前苏联50年代已建立超级电网。①前苏联覆盖东欧、中亚等20个自治共和国，因此前苏联跨越9个时区的超级电网于50年代末业已形成，并奠定了中亚和东欧电网互联的基础。②前苏联在80-90年代建成4条特高压贯穿欧亚大陆，主要目的是将西伯利亚区依塔特市富余的水电、哈萨克斯坦埃基巴斯图兹市丰富的火电，送出到乌拉尔区恰尔连滨斯克市，以满足西部负荷中心的需要。③苏联解体导致特高压建设功败垂成，只有哈萨克斯坦境内的两条线路投入商业运行，特高压功败垂成的本质是90年代前苏联解体导致的GDP与社会用电量崩盘。
俄罗斯继承前苏联的超级电网与超级能源。①前苏联解体后，主体俄罗斯沿用形成东电西送的电网格局。②90年代，俄罗斯为快速摆脱国家的政治经济困境，开始了以私有化为核心的改革，俄罗斯继承的前苏联电网与能源资产被私有化改革中的财阀瓜分一空。③俄罗斯是能源超级大国，天然气储量世界第一，煤炭储量世界第三，石油储量世界第七，核电世界第三，私有化改革也形成了俄罗斯目前的几家巨头能源公司。
前苏联电网老化导致莫斯科大停电事故。历史上的重大停电大多是因为全国电网以交流高压同步互联。莫斯科环网由7座500kV变电站组成，其中5座与外网相连。停电原因是用电负荷大幅增长，线路过负荷跳闸引起连锁反应。俄罗斯统一电网使用年限过长，电网老化严重，一半以上的电网设备在前苏联时期购置，运行已超过30年。根据《俄罗斯2020年前电力现代化纲要方案》规划，到2020年电网投资的总规模将达到6645亿元。其中新建电网工程为3842亿元，现有电网的改造和技术升级为2803亿元。
俄罗斯电网是中国一带一路的最大市场。①运动赛事促使俄电网升级改造，索契冬奥会电力项目建设计划投入资金37亿美元；2018年世界杯将在俄罗斯13个城市举行，预计欧洲区四大电网区域投资额达到194.7亿美元。②微电网、分布式在俄罗斯贫困/极端地区也存在较大应用前景，在俄罗斯西伯利亚、远东及北极圈地区有超过一千万人和五百万农场不能连接到互联电网，只能凭借柴油发电机和燃气动力发电机供电。③2016年俄罗斯零售电力市场自动计费普及率为9%，2017年俄罗斯能源局规定地区电网系统将从本年7月1日开始实行智能电表系统。④俄罗斯阿穆尔州叶尔科夫齐市通往河北霸州的特高压线路提上议程，已完成俄罗斯煤电对华北负荷中心的输送。
1.苏联跨越9个时区的超级电网
1.1 前苏联在50年代已建立大一统电网
苏联地跨欧亚两大洲，东西最远距离达10,000多公里，南北约5,000公里。面积2,240.22万平方公里，约占世界陆地面积的1/6，是当时世界上国土面积最大的国家，覆盖东欧、中亚等20个自治共和国、8个自治州、10个自治区和129个边疆区/州。
前苏联跨越9个时区的超级电网于50年代末业已形成，并奠定了中亚和东欧电网互联的基础。苏联计划经济体制强调发展重工业，对资源的开发物尽其用，电网建设也十分完善。①至1985年，全苏共有101个地区电力系统，其供电范围跨越9个时区，扩展到拥有2.2亿人口的1000万平方公里的国土，南北边界相距3000公里，东西边界相距7000公里。在统一电力系统内，除南方、西北及中部等联合电力系统主网为330千伏，并在发展750千伏外，其他部分基本已形成500千伏电网。②70年代末，统一电力系统还与匈、捷、罗、保、波等经互会成员国联网运行，称为“和平”联合电力系统，联络线电压为750千伏、400千伏、220千伏。至1985年，已有220千伏及以上线路共18.4万公里,是1960年的7.7倍。
1.2 前苏联4条特高压贯穿欧亚大陆
