非洲國家的電力系統整體較為薄弱，電力可及率低，但近年來發(fā)展十分迅速。北非五國已實現同步互聯，并與歐洲西部同步聯網，南部非洲各國也基本實現互聯。除南非最高電壓等級為765kV外，其余各國骨干電網電壓等級普遍以220、400kV為主。非洲已經成立五大區(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）。目前跨國聯網總體較為薄弱，電壓等級低，跨國電力交易集中在各電力池內部且交易規(guī)模很小，但近年來發(fā)展速度一再提高。本文對非洲電網進行簡介，分析非洲的經濟能源概況、電力供需情況和電網發(fā)展水平。
非洲電網初探
執(zhí)筆人：張玥、張巖、靳曉凌、韓新陽
國網能源院電網發(fā)展綜合研究所
一、經濟能源概況
2019年，非洲經濟總量接近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及其增長率如圖1所示。
圖1 2015-2019年非洲GDP及其增長率
（以2010年不變價美元計）
數據來源：World Bank。
經濟持續(xù)增長推動非洲地區(qū)能源消費總量繼續(xù)提高，同期能源強度持續(xù)下降。2019年，非洲能源消費總量為829.4Mtoe，增速為1.85%，能源強度下降至0.1255kgoe/美元（2015年價），增速為-1.19%。2015-2019年非洲地區(qū)能源消費總量、強度情況如圖2所示。
圖2 2015-2019年非洲地區(qū)能源消費總量、強度情況
數據來源：Enerdata Energy Statistical Yearbook 2020
二、電力供需情況
非洲電源裝機容量較少，增長空間很大。2019年，非洲電源總裝機約1.7億kW，同比增長3%。其中水電裝機占比17.2%，火電裝機占比78.7%，風、光、生物質、地熱等非水可再生能源裝機占比約3%，核電裝機占比約1.1%。2015-2019年非洲地區(qū)電源結構如圖3所示。
圖3 2015-2019年非洲地區(qū)電源結構
注:2019年為預測數據
非洲發(fā)電量保持穩(wěn)步增長，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2.5%?；茉春退娬急容^大，分別占80.1%和15.1%，風電、光伏、地熱、生物質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)不同類型裝機發(fā)電量
注:2019年為預測數據
非洲用電量繼續(xù)保持平穩(wěn)增長。2019年，非洲用電量為7069億kW?h，同比增長3.6%，較上年降低1.7個百分點，北部非洲增長最快，同比增長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年為預測數據
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、電網發(fā)展水平
非洲已經成立五大區(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）：北部非洲五國電網已通過400/500kV交流實現互聯，并與歐洲和西亞聯網。摩洛哥與阿爾及利亞通過2回400kV和2回225kV線路互聯；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；突尼斯與利比亞通過3回225kV線路互聯；利比亞與埃及通過1回225kV線路互聯；埃及與蘇丹通過1回220kV線路互聯；埃及與約旦通過1回400kV線路互聯。跨洲聯網方面，摩洛哥與西班牙通過2回400kV交流互聯，埃及與約旦通過一回400kV交流互聯。
東部非洲電力池（EAPP）：東部非洲電網主網架主要采用400/220kV電壓等級，區(qū)內形成北、東、西三個同步電網。北部為蘇丹吉布提～埃塞俄比亞電網，東部為烏干達～肯尼亞～坦桑尼亞電網，西部為盧旺達～布隆迪～剛果（金）電網。
西部非洲電力池（WAPP）：西部非洲電網互聯較弱。塞內加爾、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；加納、多哥和貝寧通過1回161kV線路相聯；尼日爾和尼日利亞通過1回132kV線路相聯；加納、多哥、貝寧和尼日利亞通過1回330kV線路相聯。
中部非洲電力池（CAPP）：中部非洲各國電網之間基本沒有互聯，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線路聯接，剛果（金）東部有一小片配電網與東部非洲國家盧旺達和布隆迪相聯組成孤立運行的小區(qū)域電網。
