煤炭是我國一次能源消費的主體，約占2／3 的比重。但我國煤炭生產(chǎn)和消費存在嚴(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”的方針，即將“三西”地區(qū)的煤炭主要通過鐵路運至北方港口、再經(jīng)海運送達南方的電廠使用。

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)的煤炭外運需求，在承擔(dān)主要運輸任務(wù)的北通路上，一方面要對既有的兩大運煤通道(即大秦線和朔黃線)實施擴能改造，另—方面需新建運煤第三通道。

國家電網(wǎng)公司領(lǐng)導(dǎo)近兩年提出了“建設(shè)以特高壓為重點各級電網(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、線路走廊、運輸成本、能量消耗、環(huán)境保護、綜合利用、安全保障和社會效益等方面進行科學(xué)的比較和論證。

一、投資造價

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 年煤炭下水量達到1 億噸考慮，鐵路投資375．4 億元，港口投資70．6 億元，機車、車輛購置費約190 億元，合計總投資636 億元。據(jù)有關(guān)專家估計，在此基礎(chǔ)上再追加280～300 億元投資(包括鐵路、港口擴能和機車、車輛購置)，即可使煤炭下水能力提高到2 億噸／年(最高運量可達到2．5 億噸／年)。其合計總投資在900—1000 億元，基本不會超過千億元的水平。若采取“北煤外運系統(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，采用2 回線路(中間設(shè)4 個開關(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。實際上，隨著輸送距離的增加，線路的輸送容量會下降，2 回1000 千伏交流特高壓線路在輸送距離為2000 公里時達到1000 萬千瓦的輸送容量僅是一個理論數(shù)字，據(jù)專家估計，即使在增加補償設(shè)備及增設(shè)變電站的情況下，其實際輸送容量也只能達到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 萬千瓦計算，則需要20 回，相應(yīng)的投資需20 個120 億元，即2400 元；如按每回輸送容量300～400 萬千瓦計算，則需要25～34 回，相應(yīng)的投資需25～34 個120 億元，即3000～4080 億元。

由此看來，一條年運量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，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 米計算，20～34 回1000 干伏線路走廊寬度合計為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，為滿足年運送2．0 億噸煤炭或相當(dāng)電力的目標(biāo)，一條運煤第三通道與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、運輸成本

鐵路運輸成本以既有的大秦線作為參考。目前，大秦線煤炭運輸基價為：基價1(9.3 元/噸)+基價2(0.0751 元/噸.公里)×運價公里，加上征收鐵路建設(shè)基金(0.033 元/噸.公里)和電氣化附加費(0.012 元/噸.公里)，大秦線煤炭鐵路運費合計為87．6 元／噸；運費之外的雜費合計約37 元／噸左右，大秦線煤炭鐵路運雜費合計為125 元／噸左右。港雜費約25～27 元／噸，海運費約45～50 元／噸，合計煤炭運費195～205 元／噸。折合到每一千瓦小時電力所需費用，約為0．08～0．1 元。1000 千伏交流特高壓的運輸成本，尚未見到國家電網(wǎng)公司的計算資料，只在一次匯報中提到以兩地上網(wǎng)電價之差作為輸電費用，約為每千瓦小時6 分錢。而實際上，目前三峽到上海、天生橋到廣州的直流輸電費用，為每千瓦小時8 分到一毛錢，這與煤炭鐵路運輸?shù)恼酆铣杀净鞠喈?dāng)。但是，鐵路具有規(guī)模經(jīng)濟的特點，其一條線的運量即可達到2．0～2．3 億噸／年，通過提高運力、改善經(jīng)營，降低運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 年大秦線年運量達2 億噸，實際總耗電量約20．86 億千瓦小時，即每運1 噸煤需耗電10．43 千瓦小時。而一回1000 千伏交流特高壓線路，其線路損失按5％計算，每年輸送電量按225～250 億千瓦小時計算，其每年的輸電損失將達11．25～12．5 億千瓦小時。

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：“煤炭長距離運輸……，不但運力瓶頸問題難以解決，資源浪費、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)生的工頻電場對人體的影響，按我國對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度不大于4 千伏／米。據(jù)此計算，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：國外對人身感受電場強度限度已規(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，不能達到這個要求，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，修建第三通道對環(huán)境的影響，要比特高壓國家電網(wǎng)對環(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)堅強國家電網(wǎng)，促進我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展》一文中提出：“……電網(wǎng)越堅強，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強的國家電網(wǎng)?建設(shè)“特高壓國家電網(wǎng)，實現(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，就會將事故迅速擴大至更大范圍。不僅在戰(zhàn)時，而且在平時，電網(wǎng)很容易遭遇臺風(fēng)、暴雨、雷擊、冰凌、霧閃、軍事破壞等天災(zāi)人禍，會將事故迅速蔓延擴大。因此，要保證電網(wǎng)安全運行，必須在規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行中研究電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，要按“分層分區(qū)”原則實行三道保護。迄今為止，沒有哪一個國家要建設(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，天災(zāi)人禍也會頻繁發(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“堅強國家電網(wǎng)”嗎?與之形成鮮明對照的是，遍布全國的鐵路網(wǎng)，經(jīng)過國際、國內(nèi)百余年的運行經(jīng)驗證明，無論在戰(zhàn)時或平時，當(dāng)遭遇天災(zāi)人禍時能迅速搶修恢復(fù)運行。實踐證明：它是炸不斷、打不爛的鋼鐵運輸線。

七、綜合利用

鐵路運輸是能發(fā)揮最大綜合利用效益的運輸系統(tǒng)，平時可供民用，戰(zhàn)時又能軍用；既能運貨，又能運客。第三通道雖主要作為煤炭運輸線路，但亦可同時運輸其他品類的貨物，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)，提高整個北通路煤炭運輸網(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、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，因為并不需要投入巨資，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、社會效益

俗話說，“火車一響，黃金萬兩”，鐵路運輸?shù)纳鐣б媸秋@而易見的。“北煤外運系統(tǒng)研究”指出，如果將北通路煤炭運輸成本降低1／4，則可以推動華東、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，在運行過程中不僅會增加輸電成本，提高電價，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，將破壞社會安全穩(wěn)定，其經(jīng)濟損失也無法估計。

綜上所述，建設(shè)一條運力達到2．0～2．3 億噸／年的運煤第三通道，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，將會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，此外，其本身的綜合利用程度低，社會效益微薄。因此，相比于特高壓國家電網(wǎng)，建設(shè)運煤第三通道顯然是實現(xiàn)我國能源資源配置和調(diào)度的更優(yōu)選擇。希望有關(guān)政府主管部門在進行投資決策時充分考慮到這一點。

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