样,个人局部选择可以差异化,但行业发展显然是共融的。

  二 特高压工程造价及经济效益分析并不等同于特高压电网整体效益分析

  特高压之所以引起公众恐慌性的质疑,很大程度上是因为“听说”其工程造价很贵,贵的吓死人。于是就有正反方的专家出来列举一些数字,比如1000千伏的特高压每公里造价是500kV超高压的2.8倍,但是可输送的功率理论可达4倍,进行经济效益的论证。

  但无论正反方,似乎都只把目光聚焦到某个特高压工程本身,但正如人们不会因为汽车比自行车贵就不买自行车一样,考虑一个工程需要的也许只是数字,但针对一个系统的建立,我们需要更广阔的的考量维度。新能源发展最大的问题是不稳定,如果为了真正做到自给自足,需要针对该地区负荷强度调高安装容量配比,比如风力一般为1比4,光伏要到1比7甚至更高,这样才能在风不那么大光不那么强的时候依然能满足该地区的电力供应。

  但在如此设计的整体电网一旦遇到自然条件充足或者异常超出时,多余配置的发电容量就会源源不断的生产多余电力,这就需要输电网层面把这些电力从一个地区输送到另一个地区,甚至从一个国家输送到另一个国家,通过“洲际电网”来实现全球风力和光照资源的最佳调控----也许这听上去天方夜谭,但谁又会否认这不是未来的可能?

  在这样的国际化背景下再去打量特高压,如果中国利用我们的工程实践经验积累人才和技术,并积极推动这些技术参与全球范围内竞争,所取得的收益又岂是用便宜和贵可以来简单衡量的----能源全球互联网,这才是能源战争最后的决战之地。

  三 特高压直流与特高压交流并不是竞争关系

  这次央视对话节目在信息普及方面起到的最大作用就是:民众现在知道了,特高压有交流和直流之分。但是二者到底有和区别呢?某些出场的专家告诉大家的是,特高压直流输电没有争议,但是交流争议很大,给人的感觉好像是直流比交流好,不能上交流。这种简单的形而上分类是极其偏颇的,因为对于不同的输电距离、网络要求和能源配置情况,只要在充分的各种数据支撑下人们才能具体分析,交直流哪个方案更好。

  而在人类科学历史上,关于交直流的争论已经有很多次,但实际上最后的结果往往只是证明,两者各有优劣,它们不是竞争而是相辅相成。这里我们不需要从专业角度深入展开,但正如有人举例说明特高压直流是一条全封闭的点对点高速公路,其优点是更安全输送量更大,但如果这条线路发生事故,其巨大的运载量何去何从?是不是需要其他的交流线路作为补充?或者我们需要灵活调整运输方向怎么办?

  更重要的是,如果我们承认特高压输电的必要性,却又用投资巨大来封死特高压交流的可行性,这并不符合科学进步的趋势----如此说来我们也应该拒绝5G通信网络,取消航空探月。

  四  特高压与大停电并无直接因果关系

  “对话”节目此次最失败的地方,就是弄了个停电3分钟出来演示,似乎特高压就会造成我们大停电。这已经不是牵强附会,而是张冠李戴。停电的可能有很多,小区变压器爆炸家里漏电跳闸都有可能导致停电。特高压交流固然会对电网安全带来一些新的挑战,但特高压与大停电并无因果关系,不能给公众以这样的感觉:哦,上了特高压,就会全国大停电。

  如果是这样的逻辑,现在我们有超高压,是不是就会上海或某个城市大停电?事实上,电网的安全体系里,很重要的一个准则就是N-1原则,即电网任一线路或变电设备断开,不会影响全网供电可靠和造成设备危害。这一原则在任何电压等级任何地区都必须遵守,因为这是人类设计电网的基本前提。而历史上之所以有比较大的停电事故,恰恰都是因为巧合加不幸、例外加不足,从而越过了N-1可以控制的范畴而变成了N-2甚至N-3的情况,才导致了事故的发生。

