煤炭是我國一次能源消費(fèi)的主體，約占2／3 的比重。但我國煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)存在嚴(yán)重的地區(qū)不平衡，全國約2／3 的煤炭資源分布在北方的“三西”地區(qū)，而2／3 以上的能源需求集中在華東、華南和華中地區(qū)。為解決這一問題，長期以來我國采取的是“北煤南運(yùn)”的方針，即將“三西”地區(qū)的煤炭主要通過鐵路運(yùn)至北方港口、再經(jīng)海運(yùn)送達(dá)南方的電廠使用。

根據(jù)國家發(fā)改委組織鐵道部、交通部、國投、大唐、神華、華能等共同開展的“北煤外運(yùn)系統(tǒng)研究”的預(yù)測和規(guī)劃，“三西”地區(qū)煤炭產(chǎn)量2010 年為11．5 億噸、2020 年為15．2 億噸：北、中、南三大通路煤炭運(yùn)量2010 年為8．4 億噸、2020 年為10．86 億噸。為滿足“三西”地區(qū)的煤炭外運(yùn)需求，在承擔(dān)主要運(yùn)輸任務(wù)的北通路上，一方面要對(duì)既有的兩大運(yùn)煤通道(即大秦線和朔黃線)實(shí)施擴(kuò)能改造，另—方面需新建運(yùn)煤第三通道。

國家電網(wǎng)公司領(lǐng)導(dǎo)近兩年提出了“建設(shè)以特高壓為重點(diǎn)各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展”的“戰(zhàn)略”，國家電網(wǎng)公司領(lǐng)導(dǎo)提出的設(shè)想，就是變輸煤為輸電的方案。單從發(fā)揮功能的角度來看，二者同為滿足2020 年我國華東、華南和華中地區(qū)電力需求，同為解決約2 億噸煤炭的運(yùn)輸問題，相互之間具有可替代性。那在二者之間如何抉擇，就需要從投資造價(jià)、線路走廊、運(yùn)輸成本、能量消耗、環(huán)境保護(hù)、綜合利用、安全保障和社會(huì)效益等方面進(jìn)行科學(xué)的比較和論證。

一、投資造價(jià)

幾家有意參與第三通道建設(shè)的企業(yè)各自所提出的建設(shè)方案不盡相同。以國家開發(fā)投資公司提出的方案為例，線路西起銀川，東下曹妃甸港，全長1319 公里，按2015 年煤炭下水量達(dá)到1 億噸考慮，鐵路投資375．4 億元，港口投資70．6 億元，機(jī)車、車輛購置費(fèi)約190 億元，合計(jì)總投資636 億元。據(jù)有關(guān)專家估計(jì)，在此基礎(chǔ)上再追加280～300 億元投資(包括鐵路、港口擴(kuò)能和機(jī)車、車輛購置)，即可使煤炭下水能力提高到2 億噸／年(最高運(yùn)量可達(dá)到2．5 億噸／年)。其合計(jì)總投資在900—1000 億元，基本不會(huì)超過千億元的水平。若采取“北煤外運(yùn)系統(tǒng)研究”所推薦的從集寧到曹妃甸線路，由于鐵路里程縮短至740 公里，則投資更省。

國家電網(wǎng)公司尚未提出經(jīng)過科學(xué)論證的“特高壓國家電網(wǎng)”規(guī)劃和可行性研究報(bào)告，僅據(jù)國家電網(wǎng)公司領(lǐng)導(dǎo)文章，2020 年前總投資需4060 億元。據(jù)某研究院領(lǐng)導(dǎo)文章，1000 千伏交流特高壓線路輸送距離為2000 公里時(shí)，采用2 回線路(中間設(shè)4 個(gè)開關(guān)站)，投資240 億元，輸電容量1000 萬千瓦，即一回輸送500萬千瓦(相當(dāng)于年輸送1000 萬噸煤炭)，投資120 億元，每公里綜合投資600 萬元。實(shí)際上，隨著輸送距離的增加，線路的輸送容量會(huì)下降，2 回1000 千伏交流特高壓線路在輸送距離為2000 公里時(shí)達(dá)到1000 萬千瓦的輸送容量僅是一個(gè)理論數(shù)字，據(jù)專家估計(jì)，即使在增加補(bǔ)償設(shè)備及增設(shè)變電站的情況下，其實(shí)際輸送容量也只能達(dá)到600—800 萬千瓦，即一回輸送300—400 萬千瓦。若將北方煤炭就地轉(zhuǎn)化為電，使用1000千伏的交流特高壓線路將容量達(dá)1 億千瓦的電力輸送到華東、華中、華南各省市(相當(dāng)于年消耗2．0～2．3億噸煤炭)，如按每回輸送容量500 萬千瓦計(jì)算，則需要20 回，相應(yīng)的投資需20 個(gè)120 億元，即2400 元；如按每回輸送容量300～400 萬千瓦計(jì)算，則需要25～34 回，相應(yīng)的投資需25～34 個(gè)120 億元，即3000～4080 億元。

