日韓電網(wǎng)均由于能源進(jìn)口、港口發(fā)電而形成蛛網(wǎng)形態(tài)。

①日韓均為化石能源進(jìn)口大國，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中以原油為主導(dǎo)地位，由此決定了日韓均以火力裝機(jī)為主。②能源進(jìn)口導(dǎo)向型特點(diǎn)使得日韓發(fā)電站大多數(shù)集中于港口工業(yè)區(qū)。③由于發(fā)電站大多沿海岸線分布，而用電負(fù)荷也主要集中在沿岸經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，故日韓兩國電網(wǎng)分布形態(tài)呈現(xiàn)出蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征，即“以外圍港口向內(nèi)陸負(fù)荷中心收斂”。

日本關(guān)東關(guān)西的頻率差異導(dǎo)致日本電網(wǎng)一分為二。

①日本國家電網(wǎng)分割為東西兩大電網(wǎng)，東部電網(wǎng)由頻率為50Hz的北海道電力、東北電力、東京電力這3家公司組成;西部電網(wǎng)由頻率為60Hz的北陸電力、中部電力、關(guān)西電力、中國電力、四國電力、九州電力和沒有直接聯(lián)網(wǎng)的沖繩電力等7家公司所組成。②兩大電網(wǎng)分割主要因?yàn)?9世紀(jì)末日本剛組建供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，關(guān)東和關(guān)西存在分歧，關(guān)東地區(qū)采用了歐洲標(biāo)準(zhǔn)，按 50 赫茲頻率采購設(shè)備，關(guān)西地區(qū)采用美國標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建60 赫茲的供電網(wǎng)絡(luò)。

日本特高壓曇花一現(xiàn)。

①電力需求增長是日本特高壓出現(xiàn)的主要原因之一，上世紀(jì)70年代，日本經(jīng)濟(jì)高速增長，電力需求年增長率為6%～10%。②東京電力公司于1988年啟動(dòng)特高壓工程建設(shè)。從1988年開始到1999年結(jié)束，472km的±1000kV特高壓線路建成投運(yùn)。③但這條線路投運(yùn)后不久就降壓至500kV運(yùn)行。由于負(fù)荷增長停止不前，日本4條1000kV線路和變電站從建成后都一直降壓為500kV電壓等級(jí)運(yùn)行。

韓國一次能源匱乏，能源進(jìn)口亦形成蛛網(wǎng)形態(tài)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

韓國沒有石油、天然氣資源儲(chǔ)備，只有少量煤炭資源，煤炭、石油、天然氣幾乎都依賴進(jìn)口，能源進(jìn)口導(dǎo)向型特點(diǎn)使得韓國發(fā)電站大多集中于港口工業(yè)區(qū)首爾是韓國的電力負(fù)荷中心，全國的電網(wǎng)均集中向首爾供電，故韓國電網(wǎng)也呈現(xiàn)出蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征。

朝鮮電網(wǎng)受限于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供給。

①朝鮮煤炭資源豐富，已探明煤炭儲(chǔ)量147.4億噸，可開采量為90億噸，主要是無煙煤，火力發(fā)電比例達(dá)到近60%，火電站主要分布在首都平壤附近;朝鮮多丘陵地形導(dǎo)致水力資源豐富，水力發(fā)電在總電力供應(yīng)中占到約40%，水電站主要分布在北部丘陵區(qū)。2000年時(shí)，煤炭占一次能源消費(fèi)的86%左右。②90年年代蘇聯(lián)解體，石油資斷供與自然災(zāi)害導(dǎo)致朝鮮電力供需格局急劇惡化。同時(shí)由于蘇聯(lián)解體，導(dǎo)致朝鮮無法從東歐國家采購電力設(shè)備配件，因此電網(wǎng)建設(shè)長期落后。

1.日本電網(wǎng)：蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)+東西分割

1.1 能源匱乏形成日本電網(wǎng)的蛛網(wǎng)形態(tài)

