1936年生人的盧強，作為目前健在的我國最具權威的電力科學家之一，對我國電力事業(yè)從艱難起步到奮勇直追的歷程記憶猶新。追憶過往，他為自己見證了新中國電力發(fā)展的奮進之路而感慨萬千；展望未來，他認為能源轉型迫在眉睫，我國能源電力發(fā)展仍面臨多重挑戰(zhàn)，但前途光明。
電源緊跟大型工業(yè)的被動式發(fā)展
在新中國成立之初，電源稀缺、電網(wǎng)凋零，全國為數(shù)不多的發(fā)電廠大多是外商在租界，以及大城市周邊建設的小型火電廠，比如民國時期的南京下關發(fā)電廠以及上海楊樹浦發(fā)電廠等。新中國成立初期，下關電廠總裝機容量僅為3萬千瓦；楊樹浦發(fā)電廠總裝機容量將近20萬千瓦，是當時規(guī)模最大的發(fā)電廠，這一個廠的裝機幾乎占當時全國總裝機容量的十分之一。那時候，全國發(fā)電總裝機大約在180~200萬千瓦，僅僅相當于現(xiàn)在兩臺大型機組的容量。
這就是當時我國所面對的薄弱的電力工業(yè)基礎。但即便是如此稀少而簡陋的電廠，能夠保留下來也是極為不易的。在新中國成立前夕，國民黨在撤退之前意圖炸毀全國的電廠，為了保護工廠，中共地下工作者發(fā)動工人，在全國廣泛成立工人護廠隊，與反動勢力進行了機智英勇的斗爭，保衛(wèi)了全國為數(shù)不多的電廠資源。
但這區(qū)區(qū)一、二百萬的發(fā)電容量當然滿足不了國家發(fā)展和人民生活的需要。那時候，珍貴而又稀缺的電力主要用來保障重工業(yè)和一些紡織輕工業(yè)用電，居民用電尚在其次，只有大城市有部分居民能夠用電照明，少有其他電氣設備。
“一五”時期，我國確定了156個工業(yè)重大建設項目，這一系列項目為中國早期工業(yè)發(fā)展奠定了基礎，其中有三分之一的項目在東北。隨著一批重工業(yè)項目的建設，提升我國電力供應能力的任務十分緊迫。當時東北最大的電廠是豐滿水電廠，該電廠是日本占領東北時，使用中國勞工建成的。為此，中國勞工死傷無數(shù)。日本戰(zhàn)敗撤退后，我國技術人員和工人刻苦鉆研學習，摸清了關鍵技術，掌握了運行、維護維修和管理技能。在此基礎上，還成長起了一批水電廠高端技術人員和管理人員。
在這一時期，中國電力工業(yè)的起步是艱難而又緩慢的。盧強考上清華大學電機系后，了解到前蘇聯(lián)已建成數(shù)個世界領先的大型水電站；美國和歐洲已經(jīng)研制出了單機百萬千瓦的火力發(fā)電機組，這種大型機組發(fā)電效率高，煤耗低，讓盧強既驚嘆又羨慕。那時候，國內建設了一批中型火電廠，大型機組一般在20萬千瓦。盧強心里冒出一個念頭：什么時候中國也能擁有單機百萬的發(fā)電機組呢？中國能自己研制出來嗎？
1954年考上清華大學電機系的盧強，其求學生涯貫穿了新中國電力事業(yè)的早期發(fā)展，他一面關注國外電力先進水平的發(fā)展，一面為中國電力事業(yè)的每一個成就而欣喜。
1964年，盧強研究生畢業(yè)，成為清華大學電機系的一名青年教師。1968年，丹江口水力發(fā)電廠第一臺機組投產，主要任務是為武鋼供電?！爱敃r武鋼集團有四臺高爐，是中國最大的煉鋼廠，從丹江口水電站直接送出一回220千伏線路，向武鋼供電?！北R強說。
這是中國早期電力建設中的普遍形態(tài)：一座發(fā)電廠建成后，配套建一、二條高壓線路對負荷供電，對安全性和穩(wěn)定性考慮較少。丹江口水電廠主供武鋼就是如此，單電源單輸電線供電，業(yè)內人士擔心其運行的安全性問題。果然，1972年，由于丹江口電站輸出線路發(fā)生短路故障而跳閘，使武鋼完全失去電源（包括安保電源）。四臺高爐若失去冷卻水，在四分鐘內就會坍塌，武鋼命懸一線。幸虧有一個裝機容量僅一萬千瓦的小電廠，廠長（是清華校友）見此情況，急令該廠與電網(wǎng)解列，利用這一萬千瓦的機組解決了冷卻水的問題，保住了武鋼。盧強清楚地記得周總理批示道：武鋼是中國人民用一百多年勒緊褲帶建成的，這次幾因電力事故毀于一旦，這樣的事故再也不能發(fā)生了！所有中國電力人包括盧強在內，見此批示，無不感到自己肩上責任之重大。從此盧強把提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性作為自己畢生的責任。
