电网是重要的国民经济基础设施，电网投资对保证电网适度超前发展、拉动经济增长有重要作用。介绍了美国电网投资的现状，分析了美国电网投资增长的推动因素及今后的发展趋势，提出了对我国电网建设的相关启示。

　　0 引言

　　电网是国民经济的基础性设施，属于资金密集型产业，具有投资大、产业链长等特点，电网投资对产业和经济具有明显的拉动作用队。近年来，美国电网投资出现了回暖现象，电网扩建改造力度明显加大。本文将介绍美国电网投资状况，分析其发展趋势及推动因素，为我国电网建设提供有益的借鉴和参考。

　　1 美国电网概述

　　美国电网迄今已有100多年的建设发展历史，最初是电力公司根据当地负荷和电源情况建立的一些孤立小电网，发电和用电一般在本地平衡。随后在互利的基础上，各电力公司通过双边、多边协议或联合经营的方式开展了相邻电网之间的互联。互联的主要目的是为了相互备用、事故支援和调节余缺。目前美国已形成了东部、西部和得克萨斯电网3个主要的互联电网，二大互联电网间只有非同步联系。美国的电网经营单位有3000多个，绝大部分为私人所有。各电力公司对所属电网进行独立调度，或是数家电力公司联合对所属电网进行统一调度，电网的安全稳定问题由北美电力可靠性公司(原北美可靠性协会，NERC)负责协调。截至2006年，美国全国发电装机容量约10.78亿kW，2007年全年发电量约4.39万亿kW·h。

　　2 美国电网投资近况

　　目前美国电网的设备大多是在20世纪50年代或更早时期建成投产的，总资产约3600亿美元间。按照美国能源部(DOE)统计，70%的输电线路运行年限在25年以上，70%的电力变压器运行年限在25年以上，60%的断路器运行年限超过30年，技术、设备老化现象严重。

　　受燃气发电机普遍应用和电网投资回报率较低等因素的影响，1975—1999年，美国输电网投资一直呈逐年下降的趋势，平均每年的投资额下降约8600万美元，从1999年开始，输电网投资下降的趋势有所扭转，但直到2005年，输电网投资才恢复到1975年的水平。1977—2005年美国输电网投资情况如图1所示。

　　电网投资不足严重影响了美国的电网安全运行和电力市场交易业务的开展。为扩大输电容量，各个电力公司近年来纷纷加大了对输电网的投资，电网投资出现了快速增长的局面。据美国爱迪生电力研究院(EEI)估算，2004—2008年，美国各电力公司共投资约290亿美元用于输电网建设，比上一个5年增加了60%。爱迪生电力研究院的调查还显示，在这些投资中，只有约6.5%的投资额度用于新建发电机组的并网接入工程，绝大部分输电网投资用于提高地区间电网的输电能力和可靠性，以促进区域和区域间电力市场的发展。

　　最近出台的美国各区域输电组织的电网规划表明，电网投资快速增长的趋势还将继续下去。据NERC统计，2009年美国新建230kV及以上线路将超过11466km，到2014年，输电线路长度将比2005年增加5.9%。

　　美国配电网通常指37kV及以下电压等级电网。从20世纪90年代中期开始，配电网投资出现快速上升趋势。据EEI估计，如果按照最近的投资趋势发展，2005—2015年，配电网的年均投资额将达到140亿美元，约为输电网投资额的3倍左右。

　　3 美国电网投资增加的原因

　　美国输配电网投资额在近几年均出现了大幅上涨，其原因与美国电源结构、电力市场、政府政策、电网现代化等因素密切相关。

　　3.1 电源结构的变化

　　20世纪80年代以来，美国新建装机一直以燃气发电机为主。受石油、天然气价格上涨影响，近年来，各发电商更倾向于建设燃煤机组，在拟建和在建电厂中，燃煤机组占据了很大比例。另一方面，受到鼓励可再生能源发展政策推动，风电和地热发电装机增长也比较迅速。出于环保和燃料供应的原因，这些电厂一般都远离负荷中心区，因而需要新建长距离输电线路。

　　长距离输电线路的建设直接推动了输电网投资的上涨。根据美国西部州长协会(Western Governors Association)估算，仅在美国西部地区，如果主要依靠新建燃气电厂来满足负荷增长，则在2005—2014年需要新增约20亿美元的输电网投资，而如果主要依靠新建煤电、风电和地热发电机组来满足负荷增长需要，则输电网投资额将增加到80亿-120亿美元。

　　3.2 区域电力市场的发展

　　美国能源监管委员会(FERC)2000年颁布了2000号法令，提出建立区域输电组织(RTO)，旨在跨州建立独立、完整的输电运营网络，以促进电能的合理流动和资源的优化配置。区域电力市场的发展对美国输电网规划产生了本质性的影响。在区域，市场形成以前，输电规划由垂直一体化经营的公用事业公司负责制定，这些公司一般根据将本地电厂发电量输送给本地用户的原则进行电网规划，因而很少有新建输电线路的需求。区域电力市场形成后，输电规划由区域输电组织(RTO)统一制定。为了促进区域电力市场发展，输电规划的重点放在了消除区域间输电瓶颈、减少输电阻塞上，输电规划模型也从基于电网可靠性的模型扩展到综合考虑可靠性和输电经济性的模型。

