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从印度大停电看中国电力发展需重视的五个问公积金

2020-12-04 来源:

从印度大停电看中国电力发展需重视的五个问题

今年7月30、31日,印度相继发生两次大面积停电事故。笔者认为这对中国的电力供应也有着警醒作用。

中印都是发展中大国,虽然印度电力设施总体上比中国落后,但两国电力系统有着很多共同点。主要在于:电源结构都以燃煤火电为主;电结构由若干区域电组成国家电;电力调度既有国家级调度,也有分区分级调度;很多电源地与负荷地相距较远;电力体制中计划管理与市场竞争并存。

因此从某种程度上说,印度电力是中国电力的一面镜子。中国电力事业的发展,应当汲取印度大停电的教训,坚持行之有效的安全原则,科学规划电结构,优化电力流向,提高调度水平,完善电力体制和应急机制,防范类似事故在我国发生。

电结构问题

综合各方面情况可以看到,印度将多个电连接成一个同步交流,是造成电崩溃的重要原因。

印度电分为五大区域电。一般认为,印度电薄弱,这主要指配电,各区域之间联并不薄弱。进入新世纪,印度通过多回400千伏和765千伏线路,实现了东部(ER)、西部(WR)、北部(NR)和东北部(NER)电的同步互联,以强联系形成了容量达1.1亿千瓦的中央电。

印度发生大规模停电事故已有三次。2001年1月20日,印度北部地区大停电。事故起因是一个变电站跳闸,引起相互牵连跳闸,系统失稳振荡,最后导致电崩溃。此后,印度电力部门没有吸取教训,几大区之间的电仍主要设计为多回路交直流的复杂连接。今年7月30日,北部电一座超高压变电站出现故障引起连锁反应,导致北部电崩溃。7月31日,北部电泰姬陵附近的变电站发生故障,引发北部、东部、东北部电相继崩溃。

这三次事故都说明,过大的同步电如果发生失稳振荡,就可能波及交流相连的全部电。而南部电(SR)与中央电之间主要是通过高压直流线路连接,在“7?30”、“7?31”大停电中,避免了将事故传导到南部。

我国电规模位居世界第一。改革开放以来,无论在电力严重短缺的时候,还是供求相对平衡的时候,都没有发生大的停电事故。这主要得益于我国电建设中,坚持交流电“分层、分区、分散外接电源、潮流可控”的原则,通过“继电保护四统一”等原则来建立“三道防线”。在这些措施保护下,任何一个区域故障失稳,都不会发生大停电,也不会波及相邻地区。譬如,2006年7月1日,华中(河南)电发生一起较大的电事故,损失负荷300多万千瓦。这次事故没有波及西北、华南和华东,主要因为区间是直流联。目前,我国六大电中,除华北、华中通过1000千伏交流联外,东北与华北、西北与华中、华中与华东、华中与南方通过直流实现异步联。

在2002年电力体制改革中,明确了全国电由六个区域电及其各自的调度交易机构组成。区域电之间的电力交换,都采用了“背靠背”直流输电技术,保持了区域电相互异步运行。

近年来,采用特高压等级,建立坚强智能电的设想,引起了电力行业的争议。很多专家担心,将各区域电都用交流特高压连成“一张”是否安全。应当看到,交流电的电压等级越高、规模越大,配置电力资源的范围也越大,但发生事故造成的损失也越大。当今中国社会已不能承受像印度这样灾难性的停电事故。能源主管部门应当高度重视电结构对电力安全的影响,加强电发展的统一规划,对跨区联严格论证,慎之又慎。

电力流向问题

印度主要电源位于东北部和东部地区以及不丹境内,以煤电和水电为主。电力负荷集中在北部、南部和西部地区。输电方向为“东电西送”、“北电南送”。这次大停电警示我们,必须重视远距离输电存在的安全隐患。

“7?30”大停电前,印度北部电内四个邦的用电负荷因农业灌溉、空调使用而急剧上升,西部电至北部电的跨区输电线路负荷严重过载,成为引起电故障的原因之一。停电发生后,由于负荷中心缺乏电源支撑,远距离的输电救援无法为事故中心的振荡起到支撑作用。我国也出现过类似问题。2008年我国雨雪冰冻灾害期间,一些地方电与大电解裂成为“孤岛”,由于负荷地缺少电源,无法为当地电提供支撑,出现了大面积停电。

我国能源富集区与电力负荷地不统一,远距离能源输送是送煤还是送电,存在不少争议;如以送电为主,是用直流还是用交流,意见也不统一。无论那一种方式,在经济性、安全性上都各有利弊。

