能源結(jié)構(gòu)決定中美電網(wǎng)差異化形態(tài)。美國(guó)電網(wǎng)在建設(shè)之初便是分散破碎的。美國(guó)的電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，尤其是電網(wǎng)的產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)支離破碎，分散掌握在超過(guò)五百家的公司與組織手中。再加上電力產(chǎn)業(yè)的自然壟斷性質(zhì)，每一家電力公司都是當(dāng)?shù)氐男袠I(yè)壟斷者。而美國(guó)憲法高度重視對(duì)私有財(cái)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，不能隨意干涉電力公司的經(jīng)營(yíng)。而在中國(guó)，國(guó)家電網(wǎng)公司和中國(guó)南方電網(wǎng)公司已經(jīng)在特高壓技術(shù)上形成了壁壘。美國(guó)沒(méi)有特高壓輸電線路，出于電網(wǎng)升級(jí)的需求，和來(lái)自中國(guó)特高壓技術(shù)成功實(shí)踐的影響，美國(guó)政府高層對(duì)特高壓建設(shè)持支持態(tài)度，未來(lái)有可能建設(shè)特高壓。

20世紀(jì)特斯拉是電力商業(yè)化的鼻祖。尼古拉·特斯拉(1856/7/10－1943/1/7，塞爾維亞裔美國(guó)人)是交流電、無(wú)線電等的重要?jiǎng)?chuàng)造者和推動(dòng)者，公認(rèn)為是電力商業(yè)化的鼻祖。特斯拉發(fā)現(xiàn)了無(wú)線傳輸電能的理論，以空氣作為能量的導(dǎo)體。他的理論與社會(huì)工業(yè)資本對(duì)立，具備顛覆所有電力公司的能力，受到愛(ài)迪生排擠，沒(méi)有得到實(shí)踐空間而被扼殺。

馬斯克將公司命名為特斯拉是為了向科學(xué)家和工程師致敬。據(jù)《在火星上退休：伊隆·馬斯克傳》，作者呈現(xiàn)了很多馬斯克不為人知的秘聞，其中包括為什么要以“特斯拉”作為公司的名字。2004年2月，五位創(chuàng)始人用尼古拉·特斯拉的名字，命名為特斯拉電動(dòng)汽車(chē)公司，紀(jì)念他們眼中偉大的物理學(xué)家尼古拉·特斯拉，特斯拉的顛覆性意義隱藏在“特斯拉”這個(gè)名字中，即伊隆·馬斯克的終極夢(mèng)想：用電動(dòng)車(chē)結(jié)束人類(lèi)對(duì)石油的依賴(lài)。馬斯克說(shuō)，將公司命名為特斯拉，是為了向偉大的科學(xué)家和工程師致敬，這比馬斯克汽車(chē)的名字酷多了，我永遠(yuǎn)也不會(huì)拿我的名字命名任何公司。

美國(guó)“交直流大戰(zhàn)”確立了特斯拉交流電的主導(dǎo)地位。由于具備遠(yuǎn)距離傳輸損耗更小等優(yōu)勢(shì)，他的交流電體系打敗愛(ài)迪生的直流電，在西屋電氣公司的資助下成為了美國(guó)的供電標(biāo)準(zhǔn)。特斯拉的交流電最終成為各個(gè)國(guó)家最通用的電流形式。雖然特斯拉和他的交流電最終贏下這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)，卻因?yàn)楹蛺?ài)迪生之間無(wú)止境的消耗戰(zhàn)，讓特斯拉和他的贊助商瀕臨破產(chǎn)，但特斯拉為了讓全人類(lèi)享用成果，沒(méi)有選擇申請(qǐng)專(zhuān)利，最終欠下JP摩根巨額債務(wù)。

