施然
1000千伏浙福特高压输电线路。
中国电力工业的发展史,与中国经济发展史密不可分。自第二次工业革命以来,电力作为二次能源,是经济发展必不可少的基础。电力工业也是国民经济发展最重要的基础工业之一。在中国经济飞速发展的同时,中国的电力工业也成果斐然。
1949年,中国全社会用电量34.6亿千瓦时,2018年,中国全社会用电量达到6.85万亿千瓦时,大约是1949年的2000倍。自2011年起,全社会用电量超过美国,连续八年位居全球第一。
2010年-2018年清洁能源装机
1949年,中国发电装机总容量仅为184.86万千瓦,中电联发布的最新数据显示,截至2019年7月,全国6000千瓦以上装机容量18.5亿千瓦,是1949年的1000倍。自2011年起,装机容量便—直位居全球第—。
电网规模的反超要更早一些。1949年,全国的电力线路加起来只有6474公里,至2017年底,我国35千伏以上输电线路长度达182.6万公里。2009年起,我国电网规模便跃居世界第一,并稳固至今。
规模不断扩大的同时,质量也在提升,缺电、限电已经成为历史中。国家能源局可靠性管理和工程质量监督中心在2019年7月发布的《2018年全国地级行政区供电可靠性指标报告》显示,2018年,全国333个地级行政区平均供电可靠率为99.826qo,用户平均停电时间为15.26小时/户,用户平均停电频率为3.18次/户。其中,全国地级行政区城市用户平均停电时间为4.72小时/户,农村用户平均停电时间为18.95小时/户。
中国经济的高速发展催生了电力工业高速发展的需求,而电力工业自身的发展也有力支撑了中国经济的高速发展,并在过程中诞生了规模、能力匹敌全球的大型发电集团和大型电网公司。
2017年,原国电集团与神华集团完成合并,新组建的国家能源投资集团以2.26亿千瓦的总装机和4.8亿吨的煤炭总产能,成为全球最大的煤炭生产公司和发电公司。
在电网侧,2002年电力改革后挂牌成立的国家电网公司,经营区域覆盖国土面积88%以上,供电人口超过11亿人,在此后中国经济发展的黄金周期里不断壮大,成为全球最大的电网公司。截至2018年底,国家电网拥有110千伏及以上输电线路103.34万公里,变电容量46.2亿千伏安,公司营收达到2 56万亿元人民币。在最新公布的2019年《财富》500强中,国家电网位列第5,是排名最靠前的电力公司。
在规模稳居全球第一的同时,能源转型、能源革命的趋势正愈演愈烈,这也对电网提出了新的挑战。
2019年8月g日下午5时左右,英国发生大规模停电事故,包括伦敦在内的部分英国重要城市受到影响,英格兰及威尔士大部分地区发生停电,波及约100万人。事故的原因与风机和燃气轮机遭雷击意外停机、脱网有关,这导致电网频率大幅下降,而系统备用不足,电网公司为避免更大规模停电事故发生而切除了部分负荷,导致停电。
迄今为止,国家电网公司运营的电网是过去20年世界上唯一没有发生过大规模停电事故的特大型电网。而近在咫尺的伦敦停电事故提醒着人们,新能源的迅速发展,正对电网的安全运行提出新的要求,传统的运行模式未来将面临更多挑战。
不仅如此,随着大数据、互联网、人工智能等信息技术的发展,以及电动车、分布式能源、储能等能源技术的发展,电网公司这类传统的公用事业公司也将面临更多跨界、融合的挑战和机会。在解决了长期困扰国民经济的电力供应瓶颈之后,电网公司正站在新的转折点上,思考如何通过拥抱新技术创造新的、更大的价值。
新中國成立初期,中国发电装机总容量仅为现在的于分之一。图为1950年,安东市电业局职工抢架义东线
1981年我国首条500千伏输变电线路投运。图为1982年5月,湖北省电力工业局员工在平武工程双凤线上进行我国首次500千伏带电作业
国家电网公司董事长寇伟曾在今年5月的一次公开演讲中,将中国的电网发展历程分为五个阶段,第一个阶段是从电力开端到新中国成立前,部分大城市开始“有电”了。
中国的第一条电力线路来自上海,1882年,英国人创办的上海电气发出了中国的第一度电,供应了-上海外滩沿途6.4公里的15盏弧光电灯。
此后直至新中国成立,在60多年的历史里,逐渐诞生了中国的第一个水电站、第一个火电站、第一条万伏级输电线。至新中国成立初期,工业发达的上海建起了相对较大的城市电网,华北、东北有了中国第一个电网——平津唐电网以及当时唯一的跨省电网——东北电网。
第二个阶段从新中国成立到改革开放前夕,全国大多数人口都用上了电,但缺电现象普遍存在。
2018年世界各国发电量TOP10
全社会用电量(1978年-2018年)
