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管理模式制约电网升级
美国联邦体制下难以整合形成协调统一的全国性电网。美国实行自由竞争的市场经济体制,美国电网建立在私有化基础上,由不同所有权属的电网逐步互联发展起来,由于输电网产权分散、难以整合,至今难以形成全国性电网。美国联邦政治体制下,各州电网监管权限大,而联邦职责有限,电网发展主要由各州主导,各州更多从各自利益出发,很难实现从全国能源布局及资源优化配置高度统筹规划电网发展。
美国经济和电力需求增速放缓,电网发展缺乏驱动力。美国已完成工业化、城镇化,经济发展速度趋于平缓,电力需求增长缓慢。由于驱动力不足,美国电网在20世纪中期完成快速扩张后开始停滞。美国电网投资在1975〜1999年逐年下降,投资额每年平均下降约8600万美元,直到2005年才恢复到1975年投资水平。近年来美国电网投资有所增长,主要是电网陈旧基础设施升级改造、适应可再生能源发展的输电线路投资,以及智能电网建设和技术应用等。
电网分散管理体制是制约美国输电网升级发展的最大障碍。美国跨州和跨区电网联系薄弱,存在输电阻塞,亟须建设新的输电线路。但是,近年来美国输电网建设缓慢,其根本原因是分散的电网管理体制。一方面,电网监管权分属联邦和州政府,这种体制下很难形成协调一致的管理政策;另一方面,各州电力市场化改革模式和进程不同,各州电网管理体制机制及规范标准也存在较大差异,输电网规划、建设和管理面临跨州协调困难、输电项目审批程序复杂、审批时间长、获批困难等问题。据北美电力可靠性公司(NERC)研究,美国输电网项目从许可、选址到建设通常需要7〜10年时间。
电网调度管理分散、运行机制不畅是美国电网安全事故频发的深层次原因。美国尚未实现全国联网,没有全国性调度机构,全国电网的安全可靠性仅由NERC协调。目前,美国电网共有520家电网公司,设立了127个分区控制中心。在美国电力工业格局和体制机制下,协调数量众多的电网企业和调度运行机构难度很大,电网安全责任落实的复杂程度也显著加大。美国多次大面积停电事故充分说明,过度分散的电网管理和调度运行体制,不利于大电网安全稳定运行。近年来,美国正采取措施来加强电网集中化管理,如成立了独立运行机构(ISO)和区域输电组织(RTO)、推行强制性电网运行可靠性标准等。
此外,美国电网发展没有及时跟上可再生能源发展等新形势。美国的煤炭和天然气资源丰富,电源布局与负荷中心基本一致,电力供需以就地平衡为主,远距离输电需求不大。但近年来,可再生能源发电装机比重扩大改变了这种状况。美国可再生能源资源丰富地区远离负荷中心地区,可再生能源规模化发展面临远距离输送和大范围消纳问题。相对于美国可再生能源快速发展,输电网建设却停滞不前,这种不协调的发展节奏,给可再生能源发展带来负面影响。目前,由于缺乏大规模远距离的跨区输电通道,风电等可再生能源发展已经受到制约。但在目前体制机制下,可再生能源远距离大容量输送所面临的跨州输电线路规划、选址和成本分摊等问题还难以有效解决。
对我国的启示
分散式电网管理体制增加电网规划、建设、运营协调难度,不利于电网协调可持续发展。美国电网产权分散、管理分散,形成区域化发展格局,难以整合成协调统一的全国性电网。过度分散的电网管理体制导致输电网规划、建设、调度和管理协调困难,也不利于大电网安全稳定运行。相较于美国,我国电网在统一管理体制下,更能发挥规模优势,有效降低建设、运行和管理协调成本,在近20多年电网高速发展的同时,未发生过重大电网安全事故,充分说明统一的电网管理体制更有利于促进电网协调可持续发展。
与美国不同,我国能源资源与负荷需求逆向分布,客观上要求我国电力发展必须走远距离、大规模输电的道路,满足我国能源资源大范围优化配置需求。因此,加大特高压等远距离、大容量跨区输电线路建设力度,是满足我国能源大规模开发的外送需求,促进风电等可再生能源规模化发展和大范围消纳,保障国家能源战略实施的有效方式。
我国经济和电力需求持续增长,决定了我国电网仍处于快速发展阶段。目前,我国电网还相对薄弱,应建立健全电网投资的激励机制,建立合理的电价机制,保障电网持续发展能力,使电网适度超前发展,以满足社会经济发展需求,并增强电力长期安全保障能力。
(作者单位:国网能源研究院)
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4月17日,位于四川达州高新区的四川炬原玄武岩0.64MW工商业分布式光伏发电项目实现并网发电。这标志着达州高新区首个工商业分布式光伏发电项目进入投产运行。据悉,本项目为达州高新区与协鑫集团达成合作后的试点项目,于2024年2月26日正式开工建设,在约7000平方米的厂房屋顶安装1100块光伏组件,装机
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