笔者认为,比较稳妥的办法,一是尽可能将负荷地靠近电源地。随着沿海地区产业结构的调整,第三产业比重上升,重化工业比重下降。国家可以将载能工业尽可能调整布局到中西部地区,既有利于落后地区发展,也可以避免新增电量远距离输送;二是负荷中心电力多元发展。从受端电安全出发,负荷中心应当建设适量的电源项目,使远距离送电容量与负荷中心发电容量之间形成合理的比例。对重要的负荷中心,应当考虑多方向、多种途径送电。在区域电中,高效清洁煤电、水电、核电和抽水蓄能电站以及其他各类电源应多元发展,一旦发生事故可以形成互相支撑;三是长距离输电应以直流为主。不仅输送能力较强,也可以避免交流输电特有的动态稳定问题。

电力调度问题

印度电采用四级垂直调度,分别是国调(NLDC)、区调(RLDC)、邦调(SLDC)、地调(AIDC)。在五大区域电内,有31个省级电以及超过100个地区电。在日常调度中,印度调度机构对超负荷运行缺乏有效的管控。“7?30”事故中,由于北方电一处超高压变电站出现故障,导致部分输电线路和其他变电站过负荷。

客观上说,过负荷是电常见事故之一,通过切断负荷,可以将事故控制在较小范围。但是,由于事故引起电发生振荡,面对跨区复杂连接的电,统一调度往往无法在第一时间内做出正确的判断和操作,只能任由事故的连锁反应不断扩大,最终导致电大崩溃。如果电规模变得更为庞大,集中调度将更加难以驾驭。

我国电力调度分为国调、区调、省调、市调和县调五级调度,与印度的调度体制有类似的一面。随着电规模的扩大,电力调度面临的情况越来越复杂。既需要加强中央调度的权威,也不能把所有的都集中在中央。应当实行中央统一调度、地方分级负责的调度体制,特别是增强区域电调度的权力和。各级调度都应严格执行调度管理条例和规程,提高运行监控、分析决策水平,降低电安全风险。

电力体制问题

我们看到,计划与市场并存的体制,不利于电力的安全发展。

上世纪80年代以前,印度各邦都有电力局,从事购电和售电业务。由于政府干预、机构臃肿、效率低下,亏损越来越严重。从1991年开始,印度引入私营发电企业。90 年代中期开始进行市场化改革,发、输、配电环节皆各自分开。印度电力体制改革是在计划体制运行不下去的情况下做出的必然选择,遗憾的是,时至今日,印度电力改革没有真正做到市场化,仍然是一个计划与市场并存的体制。长期电力短缺、电超负荷运行,是引发印度大停电的重要原因,这与他们市场化改革不到位直接相关。

中国的电力体制改革也有待深化。通过主辅分离、厂分开,我国在发电侧引入了竞争机制。但是发电企业的发电量和电价均由国家计划制定,煤电矛盾反复发作,引起发电企业全面亏损。如果电力行业计划与市场双轨制长期并存,对电安全的隐性风险不可小视。中国应当继续加快电力市场化改革步伐。将电的竞争性业务与非竞争性业务分开,建立和完善区域电力市场,有序推行发电企业与配电企业和大用户的直接交易。通过电力的“多买多卖”,逐步建立起市场化的电力运行机制。

应急响应问题

这次印度停电虽然十分严重,但没有造成社会混乱。一个重要的原因是印度停电频繁,很多家庭、单位建有备用电源。中国虽然按照建筑施工规范,医院、公共交通等设施建有备用电源,但大多是依赖于电供电,很少有独立柴油机发电的备用电源;即使有,平时也疏于维护,应急时可能用不上。各级政府的应急预案中也缺少停电应急的内容。

客观上讲,任何电力系统安全供电是相对的。而随着社会发展和科技进步,全社会对电的依赖越来越强,停电事故影响的面越来越宽,因此需要建立全社会应对电事故的应急机制。

一是建立和完善各级政府停电应急预案,定期开展应急演练。在发生大面积停电情况下,能够做到快速响应,有效维护社会秩序,正确发布信息,保持社会稳定,将事故损失控制在最小程度内。

二是应当强制要求重点机构和部位建立备用电源。应当修改《电力法》和相关建筑规范,政府机构、广播电台、电视台、医院、机场、金融机构等重要单位,要强制性地设立独立于电的备用电源,并做好定期维护。

(作者系国务院研究室综合经济司副司长)

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