【作者: Kirsten Westphal, etc;翻译:慧诺;来源:欧亚系统科学研究会;转自:扑克投资家《最被低估的一项全球关键基建!一文梳理欧亚大陆电网互联的关键要素》2023.08】
导读
从“越南电荒”开始,电力传输与电网互联开始得到关注。事实上,在国际范围内,电网互通互联已经经历了相当长时间的发展,并形成了一定的格局。电网、电力一方面是可以被定价的商品,一方面又是重要的基础设施,与国家安全密切相联,因此事实上具有相当重要的地缘政治意义,也是一个重要的博弈空间。本文梳理了欧亚大陆电网互联的关键要素和地缘现状,铺展了一张较为清晰的电网地缘图景。
本文指出:电网互联的关键问题,更关键的在于网络、市场、透明度、数据交换等制度和运营方面。欧亚大陆总体来看,欧盟和俄罗斯等传统的“电力中心”依然重要,但新的“中心”如中国、印度、土耳其、伊朗等也在崛起,并在相互角逐影响力。欧盟的存在为协调欧洲电力市场一体化提供了便利,但真正整合,并将周边区域纳入到欧洲电力供应网络内仍然存在各种障碍。俄罗斯在传统势力范围内的技术、管理影响力依然强大,并有意维持自身的主导地位。与二者不同,中国选择推动关键地区的电力基础设施建设,进而实现电网一体化和区域整合进程,并未展现出对各大次区域强力的技术控制、监管欲望,但中心地位已经开始显现。另外,印度在南亚区域,伊朗、土耳其等在地中海区域,也在逐渐崛起为新的中心。随着技术发展,电网可以通过海洋进行联通,金融、技术、监管能力等在电网建设、运营方面也占据非常重要的地位,因此,电网越来越容易受到外部力量的影响,美国也在不断尝试渗透进入欧洲、中亚等区域电网中。一方面,电网联通建立了包容、平等、开放的政治空间;另一方面,它也可以成为政治制度的堡垒。欧亚系统科学研究会特编发此文,供读者参考。
▲ 欧亚大陆夜间灯光地图。图源:NASA官网
01、问题背景
电力的地缘政治意义历来被低估,但随着全球的绿色能源转型及可再生能源规模的扩大,电网的重要性和发展势头日益增强。
本文研究的欧亚大陆地区呈现出特殊的动态变化。以“联网线路”(即连接电网的跨境输电线路)和“一体化电网”为形态的新型电力基础设施,正在重新定义“中心-边缘”的关系,进而再造地缘政治空间。除了俄罗斯和欧盟这两个老的“电力中心”之外,包括中国、土耳其、伊朗和印度在内的新“电力中心”正在崛起。这些国家的电力网络还不像欧洲和前苏联部分地区的网络那样密集互联,但联网线路现在正指向它们。因此,地中海东部、黑海和里海地区以及中亚等曾经的“电力边缘地区”已快速成为大国政经博弈的新场地。
电力与电网紧密相连。电力几乎以光速移动,并在相互连接的电网中连接远方的点,跨越广阔的空间。电网(“基础设施”)长期塑造着区域,形成了独特的地形地貌,反映出地理区域内经济和社会生活的组织结构。电力系统是任何现代经济的支柱,而电网则是重要的基础设施。
电网、空间和地缘政治力量这三个因素之间的相互作用值得密切关注。基础设施网络创造了技术政治和经济的势力范围。此外,由于电力空间超越了国界,跨越了法律管辖范围,因此使地缘政治力量得以扩散。如何保障电网的稳健性和弹性,也直接影响各国能否对外投射实力以及抵御外部影响。
02、地缘政治与电网
能源变革对地缘政治的影响相当大。然而,由于分析的重点历来集中在石油和天然气上,电力的重要性仍被低估。欧洲外交政策界应更多地关注电力问题,这至少有三个原因:首先,随着全球范围内电气化(electrification)趋势的不断加强,电力在能源结构中所占的比例将会增加。据研究公司BloombergNEF估计,到2050年,电力需求将增加60%。其次,国际电力互联不断增加,电力传输距离越来越远,效率越来越高。在这种情况下,电力互联的出现主要是政治决策的结果,这与石油和天然气不同,后者的贸易联系是由油气田的地理位置和地质决定的。第三个原因是,电网和互联线路正在对能源部门的新动态做出反应,即化石燃料发电厂正在关闭,可再生能源占比正在扩大。
电网是一个有价值的分析主题;它不仅是繁荣和增长的基本前提,而且还影响着现代经济的战略行动能力。本研究探讨了电力项目的商业、发展战略和地缘政治影响。曾有学者指出,任何电力互联都是基于有意识的政治选择,而且至少在理论上存在地缘政治选择自由;而在事实上,跨国基础设施其实强化了国家间不对称关系的程度,建设基础设施使外部势力有机会在第三国境内开辟和重组空间,进而改变和塑造他国内部的经济和社会。
(一)现代电力系统:概念框架
在电力系统中,各国的电力互联往往通过节点(跨境互联点)的跨境输电线路(互联器)实现。电力通过电网进行传输,电压一般为220或380千伏(kV)或更高,在很少的情况下为110千伏。与石油或天然气不同,电力互联没有不对称的国家间进出口关系;相反,电力几乎以光速双向流动。
尽管有这些物理特性,电力系统仍可能出现不同类型的脆弱性,其取决于在没有互联的情况下,每个单独电网内的电力供应能否(以及在多大程度上)保持稳健和弹性。因此,连接两个电网的联网线路可能会带来地缘政治风险,并被滥用为一种“政治讹诈”。