前苏联曾建成4条特高压线路。前苏联时期曾建成4条特高压线路，其中两条于1985年开始投入商业运行至1992年停止运行，共运行35,166小时，自然输送功率为5,400-5,500兆瓦，年输送量峰值达到483亿千瓦时。运行期间未发生停电等重大事故，具有较高的运行可靠性。首条特高压主要连接了西伯利亚区、现哈萨克斯坦北部地区和乌拉尔区，主要目的是将西伯利亚区依塔特市富余的水电、哈萨克斯坦埃基巴斯图兹市丰富的火电，送出到乌拉尔区恰尔连滨斯克市，以满足西部负荷中心的需要。
1.3 前苏联解体，特高压功败垂成
苏联解体导致特高压建设停滞。1990年四条线路全部建成之后，俄罗斯西伯利亚区水、火电资源即将送往乌拉尔区之时，苏联各加盟共和国纷纷独立，随着最后一个成员哈萨克斯坦1991年12月16日宣布独立之后，苏维埃政府瓦解，俄罗斯和中亚四国的关系受到冲击，特高压建设因此搁浅。
特高压功败垂成的本质是90年代前苏联解体导致的GDP与社会用电量崩盘。经济危机是苏联解体的本质原因，也是苏联解体进一步造成的后果。1991年前苏联解体后，国民经济条件恶化，GDP和用电量连续五年下滑，平均年增长率分别为-8.58%、-8.60%;送端电源因资金短缺而无法按预计目标建设，导致特高压线路负载过轻，输送容量降为1.1GW，仅为额定容量的20%，1990年俄罗斯社会用电量9896亿KWh成为历史高点，90年代社会用电量增速为-1%至-11%区间，直到2013年才超过1990年的社会用电量。
2.俄罗斯继承前苏联的电网与能源
2.1 俄罗斯沿用前苏联形成“东电西送”
前苏联解体后，主体俄罗斯沿用形成东电西送的电网格局。俄罗斯从地理上可划分为三个区域：欧洲区、西伯利亚区、远东区。俄罗斯能源资源主要集中在西伯利亚及远东地区，负荷中心在西部东欧地区，能源资源逆向分布，电网基本沿用前苏联的骨干电网，因此形成东电西送电网格局。
俄罗斯统一电力系统股份公司是俄罗斯最大的国有能源公司。俄罗斯统一电力系统股份公司(Russian Joint Stock Company- Unified Energy System of Russia，RAO UES)也是世界第4大电网系统公司，负责整个俄罗斯国家电网的运行和发展，拥有俄罗斯境内118000千米的高压输变电网。
中俄电网相似，线路走廊跨度距离长。俄罗斯从东部资源富集地西伯利亚区到西部乌拉尔的输电跨度在2,000公里以上，距负荷中心欧洲区的输电跨度在4,000公里以上，远东区距欧洲区更甚。中国特高压线路均在1,000-3,000公里左右，形成了“六交八直”、星罗棋布的长距离电网结构。
2.2 苏联解体，电网能源资产被瓜分
苏联解体后，俄罗斯电网与能源资产被私有化改革瓜分一空。苏联解体后，俄罗斯为快速摆脱国家的政治经济困境，开始了以私有化为核心的改革，整个私有化运动贯穿了上世纪90年代，形成了为数不多的财阀寡头。俄罗斯电力行业的国家垄断格局因此被打破，数家外资公司进入。比如，德国能源巨头E.ON投资40亿美元购买俄罗斯统一电力系统股份公司下属OGK-4电力公司69%股份，是俄罗斯电力行业有史以来最大的一笔外国股权投资;意大利国家电力公司(Enel) 以26亿欧元买下OGK-5的56%控股权;其他OGK国有电力公司也被Inter RAO、Gazprom私有化;供热的TGK公司也相继被私有化。
2.3 从俄罗斯管窥前苏联的能源储备
俄罗斯是煤气油与核电大国，也是少数没有风光能源政策的国家之一。俄罗斯天然气储备了占世界总储量比例为17%，位居世界首位;天然气占全国能源消费量52.5%;‚俄罗斯原油、煤炭资源同样丰富，储备量占世界总储量比例分别为6%、14%，位居世界第七和第三。
2.3.1 天然气：世界首位
