第一篇：中國電網(wǎng)現(xiàn)狀(超高壓)

特高壓電壓發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)知識(shí) 電網(wǎng)輸電電壓劃分

“特高壓電網(wǎng)”，指1000千伏的交流或±800千伏的直流電網(wǎng)。

輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓。國際上，高壓(HV)通常指35~220kV的電壓；超高壓(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的電壓；特高壓(UHV)指1000kV及以上的電壓。高壓直流(HVDC)通常指的是1 600kV及以下的直流輸電電壓，士600 kV以上的電壓稱為特高壓直流(UHVDC)。我國目前絕大多數(shù)電網(wǎng)來說，高壓電網(wǎng)指的是110kV和220kV電網(wǎng)；超高壓電網(wǎng)指的是330kV，500kV和750kV電網(wǎng)。特高壓輸電指的是正在開發(fā)的1000 kV交流電壓和1 800kV直流電壓輸電工程和技術(shù)。特高壓電網(wǎng)指的是以1000kV輸電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，超高壓輸電網(wǎng)和高壓輸電網(wǎng)以及特高壓直流輸電高壓直流輸電和配電網(wǎng)構(gòu)成的分層、分區(qū)、結(jié)構(gòu)清晰的現(xiàn)代化大電網(wǎng)。近期，國家電網(wǎng)“十二五”特高壓投資規(guī)劃出臺(tái)。

國家電網(wǎng)在2010年8月12日首度公布，到2015年建成華北、華東、華中（“三華”）特高壓電網(wǎng)，形成“三縱三橫一環(huán)網(wǎng)”。

據(jù)了解，未來5年，特高壓的投資金額有望達(dá)到2700億元。這較“十一五”期間的200億投資，足足增長(zhǎng)了13倍之余。

有分析人士據(jù)此指出，我國電網(wǎng)將邁入特高壓時(shí)代。這對(duì)于發(fā)電設(shè)備公司來說，無疑是一個(gè)令人振奮的消息。那么，在這場(chǎng)2700億特高壓投資盛宴中，發(fā)電設(shè)備公司究竟能分得幾杯羹呢？

電網(wǎng)建設(shè)邁入特高壓時(shí)代

國家電網(wǎng)8月12日還宣布，世界上運(yùn)行電壓最高的1000千伏晉東南―南陽―荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程已通過國家驗(yàn)收，這標(biāo)志著特高壓已不再是“試驗(yàn)”和“示范”階段，后續(xù)工程的核準(zhǔn)和建設(shè)進(jìn)程有望加快。

此前，我國的特高壓電網(wǎng)建設(shè)也正在逐步推進(jìn)。

2009年1月16日，國內(nèi)首條特高壓示范工程――晉東南-荊門1000千伏特高壓交流輸電示范工程正式投運(yùn)，至今已成功運(yùn)行1年7個(gè)月。

此外，2010年7月8日，向家壩-上?！?00千伏特高壓直流輸電示范工程成功投入運(yùn)行。這是目前規(guī)劃建設(shè)的世界上電壓等級(jí)最高、輸送距離最遠(yuǎn)、容量最大的直流輸電工程。根據(jù)國家電網(wǎng)的測(cè)算，到2020年，晉陜蒙寧新等西部煤電基地規(guī)劃向中東部地區(qū)外送煤電2.34億千瓦，其中通過特高壓交直流電網(wǎng)外送1.97億千瓦。

按照國家電網(wǎng)的計(jì)劃，山西、陜北煤電通過特高壓交流外送，蒙西、錫盟、寧東煤電通過特高壓交直流混合外送，新疆、蒙東煤電通過特高壓直流向“華北、華東和華中”電網(wǎng)送電。除傳統(tǒng)的煤電之外，特高壓也將承擔(dān)起水電的送電任務(wù)。中國西部12個(gè)省份技術(shù)可開發(fā)水電裝機(jī)容量4.4億千瓦，占全國的80%以上，尤其西南地區(qū)是未來中國水電開發(fā)的重點(diǎn)地區(qū)

據(jù)國家電網(wǎng)公司提供的數(shù)據(jù)顯示，一回路特高壓直流電網(wǎng)可以送600萬千瓦電量，相當(dāng)于現(xiàn)有500千伏直流電網(wǎng)的5到6倍，而且送電距離也是后者的2到3倍，因此效率大大提高。此外，輸送同樣功率的電量，如果采用特高壓線路輸電可以比采用500千伏超高壓線路節(jié)省60%的土地資源。特高壓能大大提升我國電網(wǎng)的輸送能力。中國在直流高壓輸電也將投入更多進(jìn)行研究。我個(gè)人認(rèn)為在特高壓輸電方面直流在某些方面優(yōu)越于交流（自己看法，沒有具體科學(xué)依據(jù)）！

華泰聯(lián)合證券認(rèn)為，根據(jù)國網(wǎng)、南網(wǎng)的規(guī)劃，到2020年，我國將投入6，000億元用于交直流特高壓電網(wǎng)的建設(shè)。而在“十二五”期間，也就是未來五年，交直流特高壓的投入將達(dá)到4，000億元。預(yù)計(jì)2010年特高壓投資約為300億元，未來市場(chǎng)空間廣闊。

中國電網(wǎng)分布 中國電力分為六大電網(wǎng)：西北·東北·華北·華中·華東·南方

1，華北電網(wǎng)：華北電網(wǎng)有限公司供電區(qū)域包括北京、天津、河北、山西、山東和內(nèi)蒙古西部地區(qū)，供電面積125萬平方公里，供電人口2.3億；其中，直接經(jīng)營(yíng)的供電區(qū)域包括北京、天津和河北北部地區(qū)，供電面積13.2萬平方公里，供電人口4200萬。

華北電網(wǎng)覆蓋面積163萬平方公里，人口2.3億。

截止2004年底，華北電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量為7447萬千瓦，其中京津唐電網(wǎng)裝機(jī)容量2024萬千瓦，占27.18%。

500KV線路共88條，11045公里；變電站40座，主變47臺(tái)變電容量43459兆伏安；其中京津唐網(wǎng)500千伏變電站11座，主變13臺(tái)，變電容量18959兆伏安。2004年華北電網(wǎng)最大負(fù)荷4675萬千瓦，增長(zhǎng)16.64%，京津唐電網(wǎng)最大負(fù)荷為2220萬千瓦，同比增長(zhǎng)13.21%。

1．國外智能電網(wǎng)研究現(xiàn)狀

目前，美國、加拿大、澳大利亞以及歐洲各國都相繼開展了智能電網(wǎng)相關(guān)研究，而其中最具代表性的是美國與歐洲。美國電科院EPRI推動(dòng)的IntelliGrid研究計(jì)劃致力于開發(fā)智能電網(wǎng)架構(gòu)。歐洲于2005年成立了歐洲智能電網(wǎng)論壇，2008年9月發(fā)布的《歐洲未來電網(wǎng)發(fā)展策略》提出了歐洲智能電網(wǎng)的發(fā)展重點(diǎn)和路線圖。

在輸電領(lǐng)域，PJM(美國典型的獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)構(gòu))負(fù)責(zé)13個(gè)州的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行和電力市場(chǎng)組織，主要從廣域測(cè)量技術(shù)和高級(jí)調(diào)度控制中心著手開展智能輸電網(wǎng)研究工作。

在配電和用電領(lǐng)域，開展了大量的智能化實(shí)踐，包括智能表計(jì)、電壓控制和動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能等，提高電網(wǎng)與用戶的互動(dòng)性，以及風(fēng)電等新能源的使用率。

美國科羅拉多州的一個(gè)9萬人小鎮(zhèn)波爾得(Boulder)從2008年起建設(shè)全美第一個(gè)“智能電網(wǎng)”城市。其主要技術(shù)路線是：構(gòu)建配電網(wǎng)實(shí)時(shí)高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)；建設(shè)能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控、準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和通信，以及優(yōu)化性能的智能變電站；安裝可編程家庭用戶控制系統(tǒng)；支持小型風(fēng)電和太陽能發(fā)電、混合電力汽車、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)等分布式發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)。

2．國內(nèi)智能電網(wǎng)研究現(xiàn)狀

在智能電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)開展了大量的研究和實(shí)踐，為智能電網(wǎng)的發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。金融危機(jī)以后，美國把新能源開發(fā)作為應(yīng)對(duì)金融危機(jī)的重要舉措，提出來了智能電網(wǎng)。我國在2009年5月也正式提出智能電網(wǎng)的建設(shè)概念和目標(biāo)，和國外基本上是同等發(fā)展。如特高壓輸電，大電網(wǎng)運(yùn)行控制，高級(jí)調(diào)度中心，靈活交流輸電技術(shù)，SG186信息系統(tǒng)建設(shè)，數(shù)字化變電站，城鄉(xiāng)電網(wǎng)安全可靠供電，電網(wǎng)環(huán)保與節(jié)能等。

我國統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)：一是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)；二是利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)；三是以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征；全面涵蓋發(fā)電、輸電、配電、用電環(huán)節(jié)。

3．智能電網(wǎng)建設(shè)分三個(gè)階段

第一階段：2009～2010年，為規(guī)劃試點(diǎn)階段。重點(diǎn)開展以下工作：智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃編制，現(xiàn)在已經(jīng)完成；正在制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)；開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制；開展各個(gè)環(huán)節(jié)的試點(diǎn)。

第二階段：201l～2015年，為全面建設(shè)階段。重點(diǎn)開展以下工作：加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供可靠基礎(chǔ)；初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系；關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備研制實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用。

第三階段：2016～2020年，為引領(lǐng)提升階段。重點(diǎn)開展以下工作：全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)；電網(wǎng)的資源配置能力、安全水平、運(yùn)行效率以及電網(wǎng)與電源、用戶之間的互動(dòng)性顯著提高；在服務(wù)清潔能源開發(fā)和保障能源供應(yīng)中發(fā)揮重要作用。

4．每個(gè)環(huán)節(jié)的具體目標(biāo)

(1)發(fā)電環(huán)節(jié)

大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電出力預(yù)測(cè)，發(fā)電運(yùn)行控制技術(shù)研究；電網(wǎng)接納大規(guī)模可再生能源能力及其對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定影響等關(guān)鍵技術(shù)研究，制訂并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；建立風(fēng)、光、儲(chǔ)一體化仿真分析平臺(tái)。

2009～2011年：建成風(fēng)電和太陽能發(fā)電研究中心，張家口現(xiàn)在已開始建設(shè)太陽能和風(fēng)電研究中心，這是我國太陽能檢測(cè)中心，檢測(cè)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)才可以入網(wǎng)。在新能源發(fā)電運(yùn)行控制、功率預(yù)測(cè)等方面取得突破。2012～2015年：風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源信息化、數(shù)字化和自動(dòng)化技術(shù)得到普遍應(yīng)用。

2016～2020年：所有并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)；可再生能源有序并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

(2)輸電環(huán)節(jié)

全面掌握特高壓交、直流輸電技術(shù)，加快特高壓和各級(jí)電網(wǎng)建設(shè)；開展分析評(píng)估診斷與決策技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)輸電線路狀態(tài)評(píng)估的智能化；加強(qiáng)線路狀態(tài)檢修、全壽命周期管理和智能防災(zāi)技術(shù)研究應(yīng)用；加強(qiáng)靈活交流輸電技術(shù)研究。

2009～2011年：加快建設(shè)交流特高壓工程；建成±800和±660千伏直流輸電工程；完成750 kV串補(bǔ)、750 kV／l 000 kV可控電抗器、短路電流限制器、新型無功補(bǔ)償裝置研究和工程示范。

2012～2015年：加快華北一華中一華東特高壓電網(wǎng)建設(shè)；全面掌握和應(yīng)用特高壓直流輸電技術(shù)；完成特高壓串補(bǔ)和靈活交流輸電裝置關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用；實(shí)現(xiàn)輸電線路標(biāo)準(zhǔn)化與全壽命周期管理。

2016～2020年：建成以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展為基礎(chǔ)的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)；電網(wǎng)的資源配置能力、安全水平、運(yùn)行效率以及電網(wǎng)與電源、用戶之間的互動(dòng)性顯著提高；在服務(wù)清潔能源開發(fā)和保障能源供應(yīng)中發(fā)揮重要作用。

(3)變電環(huán)節(jié)

制定智能變電站和智能裝備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；建設(shè)廣域同步信息采集系統(tǒng)；構(gòu)建綜合測(cè)控保護(hù)體系；研究各類電源規(guī)范接納技術(shù)；開展智能設(shè)備及設(shè)備智能化改造技術(shù)研究；轉(zhuǎn)變檢修模式，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全壽命綜合優(yōu)化管理。

2009～2011年：制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系；初步實(shí)現(xiàn)信息統(tǒng)一采集；支持大型能源基地、可再生能源規(guī)范接入；初步形成基于風(fēng)險(xiǎn)控制檢修模式；完成智能變電站建設(shè)及改造試點(diǎn)。

2012～2015年：跨域?qū)崟r(shí)信息初步共享；各類電源的規(guī)范接入；實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備對(duì)優(yōu)化調(diào)度和運(yùn)行管理的信息支撐；建立資產(chǎn)全壽命周期管理和檢修工作體系；電網(wǎng)重要樞紐變電站智能化建設(shè)和改造。

