非洲國家的電力系統(tǒng)整體較為薄弱，電力可及率低，但近年來發(fā)展十分迅速。北非五國已實(shí)現(xiàn)同步互聯(lián)，并與歐洲西部同步聯(lián)網(wǎng)，南部非洲各國也基本實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。除南非最高電壓等級(jí)為765kV外，其余各國骨干電網(wǎng)電壓等級(jí)普遍以220、400kV為主。非洲已經(jīng)成立五大區(qū)域電力池，包括北部非洲電力池（COMELEC），東部非洲電力池（EAPP）、西部非洲電力池（WAPP）、中部非洲電力池（CAPP）和南部非洲電力池（SAPP）。目前跨國聯(lián)網(wǎng)總體較為薄弱，電壓等級(jí)低，跨國電力交易集中在各電力池內(nèi)部且交易規(guī)模很小，但近年來發(fā)展速度一再提高。本文對(duì)非洲電網(wǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)介，分析非洲的經(jīng)濟(jì)能源概況、電力供需情況和電網(wǎng)發(fā)展水平。
非洲電網(wǎng)初探
執(zhí)筆人：張玥、張巖、靳曉凌、韓新陽
國網(wǎng)能源院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所
一、經(jīng)濟(jì)能源概況
2019年，非洲經(jīng)濟(jì)總量接近2.6萬億美元，增速為2.5%。尼日利亞、南非和埃及GDP總量排在非洲前三。2015-2019年非洲GDP及其增長(zhǎng)率如圖1所示。
圖1 2015-2019年非洲GDP及其增長(zhǎng)率
（以2010年不變價(jià)美元計(jì)）
數(shù)據(jù)來源：World Bank。
經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)推動(dòng)非洲地區(qū)能源消費(fèi)總量繼續(xù)提高，同期能源強(qiáng)度持續(xù)下降。2019年，非洲能源消費(fèi)總量為829.4Mtoe，增速為1.85%，能源強(qiáng)度下降至0.1255kgoe/美元（2015年價(jià)），增速為-1.19%。2015-2019年非洲地區(qū)能源消費(fèi)總量、強(qiáng)度情況如圖2所示。
圖2 2015-2019年非洲地區(qū)能源消費(fèi)總量、強(qiáng)度情況
數(shù)據(jù)來源：Enerdata Energy Statistical Yearbook 2020
二、電力供需情況
非洲電源裝機(jī)容量較少，增長(zhǎng)空間很大。2019年，非洲電源總裝機(jī)約1.7億kW，同比增長(zhǎng)3%。其中水電裝機(jī)占比17.2%，火電裝機(jī)占比78.7%，風(fēng)、光、生物質(zhì)、地?zé)岬确撬稍偕茉囱b機(jī)占比約3%，核電裝機(jī)占比約1.1%。2015-2019年非洲地區(qū)電源結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 2015-2019年非洲地區(qū)電源結(jié)構(gòu)
注:2019年為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)
非洲發(fā)電量保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，南部和北部占比較大。2019年，非洲發(fā)電量為8753.9億kW?h，同比增長(zhǎng)2.5%。化石能源和水電占比較大，分別占80.1%和15.1%，風(fēng)電、光伏、地?zé)?、生物質(zhì)能等非水可再生能源占比3.1%；新增發(fā)電量中同樣以化石能源和水電為主，其中生物質(zhì)能、水電增速最快，分別為4.4%和3.6%。北部和南部非洲發(fā)電量占比分別為43.6%和37.0%，中部非洲占比僅為4.5%。2015-2019年非洲地區(qū)不同類型裝機(jī)發(fā)電量如圖4所示。
圖4 2015-2019年非洲地區(qū)不同類型裝機(jī)發(fā)電量
注:2019年為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)
非洲用電量繼續(xù)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。2019年，非洲用電量為7069億kW?h，同比增長(zhǎng)3.6%，較上年降低1.7個(gè)百分點(diǎn)，北部非洲增長(zhǎng)最快，同比增長(zhǎng)4.4%。用電量集中于北部和南部非洲，占比分別為44.2%和37.0%，西部、東部和中非非洲用電量占比分別9.0%、6.0%和3.9%。2015-2019年非洲各地區(qū)用電量如圖5所示。
圖5 2015-2019年非洲各地區(qū)用電量
注:2019年為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)
南非和埃及是非洲的主要用電中心。2019年，南非用電量為2043.8億kW?h，占非洲總量的28.9%；埃及用電量為1822.6億kW?h，占非洲總量的25.8%。其他用電量較多的國家包括阿爾及利亞，摩洛哥和尼日利亞，用電量分別為602.3億、369.1億和272.1億kW?h。
三、電網(wǎng)發(fā)展水平
非洲已經(jīng)成立五大區(qū)域電力池，包括北部非洲電力池（COMELEC），東部非洲電力池（EAPP）、西部非洲電力池（WAPP）、中部非洲電力池（CAPP）和南部非洲電力池（SAPP），如圖6所示。
圖6 非洲電力池分布圖