俄罗斯天然气储量居世界首位，资源主要集中在西伯利亚和远东地区。据1993年俄罗斯第8次油气资源评价结果，俄罗斯天然气原始远景资源量为236.15万亿立方米。俄罗斯天然气工业公司(Gazprom)是世界上最大的天然气公司，2005年底该公司天然气探明储量为29.1万亿立方米，占俄罗斯总储量的61.2%，由于欧盟30%的天然气都来自与俄罗斯，所以俄气公司Gazprom大幅削减了天然气自有发电的比例，2015年天然气出口量为1586亿立方米。俄罗斯第二大天然气生产公司为诺瓦泰克公司(Novatek)，天然气产量为254亿立方米，占俄罗斯总产量的4.0%。
2.3.2 煤炭：世界第三
俄罗斯煤炭储量仅次于美国和中国，已探明储量1570亿吨。俄罗斯煤炭主要集中在西伯利亚南部地区、远东区阿穆尔州，3/4以上分布在俄罗斯的亚洲部分。
2.3.3 石油：世界第七
据2013年BP世界能源统计，截至2012年底俄罗斯石油剩余可采储量约119亿吨，约占世界石油剩余可采储量的5.2%，位居世界第七。俄罗斯陆上石油资源占87.4%，主要分布在西西伯利亚(占61%)、伏尔加-乌拉尔(占16%)、东西伯利亚-远东(占15.1%)、季曼-伯朝拉(占5.0%)、高加索(占1.8%)、其他地区(占0.7%);海上石油资源占12.6%，主要分布在北极海、鄂霍次克海和里海等陆架油气区。
2.3.4 核能：世界第三
俄罗斯核电在运35台机组排名世界第三，仅次于美国(99)和法国(58)。①1954年前苏联建成世界上第一座核电站—5MW实验性石墨沸水堆，目前俄罗斯在运35台机组26.98GW装机容量，2014年俄罗斯发电量为1064TWH，其中核电181TWH，占比17%，气电533TWH，煤电157TWH，水电177TWH。②俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)是俄罗斯最大核电公司，囊括核工业上中下游的所有公司，包括904家核能设备制造厂，540家核能服务机构和公司，39个核材料及放射性废物贮存场，75个研究堆，6176个辐射危险项目，其规模举世罕见。
3.前苏联电网老化导致莫斯科大停电
3.1 交流同步电网的安全风险
莫斯科大停电影响了四大电网区域。莫斯科环网由7座500kV变电站组成，其中5座与外网相连。停电原因是用电负荷大幅增长，线路过负荷跳闸引起连锁反应，相继跳闸，导致大面积停电，持续时间长达41小时。事故最严重时统计损失负荷3539.5兆瓦，莫斯科电力系统共断开了321座变电站。
俄罗斯全国互联电网与巴西相似。俄罗斯统一电力系统(UPS of Russia)由69个区域电力系统组成，在此基础上又形成了7大互联电力系统(IPS：East, Siberia, Ural, Middle Volga,South, Center and North-West)。除远东电网区外，所有电力系统由220kV-750 kV输电线同步互联。巴西电网不分区，全国以复杂电压级230kV-750kV同步互联，故障更易连锁反应。
历史上的重大停电大多是因为全国电网以交流高压同步互联。历史上最严重的2003年美加大停电事故，损失高达7,000万千瓦，原因在于同步电网中任何一处故障都影响整个同步网，同步网愈大、线路愈长、电压崩溃和稳定问题愈严重，更会连锁反应导致全网大停电。全球25起重大停电中，有20起是由于过于宠大又自由联网的交流系统稳定破坏所导致，平均每起损失电量2,200万千瓦。
俄罗斯统一电网不安全系数较高。从各国电网结构发展来看，电网同步互联分区越大，危险性越高。不安全系数在1000以上的电网区域均发生过多次重大停电事故。
3.2 电力设备年代久远，线损率高