2016～2020年：樞紐及中心變電站完成智能化建設(shè)和改造；超過50％的關(guān)鍵變電站實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的智能化；建立面向智能電網(wǎng)和智能化設(shè)備的運(yùn)行管理體系；基本實(shí)現(xiàn)基于企業(yè)績(jī)效管理的設(shè)備檢修模式；形成基于狀態(tài)的全壽命周期綜合優(yōu)化管理。

(4)配電環(huán)節(jié)

建成高效、靈活、合理的配電網(wǎng)絡(luò)，具備靈活重構(gòu)、潮流優(yōu)化能力和可再生能源接納能力，在發(fā)生緊急狀況時(shí)支撐主網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)集中／分散儲(chǔ)能裝置及分布式電源的兼容接入與統(tǒng)一控制；完成實(shí)用性配電自動(dòng)化系統(tǒng)的全面建設(shè)；全面推廣智能配電網(wǎng)示范工程應(yīng)用成果，配電網(wǎng)主要技術(shù)裝備達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

2009～2011年：研究智能配電網(wǎng)的總體框架和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃；開展重點(diǎn)科研項(xiàng)目攻關(guān)和試點(diǎn)工程建設(shè)；建立智能配電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；智能配電網(wǎng)示范工程建設(shè)。

2012～2015年：完善智能配電網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)體系；繼續(xù)優(yōu)化完善配電網(wǎng)架；在全面總結(jié)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究建立智能配電系統(tǒng)的成熟度評(píng)估模型和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

2016～2020年：在重點(diǎn)城市建成具有自愈、靈活、可調(diào)能力的智能配電網(wǎng)。

(5)用電環(huán)節(jié)

全面開展智能用戶管理與服務(wù)；推廣應(yīng)用智能電表；實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)，提升用戶服務(wù)質(zhì)量，滿足用戶多元化需求；通過智能電網(wǎng)建設(shè)推動(dòng)智能樓宇、智能家電、智能交通等領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新；改變終端用戶用能模式，提高用戶用電效率。

2009～2011年：完成雙向互動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)研究；開發(fā)智能電表等計(jì)量裝置；智能電表覆蓋率達(dá)30％，用戶超過5000萬戶；電能占終端能源消費(fèi)比重提高到約2l％。

2012～2015年：智能用戶管理與服務(wù)體系基本建成；全面建成用電信息采集系統(tǒng)；智能電表覆蓋率超過80％，用戶超過1．4億戶；電能占終端能源消費(fèi)比重提高到約23％。

2016～2020年：全面建成智能用戶管理與服務(wù)體系；雙向互動(dòng)服務(wù)全面應(yīng)用；全面建成并完善用戶用電信息采集系統(tǒng)；智能電表覆蓋率達(dá)100％；電能占終端能源消費(fèi)比重提高到約26％。

(6)信息平臺(tái)環(huán)節(jié)

信息是非常重要的基礎(chǔ)手段，要建立堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)信息體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)信息高度共享，為發(fā)電到用戶的各個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)提供安全的信息化平臺(tái)支撐；滿足系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制、電網(wǎng)企業(yè)與用戶問靈活互動(dòng)的要求；充分利用智能電網(wǎng)多元、海量信息的潛在價(jià)值，增強(qiáng)智能分析和科學(xué)決策能力；全面建成國家電網(wǎng)資源計(jì)劃系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息化與電網(wǎng)的高度融合。

2009～2011年：初步建立智能電網(wǎng)信息和通信體系架構(gòu)和統(tǒng)一信息模型；開展下一代電力光傳輸網(wǎng)絡(luò)、支撐配用電及分布式能源的負(fù)荷通信網(wǎng)絡(luò)研究與試點(diǎn)；完成“SGl86工程”。

2012～2015年：完善智能電網(wǎng)信息通信架構(gòu)體系建設(shè)和一體化統(tǒng)一信息模型；基本建成國家電網(wǎng)資源計(jì)劃系統(tǒng)(SG-ERP)；全面建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)骨干通信網(wǎng)；基本建成適應(yīng)于配電、用電及分布式能源接入的負(fù)荷通信網(wǎng)絡(luò)。

2016～2020年：結(jié)合信息與通信技術(shù)的發(fā)展，優(yōu)化信息與通信應(yīng)用的融合、統(tǒng)一和集成；實(shí)現(xiàn)智能決策，支撐智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)建設(shè)；信息平臺(tái)整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

第二篇：中國電網(wǎng)調(diào)度現(xiàn)狀

中國電網(wǎng)調(diào)度現(xiàn)狀

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和文化的進(jìn)步，中國的電網(wǎng)調(diào)度取得了前所未有的發(fā)展，以《電力法》和《電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例》(以下簡(jiǎn)稱《條例》)的發(fā)布施行為標(biāo)志，我國的電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)入了依法調(diào)度的新時(shí)期。

3.1.1調(diào)度機(jī)構(gòu)及五級(jí)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)

我國現(xiàn)行的調(diào)度管理體制是國家電力公司主管全國的電網(wǎng)調(diào)度工作，縣級(jí)及以上電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)主管轄區(qū)內(nèi)電網(wǎng)的調(diào)度工作，各級(jí)電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)都相應(yīng)設(shè)立了電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)。根據(jù)《條例》的規(guī)定，我國已初步形成了由國調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)組成的全國五級(jí)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，調(diào)度機(jī)構(gòu)的設(shè)置和層級(jí)劃分原則已經(jīng)由法律予以規(guī)定。

目前國調(diào)代表國家電力公司行使電網(wǎng)調(diào)度管理職能，并對(duì)直調(diào)范圍內(nèi)的電廠、跨大區(qū)電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線及有關(guān)變電站等進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度?？缡‰娋W(wǎng)內(nèi)設(shè)有四級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)，獨(dú)立省電網(wǎng)內(nèi)只設(shè)三級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)。這種層級(jí)設(shè)置既是我國電網(wǎng)調(diào)度實(shí)踐的科學(xué)總結(jié)，也是與國際大電網(wǎng)會(huì)議39工作組的調(diào)查結(jié)果相一致的。

3.1.2我國電網(wǎng)調(diào)度自身面臨的主要問題

我國的電網(wǎng)調(diào)度也面臨許多亟待解決的問題，最為突出的是法制觀念淡薄。自《條例》出臺(tái)6年來，政企分開后我國的電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了從以行政為主要手段的調(diào)度方式向依法調(diào)度的新型模式的轉(zhuǎn)變，調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)在法制化、規(guī)范化方面取得了可喜的進(jìn)步，初步適應(yīng)了兩個(gè)根本性轉(zhuǎn)變的需要，但違反《條例》規(guī)定的事仍時(shí)有發(fā)生，業(yè)外人士對(duì)有關(guān)調(diào)度的法律法規(guī)知之甚少，還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和宣傳《條例》，加強(qiáng)依法調(diào)度、依法處理調(diào)度有關(guān)問題的自覺性。亟待解決的問題還應(yīng)當(dāng)包括如何依法應(yīng)用經(jīng)濟(jì)的、技術(shù)的手段在市場(chǎng)條件下進(jìn)一步強(qiáng)化統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理的問題，電網(wǎng)調(diào)度管理將隨著電力市場(chǎng)的建立和完善以及電力工業(yè)走“可持續(xù)”發(fā)展道路、實(shí)現(xiàn)全國電網(wǎng)互聯(lián)而發(fā)生重大的變化。

第三篇：大機(jī)組超高壓大電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)配合探討

大機(jī)組超高壓大電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)配合探討

摘要：分析了“大機(jī)組、超高壓和大電網(wǎng)”之間的相互協(xié)調(diào)配合關(guān)系，指出我國廣大地區(qū)（西北除外）將出現(xiàn)三級(jí)大電網(wǎng)（省網(wǎng)、大區(qū)網(wǎng)、全國網(wǎng)）共用電氣互通的單一500kV網(wǎng)架及在適應(yīng)四級(jí)大機(jī)組（200或300MW，500或600MW，800和1000MW）供電的輸送大范圍內(nèi)只采用單級(jí)500kV輸電可能產(chǎn)生的不利局面。這種“失調(diào)”狀況將會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)輸送能力長(zhǎng)期不足，短路電流接續(xù)快速增大，運(yùn)行調(diào)度和電網(wǎng)自動(dòng)化也將遇到一些不應(yīng)有的困難，還會(huì)影響電網(wǎng)規(guī)劃工作中應(yīng)有的適應(yīng)能力和未來電力市場(chǎng)營(yíng)運(yùn)中的靈活性。文中分析了采用500kV電壓等級(jí)決策失誤的原因，提出了一些可供參考的補(bǔ)救措施。

關(guān)鍵詞：全國聯(lián)網(wǎng) 電壓等級(jí) 大機(jī)組 超高壓 大電網(wǎng)

引言

近年來經(jīng)常有文章在開頭采用“我國電力系統(tǒng)已發(fā)展到以‘大機(jī)組、超電壓和大電網(wǎng)’為特點(diǎn)的階段”這樣的表述方式，這已不約而同地成為眾多電力工作者喜用常寫又喜聞樂見的用語。雖然這種常用的表述方式并不能嚴(yán)格地描述具體電網(wǎng)發(fā)展各階段（省網(wǎng)、大區(qū)網(wǎng)、全國網(wǎng)）的技術(shù)特點(diǎn)[1]，但仍可清楚地表述我國電力系統(tǒng)2020年以前從省網(wǎng)經(jīng)大區(qū)電網(wǎng)發(fā)展到全國聯(lián)網(wǎng)的約近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展過程中總的技術(shù)特點(diǎn)。

“大機(jī)組”表明了發(fā)電部分的技術(shù)進(jìn)步；“超高壓”表明了輸電和聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的適應(yīng)能力；而＂大電網(wǎng)＂則體現(xiàn)了電力整體的發(fā)展水平，“大電網(wǎng)”也涵蓋了輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)兩大組成部分。所以“大機(jī)組、超高壓、大電網(wǎng)”綜合概括了全部電力系統(tǒng)和電力工業(yè)的主體發(fā)展內(nèi)容，它們之間必然存在著相互適應(yīng)和配合的關(guān)系。這種關(guān)系體現(xiàn)著一種內(nèi)在的互相適應(yīng)和制約的規(guī)律，是不能允許“失調(diào)”的，否則即會(huì)成為一種戰(zhàn)略性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性和全局性配合關(guān)系的失誤。重大決策的成功是從長(zhǎng)遠(yuǎn)和全局的實(shí)際出發(fā)的，而不是從形式和慨念出發(fā)的決策。

用詞含義

（1）“大機(jī)組”是指容量更大的主力發(fā)電機(jī)組，也指因容量增大而結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（如火電機(jī)組的汽缸分缸、增設(shè)中間再熱器等）、性能得以改進(jìn)（煤耗減少，熱效率提高）及參數(shù)變化（主蒸汽壓力和溫度的提高）的機(jī)組。我國的火電大機(jī)組應(yīng)從200MW算起（125MW只是 “準(zhǔn)大機(jī)組”，100MW則不能算做大機(jī)組），直到目前華東上海外高橋電廠的超臨界參數(shù)的1000MW大機(jī)組[2]和以后的超GW大機(jī)組，其間已形成相對(duì)完整的系列，這體現(xiàn)了電力工業(yè)發(fā)展的步伐，也適應(yīng)了發(fā)展的需求。

水電和核電機(jī)組的容量雖然更多地受其動(dòng)力條件的制約和影響，但也遵從逐步發(fā)展的規(guī)律，且其容量也大致與火電機(jī)組一致。

（2）“超高壓”是指大于220kV而小于1000kV的電壓等級(jí)，如日本采用的275kV；我國西北網(wǎng)采用的330kV（含315kV、345kV）等；西歐采用的400kV（含380kV、440kV）等；我國西北以外的其他地區(qū)和俄、日、美、加等采用的500kV；我國西北、巴西等采用的750kV（含735kV、765kV）等。雖然少數(shù)國家的一些機(jī)構(gòu)（例如日本）和少數(shù)專家（如文[3]作者）認(rèn)為750kV級(jí)也屬于特高壓范圍，但這并不符合國內(nèi)外正式的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

超高壓是電網(wǎng)發(fā)展擴(kuò)大所需的主要電壓等級(jí)，也是電網(wǎng)骨架線路采用的電壓等級(jí)。電力線路的位置、相互關(guān)系（包括輸電方式）及所用的電壓等級(jí)決定了一個(gè)電網(wǎng)網(wǎng)架的基本結(jié)構(gòu)，也從根本上決定了其運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性水平。由于電源和負(fù)荷布局要受資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等更多因素的影響，因此一個(gè)電網(wǎng)的輸送能力主要取決于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和電壓等級(jí)兩個(gè)因素。

已有超高壓段的電壓等級(jí)是隨著發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)容量的擴(kuò)大而逐步提高的，由此形成了由電網(wǎng)發(fā)展各階段決定的各網(wǎng)架電壓系列（見圖1）。

直流輸電以其優(yōu)越性能逐步承擔(dān)起越來越多的輸電和聯(lián)網(wǎng)任務(wù)。已建成的有±100kV、±250kV、±400kV、±500kV、±600kV等線路，已設(shè)計(jì)籌建的±750kV的長(zhǎng)距離輸電線路，其電壓等級(jí)也大致與交流輸電電壓等級(jí)相近。

