DQZHAN訊：前蘇聯的超級能源與超級電網——俄羅斯電網

前蘇聯50年代已建立超級電網。①前蘇聯覆蓋東歐、中亞等20個自治共和國，因此前蘇聯跨越9個時區的超級電網于50年代末業已形成，并奠定了中亞和東歐電網互聯的基礎。②前蘇聯在80-90年代建成4條特高壓貫穿歐亞大陸，主要目的是將西伯利亞區依塔特市富余的水電、哈薩克斯坦埃基巴斯圖茲市豐富的火電，送出到烏拉爾區恰爾連濱斯克市，以滿足西部負荷中心的需要。③蘇聯解體導致特高壓建設功敗垂成，只有哈薩克斯坦境內的兩條線路投入商業運行，特高壓功敗垂成的本質是90年代前蘇聯解體導致的GDP與社會用電量崩盤。

俄羅斯繼承前蘇聯的超級電網與超級能源。①前蘇聯解體后，主體俄羅斯沿用形成東電西送的電網格局。②90年代，俄羅斯為快速擺脫國家的政治經濟困境，開始了以私有化為核心的改革，俄羅斯繼承的前蘇聯電網與能源資產被私有化改革中的財閥瓜分一空。③俄羅斯是能源超級大國，天然氣儲量****，煤炭儲量世界第三，石油儲量世界第七，核電世界第三，私有化改革也形成了俄羅斯目前的幾家巨頭能源公司。

前蘇聯電網老化導致莫斯科大停電事故。歷史上的重大停電大多是因為國內電網以交流高壓同步互聯。莫斯科環網由7座500kV變電站組成，其中5座與外網相連。停電原因是用電負荷大幅增長，線路過負荷跳閘引起連鎖反應。俄羅斯統一電網使用年限過長，電網老化嚴重，一半以上的電網設備在前蘇聯時期購置，運行已超過30年。根據《俄羅斯2020年前電力現代化綱要方案》規劃，到2020年電網投資的總規模將達到6645億元。其中新建電網工程為3842億元，現有電網的改造和技術升級為2803億元。

俄羅斯電網是中國一帶一路的*大市場。①運動賽事促使俄電網升級改造，索契***電力項目建設計劃投入資金37億美元；2018年***將在俄羅斯13個城市舉行，預計歐洲區四大電網區域投資額達到194.7億美元。②微電網、分布式在俄羅斯貧困/極端地區也存在較大應用前景，在俄羅斯西伯利亞、遠東及北極圈地區有超過一千萬人和五百萬農場不能連接到互聯電網，只能憑借柴油發電機和燃氣動力發電機供電。③2016年俄羅斯零售電力市場自動計費普及率為9%，2017年俄羅斯能源局規定地區電網系統將從本年7月1日開始實行智能電表系統。④俄羅斯阿穆爾州葉爾科夫齊市通往河北霸州的特高壓線路提上議程，已完成俄羅斯煤電對華北負荷中心的輸送。

1.蘇聯跨越9個時區的超級電網

1.1 前蘇聯在50年代已建立大一統電網

蘇聯地跨歐亞兩大洲，東西*遠距離達10,000多公里，南北約5,000公里。面積2,240.22萬平方公里，約占世界陸地面積的1/6，是當時世界上國土面積*大的國家，覆蓋東歐、中亞等20個自治共和國、8個自治州、10個自治區和129個邊疆區/州。

前蘇聯跨越9個時區的超級電網于50年代末業已形成，并奠定了中亞和東歐電網互聯的基礎。蘇聯計劃經濟體制強調發展重工業，對資源的開發物盡其用，電網建設也十分完善。①至1985年，全蘇共有101個地區電力系統，其供電范圍跨越9個時區，擴展到擁有2.2億人口的1000萬平方公里的國土，南北邊界相距3000公里，東西邊界相距7000公里。在統一電力系統內，除南方、西北及中部等聯合電力系統主網為330千伏，并在發展750千伏外，其他部分基本已形成500千伏電網。②70年代末，統一電力系統還與匈、捷、羅、保、波等經互會成員國聯網運行，稱為“和平”聯合電力系統，聯絡線電壓為750千伏、400千伏、220千伏。至1985年，已有220千伏及以上線路共18.4萬公里,是1960年的7.7倍。