1.1.1 一次能源依賴進(jìn)口

日本屬化石能源進(jìn)口大國，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中原油占主導(dǎo)地位，決定了日本以火電裝機(jī)為主。日本能源匱乏，化石能源儲(chǔ)量少，煤炭、石油、天然氣依賴進(jìn)口。日本雖國土狹小，但發(fā)電量排名全球第5，是全球第四大原油消費(fèi)國。日本可再生能源發(fā)展進(jìn)程較快，2016年使用增長率達(dá)到26.7%。

能源進(jìn)口使日本發(fā)電站集中于港口。由于日本主要能源均依賴進(jìn)口，為縮短距離、節(jié)約成本，形成了重工業(yè)中心和發(fā)電站多數(shù)沿海分布的局面。日本發(fā)電站主要集中在太平洋沿岸和瀨戶內(nèi)海地區(qū)，沿線主要為京濱工業(yè)帶、中京工業(yè)帶、阪神工業(yè)帶、北九州工業(yè)帶，主要原油及天然氣港口都集中在太平洋沿岸。

1.1.2 由港口向平原收斂的蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)

日本電網(wǎng)呈現(xiàn)“以外港口為基礎(chǔ)，向內(nèi)平原收斂”的蛛網(wǎng)形態(tài)。日本是典型的島國，由北海道、本州、四國、九州4個(gè)大島和約3900多個(gè)小島組成，各個(gè)島內(nèi)山地丘陵較多、平地較少。①發(fā)電站大多沿海岸線分布，能有效利用港口資源運(yùn)輸優(yōu)勢(shì);②國土內(nèi)70%以上地形為丘陵，輸電走廊緊張;③用電負(fù)荷主要集中在沿岸經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。故日本電網(wǎng)分布形態(tài)呈現(xiàn)出蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征，即“以外港口為基礎(chǔ)，向內(nèi)平原收斂”。

1.2 東西電網(wǎng)與十大電力公司分割日本電網(wǎng)

1.2.1 東西電網(wǎng)分割

日本電網(wǎng)分為東西兩大電網(wǎng)。日本的國家電網(wǎng)日本電網(wǎng)分割為東西兩大電網(wǎng)，東部電網(wǎng)由頻率為50Hz的北海道電力、東北電力、東京電力這3家公司組成;西部電網(wǎng)由頻率為60Hz的北陸電力、中部電力、關(guān)西電力、中國電力、四國電力、九州電力和沒有直接聯(lián)網(wǎng)的沖繩電力等7家公司所組成。兩大電網(wǎng)的割據(jù)分布不能保證日本的電力系統(tǒng)形成一個(gè)統(tǒng)一電網(wǎng)。

日本電網(wǎng)創(chuàng)建時(shí)因?yàn)槭褂妙l率不同而一分為二。電網(wǎng)(發(fā)電機(jī))要并列，必須保持電壓、頻率相等，相位、相序一致，但日本東西電網(wǎng)50與60Hz的差異使得日本電網(wǎng)一分為二。主要因?yàn)?9世紀(jì)末日本剛組建供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，關(guān)東和關(guān)西存在分歧，關(guān)東地區(qū)采用了歐洲標(biāo)準(zhǔn)，按 50 赫茲頻率采購設(shè)備，關(guān)西地區(qū)采用美國標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建60 赫茲的供電網(wǎng)絡(luò)。

1.2.1 十大電力公司陷入虧損

歷史原因?qū)е氯毡竟╇姺秶母顡?jù)。日本的電力體制沿襲自二戰(zhàn)盟軍最高司令部在1951年下達(dá)的一個(gè)命令——將日本列島 (不包括沖繩地區(qū))分為九大區(qū)域，分別指定一家企業(yè)承擔(dān)發(fā)電、輸電、配電和售電業(yè)務(wù)。這奠定了目前日本九大區(qū)域電力供應(yīng)相對(duì)獨(dú)立，各自垂直壟斷的基礎(chǔ)，即北海道、東北、東京、中部、北陸、關(guān)西、中國、四國和九州電力公司，皆為私營企業(yè)。1972年，沖繩電力公司成為日本第十家私營電力公司。

