黨的十八屆五中全會提出創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念，要求推進能源革命，加快能源技術創新，構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系。9月26日，習近平總書記在聯合國發展峰會上宣布“中國倡議探討構建全球能源互聯網，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”。
　　
　　改革開放以來，我國能源電力取得了舉世矚目的發展成就，發電裝機、用電量、電網規模均位列世界第一。但我國能源安全、電力供應、環境污染以及溫室氣體排放等問題十分突出，長期看以化石能源為主的傳統能源發展方式難以為繼，必須走清潔低碳發展之路，實施“兩個替代”，在能源開發上實施清潔替代，以水能、太陽能、風能等清潔能源替代化石能源；在能源消費上實施電能替代，提高電能在終端能源消費中的比重。“兩個替代”是解決能源安全、環境污染和溫室氣體排放的治本之策，是貫徹落實國家能源“四個革命、一個合作”戰略部署的關鍵舉措，在世界各國已達成廣泛共識。
　　
　　構建全球能源互聯網，實施“兩個替代”要求我們必須從長遠考慮能源電力發展問題，對影響電網規劃的相關問題進行深入研究，為“十三五”及下一步電網發展指明方向。
　　
　　一、全面建成小康社會，電力需求仍將快速增長
　　
　　到2020年全面建成小康社會，是我們黨確定的“兩個一百年”奮斗目標的第一個百年奮斗目標。為保障國民經濟發展需求，能源和電力需求仍將剛性增長，考慮產業轉移、結構調整和綠色低碳發展，預計到2020年我國全社會用電量將達到8萬億千瓦時。
　　
　　（一）電力需求與經濟同步增長
　　
　　“十三五”時期是全面建成小康社會決勝階段，我國經濟今后保持7%左右的增長速度是可能的。從發展階段看，我國還處于工業化中后期、城鎮化快速推進期，電力彈性系數保持在1左右是合理的。發達國家在工業化發展階段一般超過1，甚至超過2。美國、日本、韓國等典型國家經濟增速換擋期，分別出現在1951年、1972年、1996年前后；換擋前10年，電力彈性系數均超過1.3；完成轉型后，電力彈性系數有所下降，但仍在較長時間內保持較高水平。美國在上世紀50年代、日本在上世紀70～80年代、韓國在2000年前后，電力彈性系數分別為2.7、0.9、1.7。2000年至2014年，我國電力彈性系數是1.1；“十二五”前三年，電力彈性系數為1.02，2014年、2015年用電量增速出現短時突降，“十二五”電力彈性系數下拉至0.78。“十三五”期間，隨著經濟增速觸底回升，用電量增速和電力彈性系數必然隨之反彈。
　　
　　（二）我國人均用電量未來有較大增長空間
　　
　　提高電力在終端能源消費中的比重，是提高能源利用效率的關鍵舉措。電力在終端領域創造經濟價值的效率為石油的3倍、煤炭的17倍。我國目前尚有燃煤鍋爐、窯爐45萬臺左右，絕大部分可以實施電能替代。汽車保有量超過1.5億輛，加快發展電動汽車，交通領域以電代油潛力很大。經測算，目前我國各領域電能替代潛力高達2.4萬億千瓦時。
　　
　　美國等國家在經濟增速換擋期，人均用電量仍然保持了較快增長。1960年、1965年、1970年、1980年美國人均用電量分別為3808、5235、6788、9243千瓦時/人，2014年達到14203千瓦時/人。同樣，1990年、2000年韓國人均用電量分別為2369、5907千瓦時/人，2014年達到10219千瓦時/人。
　　