当联网线路将国家电网甚至超区域电网连接起来时,必须考虑到基础设施、电压和频率方面的差异。例如,电网可以“背靠背”(B2B)的方式连接,即通过高压直流线路(HVDC)实现短路耦合。此外,高压直流线路还可将一国境内的各点与其电网连接起来。
过去的综合电网是在一国范围内建设并同步运行,并根据居住区和经济活动进行网状布局,即通过越来越多的输配电网线路和环形连接进行连接。简单地说,电网的网状结构越紧密,电网内的供电状况和稳定性就越好。
当电压和频率相匹配时,电网被称为“同步电网”(Synchronised electricity grid)。同步电网创造了一个以“电力命运共同体”——各国将在其中分享到同样的机会和风险,也拥有同样的权利和义务。同步电网也相对更均匀地实现了地缘政治中经典的“均势理论”。因此,实现电网的“同步化”(synchronisation)比通过点对点高压直流线路进行的简单互联(interconnection)还要更进一步。
(二)中心与边缘:欧亚大陆的电力空间格局
“一体化电网”形态的基础设施,决定了两个或多个(电力)中心之间、中心与边缘之间的政治和社会经济关系。
“中心”的定义是:基础设施和工业密集的空间(包括超出单一国家影响范围的空间),其特点是经济和社会交易密度高、规范-政治同质性强、外部地缘政治力量的渗透程度低。相比之下,“边缘”地区的特点是基础设施落后、工业化程度低、社会经济条件多变、政治重心薄弱或不存在、外部地缘政治力量的渗透程度高以及离心力强。中心和边缘地区可以通过多种方式联系起来:一个中心可以与其外围的多个区域相连;两个或更多的中心可以通过一个共同的外围空间相互连接。不同的“中心-边缘”组合反映了不同的地缘经济力量关系和地缘政治预测。
“联网线路”和“一体化电网”还作为各国交往的载体,塑造着中心与边缘的关系。本研究侧重于欧亚大陆地区的主要宏观区域:欧洲(包括欧盟及其东部、南部和东南部邻近地区,以及中东和北非),以及亚洲(包括中亚、南亚、东南亚和东北亚次区域)。
▲ 图1:中国的“全球电力互联倡议”
从欧亚大陆的电网格局具有特殊的动态特征。一方面,已经存在三个国际电力联盟和电力中心,即欧盟、俄罗斯和中国。另一方面,新的联网线路和电网正在开发中,伊朗、土耳其和印度等新的电力中心也越来越积极地参与跨境电力基础设施的建设。欧洲、欧亚大陆间、亚洲三个宏观区域的电力一体化趋势呈现出新的特点:随着新电力中心的出现,过去的从边缘空间正在转变为互联空间。因此,旧空间的边界正在模糊,而新的大空间正在形成。因此,大陆中心和海洋边缘的旧地缘政治对立正在明显消退。同时,中心和边缘地区与其说是由地理因素决定的,不如说是由基础设施的密集程度、以及政治经济社会因素决定的。
03、欧洲及其周边地区的互联与同步
(一)欧盟:基础设施互联与电力市场一体化
欧洲大陆电网(“欧洲大陆同步区”CESA,前身为“电力传输协调联盟”UCTE)是欧盟和欧洲其他地区的“电力中心”。其他区域同步互联电网通过直流线路与之相连。其中最主要的是北欧电网(NORDEL),由挪威、瑞典、芬兰、丹麦东部和冰岛(以岛屿模式自主运行)组成,此外大陆电网还与英国和爱尔兰的电网互联(见图2)。波罗的海电网仍然是后苏联电网(俄罗斯综合电力系统/统一电力系统,IPS/UPS)的一部分,并且组成白俄罗斯、俄罗斯、爱沙尼亚、拉脱维亚和立陶宛(统称BRELL)的环形电网。芬兰作为NORDEL的一部分,也与IPS/UPS通过直流短路背靠背连接。
▲ 图2:欧洲五大同步电网区域与五个地区安全协调员。
1958年,瑞士、奥地利、法国、比荷卢三国和德国的同步电网装机容量达到32千兆瓦。随后,葡萄牙、西班牙和意大利相继加入,直至20世纪70年代中期;在20世纪90年代和2000年后的头十年,中欧CENTREL电网的新成员国也相继加入。最近,西巴尔干国家和“布尔什滕电力岛”(乌克兰西部布尔什滕发电厂及其变电站周围的一个地区)也被纳入其中。到2013年,欧洲电网已覆盖26个国家,总装机容量达430千兆瓦。
高效的超国家电力网络与以安全和主权为导向的国家供电规划之间存在矛盾,造就了欧洲独特的电网分布结构。
在过去二十年里,完成统一电力市场的建设一直是欧盟的指导原则,也由此在2015年推出了《能源联盟战略》(Energy Union Strategy)。欧盟的《共同体法》(Acquis Communautaire)决定了能源政策。根据《欧盟运作条约》(Treatyonthe Functioning of the European Union)第194条,欧盟及其成员国共享能源政策权限,而成员国保留对能源组合的国家主权。超国家机构和政府间机构并存,它们形成了布鲁塞尔与成员国之间的纵向权力关系及其横向对应关系。