（3）“大電網(wǎng)”是指電網(wǎng)發(fā)展過程中覆蓋范圍和互聯(lián)關(guān)系達(dá)到一定程度和階段的電網(wǎng)，它和“超高壓”不同的是尚無正式的定量規(guī)定，即超過多少M(fèi)W的電網(wǎng)為“大電網(wǎng)”，但可按電網(wǎng)發(fā)展階段定義為：電網(wǎng)起初是發(fā)電直供負(fù)荷；然后發(fā)展到具有并列安全和負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配等問題的供電網(wǎng)及由多電源和多用戶形成的地區(qū)電網(wǎng)；再進(jìn)一步形成邊界較固定的省網(wǎng)；省網(wǎng)再經(jīng)互聯(lián)形成大區(qū)電網(wǎng)；最后再互聯(lián)成全國及國際聯(lián)網(wǎng)，甚至已被多次國際會(huì)議討論過的全球電網(wǎng)?？梢哉J(rèn)為省網(wǎng)形成及以前各階段為低級(jí)發(fā)展階段，以后即進(jìn)入高級(jí)發(fā)展階段，也可以認(rèn)為此后又再分為中級(jí)和高級(jí)兩個(gè)階段。

電網(wǎng)的發(fā)展和擴(kuò)大是由其本身負(fù)荷容量的增大（量變或漸變）和相互的互聯(lián)（質(zhì)變或突變）兩個(gè)方式實(shí)現(xiàn)的，一方面電網(wǎng)的發(fā)展整體上呈現(xiàn)階躍式上升狀態(tài)，另一方面，每階段電網(wǎng)自身又是連續(xù)上升的，故不適于用其總?cè)萘勘硎景l(fā)展。因此圖1采用了各階段中輸電和聯(lián)網(wǎng)容量作為縱坐標(biāo)，但每一省網(wǎng)或大區(qū)網(wǎng)的具體發(fā)展又有極大差別，故只能示意地表述其發(fā)展如圖1。相互適應(yīng)的關(guān)系

大機(jī)組、超高壓和大電網(wǎng)三者之間存在著不可違背的相互適應(yīng)的要求和關(guān)系。

（1）大機(jī)組與超高壓的適應(yīng)關(guān)系

我國大部分地區(qū)只選用500kV一級(jí)超高壓，擔(dān)負(fù)著300MW到1000MW級(jí)所有大機(jī)組的輸電任務(wù)，事實(shí)上我國不少200MW機(jī)組也直接接入到500kV輸電線上[4,5]，使其負(fù)擔(dān)過重；有時(shí)短線或弱線也不得不采用500kV；而且由于大機(jī)組接入過多，還可能導(dǎo)致開關(guān)關(guān)斷能力過早不足。文[6]作者根據(jù)各級(jí)電壓自然功率和經(jīng)濟(jì)輸送功率及與各級(jí)大機(jī)組的配合情況，建議除500kV以外還應(yīng)再建設(shè)380kV、750kV電壓等級(jí)。這樣大機(jī)組與超高壓才能更好地相互適應(yīng)。

（2）超高壓與大電網(wǎng)的適應(yīng)關(guān)系

圖1顯示出大電網(wǎng)在中級(jí)發(fā)展和高級(jí)發(fā)展的兩大階段上，只采用了500kV電壓等級(jí)，20多年建設(shè)和運(yùn)行500kV電壓等級(jí)的經(jīng)驗(yàn)證明其現(xiàn)有性能相當(dāng)?shù)拖拢ㄔ靸r(jià)過高和輸送能力長(zhǎng)期嚴(yán)重不足），文[4]、[5]從不同角度分析了其輸送能力不足的原因。調(diào)研世界主要國家的電網(wǎng)情況，發(fā)現(xiàn)在超高壓段內(nèi)只采用單級(jí)500kV電壓的電網(wǎng)就僅有我國電網(wǎng)一個(gè)（西北地區(qū)除外）。國外實(shí)用經(jīng)驗(yàn)也證明各發(fā)展階段的電網(wǎng)都應(yīng)具有各自的網(wǎng)架電壓，才能有利于運(yùn)行和調(diào)度及規(guī)范工作的靈活性[5]。

（3）大機(jī)組與大電網(wǎng)的適應(yīng)關(guān)系

明顯地小電網(wǎng)帶大機(jī)組將引起安全問題；大電網(wǎng)中小機(jī)組過多也必然產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)性差的后果。發(fā)電機(jī)組是大電網(wǎng)的核心，不僅控制著電能供應(yīng)，也是電網(wǎng)中各種調(diào)節(jié)和控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大電網(wǎng)除了安裝供熱、調(diào)頻或調(diào)荷性能優(yōu)越的機(jī)組外，還應(yīng)盡量采用大型機(jī)組。因此大電網(wǎng)和大機(jī)組相互適應(yīng)的關(guān)系相對(duì)地易于掌握和實(shí)現(xiàn)，但需經(jīng)過“超高壓”這個(gè)中間環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。500kV電壓作為超高壓段唯一的中間環(huán)節(jié)，其“輸送能力不足，造價(jià)過大，建設(shè)速度慢”等缺點(diǎn)也十分不利于疏通這層適應(yīng)關(guān)系。

總結(jié)上述：我國在廣大地域（西北除外）將形成三級(jí)大電網(wǎng)（省網(wǎng)、大區(qū)網(wǎng)、全國網(wǎng)）共用電氣互通的單一500kV網(wǎng)架及在適應(yīng)四級(jí)大機(jī)組（200或300MW，500或600MW，800和1000MW）供電的輸送大范圍內(nèi)只采用單級(jí)500kV輸電的不利局面。其實(shí)質(zhì)是將本應(yīng)是適應(yīng)能力強(qiáng)的臺(tái)階型立體結(jié)構(gòu)矮化為單一平面型結(jié)構(gòu)，形成了送、受端等值阻抗數(shù)值的巨大差別。其結(jié)果是電網(wǎng)將長(zhǎng)期相對(duì)薄弱，輸送能力將長(zhǎng)期不足，短路電流將連續(xù)快速增大，運(yùn)行調(diào)度和電網(wǎng)自動(dòng)化也將遇到一些不應(yīng)有的困難，還會(huì)影響電網(wǎng)規(guī)劃工作中應(yīng)有的適應(yīng)能力及未來鄉(xiāng)級(jí)電力市場(chǎng)營(yíng)運(yùn)中應(yīng)有的靈活性。因此，可以認(rèn)為我國超高壓段的輸電和聯(lián)網(wǎng)電壓只選用了單級(jí)500kV是一次嚴(yán)重“失策”。

結(jié)束語

（1）我國500kV輸電能力經(jīng)近20年的努力，至今仍大致僅達(dá)到或稍高于國外380~400kV級(jí)的輸電能力。實(shí)用經(jīng)驗(yàn)及國外電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)[5]皆證明在超高段只選用500kV單級(jí)是一次重大決策上的失誤。

（2）應(yīng)及時(shí)全面總結(jié)并對(duì)比大部分地區(qū)采用單級(jí)超高壓500kV和西北地區(qū)采用330kV、750kV雙級(jí)超高壓等級(jí)的建設(shè)、運(yùn)行和發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，并參照國外的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以取得真正一致的認(rèn)識(shí)。

（3）補(bǔ)救性措施是使已建或在建500kV輸電從開始就應(yīng)用各種串補(bǔ)、橫補(bǔ)及緊湊化等措施，或?qū)⑤斔腿蝿?wù)盡量轉(zhuǎn)移給直流輸電承擔(dān)。但新增的基本投資將使“積重難返”的被動(dòng)局面更顯突出；且像我國這樣一個(gè)客觀上存在多地區(qū)、多層次之間資源優(yōu)化關(guān)系的復(fù)雜大電網(wǎng)，極不可能使所有聯(lián)網(wǎng)和輸電都采用直流輸電。

（4）根本性措施是因地制宜地在500kV以上增用765kV（即800kV）電壓級(jí)，與500kV共同作為全國電網(wǎng)的網(wǎng)架電壓[7,8]，并在500kV以下有條件地增用380kV級(jí)電壓，與500kV共同作為省網(wǎng)和大區(qū)網(wǎng)的網(wǎng)架電壓以使各級(jí)電網(wǎng)從電壓級(jí)上分開，并使三者在發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中顯示各自的生命力。

（5）我國電工界已對(duì)采用單極500kV輸電的不合理性取得越來越多的共識(shí)。決策失誤的政策原因是只從近期、少量項(xiàng)目，而非從長(zhǎng)遠(yuǎn)、全局電網(wǎng)的發(fā)展需要來考慮和決策；而失誤的思想原因則是僅從電壓級(jí)的比例關(guān)系或電壓系列等形式性概念出發(fā)[9]，而非從電網(wǎng)全局的內(nèi)部適應(yīng)及配合的合理關(guān)系出發(fā)來考慮和決策。

（6）我國電網(wǎng)已有巨大發(fā)展，但比起20年之后建成的高水平小康社會(huì)時(shí)的全國特大型電網(wǎng)（更不必說到本世紀(jì)中葉達(dá)到中等發(fā)達(dá)國家水平時(shí)的更發(fā)達(dá)電網(wǎng)）來說，當(dāng)前電網(wǎng)還只是起步時(shí)期的一個(gè)雛形電網(wǎng)，因此發(fā)展初期的一些失誤也是在所難免，還來得及修改或補(bǔ)救。

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第四篇：美國電網(wǎng)現(xiàn)狀概況報(bào)告

美國電網(wǎng)評(píng)價(jià)體系調(diào)研報(bào)告

目錄

第一章美國電力工業(yè)概況............................................1 1.1 電力發(fā)展背景...............................................................................................1

1.1.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況...................................................................................1 1.1.2 電力消費(fèi)情況...................................................................................2 1.1.3 電源分布概況...................................................................................5 1.2 電網(wǎng)概況.......................................................................................................7

1.2.1 電網(wǎng)現(xiàn)狀...........................................................................................7 1.2.2 電壓等級(jí)與規(guī)模...............................................................................9 1.2.3 跨區(qū)輸電.........................................................................................11 1.3 電力運(yùn)行機(jī)制.............................................................................................13 1.3.1 電力資產(chǎn)擁有者構(gòu)成.....................................................................13 1.3.2 電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)制.................................................................................15 1.3.3 電力監(jiān)管機(jī)制.................................................................................16 1.4 電力市場(chǎng)發(fā)展.............................................................................................18 第二章美國電網(wǎng)技術(shù)性評(píng)價(jià)...............................................................................20 2.1 可靠性方面.................................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.1.1 美國電網(wǎng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)層級(jí).............................................................20 2.1.2 ERC可靠性標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介.......................................................................22 2.1.3 NERC正在公示的可靠性標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介................................................23 2.1.4 地區(qū)電力可靠性協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn).............................................................23 2.1.5 美國獨(dú)立電網(wǎng)可靠性標(biāo)準(zhǔn).............................錯(cuò)誤！未定義書簽。

第三章美國電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià).........................................26 3.1 資產(chǎn)管理與評(píng)價(jià).........................................................................................26 3.1.1 資產(chǎn)數(shù)據(jù)分析決策支持.................................................................26 3.1.2 全壽命周期資產(chǎn)管理.....................................................................27 3.2 業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià).....................................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.2.1 成本水平（建設(shè)投資成本+日常運(yùn)維成本）錯(cuò)誤！未定義書簽。3.2.2 經(jīng)營(yíng)效益（分析財(cái)務(wù)報(bào)表）.........................錯(cuò)誤！未定義書簽。

第四章評(píng)價(jià)美國電網(wǎng)社會(huì)性.........................................30 4.1 需求側(cè)響應(yīng)的實(shí)施.....................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。4.2 節(jié)能減排的措施.........................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn).........................................................31 第一章 美國電力工業(yè)概況

1.1 基本情況 1.1.1經(jīng)濟(jì)社會(huì)概況

美國，全稱美利堅(jiān)合眾國（United States of America），是由華盛頓哥倫比亞特區(qū)、50個(gè)州、波多黎各自由邦和關(guān)島等眾多海外領(lǐng)土組成的聯(lián)邦共和立憲制國家，其主體部分位于北美洲中部。美國中央情報(bào)局《世界概況》1989年至1996年初始版美國總面積列明 9,372,610 km2，1997年修正為963萬平方公里（加上五大湖中美國主權(quán)部分和河口、港灣、內(nèi)海等沿海水域面積），人口3.1億，通用英語，是一個(gè)移民國家。

美國大部分地區(qū)屬于大陸性氣候，南部屬亞熱帶氣候。中北部平原溫差很大，芝加哥1月平均氣溫-3℃，7月24℃；墨西哥灣沿岸1月平均氣溫11℃，7月28℃。

作為全球唯一一個(gè)超級(jí)大國，美國是一個(gè)經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的國家，經(jīng)濟(jì)總量位居世界第一。根據(jù)世界銀行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2010年美國國內(nèi)生產(chǎn)總值146578億美元，占全球20%以上；人口約3.1億，人均GDP為4.7萬美元。美國人口占世界的5%，一次能源消費(fèi)占世界的23%。

自20世紀(jì)80年代起，美國逐步進(jìn)入后工業(yè)化階段，至今已有30年。美國的后工業(yè)化是一個(gè)長(zhǎng)期過程，突出地表現(xiàn)為第三產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。80年代以來，國民經(jīng)濟(jì)重心向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的速度明顯 加快，制造業(yè)重心逐步向高級(jí)技術(shù)工業(yè)轉(zhuǎn)移。