北部非洲電力池（COMELEC）：北部非洲五國電網(wǎng)已通過400/500kV交流實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，并與歐洲和西亞聯(lián)網(wǎng)。摩洛哥與阿爾及利亞通過2回400kV和2回225kV線路互聯(lián)；阿爾及利亞與突尼斯通過2回90kV、1回400kV和1回150kV線路互聯(lián)；突尼斯與利比亞通過3回225kV線路互聯(lián)；利比亞與埃及通過1回225kV線路互聯(lián)；埃及與蘇丹通過1回220kV線路互聯(lián)；埃及與約旦通過1回400kV線路互聯(lián)?？缰蘼?lián)網(wǎng)方面，摩洛哥與西班牙通過2回400kV交流互聯(lián)，埃及與約旦通過一回400kV交流互聯(lián)。
東部非洲電力池（EAPP）：東部非洲電網(wǎng)主網(wǎng)架主要采用400/220kV電壓等級(jí)，區(qū)內(nèi)形成北、東、西三個(gè)同步電網(wǎng)。北部為蘇丹吉布提～埃塞俄比亞電網(wǎng)，東部為烏干達(dá)～肯尼亞～坦桑尼亞電網(wǎng)，西部為盧旺達(dá)～布隆迪～剛果（金）電網(wǎng)。
西部非洲電力池（WAPP）：西部非洲電網(wǎng)互聯(lián)較弱。塞內(nèi)加爾、馬里、布基納法索、科特迪瓦、加納和北部非洲國家毛里塔尼亞通過1回225kV線路相聯(lián)；加納、多哥和貝寧通過1回161kV線路相聯(lián)；尼日爾和尼日利亞通過1回132kV線路相聯(lián)；加納、多哥、貝寧和尼日利亞通過1回330kV線路相聯(lián)。
中部非洲電力池（CAPP）：中部非洲各國電網(wǎng)之間基本沒有互聯(lián)，剛果（金）與安哥拉、剛果（布）以及非洲南部國家贊比亞分別通過一條220kV線路聯(lián)接，剛果（金）東部有一小片配電網(wǎng)與東部非洲國家盧旺達(dá)和布隆迪相聯(lián)組成孤立運(yùn)行的小區(qū)域電網(wǎng)。
南部非洲電力池（SAPP）：南部非洲電網(wǎng)發(fā)展非常不均衡，南非是整個(gè)地區(qū)最發(fā)達(dá)的國家，用電需求占比高達(dá)80%，其余國家電力基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，電力普及率低。除安哥拉、馬拉維外，各國之間基本實(shí)現(xiàn)了132-400kV交流聯(lián)網(wǎng)。莫桑比克和南非間新建±533kV直流線路聯(lián)通；納米比亞和南非間、津巴布韋與博茨瓦納和南非間均通過500/400kV交流線路連接；以水電為主的北部地區(qū)和以火電為主的南部地區(qū)，通過132、220和400kV線路互聯(lián)。
專家介紹
張玥，碩士，國網(wǎng)能源院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所研究員。從事電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、能源互聯(lián)網(wǎng)等方面的研究。發(fā)表EI收錄文章20余篇，合作編著《國內(nèi)外電網(wǎng)發(fā)展分析報(bào)告》3部，獲國家電網(wǎng)有限公司、國網(wǎng)能源院科技進(jìn)步獎(jiǎng)10余項(xiàng)。
張巖，電氣工程博士，國網(wǎng)能源院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所研究員。長(zhǎng)期從事能源互聯(lián)網(wǎng)、電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)安全評(píng)價(jià)等領(lǐng)域的研究咨詢工作，承擔(dān)20余項(xiàng)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目、管理咨詢項(xiàng)目等課題研究，多次獲得國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)、國網(wǎng)能源院科技進(jìn)步獎(jiǎng)。參與編著多部國內(nèi)外電網(wǎng)發(fā)展分析報(bào)告，發(fā)表EI、中文核心期刊文章20余篇。
靳曉凌，博士，國網(wǎng)能源院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所副所長(zhǎng)，電網(wǎng)發(fā)展與管理決策支撐研究領(lǐng)域高級(jí)專家。多年從事電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、電網(wǎng)及重大工程評(píng)價(jià)、智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、電網(wǎng)安全評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)管控等方面的研究。發(fā)表EI收錄文章20余篇，參編《智能電網(wǎng)技術(shù)》、《智能電力》等專著共9部，獲國家能源局軟科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，國家電網(wǎng)公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)8項(xiàng)，國家電網(wǎng)公司管理咨詢優(yōu)秀成果獎(jiǎng)7項(xiàng)。
