上海：东方明珠 动力不竭
上海 东方明珠 动力不竭
文／陈昊南
8月20日，国网上海市电力公司下属上海电力实业有限公司、上海实业（集团）有限公司下属上实清洁能源（上海）有限公司、上海双创投资中心下属上海绿色技术创业投资基金三方签署协议，上海绿色环保能源有限公司实现股权改制，获得7.6亿元资金注入。
对于签约三方而言，国网上海电力是具有央企背景，负责上海电网总体输、配、售、服的能源企业；上实集团是具有地方政府背景，在新能源发展领域具有丰富经验的企业；而双创投资则是上海市人民政府为积极贯彻落实“大众创业、万众创新”的国家战略，发起设立的一家专注战略新兴领域的基金及项目投资的创新投融资平台。三方携手，无疑将使绿能公司这一久耕光伏发电、风力发电等新能源领域的专业公司如虎添翼，为上海的能源转型再添重要动力。
改革开放四十年来，上海在电力能源领域中经历了需求复苏到用电紧张、缺口缓解到支撑有力、追求数量到追求品质的发展过程，生动诠释了改革开放为上海电力事业带来的跨越式发展和革命性变革。
用电曾一度喊渴
上海是中国电力事业的发祥地。在这里，诞生了中国第一盏电灯、第一家电厂、第一条线路、第一只电表、第一台变压器、第一条电缆、第一座变电站⋯⋯
1949年5月，上海解放，大上海回到了人民的怀抱。当年，全市用电量为10.09亿千瓦时。到1966年，全市用电量为70.26亿千瓦时，至“文革“结束时的1976年，增长到125.11亿千瓦时。
1978年十一届三中全会的召开，开启了全国改革开放的征程，上海用电量也随之腾飞。当年，全市用电量147.68亿千瓦时，十年后的1988年增长到240.70亿千瓦时。
1990年，浦东开发正式启动，上海改革开放驶上了快车道。从当年的264.74亿千瓦时，到2000年的559.44亿千瓦时，全社会用电量连破300亿、400亿和500亿关口。尤其值得注意的是，这一时期，上海人均用电量长期保持在华东人均用电量的一倍左右、全国人均用电量3.8倍左右的水平，显示出改革开放对市民生活的巨大促进作用。
此后，全社会用电量保持稳步增长态势。2010年上海全社会用电量1295.87亿千瓦时，2017年达到1526.77亿千瓦时。2017年，全社会用电量是1978年时的10.34倍。
与用电量比翼齐飞的，是最高用电负荷。1978年，上海年最高用电负荷199.40万千瓦时，到1990年，年最高用电负荷410.70年，翻了一倍。10年后的2000年，最高用电负荷突破1000万千瓦，达1041.7万千瓦；2007年突破2000万千瓦，达2121万千瓦；2016年突破3000万千瓦，达3138.40万千瓦。
用电量和最高负荷增长的背后，依托的是全市电力基础设施建设的高歌猛进。1978年底，上海全市发电设备容量197.72万千瓦，基本与年最高用电负荷持平。随着社会经济的发展，电不够用变得越来越明显。为加快电力工业发展，缓解缺电矛盾，1985至1987年间，上海集资办电42.5万千瓦。与此同时，具备4台30万千瓦机组的石洞口发电厂于1990年5月建成，是上海首座百万千瓦级火力发电厂，也是当时上海最大的发电厂。除此以外，一批发电厂在80年代加快建设，到1990年底，全市共有发电厂11家，发电设备总容量468.67万千瓦。
除了本地发电能力外，大力引进外来电也在当时被确定为上海电力发展的一个基本方向。1990年，±500千伏葛（州坝）南（桥）线投运，这是全国第一条500千伏正负两极输电线路，最大输电能力120万千瓦，全长1045.67公里，它的建成实现了华中、华东两大电网的联网。
然而，在社会经济飞速发展的大背景下，受多方面因素的影响，80年代中期起，缺电成为上海负荷高峰时期的常态。1985年夏季，上海用电缺口达20万千瓦以上，上海市政府动员50万名职工错开上下班时间，以缓解用电负荷紧张的局面。1988年第四季度起至1989年4月，上海发电燃料严重短缺，在当时一周6个工作日的情况下，市区工厂一律实行每周开工5天，郊区工厂只能开工4天。这段时间内，共有86天实施了电网拉电。至1995年，电力供需缺口成为制约上海经济发展的第一要素。
整个城市都因供电不足而喊渴。
外来电撑起半壁江山
面对缺电带来的困扰，为了尽可能减少直接拉电对用户造成的巨大影响，上海从1996年起投用用电负荷管理系统，当年安装654台负荷控制终端，可控负荷30万千瓦。从1997年起，上海再未出现过拉电。2000年，负控终端增长到2270台，可控负荷增长到50万千瓦。1996年至2000年，用电负荷管理系统共实施限电84次，总限电负荷573万千瓦。
与此同时，上海加大了本地发电能力的建设力度。2000年，上海最高用电负荷首次突破1000万千瓦大关，达1041.7万千瓦。当年底，上海本地装机容量达到1100万千瓦左右。进入2000年以后，上海本地装机容量继续增长，但受制于土地使用、“上大压小”等客观政策的要求，上海开始关停部分小机组。到2010年底，上海本地装机容量达到1800万千瓦，此后出现缓慢增长，并一直保持在1900万千瓦左右的水平直至今日。