南部非洲電力池（SAPP）：南部非洲電網發(fā)展非常不均衡，南非是整個地區(qū)最發(fā)達的國家，用電需求占比高達80%，其余國家電力基礎設施薄弱，電力普及率低。除安哥拉、馬拉維外，各國之間基本實現了132-400kV交流聯網。莫桑比克和南非間新建±533kV直流線路聯通；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。
專家介紹
張玥，碩士，國網能源院電網發(fā)展綜合研究所研究員。從事電網發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、能源互聯網等方面的研究。發(fā)表EI收錄文章20余篇，合作編著《國內外電網發(fā)展分析報告》3部，獲國家電網有限公司、國網能源院科技進步獎10余項。
張巖，電氣工程博士，國網能源院電網發(fā)展綜合研究所研究員。長期從事能源互聯網、電網規(guī)劃、電網安全評價等領域的研究咨詢工作，承擔20余項國家重點研發(fā)計劃項目、國家電網公司科技項目、管理咨詢項目等課題研究，多次獲得國家電網公司科技進步獎、國網能源院科技進步獎。參與編著多部國內外電網發(fā)展分析報告，發(fā)表EI、中文核心期刊文章20余篇。
靳曉凌，博士，國網能源院電網發(fā)展綜合研究所副所長，電網發(fā)展與管理決策支撐研究領域高級專家。多年從事電網發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、電網及重大工程評價、智能電網、能源互聯網、電網安全評價與風險管控等方面的研究。發(fā)表EI收錄文章20余篇，參編《智能電網技術》、《智能電力》等專著共9部，獲國家能源局軟科學研究優(yōu)秀成果獎二等獎，國家電網公司科學技術進步獎8項，國家電網公司管理咨詢優(yōu)秀成果獎7項。
韓新陽，碩士，國網能源院電網發(fā)展綜合研究所所長，能源電力發(fā)展與能源經濟研究領域高級專家。中國電工技術學會能源互聯網裝備技術專業(yè)委員會委員、中國氣象學會氣象經濟學委員會委員。榮獲國家電網公司勞動模范、第一批十大專業(yè)領軍人才、優(yōu)秀專家、規(guī)劃工作先進個人、信息工作先進個人等榮譽稱號。長期從事安全風險管理、安全評價、電力需求側管理、電力規(guī)劃等領域的研究工作。主持省部級、行業(yè)級和公司級科研項目20多項，獲得國家能源局、中國電機工程學會、中電聯、中國安全協會、國家電網公司等科技進步獎、軟科學優(yōu)秀成果獎20多項。參與編著《綜合資源戰(zhàn)略規(guī)劃與電力需求側管理》等專著7部，編寫《中國電力供需分析報告》《中國節(jié)能節(jié)電分析報告》《國內外電網發(fā)展分析報告》等年度系列報告10余本，發(fā)表專業(yè)學術論文30多篇。
團隊簡介：電網發(fā)展綜合研究所（簡稱電網所）是國網能源院內設業(yè)務所，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，副高級職稱以上10人，是一個朝氣蓬勃、開拓創(chuàng)新的寬口徑、復合型研究團隊。
電網所下設電網綜合業(yè)務、智能電網兩個研究室，自成立以來，以電網發(fā)展、電網安全、電網運營等研究咨詢?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。發(fā)揚“踏實肯干、勇于擔當、開拓創(chuàng)新”的“勤勞、擔當、創(chuàng)新”精神，深耕細作，精益求精，不斷提高科研能力和質量，不斷涌現思想火花和智庫成果。累計承擔近400項研究項目，其中，政府委托項目21項，國家電網公司科技項目97項、管理咨詢項目36項、專項研究項目54項，其他省級電力公司和社會企業(yè)機構委托項目170余項。獲得中國電力科學技術獎2項，國家能源局軟科學研究優(yōu)秀成果獎3項，中電聯中國電力創(chuàng)新獎3項，國家電網公司科技進步獎15項，國家電網公司軟科學優(yōu)秀成果獎10項。依托研究成果形成100余篇內參專報，相關建議被政府部門、國家電網公司采納，納入相關政策文件、標準規(guī)范、會議材料和決策依據等。掛牌“國家電網公司勞模創(chuàng)新工作室”，獲得“國網能源院先進集體”“國網能源院課題攻關黨員先鋒團隊”“國網能源院先進黨支部”“課題攻關黨員創(chuàng)新團隊”等榮譽稱號。
2020年初，以“四個革命，一個合作”能源安全新戰(zhàn)略為指引，聚焦新時代如何發(fā)展新電網，電網所集思廣益，提出“三二一”研究體系，即三大功能定位、兩輪創(chuàng)新驅動、一個國際視野，形成六大研究方向，分別是電網發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略、電網安全應急保障、電網運營服務升級、電網治理能力提升、電網技術創(chuàng)新發(fā)展、電網發(fā)展國際比較，并成立六個柔性研究團隊，圍繞六大研究方向開展基礎能力建設和研究咨詢工作。