1.2 前蘇聯4條特高壓貫穿歐亞大陸

前蘇聯曾建成4條特高壓線路。前蘇聯時期曾建成4條特高壓線路，其中兩條于1985年開始投入商業運行至1992年停止運行，共運行35,166小時，自然輸送功率為5,400-5,500兆瓦，年輸送量峰值達到483億千瓦時。運行期間未發生停電等重大事故，具有較高的運行可靠性。首條特高壓主要連接了西伯利亞區、現哈薩克斯坦北部地區和烏拉爾區，主要目的是將西伯利亞區依塔特市富余的水電、哈薩克斯坦埃基巴斯圖茲市豐富的火電，送出到烏拉爾區恰爾連濱斯克市，以滿足西部負荷中心的需要。

1.3 前蘇聯解體，特高壓功敗垂成

蘇聯解體導致特高壓建設停滯。1990年四條線路全部建成之后，俄羅斯西伯利亞區水、火電資源即將送往烏拉爾區之時，蘇聯各加盟共和國紛紛獨立，隨著*后一個成員哈薩克斯坦1991年12月16日宣布獨立之后，蘇維埃政府瓦解，俄羅斯和中亞四國的關系受到沖擊，特高壓建設因此擱淺。

特高壓功敗垂成的本質是90年代前蘇聯解體導致的GDP與社會用電量崩盤。經濟危機是蘇聯解體的本質原因，也是蘇聯解體進一步造成的后果。1991年前蘇聯解體后，國民經濟條件惡化，GDP和用電量連續五年下滑，平均年增長率分別為-8.58%、-8.60%;送端電源因資金短缺而無法按預計目標建設，導致特高壓線路負載過輕，輸送容量降為1.1GW，僅為額定容量的20%，1990年俄羅斯社會用電量9896億KWh成為歷史高點，90年代社會用電量增速為-1%至-11%區間，直到2013年才超過1990年的社會用電量。

2.俄羅斯繼承前蘇聯的電網與能源

2.1 俄羅斯沿用前蘇聯形成“東電西送”

前蘇聯解體后，主體俄羅斯沿用形成東電西送的電網格局。俄羅斯從地理上可劃分為三個區域：歐洲區、西伯利亞區、遠東區。俄羅斯能源資源主要集中在西伯利亞及遠東地區，負荷中心在西部東歐地區，能源資源逆向分布，電網基本沿用前蘇聯的骨干電網，因此形成東電西送電網格局。

俄羅斯統一電力系統股份公司是俄羅斯*大的國有能源公司。俄羅斯統一電力系統股份公司(Russian Joint Stock Company- Unified Energy System of Russia，RAO UES)也是世界第4大電網系統公司，負責整個俄羅斯國家電網的運行和發展，擁有俄羅斯境內118000千米的高壓輸變電網。

中俄電網相似，線路走廊跨度距離長。俄羅斯從東部資源富集地西伯利亞區到西部烏拉爾的輸電跨度在2,000公里以上，距負荷中心歐洲區的輸電跨度在4,000公里以上，遠東區距歐洲區更甚。中國特高壓線路均在1,000-3,000公里左右，形成了“六交八直”、星羅棋布的長距離電網結構。

2.2 蘇聯解體，電網能源資產被瓜分

蘇聯解體后，俄羅斯電網與能源資產被私有化改革瓜分一空。蘇聯解體后，俄羅斯為快速擺脫國家的政治經濟困境，開始了以私有化為核心的改革，整個私有化運動貫穿了上世紀90年代，形成了為數不多的財閥寡頭。俄羅斯電力行業的國家壟斷格局因此被打破，數家外資公司進入。比如，德國能源巨頭E.ON投資40億美元購買俄羅斯統一電力系統股份公司下屬OGK-4電力公司69%股份，是俄羅斯電力行業有史以來*大的一筆外國股權投資;意大利國家電力公司(Enel) 以26億歐元買下OGK-5的56%控股權;其他OGK國有電力公司也被Inter RAO、Gazprom私有化;供熱的TGK公司也相繼被私有化。

2.3 從俄羅斯管窺前蘇聯的能源儲備

俄羅斯是煤氣油與核電大國，也是少數沒有風光能源政策的國家之一。?俄羅斯天然氣儲備了占世界總儲量比例為17%，位居世界首位;天然氣占國內能源消費量52.5%;?俄羅斯原油、煤炭資源同樣豐富，儲備量占世界總儲量比例分別為6%、14%，位居世界第七和第三。

