今年7月底,国家能源局公布了一组数据:上半年全国煤电发电量占比降到49.7%,半年占比第一次跌破一半;可再生能源发电量占比达到41.2%,第一次超过四成。也就是说,全国每用四度电,就有一度是风和光发出来的。
这组数字让人挺感慨。煤电撑了几十年,终于不再一家独大。
可风电、光伏多了,新问题也跟着来了。于是有一件被很多人低估的大事已经开始了:全国电网要彻底翻新。
“十五五”期间,国家电网计划投资4万亿元,南方电网约1万亿元,两家加起来约5万亿元,差不多等于过去十年电网投入的总和。8月3日,国家发展改革委、国家能源局发布《新型电力系统建设“十五五”规划》,把2030年的目标定得很高:新能源装机要做到28亿千瓦以上,并且高水平消纳;非化石能源发电量占比达到50%;西电东送规模超过4.2亿千瓦;充电设施超过4000万个。
这个目标有多激进,看一下投资变化就知道了。2009年,全国电网一年投资3000多亿元;2016年是5400亿元,是当时的历史最高;“十四五”五年总投资2.8万亿元。
现在一年就接近1万亿元,几乎翻了一倍。花这么多钱,不是因为钱多,而是传统电网正在被三种变化冲击,再不改就撑不住了。
第一个变化是发电的来源变了。2025年底,我国风电和光伏装机合计达到18.4亿千瓦,第一次超过火电;到今年6月底,又增加到19.5亿千瓦。
听上去是好事,但风光发电靠天吃饭:有风有光时,电多到电网接不住;风停了、天黑了,又马上缺电。这就像开一辆动力忽大忽小的车,谁开都不放心。
更麻烦的是,发电的地方也变了。过去是西部大电厂集中发电,再通过高压线送到东部;现在居民在屋顶装光伏,村镇建小风电,电开始从家里往外送。
老电网是按单向送电设计的,从没想过用户也会往电网送电,老旧设备扛不住这种反向电流。山东、河南等地就出现过这种情况:中午阳光太足,光伏出力太猛,配电变压器过载跳闸,整片小区停电。
以前是电不够才停电,现在电太多也会停电。第二个变化是用电的需求变了。
过去电网主要给工厂和居民供电,负荷平稳,好控制;现在多了两只“电老虎”:AI算力和充电桩。2025年,全国数据中心用电约1700亿千瓦时;中电联预计,到2030年,全国算力用电量将达到8000亿千瓦时左右,占全社会用电量的6%左右。
真正难的不只是用电量大,还在于负荷太集中。一个万卡智算集群的功率密度是普通商场的几十倍,而老电网的配电架构是按居民小区设计的,根本接不住。
充电桩也一样:2025年底全国有2009万个,到2030年要超过4000万个。规划测算,“十五五”期间全国每年用电量将增加6000亿度左右,相当于每年多出一个中等经济体量国家的用电量。
第三个变化最根本:电的流动方向变了。过去的电网像一条河,电从上游电厂流到千家万户;以后会变成一张真正的网,每家每户既能用电,也能发电、储电,电在网里双向流动。
特高压是大动脉,配电网是毛细血管。动脉修得再粗,毛细血管堵了,血也到不了末梢。
所以这次改造的重点不是多建几座电站,而是把电网的“最后一公里”彻底打通。钱主要花在三个地方。
第一是特高压,新增15条特高压直流通道,把西部绿电送到东部。风光资源大多在地广人稀的西部,用电大户却集中在东部沿海。
没有特高压,西部的风再大,也送不到东部的工厂。第二是配电网,这是投资大头,要占电网总投资的一半以上。
小区里的电线杆、配电箱、变压器都要更新,才能接入家用光伏、充电桩和小区储能。第三是给电网装上“大脑”,也就是AI智能调度:实时监控全网用电,白天光伏大发时把电存起来,晚高峰或没风没光时再放出来,把每一度电都调配到位。