欧盟能源政策的特点之一是国家监管机构和网络运营商并存,其中大部分是在欧盟内部市场法规出台后才成立的。欧盟2009年的“第三内部市场一揽子计划”(Third Internal Market Package)设立了新机构:“欧洲电力传输系统运营商网络”(ENTSO-E)和“能源监管机构合作署”(ACER)。此外,各国的监管机构还共同成立了“欧洲能源监管机构理事会”(CEER),涉及ACER职权范围之外的所有问题,如消费者保护、终端用户市场监管、可再生能源推广和国际合作。
这也清楚地表明,电网是技术政治的空间,必须通过组织间的合作并使之制度化,以确保电网的安全运行。诚然,欧盟成员国在能源转型、电力批发、终端消费市场等各方面的发展速度各不相同。然而,欧盟的政治结构使其能够实现紧密、同步的电力互联和广泛的市场一体化。
自冷战结束以来,欧洲的互联互通一直是一个问题,最近,跨欧洲能源网(TEN-E)成为网络规划的一部分。最初,其目的是将欧洲周边地区甚至现有的“能源(联通)岛”与欧盟中心地区更紧密连接起来,此后又增加了所谓“共同利益项目”(PCI)和“连接欧洲基金”——到2020年,与邻国跨境互联点的交换容量将增加到各国发电装机容量的10%。随后,2019年“清洁能源一揽子计划”设定了到2030年将实际交换容量提高到15%的目标,到2025年底70%的跨境(或更准确地说,跨价格区)管道容量将逐步释放,用于欧洲电力交易。欧盟内部的互联互通既包括运营和安全方面,也包括交易方面。
欧洲电力市场的平稳运行需要一体化电网与明确的市场机制之间紧密、交织的互动。一系列的欧洲内部市场指令在物理电网层之上设置了技术运营层、监管层和“虚拟”交易层。在现有完善的电网基础设施上,欧盟可以制定新的规则:将发电和配电从电网中分离出来;电网可以无歧视地向第三方开放;地区和特许垄断被解除。在许多情况下,电力公司逐步私有化,市政当局和国家的股份被出售。最终,市场范式的重要性超过了供应安全范式。
欧盟希望使电网和市场日益趋于一致,让市场对输电拥堵和发电瓶颈发出信号。然而,即便是欧洲大陆同步电网的一体化进程,仍有很长的路要走。在欧洲大陆电网所覆盖的区域内,存在着不同的市场区域(电力竞价区),在这些区域内,电力以统一的批发价格进行交易。在技术监管方面,这意味着无需预订输电容量。这些市场区往往与欧盟成员国的国界相吻合,但并非总是如此——欧洲大陆现在有26个市场区(不包括爱尔兰、英国、瑞典、芬兰和挪威)。
在2019年的“清洁能源一揽子计划”中,欧盟计划建立十个“容量计算区”,以推进市场一体化。其目的是将内部交易从日前交易扩大到日内交易,并最终将市场区域相继连接或合并。价格形成区域和机制仍在讨论之中,因为现有区域无法在有实际输电瓶颈和需要扩建基础设施的地方提供明确的价格信号,而节点定价系统则可以弥补这一不足。
(二)南欧:连接亚非的重要通道
地缘政治因素既是电网扩张的动力,也是障碍(见图3)。苏联解体后,“欧洲共同家园”的想法曾一度盛行,激发了从里斯本到海参崴的大规模互联计划。然而,随着欧盟的扩大,人们的注意力发生了转移。能源网络和市场成为拉近入盟候选国与欧盟关系、稳定周边地区、促进可再生能源发展的重要工具。
▲ 图3:欧洲地区主要电网及跨境互联线路
地中海北面与欧盟和土耳其接壤,南面与非洲马格里布地区接壤,东南面与阿拉伯的马什里克地区接壤,这是一个能源空间不断变化和流动的典型例子。电力互联有助于重新绘制该地区的地图。地中海西部的跨国联网线路从北非一直延伸到欧盟,而地中海东部地区在地缘政治上却更具流动性——土耳其、希腊、利比亚和塞浦路斯在海洋边界、主权问题和势力范围上相互竞争,也让该地区更容易受到外国势力的影响。
(1)连接北非
2007年欧盟制定了综合气候和能源政策后,地中海地区的电网扩张得到了大力推动。由于欧盟内部的可用土地有限,从北非进口可再生能源电力变得更具吸引力,在沙漠中生产绿色电力并将其出口到欧洲的想法再次引起了政治和经济方面的关注,而“沙漠技术工业倡议”(DII)也在2009年成立。DII致力于推动可再生能源生产的可行性、可再生能源的使用和出口潜力,以及覆盖欧洲、中东和北非的电网建设。进口可再生能源以实现欧盟电力结构脱碳的愿望,是发展欧盟-中东和北非电网计划背后的主要驱动力。
然而,北非内部的分歧和不和给双区域伙伴关系带来了很高的政治障碍,从一开始就阻碍了环地中海能源圈计划的实施;“阿拉伯之春”后,北非进入一个严重的政治和社会动荡时期。此外,欧洲内部的零和博弈思维,也导致了欧盟-中东和北非一体化电网的宏伟构想的失败。在欧盟内部,尤其是西班牙、法国和德国之间,各国更重视自主开发可再生能源产能,因而难以发展出具有政治吸引力的商业模式或最佳的合作框架。
此外,从北非沙漠向欧洲出口可再生能源还有另一个巨大障碍:北非国家本身对能源的需求迅速增长。在DII的第一阶段,事实上会增加欧洲向北非的电力出口,进而加强了对意大利燃煤发电厂的需求。