2.3.1 天然氣：世界首位

俄羅斯天然氣儲量居世界首位，資源主要集中在西伯利亞和遠東地區。據1993年俄羅斯第8次油氣資源評價結果，俄羅斯天然氣原始遠景資源量為236.15萬億立方米。俄羅斯天然氣工業公司(Gazprom)是世界上*大的天然氣公司，2005年底該公司天然氣探明儲量為29.1萬億立方米，占俄羅斯總儲量的61.2%，由于歐盟30%的天然氣都來自與俄羅斯，所以俄氣公司Gazprom大幅削減了天然氣自有發電的比例，2015年天然氣出口量為1586億立方米。俄羅斯**大天然氣生產公司為諾瓦泰克公司(Novatek)，天然氣產量為254億立方米，占俄羅斯總產量的4.0%。

2.3.2 煤炭：世界第三

俄羅斯煤炭儲量僅次于美國和中國，已探明儲量1570億噸。俄羅斯煤炭主要集中在西伯利亞南部地區、遠東區阿穆爾州，3/4以上分布在俄羅斯的亞洲部分。

2.3.3 石油：世界第七

據2013年BP世界能源統計，截至2012年底俄羅斯石油剩余可采儲量約119億噸，約占世界石油剩余可采儲量的5.2%，位居世界第七。俄羅斯陸上石油資源占87.4%，主要分布在西西伯利亞(占61%)、伏爾加-烏拉爾(占16%)、東西伯利亞-遠東(占15.1%)、季曼-伯朝拉(占5.0%)、高加索(占1.8%)、其他地區(占0.7%);海上石油資源占12.6%，主要分布在北極海、鄂霍次克海和里海等陸架油氣區。

2.3.4 核能：世界第三

俄羅斯核電在運35臺機組排名世界第三，僅次于美國(99)和法國(58)。①1954年前蘇聯建成世界上**座核電站—5MW實驗性石墨沸水堆，目前俄羅斯在運35臺機組26.98GW裝機容量，2014年俄羅斯發電量為1064TWH，其中核電181TWH，占比17%，氣電533TWH，煤電157TWH，水電177TWH。②俄羅斯國家原子能公司(Rosatom)是俄羅斯*大核電公司，囊括核工業上中下游的所有公司，包括904家核能設備制造廠，540家核能服務機構和公司，39個核材料及放射性廢物貯存場，75個研究堆，6176個輻射危險項目，其規模舉世罕見。

3.前蘇聯電網老化導致莫斯科大停電

3.1 交流同步電網的**風險

莫斯科大停電影響了四大電網區域。莫斯科環網由7座500kV變電站組成，其中5座與外網相連。停電原因是用電負荷大幅增長，線路過負荷跳閘引起連鎖反應，相繼跳閘，導致大面積停電，持續時間長達41小時。事故*嚴重時統計損失負荷3539.5兆瓦，莫斯科電力系統共斷開了321座變電站。

俄羅斯國內互聯電網與巴西相似。俄羅斯統一電力系統(UPS of Russia)由69個區域電力系統組成，在此基礎上又形成了7大互聯電力系統(IPS：East, Siberia, Ural, Middle Volga,South, Center and North-West)。除遠東電網區外，所有電力系統由220kV-750 kV輸電線同步互聯。巴西電網不分區，國內以復雜電壓級230kV-750kV同步互聯，故障更易連鎖反應。

歷史上的重大停電大多是因為國內電網以交流高壓同步互聯。歷史上*嚴重的2003年美加大停電事故，損失高達7,000萬千瓦，原因在于同步電網中任何一處故障都影響整個同步網，同步網愈大、線路愈長、電壓崩潰和穩定問題愈嚴重，更會連鎖反應導致全網大停電。全球25起重大停電中，有20起是由于過于寵大又自由聯網的交流系統穩定破壞所導致，平均每起損失電量2,200萬千瓦。

