九 国内能源网络安全风险值得注意
能源系统是最复杂的人造工程系统,石油、煤炭、天然气等的勘探开采、生产加工、运输、消费利用,电力的生产、输送、调度、消费,可再生能源的开发利用,等等,理论上每一个环节都有可能出问题。能源系统的各种人为风险和技术性风险,可能对整个能源系统或局部子系统造成扰动,甚至出现系统崩溃。
国内能源系统可能出现的风险有很多种。尽管能源系统在设计中都突出了技术风险的防控,但是这种风险依然是很大的。主要风险有以下几个方面:
第一,石油石化生产事故风险。2011年6月,中海油与美国康菲合作开发的渤海蓬莱19-3油田发生油田溢油事件,这也是近年来中国内地第一起大规模海底油井溢油事件。据康菲石油中国有限公司的统计,共有约700桶原油渗漏至渤海海面,另有约2500桶矿物油油基泥浆渗漏并沉积到海床。国家海洋局表示,这次事故已造成5500平方公里海水受到污染,大致相当于渤海面积的7%。中国多数油田和石油冶炼厂都建于20~30年前甚至更早,很多油田和炼厂装备老旧、技术落后,极易发生生产事故。今后应该及时投入资金进行技术改造,加强安全生产工作。
第二,油气管线输送安全风险。2013年11月,青岛发生输油管道泄漏爆炸,造成62人死亡,136人受伤;2014年4月,兰州发生因油管泄漏致水污染重大事故;2014年6月,大连发生油管泄漏爆炸事件,2万多户居民被迫疏散。随着中国快速城市化的进程,很多城市的城区面积迅速扩大,甚至覆盖了原来的油气输送管线地区,形成下面是油气管线上面是住宅的危险局面。青岛油管爆炸事故造成的严重伤亡就是在这一背景下发生的。很多地区的油气管线设计标准低,随着使用时间的延长出现老化,城市地区的油气管线经常和其他管线、道路交叉,已经成为一颗颗不定时炸弹。一旦出现事故,势必影响局部地区的油气生产和供应。此外,中国也要注意长距离油气管线尤其是跨国油气管线的非传统安全。
第三,煤矿生产安全与地质、环境安全。煤矿一直是中国安全生产的重点领域,也是中国非正常死亡发生最多的地方(参见表1-4)。据国家安全生产监察总局2012年的数据,2011年煤矿矿难死亡数字首次降到2000人以下(1973人), 2005年之前中国平均每年煤矿事故死亡人数为6000人左右,之前曾经出现过每年死亡上万人的记录(而统计数据与实际伤亡情况的差距到底有多大还是未知数)。相比之下,2011年日本福岛地震海啸灾难造成的死亡和失踪人数共计18600人,切尔诺贝利核事故引起的直接和间接死亡人数估计有4000人(国际原子能总署和世界卫生组织主导的切尔诺贝利论坛在2005年提出的切尔诺贝利事件报告中,56人的死亡被直接归咎于此事件), 2003年至2010年8月21日美军在伊拉克的死亡人数为4416名。因此,有国外专家建议中国大力发展核电和替代燃煤发电。除人身伤亡之外,煤矿开采引发的严重的地质灾害、环境污染、水资源破坏等也都应在能源安全的考虑范围之内。
表1-4 2000~2011年中国矿难死亡人数
资料来源:国家安监总局网站。
第四,电力生产与输配网络安全。电力系统是有史以来最为复杂的人造系统,它要求生产与购买即供给与需求的实时匹配。电网网络也可以说是最脆弱的能源系统。中国曾多次发生电网崩溃的事故。2008年在中国南方发生的冻雨灾害对电网造成了极大破坏,结冰造成许多高压线短路跳闸,沉重的覆冰和大风掀翻了无数高压线塔,严重破坏了电网。在江西省,大部分35000伏高压线塔不是跳闸短路就是被冰雪掀翻。大规模的电网破坏造成大面积、长时间停电,铁路因电力无法供给而瘫痪,机场因无法起降而关闭。不仅如此,由于大面积停电,许多地区通信信号中断,广播电视、移动电话和互联网络全部中断。灾害最严重时,广州、长沙等大城市的煤炭、燃油储备仅能维持一周。在湖南的郴州市,连续16天的全城停电、停水令市民生活苦不堪言,所有服务场所均关闭,连银行都停止营业,自动提款机也早已取不出钱。在一片漆黑中,居民家里冷如冰窖,一根蜡烛最贵时卖到50元。美国和加拿大2003年的大停电,影响了上千万人的正常生活,一些在写字楼工作的员工由于所有门都是智能控制,只能打破门窗才得以离开。
除自然灾害外,单个发电厂的生产事故或者用电负荷的突然增加也可能导致电网的崩溃。2011年5月28日,新疆生产建设兵团农七师电网与新疆主电网由于种种原因解网运行,农七师电网由于系统容量、继电保护自动装置与一次设备故障等因素,造成多次垮网大面积停电事故,严重影响了供电区域内居民、企业的正常用电安全,造成了较大的社会负面影响。
同时,与电力生产有关的水电站与核电厂的安全问题,也是非常重要的方面。中国是世界上水电项目最多的国家,未来核电项目也会越来越多。水电站与核电厂的安全影响更大,甚至在战争和恐怖袭击中它们就是最脆弱但是效果又最好的攻击目标。
随着风电等可再生能源电力生产的增加,由风电场传输不规律的直流电力进电网产生的扰动也会对电网的平稳运行产生冲击。因此,加快发展智能电网是大规模利用可再生能源的保障,同时也是对电网安全运行的又一个挑战。
电力平稳运行,对国家安全无疑具有最重要的意义。加强能源安全不能只盯着进口能源渠道的多元化和油气资源的保障,电力安全是更为基本的要求。
参考文献
BP Statistical Review of World Energy, June 2013.
BP:《世界能源统计年鉴》,2014年6月,https://www.bp.com/statisticalreview#BPstats。
James D. Hamilton, Oil Prices, Exhaustible Resources, and Economic Growth, Prepared for Handbook of Energy and Climate Change, 2011, http://econweb.ucsd.edu/~jhamilton/handbook_climate.pdf.
IHS, “America's New Energy Future: The Unconventional Oil and Gas Revolution and the US Economy, ”October 2012.
OECD/IEA, Energy Supply Security: Emergency Response of IEA Countries 2014,2014.