日韩电网的蛛网形态成因及影响

日韩电网均由于能源进口、港口发电而形成蛛网形态。

①日韩均为化石能源进口大国，能源消费结构中以原油为主导地位，由此决定了日韩均以火力装机为主。②能源进口导向型特点使得日韩发电站大多数集中于港口工业区。③由于发电站大多沿海岸线分布，而用电负荷也主要集中在沿岸经济发达地区，故日韩两国电网分布形态呈现出蛛网结构特征，即“以外围港口向内陆负荷中心收敛”。

日本关东关西的频率差异导致日本电网一分为二。

①日本国家电网分割为东西两大电网，东部电网由频率为50Hz的北海道电力、东北电力、东京电力这3家公司组成;西部电网由频率为60Hz的北陆电力、中部电力、关西电力、中国电力、四国电力、九州电力和没有直接联网的冲绳电力等7家公司所组成。②两大电网分割主要因为19世纪末日本刚组建供电网络时，关东和关西存在分歧，关东地区采用了欧洲标准，按 50 赫兹频率采购设备，关西地区采用美国标准，创建60 赫兹的供电网络。

日本特高压昙花一现。

①电力需求增长是日本特高压出现的主要原因之一，上世纪70年代，日本经济高速增长，电力需求年增长率为6%～10%。②东京电力公司于1988年启动特高压工程建设。从1988年开始到1999年结束，472km的±1000kV特高压线路建成投运。③但这条线路投运后不久就降压至500kV运行。由于负荷增长停止不前，日本4条1000kV线路和变电站从建成后都一直降压为500kV电压等级运行。

韩国一次能源匮乏，能源进口亦形成蛛网形态的电网结构。

韩国没有石油、天然气资源储备，只有少量煤炭资源，煤炭、石油、天然气几乎都依赖进口，能源进口导向型特点使得韩国发电站大多集中于港口工业区首尔是韩国的电力负荷中心，全国的电网均集中向首尔供电，故韩国电网也呈现出蛛网结构特征。

朝鲜电网受限于经济发展与能源供给。

①朝鲜煤炭资源丰富，已探明煤炭储量147.4亿吨，可开采量为90亿吨，主要是无烟煤，火力发电比例达到近60%，火电站主要分布在首都平壤附近;朝鲜多丘陵地形导致水力资源丰富，水力发电在总电力供应中占到约40%，水电站主要分布在北部丘陵区。2000年时，煤炭占一次能源消费的86%左右。②90年年代苏联解体，石油资断供与自然灾害导致朝鲜电力供需格局急剧恶化。同时由于苏联解体，导致朝鲜无法从东欧国家采购电力设备配件，因此电网建设长期落后。

1.日本电网：蛛网结构+东西分割

1.1 能源匮乏形成日本电网的蛛网形态

1.1.1 一次能源依赖进口

日本属化石能源进口大国，能源消费结构中原油占主导地位，决定了日本以火电装机为主。日本能源匮乏，化石能源储量少，煤炭、石油、天然气依赖进口。日本虽国土狭小，但发电量排名全球第5，是全球第四大原油消费国。日本可再生能源发展进程较快，2016年使用增长率达到26.7%。

能源进口使日本发电站集中于港口。由于日本主要能源均依赖进口，为缩短距离、节约成本，形成了重工业中心和发电站多数沿海分布的局面。日本发电站主要集中在太平洋沿岸和濑户内海地区，沿线主要为京滨工业带、中京工业带、阪神工业带、北九州工业带，主要原油及天然气港口都集中在太平洋沿岸。

1.1.2 由港口向平原收敛的蛛网结构

日本电网呈现“以外港口为基础，向内平原收敛”的蛛网形态。日本是典型的岛国，由北海道、本州、四国、九州4个大岛和约3900多个小岛组成，各个岛内山地丘陵较多、平地较少。①发电站大多沿海岸线分布，能有效利用港口资源运输优势;②国土内70%以上地形为丘陵，输电走廊紧张;③用电负荷主要集中在沿岸经济发达地区。故日本电网分布形态呈现出蛛网结构特征，即“以外港口为基础，向内平原收敛”。