樹立能源電力全國一盤棋的理念
1961年8月，我國建成了第一條電氣化鐵路——寶成鐵路，由寶雞發(fā)電廠為其供電。“電氣化鐵路是單相負載造成三相不平衡，引起了發(fā)電機機端產生嚴重負序發(fā)熱，電廠難以承受，因此鐵道研究院委托清華大學來完成這一課題，希望我們研究如何加裝電容器對負序發(fā)熱進行補償?！北R強說。
這是盧強在進入研究生學習階段接到的第一個科研任務。當時的中國，即使有能力建設電氣化鐵道也無法多建，電廠沒有足夠大的容量，電網(wǎng)也沒有足夠強的承載能力。正因如此，電氣化鐵道的發(fā)展在我國中斷了很久，直到1977年，我國才再次建設電氣化鐵路陽安鐵路——陽平關至安康356千米段。
在與鐵道科學院科技人員合作完成了實驗室研究之后，盧強開始實地調研。他獲得一張鐵道部所發(fā)的“特別通行證”，無論何時只要是在寶成鐵路，任何一輛列車到站他都可以直接上車，在副駕駛的位置記錄列車運行有關數(shù)據(jù)，以供研究。
寶成鐵路沿線風景秀麗，林壑尤美。但盧強無心觀賞，只一門心思考慮安裝電容器的最佳補償?shù)攸c。
課題完成后，電容器的成功安裝的確在減少負序方面起到了明顯的效果，但這并不能從根本上解決問題。電力和交通，是當時制約國家經(jīng)濟發(fā)展的兩大因素，而從電氣化鐵道的發(fā)展上可看出，電力系統(tǒng)容量足夠強大與充?？煽浚且磺谢A設施建設的前提條件。
盧強回憶到，當時，前蘇聯(lián)在伏爾加河和頓河上修建了幾個特大型的梯級水力發(fā)電廠，其輸電技術亦相對先進，后又建成了可從西伯利亞遠距離送到莫斯科的輸電線路。前蘇聯(lián)當時考慮用1000千伏特高壓輸電方案，但建成后因沒有足夠功率可送，只得降壓運行。再看我國今日特高壓網(wǎng)絡已日益完善，成為世界上唯一有特高壓成功運營的國家。而且我國也成了特高壓國際標準的制定者。在慶祝新中國成立70周年之際，憶往昔看今朝，怎不令人贊嘆！
缺乏系統(tǒng)性科學規(guī)劃的電力發(fā)展在二灘水電站“送出工程”棄水事件中釀成苦果。1991年，二灘水電站開工建設，這一電站是中央和國務院為促進中西部經(jīng)濟發(fā)展而確定建設的巨型基礎設施項目。二灘水電建設利用世界銀行貸款共計9.3億美元，緩解了國內資金的不足。
二灘水電站建設經(jīng)歷了九年時間，在建設之初，我國供電局面十分緊張，特別是華東等地電力負荷缺口明顯。但電站投產后，卻面臨著巨大危機：巨額投資、巨大浪費、巨額虧損。一方面，我國經(jīng)濟受亞洲金融危機的影響處于低谷時期，電力需求并不是特別旺盛，另一方面，華東各省希望發(fā)展本地區(qū)火電電源，而不愿接受遠方水電資源。
二灘水電站的棄水之痛，也成為中國開啟電力體制改革的導火索，能源電力規(guī)劃全國一盤棋的思想更加深入人心。
2006年11月28日，國內第一個國產百萬千瓦超超臨界電站項目：華能玉環(huán)電廠1號機組正式投入商業(yè)運行，當年盧強的心愿成真。在電源大發(fā)展的同時，我國電網(wǎng)也實現(xiàn)了由高壓、超高壓到特高壓的步步躍升。2013年1月，“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”榮獲國家科學技術進步獎特等獎。當時，盧強任評審專家委員會主任委員，他認為這項成果獲國家科技進步特等獎是當之無愧的。
大型儲能應用是能源轉型的關鍵
自2015年12月《巴黎協(xié)定》達成以來，能源轉型已迫在眉睫。要實現(xiàn)能源轉型，盧強認為應重視大水電開發(fā)。
他在任全國政協(xié)常委期間曾多次呼吁加快開發(fā)西南水電，尤其是對怒江的開發(fā)。他認為，水電站兼顧灌溉、航運和發(fā)電，具有巨大的社會和經(jīng)濟效應，雖然前期投資成本較高，但建成之后發(fā)電成本極低。對于我國來說，大型水電站的建設是一種戰(zhàn)略儲備，需要用長遠眼光來看待。盧強表示，怒江的開發(fā)時間非常緊迫，水電開發(fā)周期很長，即便現(xiàn)在動工，距離首臺機組發(fā)電還需要八年左右的時間，而怒江現(xiàn)在一直遲遲未動，令人費解、痛心。