这些目标有技术底子撑着。张北柔性直流工程创下12项世界第一,每年向北京输送约140亿千瓦时绿电,约占北京年用电量的十分之一,“张北的风点亮北京的灯”说的就是它。
昆柳龙直流工程创下19项世界第一,全长1452公里,把云南的水电送到广东、广西,主要设备自主化率达到100%。全球特高压国际标准中,八成以上由中国主导制定。
对比一下就能看出差距。美国电网约70%的大型变压器已经超期服役,平均年龄40年。
2023年夏威夷毛伊岛大火造成上百人遇难,调查认定起火源于倒下的电线。欧洲电网的平均年龄也超过50年。
欧美的电网升级大多是修修补补、给老设备续命;中国做的是一次系统性重建,从电源、输电、配电到调度,整条链路都要适应新能源、AI算力和电动汽车。当然,这条路并不好走。
5万亿元主要来自三块:国家电网、南方电网自筹一部分,政策性银行贷款一部分,再引入一部分社会资本。地方电网的历史债务怎么消化,储能什么时候降到平价,新型电力系统的技术标准怎么定,这些都还没有现成答案,只能边干边解决。
新电网除了要“更多的电”,更需要“稳定的电”。风电看天,光伏看太阳,水电要看来水多少,枯水期和丰水期差别很大。
有没有一种电源,能像时刻表一样准时?其实有,它就藏在海里,叫潮流能。
潮水涨落由月球和太阳的引力决定,什么时候涨、什么时候落,几年后的时间都能提前算出来,这一点风电比不上。海水密度是空气的八百多倍,同样的流速下,潮流能的能量密度可以达到风能的四倍以上。
浙江舟山就有这样的条件:舟山海域可开发的潮流能占全国一半以上,一些水道常年流速超过每秒2.5米,部分峡口超过每秒4米。舟山秀山岛外海的LHD潮流能电站,2016年8月26日并入国家电网,到现在已经运行了十年。
截至2025年9月底,累计上网电量超过819万千瓦时。这个数字放到全国发电量里确实不起眼,但潮流能最难的就是“活下来”。
海水会腐蚀金属,藤壶和贝类会附着在叶片上;机组在海底,一次检修动辄要花上百万元。英国MeyGen项目的运维成本一直很高,扩张速度慢于预期;加拿大芬迪湾流速比舟山还急,有些机组损坏后只能拖回岸上修。
舟山能走通,很大程度上靠的还是电网。潮水一天两涨两落,机组出力会出现“四峰四谷”,舟山用全功率变流技术让机组跟踪电网的电压和频率;2014年建成的五端柔性直流输电工程,也为海岛新能源接入打下了基础。
之后,项目拿到每千瓦时2.58元的上网电价,潮流能从科研样机变成按度计价、按合同供电的正式电源。成本也降得很快:第一代机组的度电成本高达106元;2022年2月下海的第四代“奋进号”单机容量1.6兆瓦,是当时全球单机容量最大的潮流能机组,度电成本降到1元左右。
2025年10月22日,首届海洋潮流能发展大会在舟山岱山召开,会上签约了百兆瓦级潮流能规模化利用项目。项目由国家电投浙江公司和杭州林东新能源联合投资,总装机100兆瓦,一期计划在官山岛周边海域布置20台2.5兆瓦机组,投资18.3亿元。
企业预计,项目建成后度电成本有望降到3毛钱以内。能不能做到,还要看实际运行,但方向已经很清楚:潮流能和海上风电、储能一起运行,用潮水的规律性弥补风的不确定性。
这5万亿元最终会落到普通人身上。电价方面,前期基建和储能投入会增加成本,但规模效应会摊薄长期费用,规划原文写的是“努力降低全社会用电成本”。
产业方面,电网投资带动的上下游产业链规模可超过10万亿元,基建、设备制造、运维等领域都会有实实在在的岗位。充电方面,4000万个充电桩铺开,再加上车网互动技术,车停在车位上就能帮电网调峰,还能赚点电费差价。
《道德经》说:“九层之台,起于累土。”特高压、配电网、智能调度,再加上海里这股按时涨落的潮流,都在一层层垒土。垒起来的,既是中国未来的能源底座,也是中国新经济的路权。