　　2010年我國人均用電量為3140千瓦時/人，2014年達到4078千瓦時/人，相當于美國20世紀60年代、韓國90年代水平。我國人均用電水平還處于低位，與發達國家存在較大差距。可以預見，伴隨我國經濟的持續發展，終端消費電力比重上升，在未來較長一段時期，我國人均用電量水平將保持較快增長。預計2020年人均用電量為5691千瓦時/人，相當于OECD國家2010年平均水平的64%。
　　
　　（三）東中部作為電力負荷中心的地位將長期保持不變
　　
　　東中部地區是我國經濟增長的龍頭，人口比重高，經濟基數大。“八五”至“十一五”期間，京津冀魯、滬蘇浙閩、豫鄂湘贛等東中部12省（市）全社會用電量占國家電網公司比重從58%增加到66%。目前，東中部用電量基本保持在63%左右。綜合考慮產業轉移、節能減排、結構調整、人口聚集、電能替代等因素后，東中部12省（市）用電量占國家電網公司經營區用電量的比重將有所下降；產業轉移在時間和空間上具有漸進性特點，轉移速度較為平緩，預計“十三五”期間，東中部12省（市）用電量占國家電網公司經營區比重將下降1～2個百分點，仍是我國主要的負荷中心。
　　
　　（四）電力預測要適度超前
　　
　　電力發展關系國計民生，一旦出現供應不足，將嚴重影響經濟發展和人民生活。為保證國民經濟健康發展，電力發展應適度超前。以往對于電力需求預測往往趨于保守，事實證明實際經濟發展增長遠大于預期，例如2004年規劃預測全國2010年、2015年和2020年全社會用電量將分別達到2.75、3.43和4.3萬億千瓦時，而實際全國2010年全社會用電量達到4.2萬億千瓦時，相當于用電量需求提前十年實現。目前我國全社會用電量增速低，要避免對電力需求預測過于悲觀。
　　
　　二、清潔能源開發力度進一步加大，能源開發重心進一步西移北移
　　
　　貫徹《能源發展戰略行動計劃（2014-2020年）》，加快構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系，“十三五”必須以更大決心和力度控總量、調結構、提效率，加快發展清潔能源，推動能源生產與消費革命。
　　
　　（一）能源開發實施清潔替代是必然趨勢
　　
　　“十一五”以來，我國裝機規模持續高速增長，年均增長11.9%。其中，清潔能源裝機增長率為15.1%，風電、太陽能裝機增長率分別達到65.2%和53.7%，顯著高于其他電源裝機增長水平。截至2015年11月底，我國發電總裝機容量14.1億千瓦，其中風電裝機1.13億千瓦，光伏裝機3327萬千瓦。
　　
　　我國在《中美氣候變化聯合聲明》中承諾的2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%。要達到這一目標，清潔能源的發展勢不可擋。必須調整優化能源結構，以太陽能、風能等替代化石能源，促進生態文明建設，滿足經濟社會發展的需求。
　　
　　近年來，世界各國能源發展低碳化趨勢明顯，風能、太陽能發電比重逐年上升。目前，德國風電、太陽能發電裝機占比達到42%，我國風電、太陽能裝機占比為10%；美歐等主要發達國家煤電占比大多低于30%，但油氣發電比重較高，我國煤電占裝機的比重仍然很高，達到62.6%。
　　
　　從我國資源稟賦和發展趨勢看，風電、太陽能發電將成為清潔發展的主力，隨著技術進步和開發成本的逐步降低，已具備加快發展的條件。2014年我國風電發電成本已降至0.37～0.45元/千瓦時，光伏發電成本降至0.68～0.8元/千瓦時，預計2020年左右競爭力將超過化石能源。
　　
　　（二）環境治理要求必須嚴控東中部常規煤電建設
　　
　　東中部地區集中了全國75%的煤電，大氣污染排放是全國平均水平的5倍以上，全國104個重酸雨城市全部在東中部。頻繁出現的重度霧霾，成為人民群眾的“心肺之患”，迫切需要嚴控煤炭消費總量，壓減煤電規模。
　　