在此期间,1953年,中国启动第一个五年计划,作为基础工业,电力开始发展。在新中国成立初期,中国曾向前苏联及东欧引进156项重点建设项目,奠定了中国工业化的基础。这156项中,电力相关项目占25项,总装机288.65万千瓦。到1978年底,我国发电装机容量为5712万千瓦,发电量为2565.5亿千瓦时,人均装机容量和人均发电量还不足0.06千瓦和270千瓦时。
电网方面,中国的第一条110千伏、220千伏、330千伏输电线路先后建成,但比国外分别晚了近50年、31年和20年,差距明显。
第三个阶段是改革开放初期到本世纪初,从“集资办电”到“政企分开”,电力工业发展进入快车道。
这一阶段里,随着改革开放的推进,经济发展对电力需求扩大,电力建设资金不足,短缺矛盾突出。1980年,全国电力缺口在1000万千瓦左右。为此,1980年起,原电力部率先使用银行贷款拓宽建设资金,此后又提出利用部门与部门、部门与地方、集资办电、利用外资办电等办法解决资金不足问题。
这一阶段的另一大变革是电力体制的不断变化,这期间,水利部、电力部分分合合,其后又曾短暂成立能源部。至1993年,能源部撤销,成立电力工业部,至1997年组建国家电力公司。1998年,原电力部撤销,行政管理职能划归原国家经贸委,行业管理职能划归中电联。至此,电力行业政企分开才算真正完成。
在此期间,葛洲坝水电站、泰山核电站、大亚湾核电站等一批重要电源项目建成投产,同时,中国也成为全球第八个拥有500千伏超高压输电线路的国家。
第四个阶段是从本世纪初到2012年十八大召开前,特高压输电技术攻克了大规模、远距离输电的世界级难题,实现“电从远方来”。
本世纪初,国家启动了新一轮电力体制改革,基本奠定了当前中国电力工业的格局。彼时,原国家电力公司被拆分为五大发电公司和两大电网公司,发电和电网彼此拆分,并在发电侧形成竞争。这轮电改完成的同时,中国正式加入世界贸易组织,并在其后开启了十年的经济高速增长期,同样催生了电力需求的高速增长。而这一轮电改所形成的产业格局,为中国电力工业满足电力需求奠定了基础。
在这一阶段,中国的电力工业借助经济发展的需求,实现了赶超,规模做到了世界领先。如今,中国不仅发电量、装机容量全球第一,具体细分来看,水电、风电、光伏、火电装机容量都位居全球第一,核电装机容量全球第三、在建规模全球第一。
规模巨大的电源、需求巨大的电量需要同样强大的电网来支撑。到2017年底,全国35千伏以上输电线路达到182 6万公里。此外,国家电网自2004年开始启动特高压发展战略,2006年开工首条交流特高压,至2019年6月,已经建成“九交十直”、核准在建“三交—直”工程,累计投运特高压工程2.76万公里,在其中开创了多个世界第一,并成功实现出口。这批特高压项目的建设,构建了国家电网坚强电网的骨架,并为西北地区清洁能源运往东部地区消纳提供了电力高速公路。
第五个阶段,十八大以来,坚持高质量发展,不断满足经济社会发展和人民美好生活的用电需求。
据国家电网公司2018年社会责任报告披露的数据,2018年,其城市用户供电可靠率达到99.955%,同比增加0 0064个百分点,农村用户供电可靠率达到99.795%,同比增加0.0117个百分点。此外,随着新一轮电力体制改革的推进,电力交易量也逐步扩大。2018年,国网经营区域内市场化交易电量达1.6万亿千瓦时,其中省间交易电量9682亿千瓦时,通过电力直接交易减少客户用电成本373亿元。此外,在国家降低一般工商业电价10%的政策下,國家电网全年降低用电成本915亿元。
从第二次工业革命开始诞生的电力,如今已经成为生活中如同空气一样离不开的基础设施条件。对14亿人口实现电力供应,是中国电力工业的巨大成就,而实现这一成就,其实也就是最近几年。
在新中国成立之初,我国农村年用电量仅为约2000万千瓦时,平均每20个农民一年才能用到一度电,农村电力设施极度缺乏。1958年到1978年,农村用电量年均增长率为34%,远高于全国平均水平。即便如此,至1978年,农村通电率也仅有61.05%。彼时,在很多缺电地区,电票和粮票一样珍贵。
农村用电真正突破要到上世纪90年代。1995年,山东省电力启动“户户通电”工程,到1996年成为全国第一个户户通电的省份。
电源建设不断扩大规模逐渐解决电力供应问题的同时,还需要电网建设同步跟进,将电力输送到干家万户,而对电网而言,建设农网基本是一笔入不敷出的投入。相比优质的工商业电力客户,对农村用户搭建的电网,往往建设成本更高,同时用电量又远少于城市和工商业用户,在历史上很长的时间里,农村电价要明显高于城市电价,每度电超过一块钱的农村电价非常普遍。
1949年-2018年中国历年发电量