愛(ài)迪生與特斯拉交直大戰(zhàn)不可避免。19世紀(jì)80年代初期，愛(ài)迪生因?qū)㈦娨肴藗兊纳疃诿绹?guó)家喻戶曉，他建成的輸電系統(tǒng)使用的均是直流電（DC）。1884年，28歲的塞爾維亞人特斯拉手握巴切羅寫(xiě)給愛(ài)迪生的推薦信，飄洋過(guò)海來(lái)到美國(guó)紐約順利見(jiàn)到了愛(ài)迪生。在他為愛(ài)迪生的公司工作期間，愛(ài)迪生曾口頭許諾：如果特斯拉能夠改進(jìn)公司渦輪機(jī)的設(shè)計(jì)，將為他提供五萬(wàn)美元的報(bào)酬。而當(dāng)特斯拉出色地完成任務(wù)后，愛(ài)迪生卻食言了，并聲稱(chēng)之前只是玩笑之言，“特斯拉，你不懂我們的美國(guó)式幽默?！碧厮估汶x開(kāi)了愛(ài)迪生的公司，就此種下了交直流大戰(zhàn)的種子。

19世紀(jì)末特斯拉獨(dú)自將交流電技術(shù)嘗試商業(yè)化。在特斯拉離開(kāi)愛(ài)迪生之后，便開(kāi)始針對(duì)交流電的產(chǎn)生、輸配和使用進(jìn)行了一系列的發(fā)明和技術(shù)革命，1887年，特斯拉注冊(cè)了交流電的專(zhuān)利，1888年，交流電（AC）技術(shù)投入市場(chǎng)。與直流電相比，交流電系統(tǒng)具有可高伏輸送的優(yōu)點(diǎn)，電流輸送范圍更廣，輸送效率更高，所使用的導(dǎo)線更細(xì)，減少了銅的消耗。遠(yuǎn)距離傳輸也減少了電站的數(shù)量，建設(shè)成本也更低。彼時(shí)，交流電與直流電大戰(zhàn)也拉開(kāi)帷幕。

特斯拉交流電最終贏得勝利，最終成為各個(gè)國(guó)家最通用的電流形式。在交流電與直流電之爭(zhēng)熱烈上演的歷史中，有兩個(gè)事件可以稱(chēng)為特斯拉對(duì)愛(ài)迪生的漂亮反擊：

① 特斯拉親身試電

1893年，歷史上第一次電氣交易會(huì)哥倫比亞博覽會(huì)進(jìn)行招標(biāo)，這對(duì)于愛(ài)迪生和特斯拉來(lái)說(shuō)，是交直流大戰(zhàn)中的重要一役。最初以愛(ài)迪生為代表的通用電氣報(bào)價(jià)180萬(wàn)美元，使用直流電發(fā)電系統(tǒng)，但很快就被主辦方駁回，因?yàn)檫@一報(bào)價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其預(yù)算。于是愛(ài)迪生狠下心把報(bào)價(jià)壓縮到55.4萬(wàn)美元，正當(dāng)他胸有成竹、勢(shì)在必得之時(shí)，威斯汀豪斯帶領(lǐng)的西屋電氣以39.9萬(wàn)美元的超低價(jià)格成功中標(biāo)，而他使用的是特斯拉發(fā)明的交流電系統(tǒng)。在展會(huì)上，特斯拉為了反駁愛(ài)迪生散播的交流電有致命危險(xiǎn)的言論，一手高舉磷光燈泡，另一只手摸向電門(mén)，以自己的身體為導(dǎo)體，點(diǎn)亮了手中的燈泡。對(duì)手的誹謗不攻自破，參會(huì)者都為之嘆服。

② 攻克交流遠(yuǎn)距離輸電難題

1897年，第一座位于尼亞加拉瀑布的水力發(fā)電站建成，成為了35公里外紐約州水牛城的主要供電來(lái)源。愛(ài)迪生的直流電系統(tǒng)面臨遠(yuǎn)距離傳輸敗下陣來(lái)，而特斯拉專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的交流電發(fā)電機(jī)運(yùn)用交流電輸電技術(shù)，用高壓實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離供電，徹底解決了尼亞加拉水電站遠(yuǎn)距離供電的難題。如今的尼亞加拉大瀑布的公園中還豎立著一座特斯拉的銅像。經(jīng)此一役，也確立了交流電的主導(dǎo)地位，在與直流電的大戰(zhàn)中贏得勝利，并一直保持到今天。