1.2 东西电网与十大电力公司分割日本电网

1.2.1 东西电网分割

日本电网分为东西两大电网。日本的国家电网日本电网分割为东西两大电网，东部电网由频率为50Hz的北海道电力、东北电力、东京电力这3家公司组成;西部电网由频率为60Hz的北陆电力、中部电力、关西电力、中国电力、四国电力、九州电力和没有直接联网的冲绳电力等7家公司所组成。两大电网的割据分布不能保证日本的电力系统形成一个统一电网。

日本电网创建时因为使用频率不同而一分为二。电网(发电机)要并列，必须保持电压、频率相等，相位、相序一致，但日本东西电网50与60Hz的差异使得日本电网一分为二。主要因为19世纪末日本刚组建供电网络时，关东和关西存在分歧，关东地区采用了欧洲标准，按 50 赫兹频率采购设备，关西地区采用美国标准，创建60 赫兹的供电网络。

1.2.1 十大电力公司陷入亏损

历史原因导致日本供电范围的割据。日本的电力体制沿袭自二战盟军最高司令部在1951年下达的一个命令——将日本列岛 (不包括冲绳地区)分为九大区域，分别指定一家企业承担发电、输电、配电和售电业务。这奠定了目前日本九大区域电力供应相对独立，各自垂直垄断的基础，即北海道、东北、东京、中部、北陆、关西、中国、四国和九州电力公司，皆为私营企业。1972年，冲绳电力公司成为日本第十家私营电力公司。

2010年之后电价飞涨，引发日本新一轮电力改革。日本政府在福岛核事故后，大量关停核电站，减少核能发电，使得日本煤炭与天然气供电比例增加，由于燃煤进口大幅增长，导致日本电价大幅上涨。为了降低电价，保障电力稳定供应，日本政府决定重启核电，同时未来将逐步通过提高能源利用效率、增加可再生能源发电和提升火力发电效率等手段，尽可能减少对核电的依赖度。

核电站搁浅与公益供电使得日本十大电力公司陷入不同程度的亏损。①日本电力销售逐渐步入自由化，目前日本各地的工商业设施中，用电量在50千瓦以上的用户可以选择10家电力公司以外的供电方。日本国内16万亿日元的电力市场中，面向家庭、小商业设施的占7.5万亿日元，随着电力市场全面自由化，这部分市场限制取消，将出现新电力公司崛起、电力巨头跨区域销售等新气象。②福岛第一核电站事故发生后，电力巨头经营大幅受损，通过市场自由化也给各电力公司在维持安定供电方面提出新的课题。

1.3 日本特高压昙花一现

上世纪90年代日本特高压线路投运。1973年，日本开始1000kV级特高压交流输电技术研究工作。东京电力公司于1988年启动特高压工程建设。从1988年开始到1999年结束，472km的±1000kV特高压线路建成投运(但这条线路投运后不久就降压至500kV运行)，经受了14年的运行考核，线路机械性能可靠。1995年，特高压成套变电设备在新榛名变电所特高压试验场安装完毕，随即进行带电考核。截至2004年6月底，日本特高压设备在1000kV电压下累计带电时间达到1683天。

电力需求增长是日本特高压出现的主要原因之一。上世纪70年代，日本经济高速增长，电力需求年增长率为6%～10%。特高压计划将新泻、福岛等地核电输往以东京为中心的首都圈，如果仍采用500kV输电则首都圈的短路电流将超过63千安，远距离输电难以保持稳定。

特高压主要输送日本海沿岸核电。日本是早期核电大国，1966年始建第一座核电站，自上世纪70年代以来核电能是日本能源战略的重要组成部分。特高压的建设主要是为了消纳日本海沿岸群马县过剩核电，以供给东京都地区。