根據(jù)在美國商務(wù)部經(jīng)濟(jì)分析局劃分，全美可分為八個(gè)經(jīng)濟(jì)區(qū)域中。其中，新英格蘭、中東部部區(qū)和大湖地區(qū)共同構(gòu)成了美國的制造業(yè)帶，是美國最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的地區(qū)。20世紀(jì)30年代以前，美國大部分的制造業(yè)、商業(yè)活動(dòng)等都集中在這一地區(qū)，西部和南部則是比較落后的農(nóng)業(yè)區(qū)。

二戰(zhàn)后，美國政府采取了一系列平衡區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的措施。西部和南部地區(qū)抓住美國大量軍事工業(yè)轉(zhuǎn)為民用的契機(jī)，在聯(lián)邦政府的扶持下迅速發(fā)展了宇航、電子等高科技產(chǎn)業(yè)，形成了加州的“硅谷”，北卡羅來納的“三角研究區(qū)”等著名的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究生產(chǎn)基地，并同時(shí)帶動(dòng)了區(qū)域內(nèi)金融、地產(chǎn)、服務(wù)業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的繁榮。

1965年以來相對(duì)落后的美國西部和南部地區(qū)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，并逐漸拉近了與東北部發(fā)達(dá)地區(qū)的距離。以大湖地區(qū)和西南地區(qū)為例，西南地區(qū)GDP總量從60年代不足大湖地區(qū)總量的1/3已經(jīng)增長(zhǎng)到86%。

1.1.2電力消費(fèi)情況

（1）電力消費(fèi)總量與結(jié)構(gòu)

2009年，美國凈發(fā)電量39500億千瓦時(shí)，凈用電量37240億千瓦時(shí)。2010年，初步核定的凈發(fā)電量為41200億千瓦時(shí)，凈用電量38840億千瓦時(shí)。隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，美國用電結(jié)構(gòu)變化較大。工業(yè)用電比重不斷下降，商業(yè)和居民生活用電比重上升，見下表。

（2）人均電力消費(fèi)

美國的人均GDP水平居世界前列，人均電力消費(fèi)也達(dá)到了相當(dāng)高的水平，在80年代末人均用電量已經(jīng)超過1萬千瓦時(shí)。我國當(dāng)前人均電力消費(fèi)3132千瓦時(shí)，僅相當(dāng)于美國50年代水平。

從時(shí)間上看，美國人均用電從3000-5000千瓦時(shí)，花了10年時(shí)間（1956-1965年）；從人均5000-8000千瓦時(shí)，花了9年時(shí)間（1966-1974年）；從人均8000-10000千瓦時(shí)，花了12年時(shí)間（1975-1986年）。

從各區(qū)域來看，美國人均電力消費(fèi)存在很大差距。人均用電量最少的三個(gè)區(qū)域分別是新英格蘭、中東部和西部地區(qū)，均在10000千瓦時(shí)/人以下，這三個(gè)區(qū)域也是平均電價(jià)水平最高的地區(qū)。人均用電量最高的是東南部地區(qū)，超過15000千瓦時(shí)/人，由于這一地區(qū)是美國人口最聚集的區(qū)域，因此拉高了美國的整體人均用電量。（3）電力消費(fèi)彈性

從電力消費(fèi)彈性系數(shù)的變化看，在上世紀(jì)70年代以前，美國的電力彈性系數(shù)遠(yuǎn)大于1，其中50-60年代高達(dá)2.38。盡管這一時(shí)期美國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了第三產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占優(yōu)勢(shì)地位，第三產(chǎn)業(yè)占比57.6%，第二產(chǎn)業(yè)占比35.6%，但建筑、汽車、石油、鋼鐵等高耗能工業(yè)快速發(fā)展拉動(dòng)了電力消費(fèi)的快速增長(zhǎng)。

直到80年代，美國電力消費(fèi)彈性系數(shù)才低于1，為0.95，此時(shí) 美國國民經(jīng)濟(jì)重心向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的速度明顯加快，進(jìn)入后工業(yè)化時(shí)期。90年代以后，由于制造業(yè)繼續(xù)向海外轉(zhuǎn)移，工業(yè)用電比重不斷下降，2000-2009年電力彈性系數(shù)只有0.29。

電力彈性系數(shù)的下降一方面是由于美國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，附加值較高的第三產(chǎn)業(yè)比重不斷增加；另一方面，美國的電氣化水平已經(jīng)很高，生產(chǎn)生活中電器已經(jīng)大量普及，隨著技術(shù)的進(jìn)步，高耗能、高耗電產(chǎn)品逐漸退出市場(chǎng)，更減緩了電力消費(fèi)的增長(zhǎng)。

1.1.3發(fā)電情況

2009年，美國發(fā)電裝機(jī)容量10.276億千瓦，人均發(fā)電裝機(jī)容量3.3千瓦。自1950年以來，美國裝機(jī)容量增速逐步增長(zhǎng)，近年來維持在1%年增長(zhǎng)左右。自2003年以來，美國人均發(fā)電裝機(jī)容量始終保持在3.3千瓦左右。

隨著美國發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)，火電裝機(jī)持續(xù)增長(zhǎng)。其中煤電裝機(jī)規(guī)模自1989年以來保持平穩(wěn)，在3億千瓦左右；油電裝機(jī)規(guī)模有所下降，目前不足0.6億千瓦；天然氣發(fā)電裝機(jī)規(guī)模在2002年前后出現(xiàn)大幅攀升，目前超過4億千瓦。

2010年美國裝機(jī)結(jié)構(gòu)見下圖，可見，天燃?xì)庋b機(jī)容量比例達(dá)37.24%，已經(jīng)超越煤電。

美國電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)分布比例

美國的電源分布與其人口分布格局相似，在東部、五大湖區(qū)、西南和西部沿海人口稠密地區(qū)，電源分布相對(duì)密集，體現(xiàn)出了“就地平衡”的布局特點(diǎn)。由于各區(qū)域能源資源稟賦和資源價(jià)格不同，造成了電源結(jié)構(gòu)的差異。

美國是最早發(fā)展分布式發(fā)電的國家之一，在1978 年頒布公共事業(yè)管理政策法后，正式開始推廣建設(shè)分布式能源系統(tǒng)。美國的分布式能源在2004年的裝機(jī)為957萬千瓦，到2007年已經(jīng)增長(zhǎng)超過1倍，達(dá)到2099萬千瓦，占全國總裝機(jī)容量的2.11%。由于天然氣價(jià)格上漲，美國工業(yè)用大容量天然氣分布式能源機(jī)組（容量為2萬千瓦以上）被限制發(fā)展，商業(yè)、社區(qū)和居民用的天然氣分布式能源成為發(fā)展重點(diǎn)。美國政府計(jì)劃到2020年，有一半以上的新建辦公或商用建筑采用分布式熱電冷三聯(lián)產(chǎn)；同時(shí)15％的現(xiàn)有建筑改用熱電冷三聯(lián)產(chǎn)。

在美國，分布式發(fā)電站被定義為從幾千瓦到3萬千瓦之間的發(fā)電裝置。大于2萬千瓦的分布式發(fā)電站通常在當(dāng)?shù)匕惭b，利用燃?xì)廨啓C(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，同時(shí)供電供熱。2萬千瓦或更大的電站經(jīng)常與電網(wǎng) 連接，并與現(xiàn)行的電力系統(tǒng)和本地電網(wǎng)同步運(yùn)行。

目前，美國的分布式發(fā)電裝置以天然氣利用為主，風(fēng)電正從分散式發(fā)展向集中開發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送過渡?，F(xiàn)有120 多個(gè)風(fēng)電管理機(jī)構(gòu)相互間配合來平衡不同地區(qū)的風(fēng)電發(fā)展、輸送、運(yùn)行等問題。為此，美國鼓勵(lì)風(fēng)電場(chǎng)在地理分布上更為分散，期望能夠借助更大的電網(wǎng)規(guī)模獲得更多的其他發(fā)電資源，以平滑風(fēng)電出力不穩(wěn)定問題。

1.2 電網(wǎng)概況 1.2.1 電網(wǎng)現(xiàn)狀

美國電網(wǎng)在早期是由私有和公有公司根據(jù)各自的負(fù)荷和電源條件組成的一個(gè)個(gè)孤立電網(wǎng)。隨后在互利原則的基礎(chǔ)上通過雙邊或多邊協(xié)議、或聯(lián)合經(jīng)營(yíng)等方式相互聯(lián)網(wǎng)，同步運(yùn)行，逐步形成了目前美國的三大聯(lián)合電網(wǎng)，即東部、西部和得克薩斯聯(lián)合電網(wǎng)，3個(gè)區(qū)域電網(wǎng)主要通過直流背靠背聯(lián)系，運(yùn)行頻率均為60HZ。東部電網(wǎng)和西部電分別與加拿大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，西部的加利福利亞電網(wǎng)和南部得克薩斯電網(wǎng)與墨西哥電網(wǎng)連接。如下圖所示。

東西部電網(wǎng)以洛基山脈為界。西部電網(wǎng)包括亞利桑那州、新墨西哥州、加利福尼亞州、科羅拉多州、愛達(dá)荷州、蒙大拿州、內(nèi)華達(dá)州、俄勒岡州、猶他州、華盛頓州、懷俄明州和加拿大的阿爾伯特省和不列顛哥倫比亞省。

西部電網(wǎng)從加拿大西部經(jīng)美國西部延伸到墨西哥的下加利福尼亞州，電網(wǎng)供電區(qū)域較廣，除了城市電網(wǎng)，其他區(qū)域電網(wǎng)比較松散，運(yùn)行方面的最大挑戰(zhàn)是長(zhǎng)距離輸電下的如何保持電網(wǎng)的穩(wěn)定。西部電網(wǎng)2007年，西部電網(wǎng)230kV以上線路9.5萬公里，覆蓋美國6150萬人口，年消費(fèi)電量5852億千瓦時(shí)。

東部電網(wǎng)覆蓋美國東北大部，除東部各州及阿拉斯加州和夏威夷的其他州外，還包括加拿大的薩斯喀徹溫省、明尼托巴省、安大略省和魁北克省，是美國規(guī)模最大而且聯(lián)系最緊密的電網(wǎng)，運(yùn)行方面的最大挑戰(zhàn)是線路的功率越限。東部電網(wǎng)通過6條直流聯(lián)絡(luò)線與西部電網(wǎng)相聯(lián)，通過2條直流聯(lián)絡(luò)線與德州電網(wǎng)相聯(lián)，通過四條聯(lián)絡(luò)線和一套變頻變壓器與魁北克電網(wǎng)相連。2007年，東部電網(wǎng)230千伏以上線 路15.5萬公里，覆蓋美國21595萬人口，年消費(fèi)電量29410億千瓦時(shí)。

德州電網(wǎng)覆蓋德州大部，電網(wǎng)頻率為60赫茲。德州電網(wǎng)與西部電網(wǎng)通過直流背靠背工程聯(lián)網(wǎng)；與東部電網(wǎng)通過兩條直流聯(lián)絡(luò)線互聯(lián)；與墨西哥電網(wǎng)（非北美聯(lián)合電網(wǎng)）通過一條直流線路和一套變頻變壓器互聯(lián)。2007年，德州電網(wǎng)230千伏以上線路1.4萬公里，覆蓋2384萬人口，年消費(fèi)電量約2750億千瓦時(shí)。

加拿大魁北克電網(wǎng)覆蓋魁北克大部，與東部電網(wǎng)通過四條直流聯(lián)絡(luò)線和一套變頻變壓器互聯(lián)。目前魁北克電網(wǎng)通過直流線路、直流背靠背站和765kV超高壓線路向美國境內(nèi)的新英格蘭控制區(qū)和紐約控制區(qū)輸電。

1.2.2 電壓等級(jí)與規(guī)模

20世紀(jì)50年代到70年代，美國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電力消費(fèi)年均增速達(dá)到8.6%。用電量和用電負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)制造技術(shù)向大型、特大型機(jī)組發(fā)展，在此基礎(chǔ)上建立的大容量和特大容量電廠，由于供電范圍擴(kuò)大，越來越向遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的一次能源地區(qū)發(fā)展。大容量、遠(yuǎn)距離輸電的需求，使電網(wǎng)電壓等級(jí)迅速向超高壓345、500、765kV發(fā)展。

1908年，美國建成第一條110kV輸電線路；經(jīng)過15年，于1923年建成投運(yùn)第一條230kV線路；1954年，美國建成第一條345 kV線路；1964年，建成第一條500kV線路；1969年，建成765 kV線路。由于美國電網(wǎng)情況較復(fù)雜，又以私營(yíng)為主，因而電壓等級(jí)從 110 kV 到 765 kV 多達(dá) 8 級(jí)。交流輸電最高電壓為 765 kV。美國在超高壓輸電方面，主要發(fā)展345，500kV和765kV電壓等級(jí)的輸電線路。美國的配電電壓與輸電電壓一樣趨向高壓化。代替以往的4kV 系統(tǒng)，現(xiàn)在以12 kV和13 kV系統(tǒng)為主體，另外還有采用33kV、34.5 kV和69kV電壓等級(jí)的。家用配電方式一般采用一相三線的120/240 V供電方式。

1995年以來，美國主要輸電區(qū)域的230千伏及以上電網(wǎng)規(guī)?；咎幱诜€(wěn)定狀態(tài)。從1995年24.15萬公里增加到2007年的26.38萬公里，增長(zhǎng)9％，年均增長(zhǎng)0.74％。美國230千伏及以上輸電線路結(jié)構(gòu)，見下表。