在2001年至2010年的10年间，在用电负荷大幅增长的情况下，本地机组的新增负荷红利很快被用尽。在电源性缺电的矛盾中，用电负荷管理系统频频动作。其中出现过两次高潮，一次是2002年到2005年，总计限电102次，限电总量1316万千瓦；2003年的这两项数值均创历史极值，分别达69次和800万千瓦。另一次是2007年到2010年，两项数值分别为103次和607万千瓦。
上海的最高负荷一长再长，本地装机容量基本触碰到“天花板”，那么，上海靠什么维持供电平衡，靠什么确保电网安全稳定运行，靠什么支撑社会经济进一步发展呢？
答案是外来电。
2006年，±500千伏宜（都）华（新）线投运，上海新增300万千瓦外来电输送能力；2011年，±500千伏（团）林枫（泾）线投运，上海再增300万千瓦外来电输送能力。算上1990年投运的输送能力为120万千瓦的葛南线，超高压线路通道为上海贡献了720万千瓦的负荷支撑能力。
更彻底的变化源自于我国的特高压战略。2010年7月，±800千伏向家坝-上海特高压直流输电示范工程投运，上海电网由此迈入特高压时代。向上特高压工程不仅是由我国自主研发、设计和建设的世界上首条特高压线路，更重要的是，全线额定功率高达640万千瓦，相当于在上海投运了6台百万容量机组，对于增强上海外来电容量，缓解上海用电紧张有着十分重要的意义。
紧随其后，2013年9月，1000千伏淮南-皖南-上海（皖电东送南半环）特高压工程建成投产；2016年9月，1000千伏淮南-南京-上海（皖电东送北半环）特高压工程上海段成功带电。今年8月21日，北半环苏通GIL（气体绝缘输电线路）综合管廊隧道工程贯通。待2019年苏通GIL综合管廊工程建成投运后，淮南-南京-上海特高压工程将与已完全投运的淮南-皖南-上海特高压工程形成连通皖、苏、浙、沪负荷中心的华东特高压交流环网。这意味着上海将真正形成“两交一直”的特高压供电格局，外来电输送能力将再上一个台阶。
2018年夏季，上海最高用电负荷3094万千瓦，已连续第三年稳稳突破3000万千瓦大关；最高外来电1676万千瓦，其中，由特高压线路的输送容量保持在800万千瓦左右的水平。外来电无可争议地撑起了上海用电的半壁江山，为确保上海当前的畅快用电和今后一阶段的快速发展，作出了卓绝的贡献。
负荷管理系统是一名忠实的历史见证人：2011年至今，总计限电区区12次，限电总负荷116万千瓦；2016年至2018年的三年间，系统更是“零限电”。“供需紧平衡”“电源性缺电”等曾被媒体反复报道的专业词汇已难见报端。缺电，已经成为上海电力发展历史上的一段模糊记忆。
到2018年9月底，上海负荷管理系统总计安装负控终端2.85万台，总计可控负荷370万千瓦，但这一系统已更多担当一个有力的“替补”，作为电网出现临时重大缺口时的“救命稻草”。
向绿色电力迈进
复奉特高压的意义不仅在于大容量的外来电成为上海供电的中流砥砫，同时，由于它送来的是清洁水电，对上海环境保护的意义十分重大。
2010年以来，日益严重的空气污染问题越来越受到人们的重视，雾霾成为公众“会呼吸的痛”。由于煤电会产生废水废气废渣以及温室气体排放等一系列问题，它的绿色性能难以与清洁无污染的水电相提并论。然而，中国的水利资源多在西部地区，而能耗核心却多分布在东部地区，由于受制于远距离、大容量输电技术的限制，“远水解不了近渴”成为中国能源板图上的一道鸿沟。
特高压的投运为打破空间限制提供了可能。一条复奉线，将远在1907公里之外的长江清洁水电源源不断地运输到上海，尤其是每年的夏季用电高峰恰为水力发电高峰，供需两侧的高度契合让复奉线的重要性更为突显。2017年，上海全社会用电量1526.77亿千瓦时，复奉线输送电量320亿千瓦时，占全社会用电总量的五分之一强。
上海电网的血脉中，既有外来绿电的汹涌澎湃，也有本地绿电的方兴未艾。
2007年9月，由上海绿色环保能源有限公司投资建设的我国太阳能光伏发电示范工程——上海前卫太阳能光伏发电站并网发电。这是国内首家进入商业运营的兆瓦级太阳能光伏发电项目，也使得成规模的光伏发电首度入列上海本地发电能力之中。前卫太阳能光伏发电站总容量为1.051兆瓦，截至今年7月底，总发电量为1177.28万千瓦时，总上网电量为1106.67万千瓦时，节约标煤3702.59吨，减少二氧化碳排放量7045.7吨。
2010年8月，同样由上海绿能公司参与投资建设与运营管理的上海东海大桥100兆瓦海上风电示范项目一期项目并网发电。这是国家发展和改革委员会核准的我国第一个大型海上风电项目，也是亚洲第一个海上风电项目。一期项目由34台单机容量为3兆瓦的风电机组组成，总装机容量102兆瓦。
2015年8月，东海大桥海上风电二期工程并网投运，二期工程由27台单机容量为3.6兆瓦的风电机组和1台单机容量为5兆瓦的风电机组组成，总装机容量102.2兆瓦。截至今年7月底，一期与二期工程总计发电量27.44亿千瓦时，总计上网电量26.59亿千瓦时。