不过,在项目层面,北非的可再生能源发电产能不断扩大,这在摩洛哥尤其突出。如今,欧盟和北非在绿色发电和化工领域开展密切合作的理念正在复兴。1997年,两条700兆瓦(MW)的海底电缆连接了摩洛哥和西班牙。此后,摩洛哥、突尼斯和阿尔及利亚一直与ENTSO-E实现了电网同步。到2026年,摩洛哥和西班牙之间将铺设第三条海底电缆。总体而言,在马格里布地区与欧洲之间,更多联网线路正在规划和建设之中。
(2)连接东地中海
与此同时,东地中海的地缘政治局势也在很大程度上影响着电网互联的关系。能源互联不仅欧洲联盟的重要体现,也是欧盟加强与边缘地区联系的工具。然而,在西巴尔干半岛国家实现电网互联和同步化、欧洲建立通往希腊的电力桥梁的过程中,土耳其的重要性也在凸显。
具体而言,土欧电网同步化的进程始于2005年,并在2015年完成。如今,土欧双方仍处于电网同步但粗放管理的局面,土耳其电网运营商TEİAŞ在ENTSO-E中的观察员地位已经被搁置。虽然土耳其与希腊(一条400千伏)和保加利亚(两条,各400千伏)有联网线路,但与欧盟的电力贸易仍然有限。土耳其还通过直流短路联网线路与叙利亚、伊拉克、伊朗、纳希切万(阿塞拜疆的一块飞地)、亚美尼亚和格鲁吉亚相连。
东地中海的局势尤为微妙。希腊、塞浦路斯和土耳其以及其他邻国在势力范围、边界划分和资源问题上的冲突随时可能升级。这一再吸引着地区大国以及地区外大国(即美俄)的参与,它们不仅要施加影响,还要确定互联互通的途径。
连接塞浦路斯这个“能源(联通)岛”和东南欧的一个重要项目是“欧非联网线路”。这条海底电缆将连接伊拉克利翁(克里特岛)、科菲努(塞浦路斯)和达米埃塔(埃及),容量为2千兆瓦,电压为500千伏。此外,欧亚联网线路还将伊拉克利翁、科菲努和哈德拉市(以色列)连接起来,这也是以色列实现国际一体化的重要基石。欧亚互连网计划于2023年12月投入运行。相比之下,连接利比亚和希腊的初步计划已被搁置。
如今,地区外行为体对地中海互联互通的影响逐渐增强。例如,基于技术规范和标准、硬软件等现代设备及其组件,中国已成为东地中海地区电力系统的重要供应商;此外,中国国家电网还持有希腊网络运营商Admie等公司的股份,而网络运营商在网络运营、扩展和现代化方面发挥着关键作用。下一步,中国企业还希望收购阿里阿德涅互联公司的股份,其连接克里特岛、雅典和阿提卡地区的电网。
展望未来,特别是着眼于跨行业互联互通,从非洲和欧洲的未来运输走廊和商品链正在形成,其中摩洛哥、阿尔及利亚和埃及将成为通往欧洲的门户。这些走廊将把港口、公路、铁路以及商品供应链结合起来,还将深入非洲大陆。伴随着电气化的发展,这些走廊的两侧必将是电网线路。这个围绕地中海形成的亚非欧椭圆地带,既包括又超越欧盟东部和南部的近邻,将在地缘政治和经济对欧盟产生重大影响。
(二)东欧:从“欧洲共同家园”到“先入会再用电”
东欧历史提供了一个更加清晰的例子,说明地缘政治对电网的重要性。在这里,电网作为安全、福利以及权力的重要基础设施,其核心作用随着时间的推移而逐渐显现。
(1)波罗的海地区
2004年欧盟东扩后,新加入欧盟的波罗的海成员国认为,如果继续保持苏联遗留下来的在IPS/UPS、保持与俄罗斯和白俄罗斯的同步互联,将会威胁其主权和电力供应。在1999年,爱沙尼亚和拉脱维亚曾与白俄罗斯和俄罗斯签署了BRELL协议,立陶宛也于2001年加入;当时它们没有与欧洲大陆电网或NORDEL电网连接。从那时起,立陶宛作为“能源岛”的地位,及其对俄罗斯阵营的依赖,就一直是重要问题。
因此,欧盟在“波罗的海能源市场互联计划”(BEMIP)框架内,制定了共同利益项目(PCI),以改善与波罗的海国家的天然气和电力连接,其中就规划了与IPS/UPS脱网后与ENTSO-E同步的步骤。显然,这将对波罗的海三国的电力系统带来挑战,因为俄罗斯和白俄罗斯目前仍在频率和电压稳定以及电力交易方面发挥着重要作用。
如今,波罗的海国家已经通过三条电力走廊与欧盟在海陆上实现连接。此外,波兰与立陶宛还将在海底建造一条名为Harmony Link的直接高压直流线路。2019年5月欧盟、波兰和波罗的海三国签署了“互联协议”,并就技术条件达成一致,并在同年6月签署了政治路线图,进一步设想电网的扩展和现代化,以便在2025年之前完成与ENTSO-E的同步。
随着地缘政治局势的变化,波罗的海国家最终坚定选择接入欧洲大陆电网。然而,除基础设施建设外,信息技术安全和发电能力方面的重大挑战依然存在。波罗的海国家缺乏自己的发电能力,特别是因为爱沙尼亚出于气候政策的考虑,必须逐步停止基于页岩油气的火力发电厂。
随着波罗的海国家与BRELL脱钩,欧盟和俄罗斯/白俄罗斯的市场交易也将重新组织,周边地区的经济和社会也将受到巨大影响,特别是俄罗斯的飞地加里宁格勒。根据合同,俄罗斯通过立陶宛向加里宁格勒的电力异步输送只能持续到2025年。对此,莫斯科已作出安排,借助三座新的天然气和蒸汽发电厂以及一座燃煤发电厂,使其实现自给自足;与此同时,波罗的海国家担心俄罗斯可能会提前终止BRELL合同。
脱钩造成周边地区的电力资产(特别是核电站投资)的大幅贬值,在俄罗斯和白俄罗斯都已成为一个问题。例如,白俄罗斯的奥斯特罗韦茨核电站已经投入运营,但随着波罗的海实现与欧洲大陆电网的同步化,明斯克即将失去重要的电力出口市场。