　　目前，我國煤電發展面臨失控的局面，全國核準在建煤電項目2.4億千瓦，還有取得“路條”項目1.8億千瓦，如果全部建設，2020年煤電裝機將達到13億千瓦。特別是東中部12省市核準煤電項目已達8000萬千瓦，如果全部建設，能源結構調整和布局優化的目標將難以實現，環境問題將更加嚴重。
　　
　　我國東中部地區的霧霾主要由排放引起，解決環境問題的根本措施是去煤化。按照《國務院關于印發大氣污染防治行動計劃的通知》和環保部、發展改革委等6部委《關于印發〈京津冀及周邊地區落實大氣污染防治行動計劃實施細則〉的通知》要求，京津冀、長三角等區域除熱電聯產外，禁止審批新建燃煤發電項目。遠期來看，環境治理要求一大批煤電退出市場運行，留下部分大容量煤電電源作為調峰調頻電源支撐電網。替之以本地氣電、核電和外來電，解決負荷中心用電需要。
　　
　　（三）能源開發重心進一步西移北移
　　
　　建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系，重點要在西部、北部地區建設以清潔能源為主的能源基地。
　　
　　我國西南地區水電資源豐富，開發利用程度不高，加快四川、西藏水電開發，能夠顯著改善東中部地區環境質量，還將有力促進藏區經濟發展、民族團結和社會穩定。我國陸上風能資源集中分布在華北、東北、西北地區，太陽能資源集中分布在西藏、西北、內蒙古地區。未來我國能源開發重心將進一步西移北移。
　　
　　一方面大力加快清潔能源開發利用，建設大型光伏、風電基地，實現清潔能源的大規模送出；另一方面，依托西部、北部地區煤炭資源，建設大型煤電基地實現煤炭就地轉化，并可與風電、光伏等清潔能源打捆外送，滿足東中部用電需要。
　　
　　按照以上發展思路，規劃2020年全國電源裝機總量20.7億千瓦，相比2014年新增7億千瓦，年均增加1.2億千瓦。其中，煤電裝機11.2億千瓦，風電2.4億千瓦（“三北”1.8億千瓦，東中部6300萬千瓦），太陽能1.5億千瓦（西部8000萬千瓦，東中部分布式光伏7000萬千瓦），水電3.47億千瓦。清潔能源裝機占比由2014年的31.6%提高到2020年的39.3%，煤電裝機占比由2014年的62.6%下降為2020年的54.3%。
　　
　　三、電網格局科學發展的思考
　　
　　我國能源資源稟賦特征決定了未來西電東送、北電南送的格局不會改變，規模還將進一步擴大。預計到2020年，東中部12省（市）受入電力流規模達到3.1億千瓦，是目前1.1億千瓦的3倍。為滿足新能源的消納和電力跨區大規模優化配置的需要，亟需科學規劃電網布局，加強跨區跨省互聯電網建設，提升電網的資源優化能力和安全承載能力，確保能源安全可靠供應。
　　
　　（一）解決清潔能源規模開發和消納難題，關鍵是擴大同步電網規模
　　
　　我國風電、光伏資源集中的西部北部地區，受本地負荷水平低、系統規模小、跨區輸電通道不足等因素制約，難以實現新能源發電的就地消納，導致大量棄水、棄風、棄光。2014年，西南地區棄水近300億千瓦時，“三北”地區棄風100億千瓦時，西北地區棄光近25億千瓦時。實踐證明，我國目前基于行政管理區劃和電力就地平衡逐步形成的，華北-華中、華東、東北、西北、南方、西藏6個交流同步電網的格局，已經不能適應清潔能源發展的需要。
　　
　　由于新能源出力隨機性、間歇性的固有特性，大規模新能源的開發外送消納，對電網的匯集傳輸能力、調峰調頻能力和轉移支援能力都提出了更高要求，電網發展思路和發展格局都必須隨之加以調整。總體來看，就是要圍繞清潔能源開發布局，擴大同步電網規模，在現有同步電網格局基礎上，通過將不同資源類型的送端電網（如西北、川渝藏）進行互聯實現資源互補外送，將主要受端地區電網進行互聯形成系統容量更大的堅強受端，最終形成送、受端結構清晰，交流和直流協調發展的格局。通過優化同步電網格局，一方面能夠實現清潔能源跨區域跨流域多能互補，改善風電、太陽能出力隨機性和間歇性，降低系統調峰需求，提高外送通道利用率，另一方面，也能有效提高受端電網系統規模，加強系統調峰能力和頻率特性，從而提升接納大規模清潔能源饋入的能力。