多煤貧油少氣決定了中國(guó)以火電裝機(jī)為主。①中國(guó)的煤炭資源豐富，據(jù)《世界能源統(tǒng)計(jì)回顧2015》數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占比高達(dá)66%，約為天然氣和石油消費(fèi)總量的兩倍。②依托于中國(guó)豐富的煤炭資源，發(fā)電裝機(jī)結(jié)構(gòu)中火電占據(jù)主導(dǎo)地位。

能源資源分布不均，形成特高壓西電東送、北電南送的電網(wǎng)格局。我國(guó)電力供應(yīng)以煤電為主，煤炭資源集中分布在華北、西北地區(qū)，而我國(guó)主要用電負(fù)荷中心集中分布在華東及東部沿海的人口密集區(qū)，供給與需求的空間錯(cuò)配客觀上要求建設(shè)跨區(qū)域特高壓電網(wǎng)，為全國(guó)統(tǒng)一電網(wǎng)的建設(shè)創(chuàng)造條件。

美國(guó)能源結(jié)構(gòu)主導(dǎo)者由煤炭變?yōu)樘烊粴狻Ｃ绹?guó)擁有世界上最大的煤炭?jī)?chǔ)量，是世界第二大煤炭生產(chǎn)國(guó)，回顧美國(guó)能源發(fā)展歷史，直到20世紀(jì)80年代煤炭裝機(jī)量占比維持在較高的水平。自2000年以來(lái)，隨著美國(guó)頁(yè)巖氣革命的成功和向全世界蔓延，天然氣逐漸在美國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。

三大電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)迥異，各成一體。依托于各自區(qū)域內(nèi)的優(yōu)勢(shì)能源資源，美國(guó)形成了東部、西部和德克薩斯（ERCOT）三大電網(wǎng)體系。?東部電網(wǎng)地區(qū)因靠近美國(guó)主要煤、氣供應(yīng)地而以煤炭和天然氣發(fā)電為主。?西部電網(wǎng)地區(qū)則因靠近科羅拉多山系和河流，分布有落基山脈等地勢(shì)落差很大的山體，主要以水電裝機(jī)為主。山脈地形客觀上也阻礙了西部電網(wǎng)對(duì)外聯(lián)結(jié)的發(fā)展。?南部的德克薩斯電網(wǎng)處于頁(yè)巖氣盆地所在地，天然氣發(fā)電一家獨(dú)大，形成了區(qū)域內(nèi)的獨(dú)立小電網(wǎng)。

美國(guó)電網(wǎng)建設(shè)之初便是分散破碎的。①美國(guó)作為世界上最先廣泛使用電力的國(guó)家，在資本主義私有制的經(jīng)濟(jì)體制下，其電力產(chǎn)業(yè)在自由市場(chǎng)中從無(wú)到有逐漸發(fā)展起來(lái)。基于這樣的歷史背景，美國(guó)的電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，尤其是電網(wǎng)的產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)支離破碎，分散掌握在超過(guò)五百家的公司與組織手中。再加上電力產(chǎn)業(yè)的自然壟斷性質(zhì)，每一家電力公司都是當(dāng)?shù)氐男袠I(yè)壟斷者。②而美國(guó)憲法高度重視對(duì)私有財(cái)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，不能隨意干涉電力公司的經(jīng)營(yíng)，因此只能協(xié)商、呼吁鄰近區(qū)域的電力公司聯(lián)合成立電網(wǎng)調(diào)度組織RTO（Regional Transmission Organization）或者ISO（IndependentSystem Operator）。

中國(guó)電網(wǎng)建設(shè)由國(guó)企主導(dǎo)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)大一統(tǒng)是必然。國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)建設(shè)特高壓從技術(shù)上形成了壁壘，目前，中國(guó)已投運(yùn)的特高壓線路共13條，其中國(guó)家電網(wǎng)已投運(yùn)的特高壓線路超過(guò)10條，南網(wǎng)投運(yùn)2條。通過(guò)特高壓建設(shè)將使中國(guó)電網(wǎng)連成“一張網(wǎng)”。