(2)乌克兰和摩尔多瓦
在东欧的第二个同步化项目涉及乌克兰和摩尔多瓦,并且基本埋葬了当年里斯本到海参崴的“电力共同体”愿景。
欧盟和乌克兰曾在2005年12月1日签署确认了第一份能源合作谅解备忘录,并于2016年再次确认。在此框架内开启双边谈判,旨在实现欧盟和乌克兰能源市场的“全面一体化”。如今,乌克兰与欧盟的电网连接有八条联网线路:两条与波兰连接,一条与斯洛伐克连接,两条与罗马尼亚连接,四条与匈牙利连接。
据估计,欧乌电网同步将耗资3.57亿欧元,分阶段完成。2017年6月,Ukrenergo(乌克兰)和Moldelectrica(摩尔多瓦)的电网运营商与ENTSO-E签署了互联协议。该协议规定了Ukrenergo计划最迟于2023年实现与大陆电网互联的技术目标,如有必要,将于2023年或2026年实施。然而,ENTSO-E内部对此尚未达成一致意见。
同步化的时间不仅取决于技术和运行状况,还必须澄清一些与安全和地缘政治因素密切相关的问题。2020-21年冬季,当乌克兰核电站因技术检修而停运时,白俄罗斯和俄罗斯都为维护电压和频率提供了大量电力。实际上,自2015年以来,俄罗斯和乌克兰之间除了维持电网同步所必须的电力外,没有进行任何电力交易。由于乌克兰电网的困难局面,必须同步推进过程中的“孤岛模式”阶段(在此期间乌克兰电网将独自运行)限制在尽可能短的时间内。
在政治上,基辅更倾向于通过交流连接实现同步。专业人士指出,乌克兰电力系统的设计并不适合这种运行方式,如果其中一个典型的大型发电厂(无论是核电厂还是燃煤发电厂)发生故障,都将造成致命后果。
此外,欧盟与摩尔多瓦的并行同步也有其缺陷。该国严重依赖位于德涅斯特河左岸分离共和国的Moldovskaya GRES发电厂,而这座发电能力为2.5千兆瓦的大型发电厂隶属于俄罗斯公司Inter RAO,其不仅确保了摩尔多瓦大部分的电力供应,而且还向乌克兰和罗马尼亚供电。
上述实例都证明,同步化进程远远超出了物理互联问题。更大的障碍不在技术,而是网络运行、市场、透明度和数据交换等制度和运行方面。虽然乌克兰和摩尔多瓦都是欧洲能源共同体的成员,但若要真正采用这套复杂的规则,还需要进行深入的结构改革。此外,与欧洲电力系统接轨,不仅需要确保电网能够运行,还要维持电力市场的运行。在这方面,乌克兰和摩尔多瓦仍面临显著的挑战——尤其是乌克兰,其主权电力供应的独立性和主权不仅受到与IPS/UPS同步电网运行的限制,而且容易受到该国寡头不透明交易的操控。
04、亚洲的电力基础设施的互联与同步
(一)欧亚经济联盟电力市场:俄罗斯的新尝试俄罗斯在中亚和南高加索地区仍占据重要地位,但已不再是独占地位。
俄罗斯正试图通过建立欧亚经济联盟(EAEU)电力市场,以及通过现有的基础设施连接和电网同步来实现技术和监管的趋同。具体而言,俄罗斯的目标是抵消其在这两个地区影响力的损失,并对该地区内外越来越多的电网重新整合尝试做出回应。俄罗斯的经济利益在此也起到了推动作用,希望能为其剩余电力开拓中东和亚洲的新市场。然而,它面临着来自当地行动者的阻力和外部行动者日益增长的影响力。俄罗斯早已不再是这两个地区唯一的政治和技术监管推动者。
诚然,相比俄罗斯,其他电力中心在该地区的互联程度仍很不发达。然而,中亚和南高加索地区开始逐渐无法抵挡其他中心的拉力,因为它们都有各自的一体化倡议、势力范围和空间概念。自2014年欧亚经济联盟成立以来,俄罗斯一直在努力抵制电力部门的解体趋势。
在基础设施方面,俄罗斯的不间断供电系统与“中亚电力系统”(CAPS)以及IPS/UPS系统下的格鲁吉亚和阿塞拜疆电网保持互联,从而与它们同步运行。俄罗斯UPS调节着整个独立国家联合体(CIS)地区的电网频率,而中亚地区的埃基巴斯图兹-希姆肯特-内哈萨克南北线路则是俄罗斯影响的重要来源,因为这是唯一一条可以吸收或补偿CIS可能出现的电网频率波动的线路。
因此,尽管独联体电力理事会(CIS Electric Power Council)等机构可以各成员国范围内进行电力调度规划,但俄罗斯对这两个基础设施空间仍保持着剩余的技术影响力(见图4)。
▲ 图4:欧亚大陆之间的电网互联线路
俄罗斯正试图从长远角度为中亚的EAEU成员国哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦提供一个外部监管-制度框架和一个自由化的市场,对南高加索地区的亚美尼亚也是如此。EAEU计划在2025年之前建立一个共同的电力市场。然而,这一市场和法律监管空间与这两个地区的基础设施空间(地区电网)并不一致。莫斯科在努力发展相关地区的电网一体化,以确保未来能够向土耳其、伊朗以及中国和印度出口本国电力。
然而,俄罗斯的计划却屡屡遭遇地区阻力:俄罗斯过于突出自身地位遭致各国反对,并且该地区各国电力市场在结构、绩效和组织方面并不协调。此外,中国、土耳其和伊朗等外部参与者也更多地提出了各自的一体化倡议,在中亚和南高加索地区与俄罗斯形成竞争态势。