由此看來，一條年運(yùn)量2 億噸的鐵路與20～34 回1000 千伏交流特高壓線路所發(fā)揮的能源配置和調(diào)度功能相當(dāng)，但前者的投資不足1000 億元，后者的投資則達(dá)2400～4080 億元，投資規(guī)模的差距巨大

二、線路走廊

鐵路雙線正線路基面寬度一般為：路堤式11．1 米，路塹式10．7 米。第三通道按雙線、重載、電氣化鐵路設(shè)計(jì)，線路本身寬度可按雙線正線路基面寬度考慮，取11．1 米。沿線鐵路車站、車輛段、機(jī)務(wù)段等征用土地面積與鐵路全線征用土地面積基本相當(dāng)。因此，鐵路線 路和車站征用土地，平均寬度應(yīng)為20～22 米左右。

1000 千伏交流特高壓線路走廊寬度，北戴河會(huì)議上有專家提出為100 米，某研究院領(lǐng)導(dǎo)提出為81～97 米。若以每回線路走廊寬度采用90 米計(jì)算，20～34 回1000 干伏線路走廊寬度合計(jì)為1800～3060 米，若采用同塔二回節(jié)省走廊寬度，也需要900～1530 米。

因此，為滿足年運(yùn)送2．0 億噸煤炭或相當(dāng)電力的目標(biāo)，一條運(yùn)煤第三通道與20～34 回1000 千伏交流特高壓線路的占地平均寬度之比為1：90—153(單回)或1：45—77(雙回)。此外，第三通道將長途穿越我國北方的草原、沙漠和戈壁，80％以上是人煙稀少地區(qū)：1000 千伏交流特高壓線路則不然，80％以上將穿過華北、華中和華東的眾多城鎮(zhèn)等人口密集地區(qū)并多次跨越大江大河。

三、運(yùn)輸成本

鐵路運(yùn)輸成本以既有的大秦線作為參考。目前，大秦線煤炭運(yùn)輸基價(jià)為：基價(jià)1(9.3 元/噸)+基價(jià)2(0.0751 元/噸.公里)×運(yùn)價(jià)公里，加上征收鐵路建設(shè)基金(0.033 元/噸.公里)和電氣化附加費(fèi)(0.012 元/噸.公里)，大秦線煤炭鐵路運(yùn)費(fèi)合計(jì)為87．6 元／噸；運(yùn)費(fèi)之外的雜費(fèi)合計(jì)約37 元／噸左右，大秦線煤炭鐵路運(yùn)雜費(fèi)合計(jì)為125 元／噸左右。港雜費(fèi)約25～27 元／噸，海運(yùn)費(fèi)約45～50 元／噸，合計(jì)煤炭運(yùn)費(fèi)195～205 元／噸。折合到每一千瓦小時(shí)電力所需費(fèi)用，約為0．08～0．1 元。1000 千伏交流特高壓的運(yùn)輸成本，尚未見到國家電網(wǎng)公司的計(jì)算資料，只在一次匯報(bào)中提到以兩地上網(wǎng)電價(jià)之差作為輸電費(fèi)用，約為每千瓦小時(shí)6 分錢。而實(shí)際上，目前三峽到上海、天生橋到廣州的直流輸電費(fèi)用，為每千瓦小時(shí)8 分到一毛錢，這與煤炭鐵路運(yùn)輸?shù)恼酆铣杀净鞠喈?dāng)。但是，鐵路具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，其一條線的運(yùn)量即可達(dá)到2．0～2．3 億噸／年，通過提高運(yùn)力、改善經(jīng)營，降低運(yùn)輸成本還有很大潛力；而將2．0～2．3 億噸的煤炭就地轉(zhuǎn)化為輸電容量約1 億千瓦的電力，并用1000 千伏特高壓線路輸送到華東、華中、華南各省市，無論如何—回是不夠的，需要20—34回左右的線路，其輸電成本隨造價(jià)增加而增加，且特高壓線路輸電成本無多少潛力可挖。所以，遠(yuǎn)距離輸電的成本必將高于輸煤成本。

四、能量消耗

2005 年大秦線年運(yùn)量達(dá)2 億噸，實(shí)際總耗電量約20．86 億千瓦小時(shí)，即每運(yùn)1 噸煤需耗電10．43 千瓦小時(shí)。而一回1000 千伏交流特高壓線路，其線路損失按5％計(jì)算，每年輸送電量按225～250 億千瓦小時(shí)計(jì)算，其每年的輸電損失將達(dá)11．25～12．5 億千瓦小時(shí)。