  但是,这种因为提高电压等级而面临的安全风险,在我们1972年修建刘家峡330kV超高压、1982年平顶山-武昌500kV超高压线路的时候都曾遇到,在一个新的电压等级网修建完毕之前系统整体稳定的确会受到影响,但这恰恰说明我们应该在电网规划层面对整个特高压交流互联网做更加坚强的网架设计,从而达到保障供电可靠性的作用----所有人都必须承认,快速驾驶的汽车一旦闯红灯后果不堪设想,但我们不能由此认为准驾速度高的道路上汽车闯红灯的概率就一定高于准驾速度慢的道路。

  相反,我们更应该在道路设计、信号管理和事故防备上做更多更深的研究和设计----而这,毋庸置疑是全世界电力工业工作者共同的梦想和付出。

  五 特高压在新能源发展战略背景下不能再依靠历史经验作为判据

  不少人尤其是一些老专家在分析特高压的时候,会拿过往历史经验举证,说明特高压曾经有建设过后又放弃,因此中国不必重蹈覆辙。作为年轻一代的国际化电力工作者,我们不得不指出这样的观点是因循守旧无法与时俱进的。

  中国电力建设前几轮的发展,带有很强的后发性和学习性,因此这个年代成长起来的从业人员已经习惯了研究-复制-突破的思维定式,不敢面对更开放的电力格局。国网现在已经是一个年最高负荷已达700多GW的大电网,已经不是2000年左右那个只有100多GW的弱小电网,今后各大区域之间的电力流动与往时不可同日而语,动辄将以数十GW计,这岂是自然功率仅有1GW左右的500kV线路所能承受。

  更何况,过去的中国电网,是紧缺型电网,人们担心的是电网缺口不够使用,但今后随着新能源的大力发展,电网形态呈现的必须是过剩态,即系统必须要有足够能力把火电等传统能源发电出力压得低低的作为备用,而把大部分发电空间让给随时可能变动的风力和光伏,因此电网必须坚强且智能的应付这些不断东来西去的“临时性”能源,而这就需要特高压电网的大输送能力和充分的冗余裕度。在大力发展新能源的背景下,我们必须积极设想新的电网格局和构建思路,而不能再已过往的历史经验来作为判据。

  人们在质疑中国的特高压战略时,一个确实不容回避的现实就是:确实在其他国家尚无成功的特高压发展样例。但如果仅以国外没有而在中国也不可行,则必不是实事求是的态度。因为中国的能源分布和整体状况与其他国家存在太多的不同。

  事实上,以德国为例,8000多万人口,东西南北拓展不过近千公里,因为要满足弃除核电发展新能源的需要,在德国政府制定的至2022年德国电网发展规划里,已经明确提出了要大力修建跨区电力输送走廊:超过2000公里的4条直流输电走廊, 加上近3000公里的交流新修和扩建线路,将负责把北部区域的近3200万千瓦绿色电力运送到南部的负荷中心。可我们不能在假装忽视德国对电网建设的需求情况下以此作为德国不搞特高压的论据:这是一个只有80GW最高负荷,南北距离有限,电网征地困难的中等国家。

  同样,我们也不能简单推断资源与工业配置与中国迥乎不同的俄罗斯为什么不搞特高压,拥有数千家电力公司各州分治的美国为什么不搞特高压。如果不加分析地仅以外国有否特高压来推断中国是否应该搞是不严谨的:假设的国情是借口,但真实的国情则是决定一个项目是否上马的唯一标准。

  六 特高压上与不上与特高压项目论证并不是一个概念

  在越来越多的在中国进行的争议当中,人们越来越多的感觉到往往一个复杂的问题在争议的背景下最后演变成的必然是一个大是大非的二选一:上或者不上。不管是专家还是民众,必须以黑白分明来选择站队,并且贴上各种不同利益群体的标签。可是,难道说一个如此复杂的项目需要的仅仅是做一个非赢即输的选择题么?理性的人不能够允许。