　　
　　根據規劃研究，通過構建西部、東部兩個同步電網，到2020年，新能源跨區輸送規模將可超過1.5億千瓦，從而實現更大范圍水火互濟、風光互補、大規模輸送和優化配置，棄風、棄光可以控制在5%的合理范圍內，將從根本上解決西部地區清潔能源大規模開發和消納難題，保障清潔能源高效利用。
　　
　　（二）同步電網規模逐步擴大、數量逐步減少，是世界主要國家電網發展的必然趨勢
　　
　　從國外電網發展歷程看，各國電網發展基本都遵循了同步電網不斷聯網融合這一規律。縱觀北美、歐洲、俄羅斯、巴西、印度等世界主要國家/地區電網發展歷程，電網結構與其能源資源分布、電力平衡方式、政治體制等息息相關，但無一例外都選擇了大電網互聯發展的道路。隨著輸電電壓等級不斷提升、電力技術的不斷發展和突破，各國電網由孤立網到跨區互聯、由初期弱聯系到不斷加強，同步電網的規模和覆蓋范圍都不斷擴大。
　　
　　較為典型的例子是北美電網和歐洲大陸電網。20世紀初，北美各地根據負荷和電源條件形成了眾多孤立交流電網，到20世紀60年代，通過跨州跨國互聯形成8個區域同步互聯電網。目前，美國本土48個州和加拿大南部6個省所有的電網都聯網運行，形成了北美東部、西部、魁北克和德州4大同步電網。未來美國還將進一步將德州電網納入西部同步電網，同步電網數量進一步減少。歐洲大陸同步電網的發展更加具有代表性。為了獲取聯網效益，加強電力互濟，消納清潔能源，歐洲大陸在各國國內電網的基礎上，在20世紀60年代，形成西歐聯合電網、西葡聯合電網、中歐聯合電網、東歐電網、南斯拉夫電網共6個同步電網，到90年代末，同步電網互聯規模進一步擴大，目前已形成覆蓋24個國家的統一歐洲大陸同步電網。
　　
　　總體而言，各國發展同步互聯電網的主要動因是提高電網的資源配置能力、安全可靠性和規模經濟性。交流聯網是世界各地電網發展的共同趨勢，構建大規模同步電網是滿足大容量遠距離輸電的有效方法，面對故障沖擊，更多的電源和負荷會同時做出反應，降低系統波動，整個電網的安全性和可靠性隨之提高，符合電網發展的客觀規律。
　　
　　（三）確保電力安全可靠供應，需要建設堅強的同步電網結構
　　
　　隨著特高壓直流的快速建設，特高壓交流建設相對緩慢，造成電網“強直弱交”問題突出，嚴重威脅運行安全。目前，四川水電向華東送電的三大特高壓直流滿功率送電達2160萬千瓦，現有西部送端和東部受端的500千伏電網嚴重不適應，已多次出現直流同時換相失敗，造成有功功率和無功功率大量缺額，極易引發頻率和電壓穩定問題。如今年9月，錦蘇直流發生雙極閉鎖，造成華東電網頻率跌落至49.563赫茲、越限運行207秒，對電網安全穩定造成嚴重影響。華東地區通過多回直流接受區外來電，大容量直流同送端、同通道、同受端并列運行，發生多回直流同時故障的風險較大，如果不盡快加強交流網架，擴大互聯規模，將會帶來嚴重的安全隱患。未來西部能源基地向東中部負荷中心的直流輸電規模還會不斷擴大，“強直弱交”問題帶來的安全隱患將更加突出，特高壓直流輸送能力也將受到嚴重制約。近年來隨著用電負荷、裝機容量的大幅提高，現有500千伏電網越來越密集，短路電流超標問題嚴重，電網被迫采取拉停線路、線路出串等控制措施，電網運行方式過于復雜、安排困難，且電網結構完整性遭到破壞，安全隱患難以克服。
　　
　　按照“強交強直”原則，構建交直流協調發展、結構合理、技術先進的特高壓電網，實現電網全面升級，能夠根本解決電網“強直弱交”問題。同步電網潮流轉移能力強，電壓穩定性好，可以有效抵御嚴重故障、自然災害、外力破壞、網絡攻擊等，能夠保障電網安全運行。