可見，一回相當(dāng)于年輸送1000 萬噸煤炭的1000 千伏交流特高壓線路的能量損耗，已經(jīng)是一條運(yùn)量2．0～2．3 億噸／年的鐵路能源消耗量的1／2，而20—34 回1000 千伏交流特高壓線路的能量損耗，則相當(dāng)于輸送當(dāng)量煤炭鐵路能量消耗的10—20 倍。

五、環(huán)境污染

國家電網(wǎng)公司領(lǐng)導(dǎo)提出：“煤炭長距離運(yùn)輸……，不但運(yùn)力瓶頸問題難以解決，資源浪費(fèi)、環(huán)境污染問題也十分突出”，國網(wǎng)公司系統(tǒng)某研究院提出“特高壓輸電是環(huán)境友好型技術(shù)”。業(yè)內(nèi)專家曾研究特高壓交流輸電所產(chǎn)生的工頻電場對(duì)人體的影響，按我國對(duì)500 千伏以下輸電工程環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鄰近民房的地面電場強(qiáng)度不大于4 千伏／米。據(jù)此計(jì)算，1000 千伏交流特高壓線路走廊寬度，只需要100 米或81—97 米就能滿足要求。而—些專家、院士已經(jīng)提醒：國外對(duì)人身感受電場強(qiáng)度限度已規(guī)定為1 千伏／米，超過1 千伏／米認(rèn)為不符合環(huán)境保護(hù)要求。有些國家如美國、意大利等認(rèn)為1000 千伏交流特高壓產(chǎn)生的工頻電場，不能達(dá)到這個(gè)要求，已經(jīng)放棄研究特高壓輸電技術(shù)。而我國仍沿用過去500千伏以下電壓輸 電的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)是否適當(dāng)值得研究。

國家電網(wǎng)公司認(rèn)為，遠(yuǎn)距離送電可以減少華東、華中、華南等地區(qū)S02 和C02 的排放量，減輕該地區(qū)的環(huán)保壓力。但是在“三西”建設(shè)火電廠，同樣要增加寧夏、內(nèi)蒙、山西的S02 和C02 的排放量，同樣要加重這些地區(qū)巨大的環(huán)境壓力。

所以，特高壓輸電網(wǎng)不僅不是“環(huán)境友好型技術(shù)”，甚至可能造成較嚴(yán)重的環(huán)境污染和影響。相比之下，修建第三通道對(duì)環(huán)境的影響，要比特高壓國家電網(wǎng)對(duì)環(huán)境的影響小得多。

六、安全保障

國家電網(wǎng)公司領(lǐng)導(dǎo)在《加快建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)國家電網(wǎng)，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展》一文中提出：“……電網(wǎng)越堅(jiān)強(qiáng)，覆蓋范圍越廣，越有利于能源優(yōu)化配置的規(guī)模和效率”。

首先要研究什么是堅(jiān)強(qiáng)的國家電網(wǎng)?建設(shè)“特高壓國家電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置”是不是電網(wǎng)建設(shè)的根本目標(biāo)和任務(wù)?國際、國內(nèi)的業(yè)內(nèi)專家都知道：保證電源和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行是電網(wǎng)建設(shè)的第一任務(wù)。美國、加拿大、俄羅斯、日本、意大利、西班牙等國家從上世紀(jì)七十年代就開始研究特高壓輸電技術(shù)，歷經(jīng)四十余年至今，僅有俄羅斯和日本各建設(shè)有一條特高壓交流輸電工程，且長期降壓運(yùn)行。近三四十年歐洲、北美等地發(fā)生的十幾次大面積停電事件的教訓(xùn)是，交流電壓等級(jí)越高，覆蓋范圍越大，越存在巨大安全隱患，聯(lián)系緊密的特高壓交流電網(wǎng)某一局部甚至某一部件發(fā)生破壞，就會(huì)將事故迅速擴(kuò)大至更大范圍。不僅在戰(zhàn)時(shí)，而且在平時(shí)，電網(wǎng)很容易遭遇臺(tái)風(fēng)、暴雨、雷擊、冰凌、霧閃、軍事破壞等天災(zāi)人禍，會(huì)將事故迅速蔓延擴(kuò)大。因此，要保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，必須在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行中研究電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，要按“分層分區(qū)”原則實(shí)行三道保護(hù)。迄今為止，沒有哪一個(gè)國家要建設(shè)特高壓國家電網(wǎng)，電力專家們提出未來的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向是：直流遠(yuǎn)送，網(wǎng)間穩(wěn)控，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)區(qū)域受端電網(wǎng)。國家電網(wǎng)公司領(lǐng)導(dǎo)提出建設(shè)“特高壓國家電網(wǎng)”的目標(biāo)是實(shí)行能源資源優(yōu)化配置，而將保證電網(wǎng)安全的目標(biāo)置之不顧，這是舍本求末的戰(zhàn)略。
建設(shè)“特高壓國家電網(wǎng)”無論是“六縱四橫”也好，一縱幾橫也好，將各大區(qū)域電網(wǎng)緊密連接起來，能否保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，并沒有經(jīng)過充分論證，而盲目將華北、華中、華東等區(qū)域電網(wǎng)用特高壓緊密聯(lián)結(jié)起來，將隱埋著巨大的安全隱患。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，首先被打擊的目標(biāo)是電網(wǎng)，科索沃戰(zhàn)爭就是例子；在平時(shí)，天災(zāi)人禍也會(huì)頻繁發(fā)生，用特高壓緊密相連的國家電網(wǎng)將禍害不斷，“特高壓電網(wǎng)”能成為“堅(jiān)強(qiáng)國家電網(wǎng)”嗎?與之形成鮮明對(duì)照的是，遍布全國的鐵路網(wǎng)，經(jīng)過國際、國內(nèi)百余年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，無論在戰(zhàn)時(shí)或平時(shí)，當(dāng)遭遇天災(zāi)人禍時(shí)能迅速搶修恢復(fù)運(yùn)行。實(shí)踐證明：它是炸不斷、打不爛的鋼鐵運(yùn)輸線。