美國電網(wǎng)主要聯(lián)絡(luò)線以345kV和500kV電壓等級(jí)為主，2007年美國電網(wǎng)最大負(fù)荷7.8億千瓦。1990年以來最大負(fù)荷變化見下圖。1990年，電網(wǎng)最大負(fù)荷5.5億千瓦，2000-2004年維持在7億千瓦左右，2005年以后超過7.5億千瓦。美國1990年以來年負(fù)荷率處于56%-62%區(qū)間。不同年份之間有所波動(dòng)，2006年年負(fù)荷率56.6%。根據(jù)EIA公布數(shù)據(jù)計(jì)算，美國2009年負(fù)荷率約為56.2%。由于負(fù)荷需求波動(dòng)性較大，調(diào)峰發(fā)電能力要求較高。

美國線路平均輸電能力目前暫無數(shù)據(jù)。以太平洋聯(lián)絡(luò)線為例，原雙回線全長(zhǎng)1520公里，中間分九段，初期輸送能力為180萬千瓦（單回線為90萬千瓦）。為提高輸送能力，在全線各線段采用串補(bǔ)（串補(bǔ)度70％），建設(shè)了與此并聯(lián)的400千伏直流聯(lián)絡(luò)線，并利用直流調(diào)制提高交流線路輸送能力，以及采用電氣制動(dòng)措施，最終使這雙回500千伏聯(lián)絡(luò)線的輸送能力提高到280萬千瓦（單回線為140萬千瓦）。

1.2.3 跨區(qū)輸電

美國由于能源資源分布較為均衡，因此區(qū)域間電力輸送規(guī)模較小，電力生產(chǎn)保持就地平衡。見下表。其中，八大經(jīng)濟(jì)區(qū)域基本保持區(qū)域內(nèi)部電力生產(chǎn)與消費(fèi)平衡，西南地區(qū)和落基山區(qū)有少量電力流向西部地區(qū)，主要是加利福尼亞州。

美國各州用電基本自平衡，發(fā)電比較多的州同時(shí)也是用電比較多的州。下表中顯示了美國發(fā)電量前十位的州，這十個(gè)州的發(fā)電量占全美發(fā)電量的46.3%。相應(yīng)的，這十個(gè)州的零售電量占全美國零售電量的46.1%，發(fā)電量與售電量分布基本一致。

2010年，美國跨區(qū)交易電量不足1%。這主要是由于美國資源分布相對(duì)均衡，電源裝機(jī)比較均勻。同時(shí)負(fù)荷相對(duì)集中、密度較大，也有助于就地平衡。但由于美國不同區(qū)域之間電力價(jià)格存在較大差異，近年來形成了一個(gè)自北向南的電力流向。由于西北地區(qū)和加拿大魁北克地區(qū)的水電價(jià)格很低，造成了電力從西北流向加利福尼亞、從加拿大東部流向美國東北部。

同時(shí)，美國中部煤電西送的規(guī)模也日益擴(kuò)大。2009年加利福尼亞輸入600億千瓦時(shí)電力主要來自于落基山區(qū)，其中約50%來自于懷俄明州。美國目前計(jì)劃建立1300公里的高壓輸電線路，使懷俄明州和其他落基山區(qū)州外送到加利福尼亞的輸電規(guī)模達(dá)到1200萬千瓦。

加利福尼亞是美國最大的電力輸入?yún)^(qū)域，電力來源于西北和西南地區(qū)，占加州供電總量的四分之一。此外，中西部地區(qū)通常對(duì)大西洋中部（Mid-Atlantic）地區(qū)有一個(gè)用電高峰時(shí)期的低成本煤電流入，但非高峰時(shí)期，芝加哥及周邊核電的反向流入，已經(jīng)抵消并逆轉(zhuǎn)了這一電力流。整體上，美國目前跨區(qū)電力交易量較小。但隨著每年超過千萬千瓦的新增風(fēng)電裝機(jī)增長(zhǎng)，美國需要將西部的風(fēng)力資源長(zhǎng)距離輸送到人口密集的東部地區(qū)，大規(guī)模的輸電線路和電力流向正在規(guī)劃中。

1.3 行業(yè)環(huán)境

1.3.1 電力資產(chǎn)擁有者構(gòu)成

美國電力系統(tǒng)是世界上最零散的電力系統(tǒng)，全美共有有3100家 電力公司，有多種所有制，包含了私營(yíng)電力公司、地方州/市公營(yíng)電力部門、農(nóng)電合作社、聯(lián)邦政府經(jīng)營(yíng)的電力部門、私人發(fā)電公司等。這些公司的組成形式多樣，既有發(fā)輸配售一體的，也有分別從事單一或幾項(xiàng)業(yè)務(wù)的公司。

盡管絕大多數(shù)電力資產(chǎn)由投資者擁有，但在電力市場(chǎng)運(yùn)行的地區(qū)，輸電網(wǎng)公司擁有電網(wǎng)，區(qū)域輸電組織（RTO）或獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)（ISO）負(fù)責(zé)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行、市場(chǎng)運(yùn)行以及電網(wǎng)規(guī)劃，同時(shí)受到聯(lián)邦、州和當(dāng)?shù)卣谋O(jiān)管。下圖是美國電力系統(tǒng)擁有者構(gòu)成圖，其中7%（213個(gè)）投資者擁有的電力公司(IOU)給73%的用戶供電；63%（2000個(gè)）公有的電力公司(POU)給15%的用戶供電,其中3個(gè)由聯(lián)邦擁有：TVA（Tennessee Valley Authority），BPA（Bonneville Power Authority），WAPA（Western Area Power Authority）；30%（930個(gè)）合作擁有的電力公司(Co-Ops)（主要在農(nóng)村地區(qū)）給12%的用戶供電。1.3.2 電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)框架

美國電網(wǎng)由很多不同的公司和組織，采用多種不同的方式運(yùn)營(yíng)。但它們都必須在聯(lián)邦能源管理委員會(huì)（Federal Energy RegulatoryCommission，F(xiàn)ERC）1996年通過的Order 888，和2007修正的Order 890的電網(wǎng)開放接入機(jī)制下運(yùn)營(yíng)。

從電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理層級(jí)來看，美國電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理可分為四個(gè)層級(jí)，分別如下：

第一級(jí)是北美電力可靠性協(xié)會(huì)（North American Energy Reliability Council，NERC）協(xié)調(diào)全美電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，NERC受美國聯(lián)邦能源管理委員會(huì)（FERC）和加拿大政府監(jiān)督機(jī)構(gòu)的監(jiān)督，包括制定和強(qiáng)制實(shí)施可靠性標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)行可靠性評(píng)估和季節(jié)性預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)北美聯(lián)合電網(wǎng)的運(yùn)行等。

第二級(jí)是8個(gè)區(qū)域電力可靠性協(xié)會(huì)：TRE（得克薩斯電力可靠性協(xié)會(huì)，原ERCOT），F(xiàn)RCC（佛羅里達(dá)可靠性協(xié)調(diào)協(xié)會(huì)），MRO（中西部可靠性協(xié)調(diào)組織），NPCC（東北區(qū)電力協(xié)調(diào)協(xié)會(huì)），RFC（第一可靠性合作組織），SERC（東南區(qū)電力可靠性協(xié)會(huì)），SPP（西南聯(lián)合電力系統(tǒng)），WECC（西部電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)協(xié)會(huì)），負(fù)責(zé)各自區(qū)域內(nèi)的可靠性標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)控所屬區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)可靠性。

第三級(jí)是地區(qū)獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織(Independent System Operator，ISO）或區(qū)域輸電組織（regional transmission organization，RTO)，負(fù)責(zé)本地區(qū)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，并審批其監(jiān)管的電力公司的建設(shè)計(jì)劃。第四級(jí)是地區(qū)電力公司，主要上報(bào)電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃供大區(qū)可靠性監(jiān)管機(jī)構(gòu)審批，并開展電網(wǎng)建設(shè)工作。

各層級(jí)機(jī)構(gòu)及所承擔(dān)責(zé)任如下圖所示。

目前，大多數(shù)的投資者擁有的和公共擁有的電力公司只擁有電網(wǎng)，而運(yùn)營(yíng)由跨區(qū)域RTO/ISO公司負(fù)責(zé)。只有少部分投資者擁有的和公共擁有的電力公司既擁有電網(wǎng)，也運(yùn)營(yíng)電網(wǎng)。在日常調(diào)度中，美國沒有全國性的電力調(diào)度機(jī)構(gòu)，全國電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問題由北美電力可靠性協(xié)會(huì)（NERC）統(tǒng)一協(xié)調(diào)。據(jù)NERC統(tǒng)計(jì),全美電網(wǎng)共有約140個(gè)控制中心進(jìn)行輸配電的管理。

1.3.3 電力監(jiān)管機(jī)制

美國在聯(lián)邦和州分別設(shè)置了電力管制機(jī)構(gòu)，在聯(lián)邦一級(jí)成立了聯(lián)邦能源管制委員會(huì)，是隸屬于美國能源部的一個(gè)獨(dú)立機(jī)構(gòu)。美國各州還成立了公用事業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)各州的電力監(jiān)管，各州的電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)具有很大的自主性。美國進(jìn)行電力監(jiān)管最主要的權(quán)力和手段是市場(chǎng)準(zhǔn)入監(jiān)管和價(jià)格監(jiān)管。在美國聯(lián)邦和各州的電力及能源法中，對(duì)電力市場(chǎng)的準(zhǔn)入作了詳細(xì)規(guī)定：除非得到監(jiān)管機(jī)構(gòu)的許可，任何個(gè)人或機(jī)構(gòu)都不得建設(shè)新的電站或擴(kuò)建老電站，不得新建、擴(kuò)建、改造電網(wǎng)項(xiàng)目，或者中止現(xiàn)有電網(wǎng)的運(yùn)行。調(diào)度交易機(jī)構(gòu)的設(shè)立和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，電力企業(yè)的兼并、重組和證券發(fā)行，發(fā)電廠與公用電力公司簽訂的長(zhǎng)期購電合同，從事相關(guān)電力交易的資格等，都要得到監(jiān)管機(jī)構(gòu)的審查批準(zhǔn)。

核定電價(jià)是聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)和各州公用事業(yè)監(jiān)管委員會(huì)管理公共電力公司的另一個(gè)主要手段。凡是跨州的輸電業(yè)務(wù)和電力批發(fā)業(yè)務(wù)，其電價(jià)核定由聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)負(fù)責(zé)，凡是提供配電及州內(nèi)電力零售業(yè)務(wù)，其電價(jià)核定由各州公用事業(yè)監(jiān)管委員會(huì)負(fù)責(zé)。

聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)和各州公用事業(yè)監(jiān)管委員會(huì)對(duì)電力市場(chǎng)的監(jiān)管主要是通過受理業(yè)務(wù)申請(qǐng)和處理舉報(bào)投訴兩種形式實(shí)現(xiàn)的。委員會(huì)擁有強(qiáng)大的執(zhí)法隊(duì)伍和行政處罰權(quán)力。根據(jù) 2005 年新頒布的《能源政策法》，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)可以對(duì)每件市場(chǎng)違規(guī)案件處以每天 100 萬美元的罰款，對(duì)惡意操縱市場(chǎng)的企業(yè)負(fù)責(zé)人處以 5 年的監(jiān)禁。

以俄亥俄州為例，美國的電力聯(lián)邦監(jiān)管機(jī)制和州監(jiān)管體系如下圖所示。

1.4 電力市場(chǎng)發(fā)展歷程

美國電力市場(chǎng)的發(fā)展，以1978年為分水嶺。之前，為傳統(tǒng)電力管制架構(gòu)，是發(fā)輸配售一體的。1978年之后，聯(lián)邦政府陸續(xù)通過修法和立法，解除法令設(shè)限造成的市場(chǎng)進(jìn)入障礙，采用多項(xiàng)市場(chǎng)促進(jìn)和激化措施。

美國電力市場(chǎng)的發(fā)展是循著“開放發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)，開放輸電使用”這兩大主線進(jìn)行的。在初始階段，由各州獨(dú)立進(jìn)行各自電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)和建設(shè)，從而造成其各地市場(chǎng)模式各不相同，市場(chǎng)之間無法有效配合，市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)無法互相交流，導(dǎo)致每個(gè)電力市場(chǎng)的重復(fù)研究和研究水平受 限，造成資源浪費(fèi)，并且部分地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的電力危機(jī)。

與其他國家的電力市場(chǎng)相比，美國電力市場(chǎng)的顯著特點(diǎn)是發(fā)電權(quán)和輸電網(wǎng)所有權(quán)的分散化。美國最大的發(fā)電商控制的裝機(jī)不到4%，前20家全美最大的發(fā)電公司也總共只擁有45%左右的發(fā)電裝機(jī)；在其他國家，輸電網(wǎng)通常被有限的幾家公司所控制，但美國電網(wǎng)公司的數(shù)量超過500 家。發(fā)電所有權(quán)的分散化促進(jìn)了美國電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)性，但輸電所有權(quán)的過于分散增加了電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)、投資、成本分配等的難度。

在此背景下，美國聯(lián)邦能源管制委員會(huì)(FERC)總結(jié)了現(xiàn)有電力市場(chǎng)發(fā)展和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，于2002年7月發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)(Standard Market Design，SMD)法案，旨在為美國各州提供相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的市場(chǎng)規(guī)則，指導(dǎo)美國電力市場(chǎng)的建設(shè)和發(fā)展，確保電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力和高效性，并維持市場(chǎng)條件下電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，激勵(lì)投資。