使用年限过长是导致大停电的重要原因。俄罗斯电力设施老化状况严重，一半以上的电网设备在前苏联时期购置，运行已超过30年，输电网中约60%-80%的输电线路处于严重老化状态。根据《俄罗斯2020年前电力现代化纲要方案》规划，到2020年电网投资的总规模将达到6645亿元。其中新建电网工程为3842亿元，现有电网的改造和技术升级为2803亿元。停电事故的导火索在于运行了40多年的恰吉诺变电站电流互感器爆炸起火，造成220kV线路停运，负荷改110kV线路带从而引起过载。设备老化严重时应正确估计老化程度并进行维护改造，引起事故的恰吉诺变电站建于1963年，设备均已老化。俄罗斯电力装机平均使用年龄达到37年，其中30%以上设备是在1970年前制造。
电网年代久远，线损率高。停电事故中，由于原220kV负荷改110kV线路带运行，造成主要输电线路过载，最后导致恰吉诺变电站500、220、110kV母线全部断电。电网使用年限过长不仅导致俄罗斯电网线损率远高于欧美发达国家，也容易导致类似莫斯科大停电的重大事故。
4.俄罗斯电网：中国一带一路最大市场
4.1 运动赛事促使俄电网升级改造
索契冬奥会引起对电力设备升级的重视。索契原本是一个电力赤字城市，城市的供电量为550兆瓦，但冬奥会对电力的极限要求超过1,200兆瓦，当地电力供给难以满足赛事需求。自2007年获得奥运主办权以来，俄罗斯建立了49个重大能源项目，索契冬奥会电力项目建设共投入资金1220亿卢布(约合37亿美元)，占冬奥会总投资比例7.4%。
2018年世界杯将再次带动电力市场投资。2018年世界杯将在俄罗斯13个城市举行，共覆盖了俄罗斯欧洲区四大电网区域。2014年-2020年，预计欧洲区四大电网区域共投资额达到194.7亿美元。
4.2 微电网在俄极端地区前景广阔
微电网、分布式在俄罗斯贫困/极端气候地区也存在较大市场。在俄罗斯有超过一千万人和五百万农场不能连接到互联电网，只能凭借柴油发电机和燃气动力发电机供电，他们主要分布于西伯利亚、远东及北极圈附近地区，俄罗斯北极圈附近的微电网项目累计约816兆瓦。
4.3 智能电表在俄普及率尚低
智能电表改造在即。据俄罗斯电网公司评估数据显示，2016年俄罗斯零售电力市场自动计费普及率为9%，智能电表安装的数量不超过50万个。2017年，经俄罗斯能源局规定，地区电网系统将从本年7月1日开始实行智能电表系统。老旧电表将被全部替代，偷电漏电现象将得到控制。
4.4 中俄合作，重启俄罗斯特高压
中俄共建特高压，远东电力外送落地。2015年，在我国黑龙江省向俄罗斯远东地区的购电项目切实缓解黑龙江省电力紧张问题之后，中俄开启800kV直流特高压合作项目。此条特高压线路从俄罗斯阿穆尔州叶尔科夫齐市通往河北霸州，需要架设长达2000公里的800千伏直流输电线，送电规模为6,400兆瓦，每年输送电量约为300亿千瓦时。
中俄合作特高压主要为利用远东区煤电资源。远东人口稀少，人均用电量为5,300千瓦时，比俄罗斯平均水平低30%，因此没有足够的消费市场建设电网。中俄特高压打开了远东电力市场，叶尔科夫齐-河北霸州800kV直流特高压项目主要连接了远东区阿穆尔州和中国河北省，主要目的是为了将阿穆尔州富余的煤电送出到中国华北地区，以满足华北地区安全用电的需求。
俄罗斯煤电发展几乎停滞，特高压将对华输送全俄16%煤电。阿穆尔州煤炭资源丰富，已探明的煤炭储量约为38.13亿吨，利用率不足0.27%。2010年来，俄罗斯煤电发展几乎停滞，合计新增装机量仅为1,809兆瓦。远东区煤电主要为对外输送，其中2016年开始规划建设中的叶尔科夫齐火电站将通过特高压线路输送富余煤电。该火电站装机容量将达8,000兆瓦，占俄罗斯总煤电装机量比例为16%。
霸州电力能有效扩散至华北电网。霸州地处廊坊市，是京津冀城市圈规划的中心点，有利于各个方向的电力输送。该特高压工程预计年输送电力超过300亿千瓦时，能满足京津冀地区8%的电力消耗。
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原标题：前苏联的超级能源与超级电网——全球电网巡礼之四：俄罗斯电网