　　输电规划原则的变化促进了输电网投资。为消除区域间输电瓶颈，许多电力公司都在考虑新建长距离、大容量输电线路。突出的一个例子是美国电力公司(AEP)计划建一条从西弗吉尼亚州到新泽西州的750kV输电线路，该线路全长约880km，造价约30亿美元，预计2014年建成，可以提升中西部到东部的输电能力约500万kW，从而允许将中西部低成本的煤电输送到电价相对较高的PJM电力市场。

　　3.3 美国2005年能源政策法的影响

　　由于美国的联邦制体制，美国电网投资项目审批权一般在州一级的能源管理委员会。在美国《2005年能源政策法》(EPAet2005)出台以前，州政府对输电设施选址具有专属管辖权。由于审批程序复杂、征地难度较大等原因，输电网建设项目很难获得批准，加上电网项目投资回报率偏低，导致电网投资下降。

　　美国政府2005年8月颁布的《2005年能源政策法》包含了多个鼓励建设输电设施的条款：

　　(1)能源部(DOE)每3年要进行一次深入研究，确定需要改善可靠性或保证经济运行的“符合国家利益”的输电走廊。

　　(2)如果在该输电走廊上新建输电线路的项目在一年内未获州和当地政府批准，则联邦能源监管委员会(FERC)将拥有其专属管辖权，在输电线路选址方面具有最终裁定权。

　　(3)要求联邦能源监管委员会制定鼓励输电投资和新输电技术应用的激励方案；在这一条款要求下，联邦能源监管委员会已发布了一个草案，允许为输电建设项目设定单独的投资回报率水平，同时通过加快折旧等方式缩短投资回收期。

　　增加这些条款的目的是为了减少新建输电设施时遇到的监管障碍，虽然其有效性还有待时间检验，但《2005年能源政策法》颁布后，包括美国电力公司在内的多家电网经营企业都发表声明表示愿意对新线路进行大量投资，以推动区域电力市场发展，降低售电成本。

　　3.4 配电网智能化改造

　　美国社会已进入信息化时代，各类数字设备的使用越来越广泛，对电能质量的要求也随之提高。为保证不断提高的电能质量要求，需要增加配网自动化设备的投资。分布式发电和储能设备的应用也需要加强配电网建设，以便将这些设备安全地接入电网。

　　为提高用户服务满意度，增加用户选择权，许多配电公司正在为用户安装智能化计量设备，这种设备具有分时计量、实时抄表、远程监控用电情况等功能。专家估计，目前全美1.3亿块电表中只有1000万块是智能电表，如果全部更换为智能电表，预计投资在120亿—180亿美元。

　　此外，在美国的一些城市，出于环境美观和减少土地占用等方面的考虑，要求电力公司将新建或现有的配网架空线路埋入地下，这也导致了配网投资的上升。

　　3.5 电网项目建设成本上涨

　　近年来美国电网项目建设成本的上涨也是导致电网投资增加的重要原因。原材料、土地、人工成本的上升都给电网项目建设带来了很大的成本压力。美国Handy-Whitman指数(当前造价／基准年造价X100)是反映美国各行业造价成本的一项指数。图2是美国1990---2008年的电网工程造价Handy-Whitman指数变化情况，为说明造价增长情况，图中还标明了美国的通货膨胀率。从图2可以看出，在2000年以前，电网工程综合造价基本与通货膨胀率保持同步增长，2001年以后，造价增速有所上升，2004年以后，电网工程综合造价相对通货膨胀率呈加速增长态势。电网工程造价的上涨导致电力公司不得不提高一些工程的造价预算，从而增加了电网投资。

　　4 美国电网投资趋势

　　美国能源部(DOE)和美国电力科学研究院(EPBI)于2003年共同拟定了美国电力产业下一个百年的工作设想。在设想中，美国计划用30年左右的时间建设横跨北美大陆的国家级输电骨干网，实现美国东西海岸间的电力交换，推动区域电网互联(包括与加拿大和墨西哥电网的连接)，加强配电网和微型电网建设，运用信息化技术实现智能化电网。

　　按照这一构想，爱迪生电力研究院基于情景分析方法对美国未来的电网投资需求进行了预测。研究发现，在现有政策环境条件下，2010--2030年，美国电力工业的基础建设共需投资约15770亿美元，其中电网投资将达8800亿美元，电源建设投资将达6970亿美元，电网投资和电源投资的比例为56：44。在美国政府不出台新的碳减排政策条件下，电网投资和电源投资的比例最大可能达到70：30；如果新的碳减排政策出台，则可能导致可再生能源发电投资大大增加，电网投资和电源投资比例可能降到53：47，电网投资将依然超过电源投资额。

　　在电网建设投资中，配电网投资将达到5815亿美元，接近输电网投资额的2倍。图3是美国2010--2030年电网投资的构成情况。在2010--2030年的20年间，电网年均投资额为440亿美元。