由于电力需求常年低增长，日本特高压降压运行。由于负荷增长停止不前，日本4条1000kV线路和变电站从建成后都一直降压为500kV电压等级运行，电源建设和1000kV升压计划也大幅推迟。

2. 韩国：能源贸易形成蛛网结构型电网

2.1 能源匮乏形成韩国电网的蛛网形态

韩国一次能源匮乏。韩国没有石油、天然气资源储备，只有少量煤炭资源，煤炭、石油、天然气几乎都依赖进口。‚韩国虽国土狭小，但发电量排全球第9名，是全球第八大原油消费国。③韩国国内一次能源生产方面，核电占据主导地位。

能源进口导向型特点使得韩国发电站大多集中于港口工业区。由于韩国主要能源均依赖进口，为缩短距离、节约成本，形成了重工业中心和发电站多数沿海分布的局面。韩国共有25个发电站，其中72%分布在港口工业区，主要集中在西北、东南地区，西北是以首都首尔为中心的经济区，东南是以釜山为中心的工业区。

韩国电网由外围向内收敛。韩国属于半岛国家，国土受限导致电网结构较为紧密。①发电站大多沿海岸线分布，能有效利用港口资源运输优势;②国土内70%以上地形为丘陵，输电走廊紧张;③用电负荷主要集中在沿岸经济发达地区，故韩国电网也呈现出蛛网结构特征。

2.2 电力输送以首都为核心

全国向首都集中供电。首都是韩国的电力负荷中心，除了本地的火电，还消纳东北部的风电等。

2.3 韩国电网安全系数居发达国家前列

韩国电网损耗率和停运时间居发达国家前列。韩国的电力系统发展得非常迅速。在过去的40年中，发电容量由400MW 增加到80,000MW。年停电时间不到15分钟，是世界上最短的。由于高度自动化和翻新设施，输配电损失不到4%，是世界上最低损耗国家之一。

3. 朝鲜电网受限于经济发展与能源供给

朝鲜一次能源匮乏，依赖煤炭与水力。朝鲜煤炭与水力资源丰富，但其他化石燃料能源贫乏。2000年时，煤炭占一次能源消费的86%左右。同时由于苏联解体，导致朝鲜无法从东欧国家采购电力设备配件，因此电网建设长期落后。

朝鲜依托煤炭与水力资源、以及苏联基础设施建设，火电与水电供应充足。在前苏联的帮助下，朝鲜曾建起了不少火力发电站和水力发电站。朝鲜煤炭资源丰富，已探明煤炭储量147.4亿吨，可开采量为90亿吨，主要是无烟煤，火力发电比例达到近60%，火电站主要分布在首都平壤附近;朝鲜多丘陵地形导致水力资源丰富，水力发电在总电力供应中占到约40%，水电站主要分布在北部丘陵区。

90年代苏联解体，石油资断供与自然灾害导致朝鲜电力供需格局急剧恶化。朝鲜是苏联主导的经互会成员，90年代发生苏东剧变，经互会解体，苏联停止向朝鲜供应廉价石油。朝鲜所需的石油依赖苏联的供给，因此电力工业受到严峻冲击，原油发电厂停止了运作，使得全国普遍长时间停电。1995至1997年，朝鲜遭遇特大水灾及旱灾。原油发电厂已因石油断供而停产，水电和煤电又受到打击，朝鲜电力系统几乎完全瘫痪。2000年，朝鲜总用电量只达到了1991年的65%。

朝鲜占据东北亚电网重要位置。朝鲜地缘位置处在中俄和日韩之间，是亚洲大陆的门户所在。但朝韩、朝俄间没有任何电网连接。2016年，中国批准了一项计划，要建设长为61英里的传输电缆将朝鲜的罗先经济特区与中国在珲春的国家电网连接起来。

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