盧強認為，怒江的開發(fā)可以參照瀾滄江開發(fā)的成功先例。瀾滄江是我國水能資源的“富礦”，發(fā)源于青藏高原的唐古拉山東北坡，流經(jīng)云南西南部，在我國的流域稱瀾滄江，出國后稱湄公河。瀾滄江在中國境內落差達5000米，非常適合做梯級開發(fā)。開發(fā)后不僅能產生大量的清潔電能，還對防災減災、水利灌溉、涵養(yǎng)水土、保護生態(tài)有積極意義。瀾滄江所發(fā)電量不僅可以供我國使用，也可以輸送給缺電的鄰國。
盧強不同意以環(huán)保為名義而放棄對怒江開發(fā)的雜音。開發(fā)水電，同樣可以做得很環(huán)保。比如以華能公司為主，對瀾滄江所進行的水電梯級開發(fā)就非常注重生態(tài)保護，對于建設中不得已毀壞的森林和草地都予以了加倍補種，是水電生態(tài)開發(fā)的范例之一?！皩嶋H上，真正對生態(tài)產生破壞的，是兩岸居民的貧困。我去怒江考察過，兩岸人民生活很苦，沒有電，需以伐樹砍柴為炊，近岸的樹木都砍得差不多了，就只能去深山里砍，生態(tài)資源被無序開采。缺電和貧窮才是破壞怒江生態(tài)環(huán)境最嚴重的因素。”盧強說。
在2011~2012年間，我國西南部以及湄公河流域的東南亞四國發(fā)生旱情，這讓我國的水利開發(fā)陷入了不利的輿情。但實際上，中國的水利開發(fā)并不會導致下游國家的旱情，反之還有利于這些國家旱澇調節(jié)?！斑@一點一定要正確認識，在怒江水利開發(fā)上應與有關國家友好協(xié)商，”盧強說，“總之，我們要有克服一切困難的魄力去開發(fā)怒江。這是一個具有重大意義的民生和生態(tài)工程。”
自2015年12月《巴黎協(xié)定》達成以來，能源轉型已經(jīng)迫在眉睫。我國承諾2030年煤炭消費達峰，以何種清潔能源替代煤炭減少的缺口？盧強認為有三大替代：一是我國小水電的裝機總容量可達一億千瓦，有效利用小水電資源，是廣大農村地區(qū)人民致富的一條途徑；其二是風電、光電，目前我國風電裝機約為一億三千萬千瓦，但風電利用效率很低，棄光情況亦較嚴重，應認真解決；第三，需要推動特大型儲能的研發(fā)和應用。我國自主研發(fā)的多聯(lián)產全壽命周期零污染壓縮空氣（即全綠色儲能）技術便是儲能技術的重要創(chuàng)新和突破。
對于清潔能源中的核電未來如何發(fā)展，盧強認為，核電發(fā)展最大的問題，并不在于安全問題。只要把安全管理做得嚴格細致，核電安全是可以保障的。真正制約核電發(fā)展的在于核廢料后處理技術，如果能夠對廢棄放射源（核廢料）進行99.5%以上安全收儲，那么核電在全壽命周期內才可以稱為綠色能源。
盧強表示，目前我國風、光和小水電（如雅安地區(qū)）利用率低，大規(guī)模配置儲能設施，是提升風光和小水電利用效率的根本辦法?！半娏ο到y(tǒng)的峰谷差是影響電力系統(tǒng)效率的最大難題，也是降低系統(tǒng)經(jīng)濟性的原因所在。如何大幅縮小峰谷差？上述我國自主研發(fā)的壓縮空氣儲能技術的充分應用可以做到?！北R強說。
儲能是影響未來能源格局的關鍵問題，對提高能源利用效率、促進新能源產業(yè)發(fā)展、推動能源戰(zhàn)略轉型有重要意義。但如何大容量、經(jīng)濟、高效綠色地儲存電力和熱能等，是科學界至今沒有解決的難題。盧強教授的團隊在國家發(fā)改委、國網(wǎng)公司、華能電力、中鹽公司和清華啟迪公司的支持下，已開發(fā)出全壽命周期（40年至50年）零污染、集儲電、儲熱、儲冷氣（冷物流鏈）并兼調相于一身的壓縮空氣儲能系統(tǒng)。電-電效率從37.5%到50%，一步一個臺階的儲能系統(tǒng)已分別建成并在蕪湖市和青海大學運行數(shù)年；現(xiàn)發(fā)改委能源局已經(jīng)批準第一期在常州建設60兆瓦電-電效率不低于60%的示范工程。該項直接關乎到能源轉型的示范工程將于2020年9月完工，并由江蘇省電力公司負責完成最后的并網(wǎng)發(fā)電工程。據(jù)專家預測，它的市場需求將遍及全國以及“一帶一路”沿線國家。