　　
　　四、加快現代配電網建設，服務社會民生
　　
　　為貫徹落實中央“穩增長、防風險”有關部署，國家發改委、能源局發布了《關于加快配電網建設改造的指導意見》和《配電網建設改造行動計劃（2015～2020年）》，提出2015～2020年配電網建設改造投資不低于2萬億元，全面加快現代配電網建設，支撐經濟發展和服務社會民生。
　　
　　（一）實現全面建成小康社會宏偉目標，提升配電網發展質量
　　
　　隨著我國新型城鎮化、農業現代化深入推進，經濟社會發展對配電網可靠供電和優質服務的要求越來越高，保障民生和電力普遍服務的剛性需求大。一是在北京、上海等17個城市核心區建設高可靠性示范區，用戶年均停電時間不超過5分鐘，以點帶面高起點、高標準建設配電網，確保供電能力充足，網架結構合理，設備標準化配置，具備故障自動檢測、隔離和網絡重構的自愈恢復能力。二是在國家新型城鎮化試點區域，適度超前建設配電網，緊密跟蹤市區、縣城、中心城鎮和產業園區等經濟增長熱點，推進新能源示范城市建設。三是加大農網改造升級力度，增加農村變電站和配電變壓器布點，提高農網供電能力，加快解決“卡脖子”、“低電壓”等突出問題，2020年前逐步解決全部35個縣域電網聯系薄弱問題，滿足農村地區居民生活、農業生產用電需要，推動美麗鄉村建設。
　　
　　（二）適應新能源及多元化負荷快速發展，加快配電網轉型升級
　　
　　新能源、分布式電源、電動汽車、儲能裝置快速發展，終端用電負荷呈現增長快、變化大、多樣化的新趨勢，配電網由“無源”變為“有源”，潮流由“單向”變為“多向”，加快配電網轉型升級的任務非常緊迫。一是貫徹堅強智能電網發展戰略，推廣應用新技術、新產品、新工藝，提升配電網智能化水平。二是做好電動汽車充換電設施接入配套電網建設，建成電動汽車快充網絡和車聯網服務平臺，實現城市及城際間充電設施的互聯互通，積極開展電能替代，完成80%港口岸電工程建設，積極推廣電采暖，倡導能源消費新模式，帶動產業和社會節能減排。三是積極推廣智能配電網項目和微電網示范項目建設，探索建立容納高比例波動性可再生能源電力的發輸（配）儲用一體化系統。四是以配電網為支撐平臺，逐步實現大數據、物聯網、云計算等技術在電網運行管理的深化應用，全面提升配電網智能化、互動化水平，實現綠色用電服務多渠道互動、分布式電源友好接入、電動汽車即插即用、智能電表多元雙向互動、用能服務高效便捷，全面推動能源生產和消費革命。
　　
　　（三）加強電網規劃與地方規劃銜接，確保規劃落地
　　
　　一是科學制定遠景目標網架，實現由規劃引領，促進輸配電網、城鄉電網、一次網架設備與二次系統之間協調發展。二是積極配合政府開展電力設施布局規劃，及時將規劃成果納入城鄉發展規劃和土地利用規劃，實現配電網與城鄉其它基礎設施同步規劃、同步建設。三是統籌用戶資源和公共資源，嚴格遵守目標網架規劃和電力設施布局規劃，按照典型供電模式規范電力用戶和分布式電源接入方案設計，實現配電網協調有序發展。四是建立電網建設常態溝通協調機制，電網規劃及時納入地方總體規劃，以及土地利用規劃、控制性詳細規劃、新型城鎮化規劃等規劃，保護變電站站址、線路走廊、地下管線等建設資源，促進電網規劃有效實施。
　　
　　五、結語
　　
　　優化同步電網格局，加快建設堅強智能電網，能夠促進新能源大規模開發和高效利用，實現煤電總量控制和布局優化、明顯改善東中部生態環境，進一步提升電力普遍服務、推動城鄉電氣化，同時還將取得節約電力投資，降低能源供應成本等顯著經濟社會效益。國家電網將建成網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的統一同步電網，成為全球能源互聯網的重要組成部分，并將發揮極其重要的引領示范作用。