2010年之后電價(jià)飛漲，引發(fā)日本新一輪電力改革。日本政府在福島核事故后，大量關(guān)停核電站，減少核能發(fā)電，使得日本煤炭與天然氣供電比例增加，由于燃煤進(jìn)口大幅增長，導(dǎo)致日本電價(jià)大幅上漲。為了降低電價(jià)，保障電力穩(wěn)定供應(yīng)，日本政府決定重啟核電，同時(shí)未來將逐步通過提高能源利用效率、增加可再生能源發(fā)電和提升火力發(fā)電效率等手段，盡可能減少對(duì)核電的依賴度。

核電站擱淺與公益供電使得日本十大電力公司陷入不同程度的虧損。①日本電力銷售逐漸步入自由化，目前日本各地的工商業(yè)設(shè)施中，用電量在50千瓦以上的用戶可以選擇10家電力公司以外的供電方。日本國內(nèi)16萬億日元的電力市場(chǎng)中，面向家庭、小商業(yè)設(shè)施的占7.5萬億日元，隨著電力市場(chǎng)全面自由化，這部分市場(chǎng)限制取消，將出現(xiàn)新電力公司崛起、電力巨頭跨區(qū)域銷售等新氣象。②福島第一核電站事故發(fā)生后，電力巨頭經(jīng)營大幅受損，通過市場(chǎng)自由化也給各電力公司在維持安定供電方面提出新的課題。

1.3 日本特高壓曇花一現(xiàn)

上世紀(jì)90年代日本特高壓線路投運(yùn)。1973年，日本開始1000kV級(jí)特高壓交流輸電技術(shù)研究工作。東京電力公司于1988年啟動(dòng)特高壓工程建設(shè)。從1988年開始到1999年結(jié)束，472km的±1000kV特高壓線路建成投運(yùn)(但這條線路投運(yùn)后不久就降壓至500kV運(yùn)行)，經(jīng)受了14年的運(yùn)行考核，線路機(jī)械性能可靠。1995年，特高壓成套變電設(shè)備在新榛名變電所特高壓試驗(yàn)場(chǎng)安裝完畢，隨即進(jìn)行帶電考核。截至2004年6月底，日本特高壓設(shè)備在1000kV電壓下累計(jì)帶電時(shí)間達(dá)到1683天。

電力需求增長是日本特高壓出現(xiàn)的主要原因之一。上世紀(jì)70年代，日本經(jīng)濟(jì)高速增長，電力需求年增長率為6%～10%。特高壓計(jì)劃將新瀉、福島等地核電輸往以東京為中心的首都圈，如果仍采用500kV輸電則首都圈的短路電流將超過63千安，遠(yuǎn)距離輸電難以保持穩(wěn)定。

特高壓主要輸送日本海沿岸核電。日本是早期核電大國，1966年始建第一座核電站，自上世紀(jì)70年代以來核電能是日本能源戰(zhàn)略的重要組成部分。特高壓的建設(shè)主要是為了消納日本海沿岸群馬縣過剩核電，以供給東京都地區(qū)。

由于電力需求常年低增長，日本特高壓降壓運(yùn)行。由于負(fù)荷增長停止不前，日本4條1000kV線路和變電站從建成后都一直降壓為500kV電壓等級(jí)運(yùn)行，電源建設(shè)和1000kV升壓計(jì)劃也大幅推遲。

2. 韓國：能源貿(mào)易形成蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)型電網(wǎng)

2.1 能源匱乏形成韓國電網(wǎng)的蛛網(wǎng)形態(tài)

韓國一次能源匱乏。韓國沒有石油、天然氣資源儲(chǔ)備，只有少量煤炭資源，煤炭、石油、天然氣幾乎都依賴進(jìn)口。‚韓國雖國土狹小，但發(fā)電量排全球第9名，是全球第八大原油消費(fèi)國。③韓國國內(nèi)一次能源生產(chǎn)方面，核電占據(jù)主導(dǎo)地位。

能源進(jìn)口導(dǎo)向型特點(diǎn)使得韓國發(fā)電站大多集中于港口工業(yè)區(qū)。由于韓國主要能源均依賴進(jìn)口，為縮短距離、節(jié)約成本，形成了重工業(yè)中心和發(fā)電站多數(shù)沿海分布的局面。韓國共有25個(gè)發(fā)電站，其中72%分布在港口工業(yè)區(qū)，主要集中在西北、東南地區(qū)，西北是以首都首爾為中心的經(jīng)濟(jì)區(qū)，東南是以釜山為中心的工業(yè)區(qū)。