俄羅斯統一電網不**系數較高。從各國電網結構發展來看，電網同步互聯分區越大，危險性越高。不**系數在1000以上的電網區域均發生過多次重大停電事故。

3.2 電力設備年代久遠，線損率高

使用年限過長是導致大停電的重要原因。俄羅斯電力設施老化狀況嚴重，一半以上的電網設備在前蘇聯時期購置，運行已超過30年，輸電網中約60%-80%的輸電線路處于嚴重老化狀態。根據《俄羅斯2020年前電力現代化綱要方案》規劃，到2020年電網投資的總規模將達到6645億元。其中新建電網工程為3842億元，現有電網的改造和技術升級為2803億元。停電事故的導火索在于運行了40多年的恰吉諾變電站電流互感器爆炸起火，造成220kV線路停運，負荷改110kV線路帶從而引起過載。設備老化嚴重時應正確估計老化程度并進行維護改造，引起事故的恰吉諾變電站建于1963年，設備均已老化。俄羅斯電力裝機平均使用年齡達到37年，其中30%以上設備是在1970年前制造。

電網年代久遠，線損率高。停電事故中，由于原220kV負荷改110kV線路帶運行，造成主要輸電線路過載，*后導致恰吉諾變電站500、220、110kV母線全部斷電。電網使用年限過長不僅導致俄羅斯電網線損率遠高于歐美發達國家，也容易導致類似莫斯科大停電的重大事故。

4.俄羅斯電網：中國一帶一路*大市場

4.1 運動賽事促使俄電網升級改造

索契***引起對電力設備升級的重視。索契原本是一個電力赤字城市，城市的供電量為550兆瓦，但***對電力的極限要求超過1,200兆瓦，當地電力供給難以滿足賽事需求。自2007年獲得奧運主辦權以來，俄羅斯建立了49個重大能源項目，索契***電力項目建設共投入資金1220億盧布(約合37億美元)，占***總投資比例7.4%。

2018年***將再次帶動電力市場投資。2018年***將在俄羅斯13個城市舉行，共覆蓋了俄羅斯歐洲區四大電網區域。2014年-2020年，預計歐洲區四大電網區域共投資額達到194.7億美元。

4.2 微電網在俄極端地區前景廣闊

微電網、分布式在俄羅斯貧困/極端氣候地區也存在較大市場。在俄羅斯有超過一千萬人和五百萬農場不能連接到互聯電網，只能憑借柴油發電機和燃氣動力發電機供電，他們主要分布于西伯利亞、遠東及北極圈附近地區，俄羅斯北極圈附近的微電網項目累計約816兆瓦。

4.3 智能電表在俄普及率尚低

智能電表改造在即。據俄羅斯電網公司評估數據顯示，2016年俄羅斯零售電力市場自動計費普及率為9%，智能電表安裝的數量不超過50萬個。2017年，經俄羅斯能源局規定，地區電網系統將從本年7月1日開始實行智能電表系統。老舊電表將被全部替代，偷電漏電現象將得到控制。

4.4 中俄合作，重啟俄羅斯特高壓

中俄共建特高壓，遠東電力外送落地。2015年，在我國黑龍江省向俄羅斯遠東地區的購電項目切實緩解黑龍江省電力緊張問題之后，中俄開啟800kV直流特高壓合作項目。此條特高壓線路從俄羅斯阿穆爾州葉爾科夫齊市通往河北霸州，需要架設長達2000公里的800千伏直流輸電線，送電規模為6,400兆瓦，每年輸送電量約為300億千瓦時。

中俄合作特高壓主要為利用遠東區煤電資源。遠東人口**，人均用電量為5,300千瓦時，比俄羅斯平均水平低30%，因此沒有足夠的消費市場建設電網。中俄特高壓打開了遠東電力市場，葉爾科夫齊-河北霸州800kV直流特高壓項目主要連接了遠東區阿穆爾州和中國河北省，主要目的是為了將阿穆爾州富余的煤電送出到中國華北地區，以滿足華北地區**用電的需求。

俄羅斯煤電發展幾乎停滯，特高壓將對華輸送全俄16%煤電。阿穆爾州煤炭資源豐富，已探明的煤炭儲量約為38.13億噸，利用率不足0.27%。2010年來，俄羅斯煤電發展幾乎停滯，合計新增裝機量僅為1,809兆瓦。遠東區煤電主要為對外輸送，其中2016年開始規劃建設中的葉爾科夫齊火電站將通過特高壓線路輸送富余煤電。該火電站裝機容量將達8,000兆瓦，占俄羅斯總煤電裝機量比例為16%。

霸州電力能有效擴散至華北電網。霸州地處廊坊市，是京津冀城市圈規劃的中心點，有利于各個方向的電力輸送。該特高壓工程預計年輸送電力超過300億千瓦時，能滿足京津冀地區8%的電力消耗。