該機(jī)制的主要設(shè)計(jì)思想如下：

(1)輸電服務(wù)必須由獨(dú)立輸電服務(wù)商（Independent Transmission Provider, ITP）提供。ITP是一個(gè)擁有、控制或者管理輸電設(shè)備的公共事業(yè)公司，它為市場(chǎng)成員提供輸電服務(wù)，負(fù)責(zé)組織、管理電量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)的交易，并對(duì)雙邊交易進(jìn)行安全校核。同時(shí)，ITP還要履行市場(chǎng)監(jiān)管、減小市場(chǎng)力、評(píng)估系統(tǒng)內(nèi)電力資源的長(zhǎng)期充裕度(Long—term Resource Adequacy)、區(qū)域輸電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)。

（2）ITP要為每個(gè)輸電服務(wù)用戶提供平等、標(biāo)準(zhǔn)的輸電服務(wù)。這種新的輸電服務(wù)形式被稱為網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)(Network Access Service)，網(wǎng) 絡(luò)接入服務(wù)允許符合條件的供電組織(Load-Serving Entity，LSE)與系統(tǒng)中的任何一個(gè)發(fā)電商進(jìn)行交易，或者從鄰近的系統(tǒng)中購買電能。ITP需要根據(jù)用戶的要求，安排所需的輸電及相關(guān)服務(wù)。發(fā)電商和場(chǎng)商(Marketer)可以利用這種服務(wù)進(jìn)行電能的轉(zhuǎn)售，類似于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電服務(wù)，在不同樞紐點(diǎn)之間(hub-to-hub)進(jìn)行電能交易。在提供以上的所有輸電服務(wù)時(shí)，都必須考慮網(wǎng)絡(luò)和機(jī)組安全約束。

（3）ITP根據(jù)日前(Day-ahead)市場(chǎng)、實(shí)時(shí)市場(chǎng)以及雙邊交易計(jì)劃，在日前市場(chǎng)中制定輸電服務(wù)計(jì)劃，并在實(shí)時(shí)市場(chǎng)對(duì)輸電服務(wù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。輸電服務(wù)計(jì)劃與電量交易計(jì)劃同時(shí)制定。在制定計(jì)劃時(shí)，需要考慮輸電服務(wù)用戶是否持有輸電權(quán)，輸電服務(wù)用戶是否愿意支付阻塞費(fèi)用等因素。如果用戶的實(shí)時(shí)交易與日前市場(chǎng)的計(jì)劃不同，用戶有責(zé)任根據(jù)實(shí)時(shí)市場(chǎng)的交易結(jié)果，支付實(shí)時(shí)調(diào)整的費(fèi)用。

由上述概況可知，美國的國土面積及電力需求總量與我國近似，未來也將有大規(guī)?？稍偕茉唇尤爰斑h(yuǎn)距離送電需求。因此選擇美國作為“世界一流電網(wǎng)”標(biāo)桿，將有助于提升對(duì)我國電網(wǎng)整體發(fā)展方向的宏觀認(rèn)識(shí)。

第二章 美國電網(wǎng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)

目前，美國對(duì)電力行業(yè)實(shí)行聯(lián)邦和州兩級(jí)監(jiān)管體制。在聯(lián)邦一級(jí)負(fù)責(zé)電力可靠性監(jiān)管的機(jī)構(gòu)主要是聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（簡(jiǎn)稱FERC），各州負(fù)責(zé)電力監(jiān)管的機(jī)構(gòu)主要是州公用事業(yè)監(jiān)管委員會(huì)（簡(jiǎn)稱PUC）。發(fā)輸和配電環(huán)節(jié)可靠性實(shí)行分開管理。

發(fā)輸電系統(tǒng)，由北美電力可靠性公司（NERC）負(fù)責(zé)可靠性管理。該公司主要負(fù)責(zé)制定發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)，并監(jiān)督相關(guān)企業(yè)執(zhí)行，還負(fù)責(zé)發(fā)輸電系統(tǒng)的可靠性評(píng)估工作。NERC每年夏季和冬季分別發(fā)布可靠性評(píng)估報(bào)告，并每年發(fā)布一份未來10年的可靠性評(píng)估報(bào)告，報(bào)告針對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)和電網(wǎng)規(guī)劃提出可靠性提升措施。

而美國配電系統(tǒng)可靠性，主要由各州的公共事業(yè)委員會(huì)負(fù)責(zé)。各州的PUC相對(duì)獨(dú)立，可靠性管理模式也不完全相同，各自負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)所轄區(qū)域內(nèi)的可靠性數(shù)據(jù)，并制定相應(yīng)措施以提高轄區(qū)內(nèi)的配電網(wǎng)可靠性水平。

2.1 美國電網(wǎng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)層級(jí)

美國電網(wǎng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)從上到下可以分為四層，分別是：NERC標(biāo)準(zhǔn)、可靠性區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)、ISO標(biāo)準(zhǔn)、PTO數(shù)據(jù)需求。其中，NERC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)于覆蓋美國、加拿大和部分墨西哥地區(qū)的電網(wǎng)可靠性的要求，屬于國家性質(zhì)的強(qiáng)制性要求；可靠性區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)主要由區(qū)域電力可靠性協(xié)會(huì)制定，是對(duì)NERC標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步細(xì)化，增加了對(duì)于區(qū)域電網(wǎng)的特點(diǎn)和要求；ISO標(biāo)準(zhǔn)主要由各ISO或RTO機(jī)構(gòu)制定，此類標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步細(xì)化,也有的ISO未制定明確標(biāo)準(zhǔn)，僅執(zhí)行上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；PTO需求是由具體的電力公司結(jié)合自身業(yè)務(wù)提出的規(guī)劃需求，須 滿足ISO標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 NERC可靠性標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

NERC可靠性標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)細(xì)化為14個(gè)分類標(biāo)準(zhǔn)，如下表所示。

在這些標(biāo)準(zhǔn)中，最核心的內(nèi)容是輸電規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)（TPL）中的附表，“NERC輸電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)-正常和事故條件”（Table 1,Transmission System Standards — Normal and Emergency Conditions)。2.3 NERC正在公示的可靠性標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

當(dāng)前，NERC正在其網(wǎng)站上公示最新的可靠性標(biāo)準(zhǔn)TPL-001-2《Transmission System Planning Performance Requirements》，計(jì)劃替代當(dāng)前的可靠性標(biāo)準(zhǔn)，相較現(xiàn)有的可靠性事故要求表，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)系統(tǒng)可靠性要求有所提高，并且更加詳細(xì)具體。

2.4 可靠性區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)

美國各地區(qū)根據(jù)自身情況也提出了各自的可靠性指標(biāo)。各州主要使用的指標(biāo)包括用戶平均停電時(shí)間(SAIDI)、用戶平均停電次數(shù)(SAIFI)、停電用戶平均停電時(shí)間(CAIDI)等。在美國，這些主要指標(biāo)被分為不含重大事件影響的指標(biāo)和包含重大事件影響的指標(biāo)這兩大口徑進(jìn)行公布。在很多情況下，州與州之間所使用的電力可靠性指標(biāo)都不相同，對(duì)于同一指標(biāo)，其具體定義的量化區(qū)間也有所不同。

主要可靠性指標(biāo)在美國各州的使用情況如下圖所示。

對(duì)“重大事件”的定義不同如下圖所示。

對(duì)“持續(xù)斷電”的定義不同如下圖所示。

美國電力公司與機(jī)構(gòu)較早地將標(biāo)桿管理的理念引入供電可靠性領(lǐng)域，形成了一套比較完備的可靠性標(biāo)桿管理體系。目前，美國大部分州的PUC都采用美國電氣與電子工程師學(xué)會(huì)IEEE公布的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其配電系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，并通過電氣工程協(xié)會(huì)配電網(wǎng)可靠性工作組組織的標(biāo)桿管理與其他電力公司進(jìn)行對(duì)標(biāo)，找出短板，以此進(jìn)行改進(jìn)。第三章需求側(cè)響應(yīng)的實(shí)施情況

需求側(cè)響應(yīng)（Demand-Side Response,DR）的概念是美國在進(jìn)行了電力市場(chǎng)化改革以后，針對(duì)需求側(cè)管理如何在競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中充分發(fā)揮作用，以維持電力系統(tǒng)可靠性和提高市場(chǎng)運(yùn)行效率而提出的。從用戶的響應(yīng)動(dòng)機(jī)的角度，需求側(cè)響應(yīng)項(xiàng)目可劃分為以下兩類：基于價(jià)格的需求側(cè)響應(yīng)(Price-based Demand-Side Response)和基于激勵(lì)的需求側(cè)響應(yīng)(Incentive-based Demand-Side Response)。圖3-1是美國需求側(cè)響應(yīng)的信息流圖。

圖3-1 電力批發(fā)市場(chǎng)的需求側(cè)響應(yīng)信息流

作為2005年能源法案的一部分，美國國會(huì)要求聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)對(duì)全美的DR資源和先進(jìn)測(cè)量情況進(jìn)行全國性的評(píng)估。為了完成評(píng)估任務(wù)，聯(lián)邦能源監(jiān)管委在2006年和2008年面向全美50個(gè)州電力行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域總共約3300家企業(yè)、機(jī)構(gòu)進(jìn)行了深入調(diào)查。調(diào)查顯示，提供DR項(xiàng)目的機(jī)構(gòu)在2006-2008年從126家增長(zhǎng)到了274家，增長(zhǎng) 了117%，在電力零售商提供動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制的機(jī)構(gòu)也增加了約10%，DR資源能夠帶來的潛在削峰量占全國峰荷量的比例，由2006年的5.0%上升到2008年的5.8%。

盡管調(diào)查顯示有更多的機(jī)構(gòu)提供基于價(jià)格的DR項(xiàng)目，但是目前基于實(shí)時(shí)價(jià)格的DR資源在總DR資源中的比例卻比較小。在2008年，通過基于激勵(lì)的DR項(xiàng)目參與需求側(cè)管理的用戶，最多能夠提供38000MW的削峰量，而通過基于價(jià)格的DR項(xiàng)目參與需求側(cè)管理的用戶，只能夠提供2700MW，即有93%的DR資源是通過各種不同基于激勵(lì)的DR項(xiàng)目來提供的。

第四章 美國電網(wǎng)資產(chǎn)管理與電網(wǎng)建設(shè)研究

4.1 資產(chǎn)管理與評(píng)價(jià) 4.1.1 資產(chǎn)數(shù)據(jù)分析決策支持

美國的電網(wǎng)設(shè)施陳舊老化問題突出，停電事故頻發(fā)，安全隱患問題備受關(guān)注，客戶對(duì)可靠性的要求卻日益提高。美國政府還希望通過智能電網(wǎng)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)。因此，美國政府重視對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的改造，加強(qiáng)電網(wǎng)互聯(lián)，提升電網(wǎng)智能化水平，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。雖然輸配電基礎(chǔ)設(shè)施亟待升級(jí)已無可爭(zhēng)議，但是資本密集型的升級(jí)改造項(xiàng)目給電網(wǎng)企業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn)。許多電網(wǎng)企業(yè)面臨嚴(yán)重的財(cái)務(wù)壓力，很難籌措到足夠資金來購買新的輸配電設(shè)備，從而導(dǎo)致現(xiàn)有資產(chǎn)的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和日常維護(hù) 困難重重。

過去十年中，美國的電網(wǎng)企業(yè)在推進(jìn)智能電網(wǎng)的進(jìn)程中大力加強(qiáng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析和決策支持，推動(dòng)了電網(wǎng)的健康運(yùn)行和可靠收益。

4.1.2全壽命周期資產(chǎn)管理

1996年國際電工委員會(huì)（IEC）發(fā)布了國際標(biāo)準(zhǔn)（IEC60300-3-3），并于2004年7月又發(fā)布了修訂版。1999年6月美國總統(tǒng)克林頓簽署了政府命令，各州政府所需的裝備及工程項(xiàng)目，要求必須有LCC報(bào)告，沒有LCC估算、評(píng)價(jià)，一律不準(zhǔn)簽約。此外，國際大電網(wǎng)會(huì)議（CIGRE）也在2004年提出要用全壽命周期成本來進(jìn)行設(shè)備管理，鼓勵(lì)制造廠商提供產(chǎn)品的LCC報(bào)告。國外電力公司也非常重視LCC管理，通過資產(chǎn)管理計(jì)劃制定資產(chǎn)的全壽命周期管理策略。

美國將全壽命成本管理管理的方法首先應(yīng)用于核電站，因?yàn)楹穗娬窘ㄔO(shè)是以可靠作為優(yōu)先考慮因素，因而在可靠性的基礎(chǔ)進(jìn)行全壽命成本管理，更具必要性和緊迫性。在此基礎(chǔ)上，再將該項(xiàng)技術(shù)推向了發(fā)電機(jī)、大型變壓器、勵(lì)磁機(jī)、低壓輸配電系統(tǒng)、儀用空氣系統(tǒng)。上世紀(jì)90年代，美國已有25%的燃煤機(jī)組和50%的燃油機(jī)組平均壽命超過了30年，高昂的維修費(fèi)用驅(qū)使美國成為最早開展電力設(shè)備壽命評(píng)估工作的國家。美國電力研究院(EPRI)總結(jié)出“三級(jí)評(píng)估法”并制訂了較完整的“綜合壽命管理程序”作為美國電力企業(yè)設(shè)備壽命管理工作的通用導(dǎo)則，該評(píng)估法以經(jīng)濟(jì)——技術(shù)綜合分析為基礎(chǔ)，以“壽命優(yōu)化”代替“延長(zhǎng)壽命”做全面、長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，其關(guān)鍵理念是“最長(zhǎng) 的壽命不一定是最優(yōu)的壽命”。

