各國(guó)和各大區(qū)間電網(wǎng)的互聯(lián)是全球電力系統(tǒng)的總趨勢(shì)。世界主要國(guó)家和區(qū)域的同步電網(wǎng)都呈現(xiàn)由較小規(guī)模到較大規(guī)模,由較低電壓等級(jí)向更高電壓等級(jí)升級(jí)、范圍不斷擴(kuò)大的發(fā)展規(guī)律。
互聯(lián)同步電網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)巨大效益:一是保障大容量機(jī)組、大水電、核電、可再生能源開(kāi)發(fā)和利用,提高能效,降低運(yùn)行成本;二是減少系統(tǒng)備用容量,推動(dòng)多種電源互補(bǔ)調(diào)劑,節(jié)省發(fā)電裝機(jī);三是實(shí)現(xiàn)能源資源的大范圍優(yōu)化配置,有利于競(jìng)爭(zhēng)性能源電力市場(chǎng)拓展;四是提高電網(wǎng)整體效率和安全可靠性。
互聯(lián)是合作和競(jìng)爭(zhēng)的一種模式,沒(méi)有合作就不存在互聯(lián),但沒(méi)有互聯(lián)也不可能有真正的競(jìng)爭(zhēng)。可以想見(jiàn)的是,這雖然是趨勢(shì),但也必然是一個(gè)超長(zhǎng)期過(guò)程。建立跨國(guó)互聯(lián)電力系統(tǒng)時(shí),政府的直接介入主要從國(guó)家的資源利用和國(guó)與國(guó)間的電能交換出發(fā),著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。以下是對(duì)國(guó)外四大電網(wǎng)的簡(jiǎn)要介紹:
北美電網(wǎng)
北美電網(wǎng)由北美東部電網(wǎng)、北美西部電網(wǎng)兩大同步電網(wǎng),德克薩斯州電網(wǎng)、阿拉斯加電網(wǎng)和加拿大魁北克電網(wǎng)三個(gè)較小的同步電網(wǎng)組成。
北美東部電網(wǎng)從加拿大中部向東一直到達(dá)大西洋沿岸(除魁北克省),南至美國(guó)佛羅里達(dá)州,西至洛基山脈(除了德克薩斯州)。為美國(guó)中、東部各州、加拿大的 5個(gè)省供電。最高電壓等級(jí)750千伏,裝機(jī)總?cè)萘砍^(guò)700吉瓦,服務(wù)人口約3億。美國(guó)與加拿大的負(fù)荷高峰分別在夏季和冬季,從而互相錯(cuò)開(kāi);加拿大以水電為主的電源結(jié)構(gòu)與美國(guó)以火電為主的電源之間可以形成良好的互補(bǔ)調(diào)節(jié)。兩國(guó)間南北聯(lián)絡(luò)線超過(guò)100條,電力交換能力約2000萬(wàn)千瓦,2009年跨國(guó)交換電力達(dá)到726億千瓦時(shí)。
北美西部電網(wǎng)從加拿大西部一直向南延伸至墨西哥的下加利福尼亞半島,向東跨越洛基山脈直至東部大平原?偯娣e達(dá)180萬(wàn)平方英里。為美國(guó)西部14個(gè)州,加拿大兩個(gè)省,以及墨西哥一個(gè)州的一部分,共計(jì)7100萬(wàn)人供電。
澳大利亞電網(wǎng)
澳大利亞電網(wǎng)分為兩大部分:澳大利亞國(guó)家電網(wǎng)(國(guó)家電力市場(chǎng),NEM),以及西部電網(wǎng)。NEM電網(wǎng)運(yùn)行于1998年,基于五個(gè)互聯(lián)的地區(qū)電網(wǎng)覆蓋的范圍,北至昆士蘭州,南至塔斯馬尼亞島,幾乎跨越整個(gè)澳洲大陸的南北兩端,是全球最長(zhǎng)的互聯(lián)電網(wǎng)之一?偟母邏狠旊娋路長(zhǎng)度約40000公里。西部電網(wǎng)線路的總長(zhǎng)度約為7000公里。
西部電網(wǎng)則由于距離太遠(yuǎn),且中間無(wú)人居住而未與NEM電網(wǎng)相連,但已經(jīng)有設(shè)想要將兩者相連。
歐洲電網(wǎng)
歐洲電網(wǎng)主要由歐洲大陸電網(wǎng)、北歐電網(wǎng)、波羅的海電網(wǎng)、英國(guó)/愛(ài)爾蘭電網(wǎng),俄羅斯/獨(dú)聯(lián)體國(guó)家電網(wǎng)等跨國(guó)互聯(lián)同步電網(wǎng)構(gòu)成。