七、綜合利用

鐵路運(yùn)輸是能發(fā)揮最大綜合利用效益的運(yùn)輸系統(tǒng)，平時(shí)可供民用，戰(zhàn)時(shí)又能軍用；既能運(yùn)貨，又能運(yùn)客。第三通道雖主要作為煤炭運(yùn)輸線路，但亦可同時(shí)運(yùn)輸其他品類的貨物，并且能夠起到為大秦線分流的作用，從而完善北通路的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高整個(gè)北通路煤炭運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性。而特高壓國家電網(wǎng)只能單一輸送電力，即使能起到水火互濟(jì)、削峰填谷、事故備用等效果，但這種作用主要應(yīng)由區(qū)域電網(wǎng)來擔(dān)任，而不需要由特高壓國家電網(wǎng)宋擔(dān)任。至于建設(shè)“特高壓國家電網(wǎng)”可以形成全國統(tǒng)一電力市場，這種說法也屬無稽，因?yàn)椴⒉恍枰度刖拶Y，又沒有安全保證，通過隱埋巨大隱患的“特高壓國家電網(wǎng)”去建立電力交易量不可知的所謂全國統(tǒng)一電力市場，而建立區(qū)域間少量的、適當(dāng)?shù)南嗷ブг徒灰撞⒉恍枰?ldquo;特高壓國家電網(wǎng)”。

八、社會(huì)效益

俗話說，“火車一響，黃金萬兩”，鐵路運(yùn)輸?shù)纳鐣?huì)效益是顯而易見的。“北煤外運(yùn)系統(tǒng)研究”指出，如果將北通路煤炭運(yùn)輸成本降低1／4，則可以推動(dòng)華東、華中、華南GDP 增長1～2％。而“特高壓國家電網(wǎng)”在線路建設(shè)過程中將遭遇到地方政府和百姓的阻力，在運(yùn)行過程中不僅會(huì)增加輸電成本，提高電價(jià)，更重要的是很容易發(fā)生意想不到的事故，—旦出現(xiàn)全國性大面積停電的重大事故，將破壞社會(huì)安全穩(wěn)定，其經(jīng)濟(jì)損失也無法估計(jì)。

綜上所述，建設(shè)一條運(yùn)力達(dá)到2．0～2．3 億噸／年的運(yùn)煤第三通道，可以代替建設(shè)約20～34 回1000千伏交流特高壓線路。兩相比較，建設(shè)“特高壓國家電網(wǎng)”的投資至少是第三通道的2．4 倍，甚至達(dá)到4倍以上；線路走廊的占地寬度約為第三通道的45～77 倍(雙回)或90～153 倍(單回)；由于線路多，特高壓電網(wǎng)的輸電成本將大于第三通道的輸煤成本；特高壓電網(wǎng)的能量消耗是第三通道的10～20 倍。而且，特高壓電網(wǎng)會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，存在巨大的安全隱患，一旦發(fā)生事故，將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，此外，其本身的綜合利用程度低，社會(huì)效益微薄。因此，相比于特高壓國家電網(wǎng)，建設(shè)運(yùn)煤第三通道顯然是實(shí)現(xiàn)我國能源資源配置和調(diào)度的更優(yōu)選擇。希望有關(guān)政府主管部門在進(jìn)行投資決策時(shí)充分考慮到這一點(diǎn)。

作者簡介：陳望祥。知名資深電力專家，原中國電力聯(lián)合會(huì)秘書長，中國投資協(xié)會(huì)常務(wù)理事，中國投資協(xié)會(huì)能源研究中心副理事長。