(二)中亚:“各打算盘”的电网一体化
对中亚国家而言,地缘政治动机依然是该地区扩大可再生能源生产和消费、区域电网一体化进程的重要驱动因素。
目前,中亚地区的同步电网只连接了哈萨克斯坦南部、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦的电网。其中,乌兹别克斯坦是该地区最大的电力生产和电力消费国(自2000年以来增长了30%以上),其拥有相对发达且网状结构紧密的国家电网。由于其中心地理位置和现有的基础设施,乌兹别克斯坦还与塔吉克斯坦和土库曼斯坦的CAPS电网相连,将来还可能与阿富汗相连。
全面重启CAPS,将是该地区电网一体化的重要第一步。然而,市场份额、电力出口和地区领导权等潜在利益冲突仍在抵消这一积极的发展,三个因素值得关注:首先,该地区电网在大坝、蓄水和商业发电的一体化运作方面仍然缺乏共同的技术标准;其次,没有更高级别的区域机构实现跨国市场和技术协调,也没有任何机构来推动建立法律监管和市场空间;第三,该地区各国的利益冲突将在跨国电力协作中更直接体现出来(如中亚-南亚CASA-1000项目框架的落地)。
该地区各国薄弱的技术监管合作及利益冲突是如此明显,也为外部势力的力量投射创造了条件。例如,美国始终支持CASA-1000等项目,不仅通过美国国际开发署等机构搭建“协调平台”,并且通过世界银行和亚洲开发银行提供技术和资金支持。美国的目标有两个:通过将阿富汗与中亚连接起来来稳定阿富汗局势,以及遏制俄罗斯和中国在地区的影响力。欧盟也通过其“绿色新政”扩大了与该地区的合作,主要是推动可再生能源的发展。
然而,美国和欧盟对该地区一体化进程的影响力仍然很小;这些进程更加依赖俄罗斯、中国、伊朗这些近邻的倡议。其中,中国的提出的“全球能源互联网”(GEI)和“一带一路”倡议对中亚的影响尤其深远——通过建设高压直流输电线路,中亚地区可在三条可能的东西电力走廊中的两条上成为连接中国和欧洲电力市场的重要中转桥梁。同时,中亚地区的太阳能、风能和水力发电潜力将使其成为中国中部和东部省份的主要电力供应地。这将使中国市场成为中亚电力流动和电网的新重心。
当前,在中国西部与中亚之间建设联网线路和高压直流线路的计划仍处于早期阶段,目前该地区与中国还未实现联网。不过,中国正在与哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦讨论建设三条高压直流线路,作为连接中国与中亚和欧洲电网的大型GEI计划的一部分。中国公司还参与了该地区国家电力线路的建设,特别是吉尔吉斯斯坦的南北电力连接线,以及跨地区电力联网的建设,如乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦之间电力联网的升级和重新启动。此外,过去十年来,中国公司在哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦的水电站和大坝建设领域的投资不断增加。不过,与俄罗斯或欧盟不同,中国对该地区的技术监管融合似乎并无明确兴趣。
在中亚的西南部,伊朗是一个经常被忽视但却日益重要的电力行业参与者。近年来,伊朗的发电厂装机容量大幅增加了9.6千兆瓦,到2019年底/2020年初,装机容量将达到82.7千兆瓦。伊朗计划出口更多的电力,成为一个主要的电力出口国,并以此成为中东、高加索、东南亚和中亚的电力枢纽。
在中亚,土库曼斯坦自2004年起与伊朗电网联网。自2003年起,土库曼斯坦的电网与伊朗的电网同步运行,两国通过联网线路进行电力贸易。2018年以来,另一条高压输电线路正在建设中,以大幅增加对伊朗的电力出口。不过,正在商讨中的土库曼斯坦与乌兹别克(进而中亚)电网的重新同步化,将导致土库曼斯坦与伊朗不再同步。不过,土库曼斯坦仍将通过直流耦合与伊朗相连,这也将使土库曼斯坦成为电力过境桥梁,并帮助伊朗能够继续与中亚交换电力。
(三)南亚:印度作为次区域电网互联的起点
印度已成为南亚地区新的权力中心,并通过各种双边和多边合作以推进更多地区电网一体化进程。除巴基斯坦外,所有南亚国家都通过双边联网线路与印度的电网相连。印度的目标是在该地区逐步发展出国际一体化电网,部分属于印度传统势力范围(尼泊尔,其次是巴基斯坦),部分属于中国影响范围(缅甸、柬埔寨)的边缘空间也将同时感受到来自两个中心的强烈引力(见图6)。
▲ 地图6:亚洲地区的主要电网与跨国联网线路
2010年代,印度、孟加拉国、不丹和尼泊尔之间的几条双边高压直流线路投入运营,为南亚双边关系的进一步发展提供了新的动力。一方面,相关国家(尤其是印度)的经济增长和电力需求推动电网一体化进程;另一方面,印度电力部分的改革也促进了发展——2016年和2019年,印度调整了其电力进出口准则,以鼓励跨境电力贸易。