4.2 電網(wǎng)建設(shè)研究

根據(jù)所掌握的資料，以美國中西部獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商（Midwest ISO,MISO）為案例對(duì)美國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的理念與流程進(jìn)行研究，具體如下。

4.2.1 MISO電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)與準(zhǔn)則

MISO電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)是得出一個(gè)徹底研究的發(fā)展計(jì)劃，該計(jì)劃不僅要滿足可靠性要求，還要滿足經(jīng)濟(jì)性要求。規(guī)劃研究要發(fā)現(xiàn)未來電網(wǎng)中預(yù)期出現(xiàn)的問題，并提出解決方案。這些解決方案包括對(duì)電網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用和調(diào)整運(yùn)行方式（電源側(cè)調(diào)整或其他操作方式）費(fèi)用的比較評(píng)估。MISO規(guī)劃導(dǎo)向準(zhǔn)則共有5條，分別如下： 導(dǎo)向準(zhǔn)則1：通過提供最低電能成本，使消費(fèi)者能夠得到一個(gè)有效的且經(jīng)濟(jì)高效的能源市場(chǎng)的利益。導(dǎo)向準(zhǔn)則2：提供輸電基礎(chǔ)設(shè)施，確保地方和區(qū)域的可靠性，并支持大范圍互連的可靠性。導(dǎo)向準(zhǔn)則3：通過規(guī)劃優(yōu)化能源組合(例如風(fēng)電、生物發(fā)電、需求側(cè)管理），支持州和聯(lián)邦的能源政策。導(dǎo)向準(zhǔn)則4：提供適當(dāng)?shù)某杀緳C(jī)制，確保實(shí)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移獲得的利益與分配的成本相對(duì)應(yīng)。導(dǎo)向準(zhǔn)則5：發(fā)展輸電系統(tǒng)場(chǎng)景模型，并使這些模型能夠用于州政府和聯(lián)邦政府能源政策制定者，為政策制定者在考慮潛在的政策選擇時(shí)，能夠提供相應(yīng)的背景和信 息。

4.2.2 電網(wǎng)規(guī)劃流程

MISO每一輪規(guī)劃歷時(shí)約1年，期間主要分為模型建立（與成員公司交換數(shù)據(jù)模型）、成員提出要求、系統(tǒng)接入（電源、負(fù)荷接入）規(guī)劃、多重研究（互聯(lián)研究、重點(diǎn)研究等）、電網(wǎng)規(guī)劃（長(zhǎng)期、短期規(guī)劃）四個(gè)階段。

4.2.3 電網(wǎng)規(guī)劃方法

MISO認(rèn)為，可再生能源在能源體系中比例不斷擴(kuò)大，以及實(shí)時(shí)能源市場(chǎng)的不斷發(fā)展，使得MISO必須提高傳統(tǒng)的規(guī)劃方法，采用分析更加詳細(xì)，集成度更高的規(guī)劃方法，以為成員帶來更大的短期和長(zhǎng)期利益。MISO采用了一種基于價(jià)值的規(guī)劃方法（value-based planning process),該方法主要分為7步實(shí)施。（1）步驟1：多場(chǎng)景發(fā)電電源組合預(yù)測(cè)和評(píng)估（2）步驟2：將預(yù)測(cè)的電源組合納入規(guī)劃模型

（3）步驟3：如果需要，為每種可能的未來場(chǎng)景設(shè)計(jì)初步的輸電規(guī)劃方案

（4）測(cè)試輸電規(guī)劃方案的魯棒性（5）確定規(guī)劃方案并排序（6）對(duì)規(guī)劃方案的可靠性進(jìn)行評(píng)估（7）成本分配

第五章美國電網(wǎng)節(jié)能減排研究

美國是典型的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)國家,其在解決資源環(huán)境問題上往往采用的是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)手段,主要有:以權(quán)利金為核心的資源稅政策,包括礦產(chǎn)地租金、權(quán)利金、耗竭補(bǔ)貼政策等;排污權(quán)交易政策,由泡泡政策、補(bǔ)償政策、排污量存儲(chǔ)政策等構(gòu)成;可再生能源配額政策;合同能源管理政策;循環(huán)性消費(fèi)政策等。

美國最著名的能源之星(Energystar)項(xiàng)目,通過能源之星標(biāo)識(shí)來向用戶表明該產(chǎn)品的能耗性能指標(biāo)獲得了美國能源部(DOE)與環(huán)保署(E隊(duì))的認(rèn)可,同時(shí),用戶購買部分獲得能源之星標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品將可以獲得節(jié)能公益基金給予的資金返還。2009年2月17日,美國經(jīng)濟(jì)振興方案正式生效,其中,800億美元(以直接支出、貸款擔(dān)保和稅收刺激的方式實(shí)施)用于提高能源效率,發(fā)展新能源,發(fā)展低能耗汽車和發(fā)展清潔煤,有利于減少美國對(duì)國外石油的依賴性。

在財(cái)稅激勵(lì)措施方面,有現(xiàn)金補(bǔ)貼、稅收減免等。(l)近年來美國聯(lián)邦政府用于節(jié)能和新能源的投資預(yù)算大幅增加,為能源企業(yè)提供146億美元減稅額度,同時(shí)提供50億美元補(bǔ)助,對(duì)交通運(yùn)輸、建筑、鋼鐵等部門每年提供10億美元鼓勵(lì)研發(fā)。2009年美國的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和投資法案包括了700億美元對(duì)清潔能源和能效項(xiàng)目的投資。(2)對(duì)具有節(jié)能減排功能的產(chǎn)品給予部分稅收的減免。對(duì)研究污染控制和生產(chǎn) 污染替代品的企業(yè)予以減免所得稅,對(duì)購買循環(huán)利用設(shè)備免征銷售稅。為私人住宅更新家庭大型耗能設(shè)施提供稅收減免,購買太陽能設(shè)施30%的費(fèi)用可用來抵稅。(3)為再生能源和工業(yè)聯(lián)合發(fā)電提供稅收優(yōu)惠。

在金融政策方面,建立節(jié)能基金、提供低息貸款、創(chuàng)新綠色金融產(chǎn)品和服務(wù)領(lǐng)域。美國有21個(gè)州設(shè)有節(jié)能公益基金,通過提高2%一3%的電價(jià)來籌集資金。大部分州對(duì)工業(yè)企業(yè)購買節(jié)能設(shè)備提供低息貸款。美國一些官方和商業(yè)貸款機(jī)構(gòu)對(duì)節(jié)能型產(chǎn)品還提供抵押貸款服務(wù),通過對(duì)此類產(chǎn)品提供優(yōu)惠的低息貸款來鼓勵(lì)節(jié)能產(chǎn)品的開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

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第五篇：中國現(xiàn)狀

中國現(xiàn)狀

過去20年間，中國因環(huán)境污染和生態(tài)退化造成的損失占GDP的7~20%。2005年，因環(huán)境污染引發(fā)的沖突達(dá)5.1萬起；2007年，40%的城市生活污水直接排放；60%的大型湖泊因礦物質(zhì)和有機(jī)物污染而出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化；在監(jiān)測(cè)的197條河流中，半數(shù)受到硝酸氨、過錳酸鹽和石油的嚴(yán)重污染；在監(jiān)測(cè)的287個(gè)大中城市中，只有的空氣質(zhì)量達(dá)到環(huán)境保護(hù)部的標(biāo)準(zhǔn)（另一種說法是，全國只有的城市空氣質(zhì)量達(dá)到國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）。上述環(huán)境污染是表面上的，是以城市或工業(yè)地區(qū)密集人群為中心生態(tài)危機(jī)的。實(shí)際上，那些“遠(yuǎn)在深山”的生態(tài)退化更加危險(xiǎn)。環(huán)境污染了，國土還在，還有修復(fù)的可能。但一些致命的生態(tài)破壞則很難修復(fù)，如消失的物種不能“死而復(fù)生”，損失的土壤不能回到原位，干涸的濕地難以再現(xiàn)生機(jī)等等。中國生態(tài)危機(jī)主要表現(xiàn)在：

生態(tài)系統(tǒng)全面退化

中國是世界上唯一囊括全球生態(tài)系統(tǒng)類型的國度。然而不幸的是，中國自然生態(tài)系統(tǒng)都處在不同程度的退化過程之中。青藏高原草地生產(chǎn)力由上世紀(jì)60年代的300公斤/畝下降到100公斤/畝以下；地下鼠量由過去的8~10增至30只/公頃；土地裸露率由不到10%增加到30%以上。全國90%的可利用天然草原出現(xiàn)不同程度的退化，并以每年200萬公頃的速度遞增。紅樹林由歷史上最大面積25萬公頃，下降到目前不足1.5萬公頃。

水土流失急劇

中國水蝕、風(fēng)蝕和凍融面積達(dá)356萬平方公里；全國沙化土地174萬平方公里，涉及全國30個(gè)?。▍^(qū)、市）。黃河流域年入河泥沙16億噸；長(zhǎng)江流域每年土壤流失量24億噸。隨土壤流失的還有各種營(yíng)養(yǎng)元素，僅黃河流域每年流失的泥沙中，就含有N、P、K三種元素總量約4000萬噸，超出了2003年全國的化肥需求量（3990萬噸）。

瀕危物種增加

聯(lián)合國《國際瀕危物種貿(mào)易公約》列出的740種世界性瀕危物種中，中國占189種。中國瀕危或漸危高等植物4000~5000種，占中國高等植物總數(shù)的15~20%。棲息地環(huán)境改變、生境破碎化、以及大型水利工程是造成物種瀕危或滅絕的重要原因。1988~2000期間，黑龍江省嫩江縣天然林斑塊數(shù)由240上升為343，平均斑塊面積由80公頃下降為68公頃。由于三峽工程實(shí)施和環(huán)境污染，長(zhǎng)江上已難尋覓白鰭豚的蹤跡，科學(xué)家承認(rèn)該物種已功能性滅絕。濕地消失

天然濕地大量消失

在北方，河北省過去50年來濕地消失了90%，即便僥幸存留的濕地，八成以上也變成了污水排泄場(chǎng)所；陜西關(guān)中一帶30多個(gè)縣，幾十年來消失上萬個(gè)“澇池”（池塘）。生態(tài)危機(jī)

在南方，中國最大的淡水湖鄱陽湖，水域面積從最高4000平方公里減少到不足50平方公里。干旱、半干旱區(qū)濕地狀況更不容樂觀：內(nèi)蒙古阿拉善盟，由于上游地區(qū)過度開發(fā)黑河水，進(jìn)入綠洲的水量由9億立方米減少到目前的不足2億立方米，致使東西居延海干枯，數(shù)百處湖泊消失。濕地被譽(yù)“地球之腎”，“腎”萎縮大大降低了其調(diào)節(jié)氣候、調(diào)蓄洪水、凈化水體的能力，并在一定程度上加重了旱澇災(zāi)害。

人工林樹種單一

幾十年來，大量發(fā)展人工純林的傳統(tǒng)不但未有改觀，反而愈演愈烈。以楊樹為例，原來的“南方杉家浜，北方楊家將”，現(xiàn)已發(fā)展成了“東西南北中，全是楊家兵”。如今，楊樹已經(jīng)南下江南，接近了南嶺。整個(gè)大西北、華北平原，甚至江南一些地區(qū)，也以楊樹為主。高密度、單一樹種的人工純林對(duì)國土生態(tài)貽害無窮，單一樹種形成的種群實(shí)質(zhì)上是一種生物多樣性極端下降的“綠色荒漠”。第六，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)退化危及糧食安全和食品安全基礎(chǔ)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)過分強(qiáng)調(diào)技術(shù)，用地而忽視養(yǎng)地?！盎瘜W(xué)化”盡管帶來了產(chǎn)量的快速提高，但土地出現(xiàn)退化，食品安全受到?jīng)_擊。大化肥、大農(nóng)藥、除草劑、激素、添加劑、農(nóng)膜，甚至反季節(jié)種植、轉(zhuǎn)基因技術(shù)濫用，使得土壤板結(jié)、環(huán)境污染、生物多樣性下降、病蟲害加劇、產(chǎn)量下降。以前要一年才能長(zhǎng)大的豬，現(xiàn)在四個(gè)多月就能催肥。兩只翅膀的雞，在激素的作用下可長(zhǎng)出3~6只翅膀。這樣的食品進(jìn)入食物鏈的生態(tài)后果是可想而知的。中國生態(tài)危機(jī)現(xiàn)狀還包括生物入侵、全球變暖、海洋生產(chǎn)力下降等等。政府要像重視環(huán)境污染控制那樣高度警惕生態(tài)危機(jī)帶來的隱患，動(dòng)員全社會(huì)的力量解決這個(gè)難題，還中國一個(gè)真正的藍(lán)天。只有生態(tài)退化遏制了，環(huán)境才能夠從根本上得以改善。