我國(guó)電網(wǎng)投資市場(chǎng)空間在5000億元左右。國(guó)家電網(wǎng)投資額從2008年2500億元增長(zhǎng)至2016年近5000億元，8年時(shí)間投資額增長(zhǎng)一倍，年均復(fù)合增速達(dá)到9%，近年國(guó)家電網(wǎng)投資額保持在4500億元以上，投資額增速逐年下降，市場(chǎng)空間保持在5000億元左右。2017年投資額增速預(yù)估為-6.4%，相較于2016年10.2%的增速下降趨勢(shì)十分明顯。

特高壓投資額增速陷入瓶頸期。特高壓累計(jì)投資額在2012年之前年均復(fù)合增速在20%左右，2014年開(kāi)始進(jìn)入快速增長(zhǎng)，2015年增速超過(guò)50%，增速接近天花板，2016年特高壓累計(jì)投資額增速同比下降超過(guò)20個(gè)百分點(diǎn)，這一趨勢(shì)受我國(guó)電網(wǎng)投資額整體減速影響較大。

美國(guó)電網(wǎng)投資額不足，建設(shè)緩慢。美國(guó)輸電網(wǎng)投資自20世紀(jì)70年代以來(lái)一直處于停滯狀態(tài)，且長(zhǎng)期滯后于電力需求和發(fā)電裝機(jī)容量的增長(zhǎng)。其中原因在于：①美國(guó)聯(lián)邦制下跨州輸電項(xiàng)目建設(shè)需要多個(gè)州的監(jiān)管部門(mén)同意，多個(gè)聯(lián)邦政府部門(mén)之間的協(xié)調(diào)難度較大，且行政審批程序復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)，最終獲準(zhǔn)門(mén)檻高。②輸電網(wǎng)項(xiàng)目相較于其他投資項(xiàng)目，具有回報(bào)率低，建設(shè)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，因而比較缺乏投資吸引力，所能籌集的輸電項(xiàng)目建設(shè)資金規(guī)模有限。③美國(guó)已經(jīng)完成了工業(yè)化、城鎮(zhèn)化，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度趨緩，電力需求也增長(zhǎng)緩慢，使得電網(wǎng)建設(shè)驅(qū)動(dòng)力不足，因而在20世紀(jì)中期完成迅速擴(kuò)張后開(kāi)始停滯。美國(guó)電網(wǎng)投資在1975-1999年逐年下降，平均每年下降8600萬(wàn)美元，直到2005年才恢復(fù)到1975年的投資水平。

美國(guó)存在較大電力缺口，其中配網(wǎng)部分最顯著。據(jù)美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)于2016年發(fā)布的美國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施投資缺口研究報(bào)告，美國(guó)電力投資缺口持續(xù)擴(kuò)大將嚴(yán)重?fù)p害經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。到2025年，投資缺口額將累計(jì)達(dá)到1770億美元，到2040年，則將進(jìn)一步超過(guò)5650億美元。若這一情況繼續(xù)得不到解決，將給美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展成本造成很大負(fù)擔(dān)，同時(shí)促使美國(guó)家庭生活成本和企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本的上升，最終導(dǎo)致全國(guó)GDP的下滑。據(jù)該報(bào)告推算，到2025年，美國(guó)GDP將減少8190億美元，失業(yè)人口增加10.2萬(wàn)，到2040年，GDP將擴(kuò)大減幅至1.9萬(wàn)億美元，失業(yè)人口升至24.2萬(wàn)。

2010-2030年的20年間，在電網(wǎng)建設(shè)投資中，配電網(wǎng)投資將達(dá)到5815億美元，接近輸電網(wǎng)投資額的兩倍，整體上看電網(wǎng)年均投資額為440億美元。

根據(jù)國(guó)際能源署《世界能源展望2011》統(tǒng)計(jì)，到2035年，全球用電總量將達(dá)到317,220億千萬(wàn)時(shí)，較2009年增長(zhǎng)84.2%。強(qiáng)勁的電力需求將拉動(dòng)全球電力投資。2011-2035年全球累計(jì)電力投資需求將超過(guò)13.7萬(wàn)億美元，其中發(fā)電、輸電、配電各部分的投資額將分別達(dá)到6.65萬(wàn)億美元、1.84萬(wàn)億美元、5.25萬(wàn)億美元。2025年美國(guó)電力投資缺口中配網(wǎng)部分占54%，約為955.8億美元，占到2011-2035年全球配電累計(jì)投資額的1.8%。