  一个理性的国度,人们首先要问的应该是:做这个项目,理由,怎么做,如何和其他能源发展配合,最后谁来检验效果实施监管。如果不做,那么你告诉我替代方案是什么,到了什么样的背景下我们应该再重新考虑……如果人们没有足够的耐心和诚意伴随整个项目的严谨论证,而只是做一群随时等待答案揭晓一哄而散的看客,那么无论是给与掌声还是暴喝倒彩,都应该被视作为干扰噪声而忽略不计。

  七 特高压与电网垄断不可等而同之

  近年来人们对特高压的争论总是很难不提到电网垄断这个词,认为特高压的出现将使电网垄断天经地义无法取消。所谓三华联网,则垄断之势再难割除。可是,欧洲也有一个庞大的总负荷高达近600GW的380kV交流电网,其中涉及30多个国家的40多个电力公司。虽然区域总体也有ENTSOE和Coreso这样的联合调度中心作为咨询和协作服务机构,但并没有出现一个横跨全域的统一垄断电网。

  针对电力改革,人们可以研究如何防止垄断,兼管电网,输配分离,但如果以电网不可特高压互联来作为背书,就好比是关住房门来防止女儿私奔----试图以技术之拒绝来回避体制之所不容。事实上,一条线路各有两端,如果一定要按区域拆分,再繁琐也可以拆分,但这岂可与电网自然垄断等同视之。

  八 特高压项目论证与国家整体能源战略制定的先后次序不能颠倒

  嘉宾式访谈讨论技术类大项目最大的弊端就是,话题很难集中,缺乏有深度的追问,总是要在不同的热点话题中腾挪辗转以吸引更多注意力。如果人们一会讨论特高压与运煤相比是否经济,一会又谈及石油天然气,然后再说电动汽车与新能源,缺乏一个必要的目镜来缩小焦距,势必会对非专业的民众和决策者造成极大的困扰,使他们根本无法做出全景的考量。事实上,特高压项目应当只是国家整体能源战略的一环,一个具体步骤。

  我们谈论特高压之前,先要搞清楚我们中国的能源构成怎样,煤石油天然气水能风能的分布如何,国家制定的整体能源战略中,到2030和2050年,电力将占终端消费的多少?新能源又要占多少发电比例?

  人们如果不知道硬煤和褐煤的特点,什么样的煤适合运送发电,电力最终的需求和分布怎样,电动车准备发展多少辆对电网有何冲击,在缺乏数据和知识的情况下仅仅依靠直觉和少数专家无法具化的解释来判断是否要上一个项目,是无法支撑一个有说服力的结论的----如果我们确定了中国也要能源转型,先要在能源消费中大大提高用电的比例,再在电的部分里大大提高新能源的产出,那我们就必须把特高压与其他能源的协调发展放在一起论证,做出一个整体的布局和时间表。

  九  特高压的概念不能与其他电网概念混为一谈似是而非

  智能电网,智慧城市,分布式能源,微网……关注媒体的人打开电视听到的经常就是这些看上去高大上,实际却无法有人具体解释清楚到底是什么的概念们。人们不得不承认,这些年出现了太多云逸不清太容易牵强附会的Hype炒作,带来的恶果就是不同群体的人们很难找到一个通用准确的定义来规范人们的辩题。最简单比如清洁能源,新能源,可再生能源这几个概念的区别,能讲清的人没有几个。

  而一直拿来与特高压捆绑讨论的智能电网,至今世界各国都有各自的定义。那么特高压到底是不是就是智能电网?国网公司总经理刘振亚在去年底发表的“智能电网与第三次工业革命”一文中已经定义的非常清楚:未来的智能电网,是网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的“能源互联网”。特高压作为智能电网实现的第一环网架坚强,是能源互联网这一超大概念体系的首要组成部分。

  我们必须承认,造价可能会高达数千亿的特高压工程固然所费不虚,但与能源互联网这一涉及多产业多终端的可能会生产几万亿产业规模的未来工业体系相比,还只是一个开始。由此可见,一如分布式与微网完全是两个不维度不同层级的概念一样,直接把特高压与智能电网划上等号并强行在电视节目里进行公众讨论,实在是有些指鹿为马。

