問題之一：電網系統(tǒng)的發(fā)展有無邊界？

電力系統(tǒng)發(fā)展經歷了從直流傳輸到交流成網的歷史過程，電壓等級、輸送容量與輸送距離逐漸擴大，系統(tǒng)復雜程度逐步提高。目前，世界各國的主網基本是400kV或者500kV的網架，而最高電壓等級達到了交流1000kV，以及直流800kV、1100kV甚至更高。緊密互聯(lián)的交流電網，也曾被比喻為“電力高速公路交通網”。

那么一個有意思的一般性問題是，電壓等級與傳輸容量與距離是否應該，以及能夠繼續(xù)提升，其必要性與可行性如何，互聯(lián)電網系統(tǒng)的覆蓋范圍是否需要或者能夠繼續(xù)擴大。超級電網作為最大的人造系統(tǒng)，其發(fā)展有無邊界�，F實中，的確曾經有“北非-歐洲超級電網”、“洲際電網”的提法與建議。

從技術上來講，更大范圍和/或更高電壓等級的輸電線路在一定范圍內不存在技術性的障礙，更多地爭論體現在必要性與可行性上。該種提議的支持者的論據包括資源的更大范圍傳輸與電力的互濟與平衡，發(fā)揮電網的網絡效應。一個地區(qū)發(fā)生了由于事故或者裝機不夠的缺電，其原因往往歸結到電網覆蓋范圍不夠大，不能夠從遠處調電予以解決。

這種思路，其實有點類似金融“龐氏騙局”論證的特點。如果一個“集資”活動資金鏈斷裂，其永遠可以解釋為資金規(guī)模不夠大。如果能夠更大，它就可以不倒，永遠玩下去。可事實上，這種論證難有說服力。其擴大的過程，就是對各項資源的消耗與占用增加的過程，所需要的巨大的協(xié)調必要性與復雜程度，早就超過了可得與可能的范圍。這也是Desertec涉及到了40多個國家與地區(qū)，而5、6年以來幾無進展的基本原因。

當然，打比方永遠只能是一種說明方式，幫助人們更形象的理解，它不能代替對于命題的論證，因為無法證明打比方的可比性在哪里。無論是“電力交通網”還是“旁氏騙局”的比方都是這樣。

電網的發(fā)展有無邊界，在邏輯上卻是可以回答的。總體而言，電力傳輸是損耗較高的能量傳輸方式，這一點通過簡單的推算就可以看出來，這也是電網系統(tǒng)通常并不作為交通基礎設施的基本原因。通過鐵路運輸，4000大卡的煤運輸1000公里，單位萬噸公里油耗在25公斤。這樣1萬噸煤，消耗25噸油，按照熱量，能耗也就在0.6%。

而電力機車的效率更是比燃油機車高出幾倍，即使按照等價熱值(測算相應電的燃煤等量熱值)，其能耗也會小于0.2%。至于運輸過程中倒車等損耗，在目前的技術條件下，與上邊的能耗相比，要小一個數量級以上，幾乎可以忽略不計。而目前的直流電力傳輸的線損率，普遍要在5%以上，要比鐵路運輸高出一個甚至幾個數量級。

在能源效率低很多的情況下，總體經濟性也必然相對的低。因為能源輸送中，能源的消耗在絕大部分情況下都是最大的可變成本，效率低意味著可變成本會相對較大。無論初始投資大還是小，隨著時間的累積，可變成本大會侵蝕全壽期的經濟性，成為經濟性差的主導因素。

擴大的電網范圍與規(guī)模，一方面，導致投資的上升與損耗的加大，以及日常維護與安全保障需要的增加;另一方面，可以在更大的范圍內調配出力特性存在互補可能的電源形式，節(jié)省裝機與減少系統(tǒng)冗余。前者可以看做電網擴大的成本，而后者是其收益。電網的規(guī)模不是越大越好，當然也不是越小越好。隨著邊際成本的上升與邊際收益的下降，這無疑是一個存在最優(yōu)規(guī)模的問題。

那么，目前的互聯(lián)電網規(guī)模是否超過了最優(yōu)規(guī)模，還是未達到?這并不顯而易見。但是以下幾個基本事實可以提供部分信息。

第一，我國的區(qū)域電網范圍已經比大部分地區(qū)的互聯(lián)電網要大，無論是地理范圍還是裝機容量;第二，主要電網設備的利用率比其他國家要低;第三，升壓到1000kV交流網絡的投資巨大，是次級電壓序列網絡的指數倍數;第四，電網目前的結構與復雜程度已經很高，安全與穩(wěn)定保障難度從每年的保電事實也顯示比較大。

基于這些事實，筆者傾向于認為，中國交流互聯(lián)電網的進一步擴大不是指向最優(yōu)規(guī)模的方向。中國的電網已經具有了超級電網的特征，未來的重點發(fā)展方向應該在低壓的智能化方向。

從技術特點上講，緊密聯(lián)系的交流電網最主要的作用在于成網，而目前擴大成網的邊際收益很小，而邊際成本非常高，因此交流電網的范圍不宜再擴大(Desertec也格外強調了直流的優(yōu)勢);獨立的直流線路更多地用于長距離輸送電力，輸電損耗較高，需要項目級的審慎論證。

問題之二：超級電網與智能電網是否兼容？——國外案例

直觀來看，從投資與資金層面，超級電網每增加一份投資，就意味著智能電網減少一份投資，雙方是互相擠出的。Blarke與Jenkins2013年在《EnergyPolICy》的一篇文章對此進行了理論與案例探討。他們首先從二者的發(fā)展路徑、技術特征以及相關利益群體比較了二者的不同，傾向于認為這二者存在本質上的沖突。

這種沖突具體表現在：超級電網更加關注傳輸技術，是漸進的技術進步，而智能電網更加關注本地控制與減少外部依賴，是“顛覆性”改變，其發(fā)展代表的“贏家”與“輸家”也存在本質的不同。無疑，超級電網中電力服務商將是贏家，其擁有了更大的市場;而智能電網發(fā)展中，用戶面臨的選擇變多，是贏家。

因此，如果這二者在一個地理范圍內競爭，就有一種可能，超級電網的“漸進”技術變化與大量投資可能會擠壓智能電網的發(fā)展。作者以丹麥西部的電力市場形態(tài)為例進行了分析。這一區(qū)域已經建設了較多的傳輸線路，可以與沒有電網擴張的東部地區(qū)進行天然比較。比較的結果發(fā)現，丹麥西部傳輸線路建成之后，大量的低價格電力傳輸到東部，造成西部電價價格的上升，而這一電價的上升使得很多的智能電網技術(比如電熱鍋爐)失去了經濟吸引力，從而造成投資的不足，減少了西部智能電網發(fā)展的可能性。

基于此，作者建議，智能電網與超級電網的發(fā)展，要