　　2008年美国新任总统奥巴马上台后，提出了以新能源为核心的经济振兴计划。其中与电力相关的政策包括扩大可再生能源发电量、改造老化的美国电网以及为美国家庭安装智能电表等，预计美国电网投资在今后一段时间将继续保持快速增长趋势。

　　5 启示

　　5.1 电源结构是影响电网投资水平的重要因素

　　美国发电装机中，燃气机组占有较大比重，2005年燃气发电和油气混合发电装机占总装机的41%。由于燃气机组可以直接建在靠近负荷中心的区域，因此对长距离输电需求不大。但近年来煤电和可再生能源发电装机比重的扩大改变了这种状况，各电力公司开始加大对远距离高压输电线路的投资。此外，对风电等可再生能源的上网接入需求也促使各电力公司加大了对电网的改造投资。

　　我国能源资源分布与地区的经济发展不平衡，客观上要求我国电力发展必须走远距离、大规模输电的道路。国家在能源发展战略中要求“加快发展风电、太阳能发电和热电联产等清洁高效能源的建设”，并提出了“风电三峡”的构想。为贯彻国家能源战略，适应我国发电结构的现状和发展趋势，必须加大电网投资，加快电网建设，增加能源基地送端电网输送能力和负荷中心受端电网消纳能力，满足我国能源大规模开发的外送需求。

　　5.2 电力市场的发展会对电网投资起到推动和促进作用

　　美国自从开展电力市场改革、建立区域输电组织(RTO)以来，电网规划与建设重点发生了很大变化，由原来的注重本地平衡转变为消除区域间输电阻塞、促进区域间电力交易。电力市场的建立给美国各电力公司提供了投资电网、扩大输电能力的动力，促进了美国地区间输电网的建设和发展。

　　我国目前正在进行统一开放、竞争有序的三级电力市场体系建设。电网资源优化配置能力的有效发挥、电能资源的自由流动和交易，必须有强大的输电能力作为物质支撑。三级电力市场的建立和完善，特别是以特高压输电交易为核心的国家电力市场的发展，对区域电网和省级电网间的电力交换能力提出了更高要求，将对我国电网投资起到推动和促进作用。

　　5.3 电网必须适度超前发展以满足社会经济发展需求

　　美国从20世纪70年代中期开始电网投资连年下降，直到20世纪末才有所回升。在投资不足的情况下，美国电网依然基本满足了近30年来美国用电需求的增长，主要原因是由于美国在20世纪六七十年代对电网建设投入比较充分，保证了电网的适度超前发展。例如，美国电力公司(AEP)早在1969年就投运了世界上第1条765kV输电线路。进入21世纪后，美国提出了建设国家级骨干输电网的构想，并计划通过包括建设智能电网在内的新能源政策促进国内经济发展，表明美国已充分认识到了电网对经济社会发展的重要性。

　　电网不仅是电力输送的载体，更是能源资源优化配置的渠道，是现代综合运输体系和网络经济的重要组成部分，是国家宏观调控的重要手段。电网必须适度超前发展，才能满足社会经济发展的需要。我国电网发展一直存在滞后的问题，电网投资比重长期偏低。新中国成立以来，电网投资在电力工业投资中所占比重仅为33.6%。从美国的电网投资状况及趋势看，电网投资在电力工业投资中的比重应在50%以上，而我国直到2008年才达到这一水平，电网建设欠账较多。为保障电能输送，优化资源配置，提高能源效率，需要继续加大对电网的投入，不仅要弥补欠账，还要超前发展。

　　5.4 合理的投资激励政策是保证电网投资的重要手段

　　美国电网投资趋势的变化与电网投资激励政策有很大关系。以电价为例，据美国能源部能源信息管理局(EIA)统计，2004年，美国全国平均电价为7.58美分／(kW·h)，其中发电电价为4.97美分／(kW·h)，占65.57%；输电电价为0.54美分／(kW·h)，占7.12%；配电电价为2.07美分／(kW·h)，占27.31%；电网环节电价合计占销售电价的34.43%。美国许多电力公司和研究机构认为，电网环节电价水平偏低，电网投资回报率不高，影响了企业对美国电网的投资。为此，美国在《2005年能源政策法》中增加了多个刺激电网投资的条款，通过提高投资回报率水平、加快折旧等措施吸引电网投资。

　　与美国相比，我国现阶段电价矛盾更加突出。2003年以来，国家共提高销售电价10.74分/(W·h)，其中解决电网还本付息的部分只有1.69分／(kW·h)。2008年第2次调整电价时火电上网电价提高2分／(kW·h)，售电侧电价未作相应调整，输配电价累计下降了0.22分／(kW·h)，电网环节电价仅占销售电价的26%。偏低的输配电电价影响了电网企业的发展能力，也影响了我国电网的投资水平。保证合理的投资回报率应作为制定我国输配电价水平的重要原则，同时也是确保我国电网可持续发展的一项重要措施。（来源：《电力技术经济》2009年第5期 作者：郭基伟 宋卫东）