在过去几年中,基于“金砖倡议”,中国在南亚的影响力也显著增强。这使印度产生了一种紧迫感,即在具有重要战略意义的领域加强地区基础设施、监管和机构联系,电网互联就是其中之一。而其关键就是印度-尼泊尔电力贸易,以及印度对尼泊尔电力系统的参与。
尼泊尔拥有巨大的水力发电潜力,并立志成为“南亚的电池”,但该国目前是一个电力净进口国,约一半的电力供应来自印度。由于执行缓慢,决策过程缓慢,有时甚至处于瘫痪状态,尼泊尔的水电发展受到阻碍。此外,尼泊尔电网薄弱,电力需求相对较低。2019年10月,尼-印双方签署了一项协议,计划建设一条新的跨境输电线路,随后实现尼泊尔和印度电网的同步。然而,该项目仍处于提案阶段,受阻于尚未解决的土地征用问题,以及背后更复杂的地缘政治博弈。例如,尼泊尔在与印度谈判的同时,还参与了与中国的跨境双电线路规划。
印度与孟加拉国的电网互联也占据特殊地位,有助于促进印度与东南亚国家建立全面的经济和战略关系,以巩固其地区大国的地位。具体而言,印度的电力供应有助于解决孟加拉国东部地区的电力短缺问题,而孟加拉国则确保重型项目设备和涡轮机能够从西孟加拉邦的霍尔迪亚港通过陆路和水路顺利运往帕拉塔纳。2018年9月,两国还同意以同步模式建设输电线路,以确保电力交换的顺利进行。结合尼泊尔和印度电网同步化的设想,这有望形成南亚首个多边同步电网。
同时,自2010年代中期以来,印度与不丹在水电领域的合作也达到了一个新的高度。双方就合资水电项目的开发达成了政府间协议,预计将新建几条跨境高压直流线路,帮助印度引进这个在喜马拉雅山上的国家拟建的多个水电项目的电力。虽然印度近期发电量一直处于盈余状态,甚至还向孟加拉国和尼泊尔出口了少量电力,但印度对不丹水电的需求预计还会增加。印度认为,这是其积极扩大风能和太阳能发电能力计划的重要组成部分,来自不丹的大量水电能提供满足电网稳定所需的大量平衡电力。
印度还非常重视跨地区的电网互联。自2014年印度发布“向东看/向东行”政策以来,东南亚国家(尤其是缅甸)已经获得了重要的战略地位。第一条印缅联网线路已于2016年投入使用。此外,在2020年10月,两国达成了进一步加强在能力建设、电力和能源方面的伙伴关系以及深化经贸关系的总协议。
与各种双边合作倡议并行的是,印度加强南亚电力系统内部及跨区域互联的努力也在加强。然而,在南亚区域合作联盟(SAARC)这一最大的地区论坛框架内,印度的主导作用更像是一种障碍。由于政治气候动荡不定,尤其是一些成员国(特别是印度、巴基斯坦和阿富汗)之间的政治关系紧张,南盟的许多决定从一开始就不具有约束力,而其固有的惰性也反映在电力部门。
相比之下,专门为经济和基础设施部门的合作而设计的小型合作形式则呈现出更有活力的发展态势。例如,成立于1996年的孟加拉国、不丹、印度、尼泊尔一体化倡议(BBIN)和成立于1997年的孟加拉湾多部门技术和经济合作倡议(BIMSTEC)都在2010年代末通过新启动的电网互联项目得以恢复。BIMSTEC还与南亚地区能源一体化倡议(SARI/EI)密切合作,该倡议由美国国际开发署(USAID)资助,旨在促进八个南亚国家的地区电网一体化和跨境能源贸易。
最后,2018年,印度总理莫迪宣布了另一项一体化倡议:一个太阳、一个世界、一个电网(OSOWOG)。该倡议旨在创建一个全球可再生能源资源互联生态系统,主要是太阳能。有评论认为,这似乎是印度对中国GEI的“绿色回应”,其概念也符合其“印度制造”的国家战略。如今,印度政府现已与世界银行签署了一份意向书,以开展OSOWOG初步可行性研究并着手实施;此外,OSOWOG也逐渐成为印度近年来与英国、欧盟、G7集团对话的重要内容。
(四)东亚:制度化但分散的电网基础设施空间
20世纪下半叶,亚洲仍被认为是冷战大国争夺权力和影响力的(海洋)边缘地带。然而,自21世纪初以来,这一地区发生了重大变化。前苏联在东南亚和东北亚盟国(如越南、朝鲜和蒙古)的基础设施建设中曾发挥了重要作用,但如今俄罗斯在这些次区域几乎没有影响力。然而,美国却一直保持其作为重要外部行为体的地位,尤其是通过国际金融机构等手段影响着为南亚和东南亚的基础设施发展。
20世纪末和21世纪初,中国在经济和政治上崛起为地区和大陆强国,这与其国家电网的扩展和一体化密切相关。自2010年代以来,中国一直在加强与周边国家的多部门互联互通。相比之下,其他拥有密电网空间的东北亚国家(韩国和日本)在促进亚洲地区电网一体化发展中发挥的作用微乎其微。
尽管具备东盟、大湄公河次区域组织、文莱达鲁萨兰国-印度尼西亚-马来西亚-菲律宾东东盟增长区等机构框架,该地区的互联互通几乎完全是通过双边基础进行推进。除越南和柬埔寨以同步模式运行电网外,东南亚各国的国家电网互不同步。总体而言,该地区仍然是一个分散的空间,没有明确的政治权力中心。
迄今为止,东南亚已有九条高压输电线:柬埔寨和越南之间、印度尼西亚和马来西亚之间、老挝和越南之间、马来西亚和新加坡之间、马来西亚和泰国之间以及泰国和柬埔寨之间。此外,还有16条输电线路正在规划中,所有线路都与2007年提出的“东盟电网”概念相关联。这一概念为各国提供了远景规划和广泛的监管框架,但联网线路的谈判和规划仍主要由各国政府及其国有公用事业公司完成。