編輯本段保護(hù)措施

近年來中國政府加大力度投入巨資保護(hù)生態(tài)環(huán)境，取得了明顯效果，但是生態(tài)環(huán)境總體上惡化的趨勢(shì)還沒有得到有效的遏制。還應(yīng)該在如下幾個(gè)方面加強(qiáng)。

1、進(jìn)一步加強(qiáng)恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)工程。停止砍伐森林、全民植樹造林、退耕還林、退耕還草、退木還草、恢復(fù)濕地、禁捕禁獵、治理工業(yè)污染、生活污水實(shí)現(xiàn)全處理，這些保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)工程，國家、企業(yè)和全民應(yīng)該投入更多的資金和力量，當(dāng)作頭等大事，可以毫不過分的說，保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)建設(shè)是同等重要

2、加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的宣傳教育，不斷提高全民的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。社會(huì)各界對(duì)生態(tài)保護(hù)的意識(shí)及可持續(xù)發(fā)展思想的深入人心，是生態(tài)保護(hù)工作的必備群眾基礎(chǔ)。應(yīng)大力推進(jìn)全民環(huán)境教育，從娃娃抓起，讓公眾了解資源和生態(tài)環(huán)境的國情、省情，使“保護(hù)生態(tài)環(huán)境和資源，就是保護(hù)人類自己”的觀念深入人心，使綠色環(huán)保的行為和生活方式成為一種時(shí)尚。

3、加強(qiáng)生態(tài)監(jiān)測(cè)。在中國單純的水環(huán)境、氣環(huán)境和工業(yè)污染監(jiān)測(cè)已趨于成熟，并已經(jīng)為環(huán)境保護(hù)做出了巨大的貢獻(xiàn)，但是生態(tài)環(huán)境還在起步階段，還沒有系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和形成完整的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，生態(tài)環(huán)境方面的有關(guān)數(shù)據(jù)還是采取從各部門東拼西湊的方法獲得，其準(zhǔn)確性和時(shí)效性均較差，已經(jīng)制約了生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)工作，必須建立和開展有效和系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)。

編輯本段相關(guān)數(shù)據(jù)

生態(tài)危機(jī)的后果比戰(zhàn)爭(zhēng)更危險(xiǎn)，是毀滅性的，包括地球和地球上所有的生命。歷史的經(jīng)驗(yàn)說明，一個(gè)國家可以從戰(zhàn)爭(zhēng)的創(chuàng)傷中恢復(fù)起來，如第二次世界大戰(zhàn)后的德國和日本；但是沒有一個(gè)國家可以從被破壞的自然環(huán)境中迅速崛起。我們現(xiàn)在只要翻開一下世界地圖就可以看到，現(xiàn)在世界上那些最荒涼、最貧苦、最窮困的地方，在古代都曾經(jīng)是最繁榮、最昌盛的地方；現(xiàn)在世界上那些生活最窮苦、最艱難的人民，在古代，他們的祖先在某一段時(shí)期曾經(jīng)為人類文明的發(fā)展作出過很大的貢獻(xiàn)。是什么原因?qū)е滤麄冇膳d而衰、由富而貧哩？我們?cè)倏匆豢词澜缥拿靼l(fā)展史：從古埃及文化、巴比倫文化、古希臘文化；從古印度文化；從中美洲的瑪雅文化；到中國的樓蘭，我們研究一下這些文化的興衰，都可以看到一個(gè)共同的事實(shí)，就是這些文化的興衰都和它們所在地區(qū)的森林?jǐn)?shù)量、質(zhì)量和植被的分布有關(guān)系再請(qǐng)看下面的事實(shí)吧！如果不是事態(tài)嚴(yán)重，世界上不同國家、不同地區(qū)、不同種族、不同政見的政府首腦們?cè)趺磿?huì)坐到一起（1992年在巴西和2000年在約翰內(nèi)斯堡）共同研究世界環(huán)境和發(fā)展的問題呢？如果不是事態(tài)嚴(yán)重，世界上不同國家、不同地區(qū)、不同種族、不同政見的政府又怎么會(huì)樂意參加、制定并執(zhí)行那么多與環(huán)境有關(guān)的國際公約呢？世界上的事情已經(jīng)夠聯(lián)合國頭疼的了，如果不是事態(tài)嚴(yán)重，聯(lián)合國為什么要在1973年成立環(huán)境規(guī)劃署這樣一個(gè)常設(shè)機(jī)構(gòu)，來促進(jìn)和協(xié)調(diào)地球上發(fā)生的各種環(huán)境問題呢？下面我們改用一些數(shù)字來敘述，因?yàn)閿?shù)字的表達(dá)能使概念量化，往往比文字的表達(dá)更為具體而清晰。2003年世界環(huán)境日的主題是：“水——20億人生命之所系”，說明地球上有20億的人沒有適當(dāng)?shù)陌踩嬘盟?yīng)。在第三世界由于水污染引起的疾病平均每天導(dǎo)致2.5萬人死亡。受污水危害的兒童，每天有6000名，相當(dāng)于每天有20架大型客機(jī)墜毀死亡的人數(shù)。缺水已是一個(gè)世界性現(xiàn)象，有的國家已經(jīng)靠買水過日子。德國從瑞士買水，美國從加拿大買水，阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國從1984年起，每年從日本進(jìn)口雨水，日本只要花100噸水就可換1噸石油。在我們中國的669座城市中有400座供水不足，110座嚴(yán)重缺水。由于水土流失和沙漠化加重，中國古文明中心的發(fā)源地——黃河，目前年斷流最長(zhǎng)達(dá)227天。我國每年因環(huán)境污染和環(huán)境破壞所造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2000億人民幣，相當(dāng)于20個(gè)唐山大地震造成的經(jīng)濟(jì)損失。2003年我國國家環(huán)保總局公布的我國由于生物入侵造成的直接經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)574億！這個(gè)數(shù)字還沒有包括嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境損害在內(nèi)。新中國成立以來，每年僅氣象、海洋、地震等7大類自然災(zāi)害所造成的直接損失（折合成1990年價(jià)格），就呈明顯上升趨勢(shì)：20世紀(jì)50年代平均每年約480億元；20世紀(jì)60年代570億元；20世紀(jì)70年代590億元；20世紀(jì)80年代690億元；20世紀(jì)90年代前5年約1190億元；1996年僅因水災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)2200億元；1998年中國自然災(zāi)害造成的損失高達(dá)3007億元。根據(jù)世界銀行1997年的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)報(bào)告分析，中國每年僅空氣和水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失就高達(dá)540億美元，相當(dāng)于國內(nèi)生產(chǎn)總值的3％—8％。這個(gè)數(shù)字既不包括其它環(huán)境破壞和生態(tài)災(zāi)害所造成的損失，也不包括1997年以后我國生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化所造成的損失。意思就是說：到2002年實(shí)際損失的數(shù)字會(huì)更大。而2002年，我國GDP（國內(nèi)生產(chǎn)總值）的增長(zhǎng)是8％左右，這一年增長(zhǎng)8％的實(shí)際數(shù)字是10萬個(gè)億，10萬個(gè)億呀！坦率地說，目前我國的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)已經(jīng)付出了巨大的生態(tài)代價(jià)，如果我國的環(huán)境損失達(dá)到國內(nèi)生產(chǎn)總值的8％，那就意味著全國人民一年的血汗所創(chuàng)造的財(cái)富全被生態(tài)環(huán)境的破壞抵消了，白干了！如此下去，我們?cè)鯓硬拍芨粐鴱?qiáng)民、怎樣才能全面進(jìn)入小康！時(shí)至今日，絕大多數(shù)的人們，能夠認(rèn)識(shí)、理解、需要、并接受生態(tài)化了。因?yàn)椋?0世紀(jì)單純追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的發(fā)展觀給人類帶來了沉重的環(huán)境災(zāi)難，人類再也無法承受起生態(tài)環(huán)境惡化帶來的損失、自然對(duì)人類的報(bào)復(fù)，以及由此給人類帶來的人地之間、人際之間、和代際之間的種種極度緊張關(guān)系。在我國，可能并不是每一個(gè)人都能正確理解生態(tài)化的深刻含義，說不定有些人還在利用生態(tài)化的號(hào)召力達(dá)到贏利的目的。但是，我們的國家領(lǐng)導(dǎo)人卻在憂心忡忡。2002年，在第九屆全國人大五次會(huì)議上，朱镕基總理作政府工作報(bào)告談到生態(tài)環(huán)境問題時(shí)，語氣沉重：“生態(tài)環(huán)境問題仍然相當(dāng)嚴(yán)重”。全國人大環(huán)資委主任委員曲格平認(rèn)為：“局部環(huán)境的破壞可能引發(fā)全局的環(huán)境問題，甚至?xí)拐麄€(gè)國家和民族的生存條件受到威脅”。2003年國家環(huán)?？偩肿匀槐Ｗo(hù)司楊朝飛司長(zhǎng)答記者問時(shí)說：“我國面臨的生態(tài)壓力仍然很大，在生態(tài)方面，一方治理多方破壞，點(diǎn)上治理面上破壞，邊治理邊破壞，治理趕不上破壞”。2000年國務(wù)院頒發(fā)的《全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)綱要》首次全面地提出了樹立科學(xué)的生態(tài)保護(hù)思想。大多數(shù)有識(shí)之士確信：生態(tài)化轉(zhuǎn)換是關(guān)系到生存、發(fā)展、健康、幸福的根本，是各行各業(yè)以及人類社會(huì)得以持續(xù)發(fā)展的唯一出路；它將

成為地球上每一個(gè)人的唯一選擇，并在行動(dòng)上付諸實(shí)施。“生態(tài)化”不僅是一個(gè)具有前瞻性、時(shí)代性、創(chuàng)新性、戰(zhàn)略性、方向性的詞匯、還是一股不容回避的洪流、是人類社會(huì)與時(shí)俱進(jìn)的具體體現(xiàn)、是社會(huì)發(fā)展的必然。

編輯本段黃河流域的生態(tài)危機(jī)

黃河流域大部分處于干旱地區(qū),水資源條件先天不足.據(jù)統(tǒng)計(jì),黃河擁有水資源只有580億立方米.而且,黃河水因泥沙太多,每年16億噸泥沙至少需200億立方米的水來沖刷,其可利用之水還必須減去200億立方米.這樣黃河實(shí)際擁有的可利用水量是每年300億立方米.300億立方米的水資源供沿河9個(gè)省區(qū)及河北.天津兩省市使用,本來已經(jīng)供不應(yīng)求,再加上不合理利用和浪費(fèi)水資源,使得水資源浪費(fèi)的狀況越來越嚴(yán)重.缺水,成為黃河面臨的一大難題.1979年,黃河領(lǐng)域有154個(gè)城市缺水,1988年,缺水城市增加到300個(gè),總?cè)彼扛哌_(dá)54億立方米.進(jìn)入90年代以后,缺水城市每年都在增加.城市膨脹,流動(dòng)人口劇增之后,城市用水不得不擠占農(nóng)業(yè)用水,或在城市完全不顧后果地大量超采地下水,出現(xiàn)大面積地下水漏斗,地面沉降,地下水質(zhì)惡化等.因?yàn)槿彼?華北糧倉河北省一方面年年旱災(zāi),另一方面農(nóng)田保積年年降低.全省1986年的水田澆灌面積較1980年減少了900萬畝,糧食產(chǎn)量長(zhǎng)期徘徊不前.寧夏,甘肅,因?yàn)閲?yán)重缺水,大量人口生活在溫飽線以下,無法擺脫貧苦困.黃河流域水資源條件先天不足，生態(tài)環(huán)境脆弱，在人類活動(dòng)的影響下，特別是近20年以來下游斷流頻繁發(fā)生，不僅造成了水資源供需矛盾的加劇，而且對(duì)流域的生態(tài)環(huán)境帶來了一系列的沖擊。據(jù)《黃河志》記載，1761年黃河花園口最大流量為3.2萬立方米，1958年7月17日為每秒200立方米。據(jù)水文資料記載，黃河多年平均徑流量為560億立方米，黃河入海水量占徑流總量的比率，50年代為79%，60年代為60%，70年代為，80年代為。1972年黃河首次出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，當(dāng)年斷流17天，1991—1995年間平均每天斷流620公里；1997年斷流13次共226天，斷流河段長(zhǎng)683公里。黃河可能成為季節(jié)性的內(nèi)陸河。在斷流的地方，昔日黃河帆影已成無水之舟。斷流使下游沿黃城市人民生活受到嚴(yán)重影響，東營(yíng)，濱州，濮陽等城市對(duì)居民實(shí)行定時(shí)供水，家家戶戶蓄水備荒，擺滿了壇壇罐罐。沿黃兩岸禾苗枯焦，斷流時(shí)間一長(zhǎng)，便顆粒無收。斷流給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失。例如：年產(chǎn)30萬噸尿素合成氨的”中原化肥廠”，因黃河斷流影響，不得不停產(chǎn)?？傊驍嗔鹘o沿黃地區(qū)造成的經(jīng)濟(jì)損失，生態(tài)破壞，環(huán)境污染都非常嚴(yán)重。僅以山東省濱州為例：濱州地處山東省北部，黃河三角洲腹地，北瀕渤海，是黃河入海的必經(jīng)之地。這一地區(qū)氣候干燥，降雨量少，地下均為咸水，很難食用，因而這地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)居民生活主要依靠黃河水，黃河水是其經(jīng)濟(jì)命脈