韓國電網(wǎng)由外圍向內(nèi)收斂。韓國屬于半島國家，國土受限導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為緊密。①發(fā)電站大多沿海岸線分布，能有效利用港口資源運(yùn)輸優(yōu)勢(shì);②國土內(nèi)70%以上地形為丘陵，輸電走廊緊張;③用電負(fù)荷主要集中在沿岸經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，故韓國電網(wǎng)也呈現(xiàn)出蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征。

2.2 電力輸送以首都為核心

全國向首都集中供電。首都是韓國的電力負(fù)荷中心，除了本地的火電，還消納東北部的風(fēng)電等。

2.3 韓國電網(wǎng)安全系數(shù)居發(fā)達(dá)國家前列

韓國電網(wǎng)損耗率和停運(yùn)時(shí)間居發(fā)達(dá)國家前列。韓國的電力系統(tǒng)發(fā)展得非常迅速。在過去的40年中，發(fā)電容量由400MW 增加到80,000MW。年停電時(shí)間不到15分鐘，是世界上最短的。由于高度自動(dòng)化和翻新設(shè)施，輸配電損失不到4%，是世界上最低損耗國家之一。

3. 朝鮮電網(wǎng)受限于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供給

朝鮮一次能源匱乏，依賴煤炭與水力。朝鮮煤炭與水力資源豐富，但其他化石燃料能源貧乏。2000年時(shí)，煤炭占一次能源消費(fèi)的86%左右。同時(shí)由于蘇聯(lián)解體，導(dǎo)致朝鮮無法從東歐國家采購電力設(shè)備配件，因此電網(wǎng)建設(shè)長期落后。

朝鮮依托煤炭與水力資源、以及蘇聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，火電與水電供應(yīng)充足。在前蘇聯(lián)的幫助下，朝鮮曾建起了不少火力發(fā)電站和水力發(fā)電站。朝鮮煤炭資源豐富，已探明煤炭儲(chǔ)量147.4億噸，可開采量為90億噸，主要是無煙煤，火力發(fā)電比例達(dá)到近60%，火電站主要分布在首都平壤附近;朝鮮多丘陵地形導(dǎo)致水力資源豐富，水力發(fā)電在總電力供應(yīng)中占到約40%，水電站主要分布在北部丘陵區(qū)。

90年代蘇聯(lián)解體，石油資斷供與自然災(zāi)害導(dǎo)致朝鮮電力供需格局急劇惡化。朝鮮是蘇聯(lián)主導(dǎo)的經(jīng)互會(huì)成員，90年代發(fā)生蘇東劇變，經(jīng)互會(huì)解體，蘇聯(lián)停止向朝鮮供應(yīng)廉價(jià)石油。朝鮮所需的石油依賴蘇聯(lián)的供給，因此電力工業(yè)受到嚴(yán)峻沖擊，原油發(fā)電廠停止了運(yùn)作，使得全國普遍長時(shí)間停電。1995至1997年，朝鮮遭遇特大水災(zāi)及旱災(zāi)。原油發(fā)電廠已因石油斷供而停產(chǎn)，水電和煤電又受到打擊，朝鮮電力系統(tǒng)幾乎完全癱瘓。2000年，朝鮮總用電量只達(dá)到了1991年的65%。

朝鮮占據(jù)東北亞電網(wǎng)重要位置。朝鮮地緣位置處在中俄和日韓之間，是亞洲大陸的門戶所在。但朝韓、朝俄間沒有任何電網(wǎng)連接。2016年，中國批準(zhǔn)了一項(xiàng)計(jì)劃，要建設(shè)長為61英里的傳輸電纜將朝鮮的羅先經(jīng)濟(jì)特區(qū)與中國在琿春的國家電網(wǎng)連接起來。

原標(biāo)題:日韓電網(wǎng)的蛛網(wǎng)形態(tài)――全球電網(wǎng)巡禮之三：日韓電網(wǎng)