歐洲大陸同步電網(wǎng)。歐洲大陸電網(wǎng)是目前世界上最大的跨國(guó)同步互聯(lián)電網(wǎng)。歐洲大陸各國(guó)電網(wǎng)間聯(lián)系緊密,跨國(guó)互聯(lián)線路將近300條,電力交換能力超過(guò)1OO 吉瓦,為歐洲統(tǒng)一電力市場(chǎng)電提供了物理基礎(chǔ)。下一步,歐洲同步電網(wǎng)可能與土耳其、烏克蘭、摩爾多瓦、阿爾巴尼亞、并進(jìn)一步建設(shè)環(huán)地中海電網(wǎng),將北非、中東等二十幾個(gè)國(guó)家的電網(wǎng)連接到一起,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
俄羅斯/獨(dú)聯(lián)體國(guó)家電網(wǎng)(IPS/UPS)。IPS/UPS由一些獨(dú)聯(lián)體國(guó)家的電網(wǎng)所組成,采用相同的運(yùn)行模式以及統(tǒng)一的集中調(diào)度?傃b機(jī)容量約300吉瓦,每年生產(chǎn)電能12000億千瓦時(shí),服務(wù)2.8億人口,橫跨8個(gè)時(shí)區(qū),是世界上覆蓋面積最大的同步電網(wǎng)。
IPS/UPS的形成始于1956年,到1978年該系統(tǒng)覆蓋了除中亞國(guó)家之外的所有蘇聯(lián)國(guó)家。1979~1993年,現(xiàn)屬于歐洲大陸電網(wǎng)的波蘭、民主德國(guó)、捷克斯洛伐克、匈牙利、羅馬尼亞、保加利亞等國(guó)的電網(wǎng),與俄羅斯電網(wǎng)保持了同步。除土庫(kù)曼斯坦之外的中亞國(guó)家于2001年加入了PS/UPS同步電網(wǎng),2009年,烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦退出同步電網(wǎng)。
IPS/UPS與波羅的海國(guó)家電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了同步互聯(lián),并通過(guò)容量達(dá)1420兆瓦的背靠背高壓直流輸電在芬蘭與北歐電網(wǎng)相連。俄羅斯與歐盟正在考慮將IPS/UPS與ENTSO-E電網(wǎng)統(tǒng)一,從而形成單一的橫跨13個(gè)時(shí)區(qū)的同步超級(jí)同步電網(wǎng)。
其它歐洲跨國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)。英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)與法國(guó)北部、北愛(ài)爾蘭自治區(qū)、英屬馬恩島,以及荷蘭相連接。其中,英國(guó)與愛(ài)爾蘭電網(wǎng)與歐洲大陸電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)。北歐電網(wǎng)包括芬蘭、瑞典、挪威以及丹麥東部電網(wǎng)。
跨東盟電力網(wǎng)
2007年,東盟成員國(guó)、澳大利亞、中國(guó)、印度、日本、韓國(guó)和新西蘭簽署了《東亞能源安全宿務(wù)宣言》,其中規(guī)定了將“通過(guò)對(duì)東盟電力網(wǎng)和跨東盟天然氣管道等本地區(qū)能源基礎(chǔ)設(shè)施的投資,確保獲得穩(wěn)定的能源供應(yīng)”。其中,東盟電力網(wǎng)的建設(shè)為了加強(qiáng)東盟各國(guó)間的跨國(guó)電力交易,這將有助于滿足不斷上升的電力需求,改進(jìn)能源服務(wù)的可獲得性。為了建立這一互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),將新建15項(xiàng)輸電工程。從一開(kāi)始的雙邊跨國(guó)互聯(lián),再擴(kuò)展到次區(qū)域互聯(lián),最后形成整個(gè)東南亞電力系統(tǒng)的互聯(lián)。已經(jīng)有4項(xiàng)互聯(lián)電網(wǎng)工程正在建設(shè)之中,還有11項(xiàng)處于規(guī)劃階段,預(yù)計(jì)到2015年完成。