韓新陽，碩士，國網(wǎng)能源院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所所長(zhǎng)，能源電力發(fā)展與能源經(jīng)濟(jì)研究領(lǐng)域高級(jí)專家。中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)能源互聯(lián)網(wǎng)裝備技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員、中國氣象學(xué)會(huì)氣象經(jīng)濟(jì)學(xué)委員會(huì)委員。榮獲國家電網(wǎng)公司勞動(dòng)模范、第一批十大專業(yè)領(lǐng)軍人才、優(yōu)秀專家、規(guī)劃工作先進(jìn)個(gè)人、信息工作先進(jìn)個(gè)人等榮譽(yù)稱號(hào)。長(zhǎng)期從事安全風(fēng)險(xiǎn)管理、安全評(píng)價(jià)、電力需求側(cè)管理、電力規(guī)劃等領(lǐng)域的研究工作。主持省部級(jí)、行業(yè)級(jí)和公司級(jí)科研項(xiàng)目20多項(xiàng)，獲得國家能源局、中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)、中電聯(lián)、中國安全協(xié)會(huì)、國家電網(wǎng)公司等科技進(jìn)步獎(jiǎng)、軟科學(xué)優(yōu)秀成果獎(jiǎng)20多項(xiàng)。參與編著《綜合資源戰(zhàn)略規(guī)劃與電力需求側(cè)管理》等專著7部，編寫《中國電力供需分析報(bào)告》《中國節(jié)能節(jié)電分析報(bào)告》《國內(nèi)外電網(wǎng)發(fā)展分析報(bào)告》等年度系列報(bào)告10余本，發(fā)表專業(yè)學(xué)術(shù)論文30多篇。
團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介：電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所（簡(jiǎn)稱電網(wǎng)所）是國網(wǎng)能源院內(nèi)設(shè)業(yè)務(wù)所，成立于2009年10月，目前擁有員工18人，平均年齡34歲，博士11人，副高級(jí)職稱以上10人，是一個(gè)朝氣蓬勃、開拓創(chuàng)新的寬口徑、復(fù)合型研究團(tuán)隊(duì)。
電網(wǎng)所下設(shè)電網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)、智能電網(wǎng)兩個(gè)研究室，自成立以來，以電網(wǎng)發(fā)展、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)等研究咨詢?yōu)楹诵?，為政府政策制定和能源電力行業(yè)發(fā)展提供決策咨詢服務(wù)。發(fā)揚(yáng)“踏實(shí)肯干、勇于擔(dān)當(dāng)、開拓創(chuàng)新”的“勤勞、擔(dān)當(dāng)、創(chuàng)新”精神，深耕細(xì)作，精益求精，不斷提高科研能力和質(zhì)量，不斷涌現(xiàn)思想火花和智庫成果。累計(jì)承擔(dān)近400項(xiàng)研究項(xiàng)目，其中，政府委托項(xiàng)目21項(xiàng)，國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目97項(xiàng)、管理咨詢項(xiàng)目36項(xiàng)、專項(xiàng)研究項(xiàng)目54項(xiàng)，其他省級(jí)電力公司和社會(huì)企業(yè)機(jī)構(gòu)委托項(xiàng)目170余項(xiàng)。獲得中國電力科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)2項(xiàng)，國家能源局軟科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)3項(xiàng)，中電聯(lián)中國電力創(chuàng)新獎(jiǎng)3項(xiàng)，國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)15項(xiàng)，國家電網(wǎng)公司軟科學(xué)優(yōu)秀成果獎(jiǎng)10項(xiàng)。依托研究成果形成100余篇內(nèi)參專報(bào)，相關(guān)建議被政府部門、國家電網(wǎng)公司采納，納入相關(guān)政策文件、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、會(huì)議材料和決策依據(jù)等。掛牌“國家電網(wǎng)公司勞模創(chuàng)新工作室”，獲得“國網(wǎng)能源院先進(jìn)集體”“國網(wǎng)能源院課題攻關(guān)黨員先鋒團(tuán)隊(duì)”“國網(wǎng)能源院先進(jìn)黨支部”“課題攻關(guān)黨員創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”等榮譽(yù)稱號(hào)。
2020年初，以“四個(gè)革命，一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略為指引，聚焦新時(shí)代如何發(fā)展新電網(wǎng)，電網(wǎng)所集思廣益，提出“三二一”研究體系，即三大功能定位、兩輪創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、一個(gè)國際視野，形成六大研究方向，分別是電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略、電網(wǎng)安全應(yīng)急保障、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)服務(wù)升級(jí)、電網(wǎng)治理能力提升、電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展、電網(wǎng)發(fā)展國際比較，并成立六個(gè)柔性研究團(tuán)隊(duì)，圍繞六大研究方向開展基礎(chǔ)能力建設(shè)和研究咨詢工作。