  十  特高压与国网特高压并不是等号

  爱迪生发明了电灯泡,但电灯泡并不等于爱迪生。特高压作为一种电网形态如此引发争议,让很多人关注并反对自己并不了解的特高压,也许只是因为形成自然垄断的国家电网[微博]公司。

  我们在欣喜的看到国网公司采用电视媒体释放对话善意消除公众误解的同时,应当对此类涉及公众利益的大项目的决策环节满怀期待:在一个公开论证,公开计划,公开招标的现代社会,能源、交通、医疗这些公关服务事业无论是否有垄断的存在,都不能简单的将国家项目与公司专属运营直接画等号。

  人们压在心底最后的一个误解必定是:国家电网公司力推特高压项目一定有什么不可告人的目的,但实际上不当家不知道柴米油盐贵----当家之难,并非难在说服民众,而是难在如何让人们了解你的难处。

  由上所述,我们在关注特高压话题的时候,不必先急于表达自己的观点,而是应当力争做到如下三条:

  1 公众要具备必要的专业知识,专家也要具备讲清技术基本概念的能力。

  在2013年底德国华人新能源协会组织的回国高校和企业交流中,曾经做过一个测试:几乎所有的非电力专业人士不知道什么是无功功率;几乎所有的电力高校本科学生从未听过什么是自然功率----事实上这两个并非是什么高深的专业概念,对于全中国所有高中毕业的人们来讲,高中物理电学必然学过法拉第电磁感应定律、右手定则,这些都与无功功率息息相关;而电力高校本科的电力系统分析一课上,自然功率作为电网规划和线路模型的基础概念,必然也曾出现在教材上。

  可是,这两个本来应该是广泛普及的科学基本常识,现在却成为区分专业与非专业人士的测试常量----在这样一个大文化背景下谈论特高压、分布式能源、智能电网,看到这里隐约觉得自己年轻时确实曾经挥手做过物理题的文理科同学们是否应该收回那些情绪化的指责?

  2 多研究些数据,少发布些结论

  在缺乏数据支撑的情况下进行决策,无疑很容易被人们诟病为拍脑袋的决定。中国幅员如此辽阔,现在的工业世界产生的数据又是如此之大,很难有人在面对一个项目的时候仅凭一二三论点就可轻易得出结论。德国在制定2022电网规划时,不仅对全员电力消费、能源分配等提供数据,连未来预测的可能数据也综合起来形成电网规划三个模式: 保守模式、乐观模式和适用模式,其属下的各种数据支撑何止千万。

  即便如此,德国的网监会一旦公布有关的电网数据,依然会有成千上万的人去网站跟帖发表意见,甚至正式提出质询议案----如果没有锱铢必较的科学严谨精神和不怕浪费时间的诚意,全民决策势必只能变成全民狂欢和国网阴谋论。

  3 历史不应重演,机遇稍纵即逝

  面对争议,我们要争论,但更要结论。人们应该首先明确目标函数的约束条件到底是什么:是削减二氧化碳,还是消除雾霾,调整能源结构?然后再由专业部门拿出整体的计划和方案,交由相关的行业公司去完成,而后还必须有机构实施专业的监管和评估,而媒体要做的,应当是沟通这其中的每个环节,加速并伴随信息流转----如果只是将其中一个技术环节强行剥离并且裹挟各种不同概念出来吸引眼球,无益于做出正确的结论。

  至此,我们不得不再度回顾美国购买阿拉斯加这一历史事件:隔着白令海峡与俄罗斯相对的阿拉斯加在1867年卖给美国前也是很多人反对,但多年以后人们才意识到这块地的战略意义和能源蕴藏。 

  很多时候,真理并非是越辩越明,而是只能留待时间来验证。

 

  (本文作者介绍:在德国柏林电网公司调度中心从事新能源调度管理工作,曾经任职于国家电力公司苏州供电局、西门子公司智能电网部全球项目管理中心,有近14年电力系统从业背景。)

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文章关键词: 特高压国家电网电力系统廖宇

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