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中国老百姓需要什么样的电网?.

中国老百姓需要什么样的电网?.

点击数:7634 次   录入时间:03-04 12:03:00   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础
当然,打比方永远只能是一种说明方式,帮助人们更形象的理解,它不能代替对于命题的论证,因为无法证明打比方的可比性在哪里。无论是“电力交通网”还是“旁氏骗局”的比方都是这样。

电网的发展有无边界,在逻辑上却是可以回答的。总体而言,电力传输是损耗较高的能量传输方式,这一点通过简单的推算就可以看出来,这也是电网系统通常并不作为交通基础设施的基本原因。通过铁路运输,4000大卡的煤运输1000公里,单位万吨公里油耗在25公斤。这样1万吨煤,消耗25吨油,按照热量,能耗也就在0.6%。

而电力机车的效率更是比燃油机车高出几倍,即使按照等价热值(测算相应电的燃煤等量热值),其能耗也会小于0.2%。至于运输过程中倒车等损耗,在目前的技术条件下,与上边的能耗相比,要小一个数量级以上,几乎可以忽略不计。而目前的直流电力传输的线损率,普遍要在5%以上,要比铁路运输高出一个甚至几个数量级。

在能源效率低很多的情况下,总体经济性也必然相对的低。因为能源输送中,能源的消耗在绝大部分情况下都是最大的可变成本,效率低意味着可变成本会相对较大。无论初始投资大还是小,随着时间的累积,可变成本大会侵蚀全寿期的经济性,成为经济性差的主导因素。

扩大的电网范围与规模,一方面,导致投

资的上升与损耗的加大,以及日常维护与安全保障需要的增加;另一方面,可以在更大的范围内调配出力特性存在互补可能的电源形式,节省装机与减少系统冗余。前者可以看做电网扩大的成本,而后者是其收益。电网的规模不是越大越好,当然也不是越小越好。随着边际成本的上升与边际收益的下降,这无疑是一个存在最优规模的问题。

那么,目前的互联电网规模是否超过了最优规模,还是未达到?这并不显而易见。但是以下几个基本事实可以提供部分信息。

第一,我国的区域电网范围已经比大部分地区的互联电网要大,无论是地理范围还是装机容量;第二,主要电网设备的利用率比其他国家要低;第三,升压到1000kV交流网络的投资巨大,是次级电压序列网络的指数倍数;第四,电网目前的结构与复杂程度已经很高,安全与稳定保障难度从每年的保电事实也显示比较大。

基于这些事实,笔者倾向于认为,中国交流互联电网的进一步扩大不是指向最优规模的方向。中国的电网已经具有了超级电网的特征,未来的重点发展方向应该在低压的智能化方向。

从技术特点上讲,紧密联系的交流电网最主要的作用在于成网,而目前扩大成网的边际收益很小,而边际成本非常高,因此交流电网的范围不宜再扩大(Desertec也格外强调了直流的优势);独立的直流线路更多地用于长距离输送电力,输电损耗较高,需要项目级的审慎论证。

问题之二:超级电网与智能电网是否兼容?——国外案例

直观来看,从投资与资金层面,超级电网每增加一份投资,就意味着智能电网减少一份投资,双方是互相挤出的。Blarke与Jenkins2013年在《Energy Policy》的一篇文章对此进行了理论与案例探讨。他们首先从二者的发展路径、技术特征以及相关利益群体比较了二者的不同,倾向于认为这二者存在本质上的冲突。

这种冲突具体表现在:超级电网更加关注传输技术,是渐进的技术进步,而智能电网更加关注本地控制与减少外部依赖,是“颠覆性”改变,其发展代表的“赢家”与“输家”也存在本质的不同。无疑,超级电网中电力服务商将是赢家,其拥有了更大的市场;而智能电网发展中,用户面临的选择变多,是赢家。

因此,如果这二者在一个地理范围内竞争,就有一种可能,超级电网的“渐进”技术变化与大量投资可能会挤压智能电网的发展。 作者以丹麦西部的电力市场形态为例进行了分析。这一区域已经建设了较多的传输线路,可以与没有电网扩张的东部地区进行天然比较。比较的结果发现,丹麦西部传输线路建成之后,大量的低价格电力传输到东部,造成西部电价价格的上升,而这一电价的上升使得很多的智能电网技术(比如电热锅炉)失去了经济吸引力,从而造成投资的不足,减少了西部智能电网发展的可能性。

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