尽管东南亚的基础设施整合多少处于“自生自灭”的状态,但中国正在为推动地区整合发挥日益突出的作用。在启动金砖倡议之前,中国已经是缅甸、老挝和越南最重要的贸易和投资伙伴之一,并且在当地发电产能方面进行了大量投资,主要是水电,也包括煤电和核电。如今,中国公司参与了所有东盟国家的发电项目,提供从规划设计到设备供应和施工的整个供应链,通常还包括运营和维护。例如,中国大力参与柬埔寨的电网建设,开发了柬埔寨的大部分输电线路,最新的输电线路已于2017年投入使用;在菲律宾,中国国家电网公司持有菲律宾国家电网公司(NGCP)40%的股份,该公司负责运营菲律宾的整个输电网络。
与印度一样,中国正在努力加强与东南亚次区域的电力基础设施的互联互通。不过,中国的执行效率比印度要高得多,这部分归功于中国与其南部邻国历来密切的政治和社会经济关系。除了与老挝的联网线路外,中国还有三条与缅甸的联网线路和五条与越南的联网线路。
在东北亚地区,双边电力贸易是通过俄罗斯和蒙古以及俄罗斯和中国之间各自的双边联网线路进行的,这些联网线路自苏联时期就已存在,并在2000年后的第一个十年中得到了扩建。然而,现有联网线路的容量较低,除了对蒙古的电力结构产生影响外,对该地区的能源平衡没有重大影响。
三十多年来,各种论坛一直在讨论东北亚的互联互通潜力。各国的研究机构与亚洲开发银行等国际组织合作,提出了许多区域和跨区域规模的双边、三边和多边互联建议。技术上最先进的倡议是亚洲超级电网(ASG)、东北亚电力系统互联(NAPSI)和东北亚能源互联(NEAEI)。三者的目标都是建立一个区域输电网,部分电力来自蒙古戈壁滩上多风、阳光充足的地区。然而,直到2010年代中期,由于历史上紧张的政治局势、缺乏制度框架以及需要首先整合国家电网等因素的影响,众多的互联愿景都没有走出学术讨论的范围。
总体而言,“大亚洲电网”仍然是围绕着几个中心的拼凑景观。它处于不断发展的状态。政治-监管空间仍由领土管辖权(即国界)界定,而跨境电力贸易主要在双边协议内进行。在技术操作层面,印度和中国这两个地区中心之间存在差异。印度追求与邻国的互联互通,将其作为本国基础设施空间的“自然”延伸,而虽然中国也参与了与蒙古和缅甸等近邻国家的联网线路建设,但更多的是投资于巴基斯坦、柬埔寨和尼泊尔等周边重要战略国家的电力基础设施建设。
05、结语
电网互联的地缘政治意义的其重要性在不断增加。欧亚大陆地区拥有高度动态的互联性,它通过电网向非洲、南亚和东南亚扩展。虽然欧洲与中国之间的“大陆桥”是互联互通的中心,但现代电网也能通过海洋地区进行拓展。
欧盟和俄罗斯等传统的“电力中心”依然重要,但新的“中心”如中国、印度、土耳其、伊朗等也在崛起,并在相互角逐影响力。在目前的格局下,欧洲大陆电力系统和同步区形成了一个高度一体化和极具吸引力的中心,但在大陆和海洋周边地区,融入的障碍十分明显。
与此相反,作为“一带一路”倡议的一部分,中国正在推动欧亚非的各大连接地区的基础设施建设,进而推动电网一体化和区域整合进程。但是,这些地区的基础设施密集程度水平仍然很低,制度和监管水平在很大程度上仍然以国家领土为单位,跨区域市场和贸易仍然欠发达。
在上述地区及东欧等苏联传统势力范围,俄罗斯在技术和管理方面的影响力依然强大,但已不再是地区电网一体化进程的唯一驱动力。中国、伊朗、土耳其、欧盟等,都能够通过技术政治和经济扩大其影响范围。它们在不同程度上通过规则、规范和标准的转让来实现这一目标。
最后,大亚洲地区出现了几个电力枢纽,其中最引人注目的是中国和印度。近年来,这些枢纽推动了区域基础设施空间的整合。不过,目前大亚洲的政治-监管仍以国家边界内的领土管辖权为界定标准,而第一批多边贸易协定才刚刚开始出现。
推动电网扩张的主要因素包括地缘政治利益、正在进行的能源转型、社会经济发展和电网稳定。中国以发展和电网稳定为由,合理地帮助他国扩建电厂和国家电网,但其选址也暗含其国家战略的思考。迄今为止,中美的大国博弈主要集中在其他领域,但可以预见的是,美国作为区域外和大陆外的大国,将越来越多地参与欧亚大陆的电力系统。事实上,美国已经在重大边境和桥梁地区——从西巴尔干半岛和南欧到黑海地区、中亚,再到南亚和东南亚——利用其金融、发展和监管杠杆来实现这一目标。
总的来看,电网互联带来的社会经济和政治后果已经非常明显。电网是现代经济的“剧本”:它们见证历史演变,自身也在不断变化;它们曾遵循用包容、平等、开放的理念以塑造政治空间,反映出工程师的创意和技术可能性,同样也是各个时期国家安全的重要载体。而归根结底,电网也可以被理解为政治制度的堡垒,列宁的著名口号“共产主义=苏维埃政权+电气化”就是最好的说明。
*文章原刊于German Institute for International and Security Affairs,由欧亚系统科学研究会组织编译,有删节。