美國(guó)電網(wǎng)建設(shè)成本呈現(xiàn)上漲態(tài)勢(shì)。①電源結(jié)構(gòu)變化提出長(zhǎng)距離輸電線路建設(shè)需求：可再生能源如風(fēng)電、地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)增長(zhǎng)較快，出于環(huán)保和燃料供應(yīng)的考慮，這些電廠一般都遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，需要新建長(zhǎng)距離輸電線路，直接推動(dòng)了輸電網(wǎng)投資的上升。②電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)成本上漲。原材料、土地、人工成本的上升都給電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)造成很大的成本壓力。

由于1975-1999年的20多年美國(guó)輸變電主網(wǎng)投資額處于停滯狀態(tài)，因此美國(guó)電力設(shè)備龍頭均呈現(xiàn)多元化的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)。通過(guò)中美電力設(shè)備龍頭公司的對(duì)比，美國(guó)電力設(shè)備公司與中國(guó)電力設(shè)備公司均在其傳統(tǒng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域存在明顯瓶頸，美國(guó)電力設(shè)備龍頭多向其他領(lǐng)域轉(zhuǎn)型延伸，因此業(yè)績(jī)規(guī)模較大，中國(guó)電力設(shè)備龍頭的業(yè)務(wù)尚未多元化，業(yè)績(jī)規(guī)模相對(duì)較小。

中美兩國(guó)的電網(wǎng)呈現(xiàn)不同的分布形態(tài)。美國(guó)電網(wǎng)由東部、南部和德克薩斯（ERCOT）三大獨(dú)立體系組成，它們之間僅靠幾條小容量的直流線路相連，分別占美國(guó)電力銷(xiāo)售量的 73%、19%和8%，呈三足鼎立的態(tài)勢(shì)。相比之下，中國(guó)的電網(wǎng)體系已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了各省份之間的互聯(lián)互通，呈現(xiàn)出全國(guó)大一統(tǒng)的格局。

山地地形決定美國(guó)電網(wǎng)區(qū)域分布特點(diǎn)。①美國(guó)前能源部部長(zhǎng)、雷曼兄弟公司投資銀行部資深顧問(wèn)施萊辛格先生認(rèn)為，“落基山脈的阻擋使得美國(guó)并不適合建立一張統(tǒng)一的電網(wǎng)，建立兩個(gè)RTO(區(qū)域輸電組織)才是美國(guó)電網(wǎng)的理想選擇”。②美國(guó)東西兩岸分別有阿巴拉契亞山脈和科羅拉多山系的主干落基山脈分布，高海拔的地形客觀上增加了電網(wǎng)建設(shè)的難度，限制了電網(wǎng)覆蓋區(qū)域的拓展，因此美國(guó)東部和西部地區(qū)的電網(wǎng)各自獨(dú)立，形成了區(qū)域性分布式的電網(wǎng)形態(tài)，二者相互之間電網(wǎng)聯(lián)結(jié)的需求較小，建設(shè)難度較大，因而大大限制了美國(guó)特高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展空間。

美國(guó)現(xiàn)有電網(wǎng)以高壓超高壓輸電線路為主。美國(guó)現(xiàn)有輸變電線路以超高壓為主：美國(guó)電力公司(AEP)是美國(guó)最大的電力公司之一，其服務(wù)區(qū)覆蓋從德克薩斯州至弗吉尼亞州的11 個(gè)州，為五百萬(wàn)用戶提供了大約 36000MWH電力。AEP的輸電主干線是一條超過(guò)3000公里的765kV線路（1條765kV線路輸送的電力相當(dāng)于5條345kV線路輸送的電力，或30條138kV電線輸送的電力）。

美國(guó)也曾嘗試特高壓建設(shè)，但全國(guó)建設(shè)阻力大。美國(guó)電力公司、邦德維爾（BPA）電力局和通用電力公司都曾進(jìn)行過(guò)特高壓技術(shù)研究。但聯(lián)邦制下美國(guó)各自為政的區(qū)域化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)很難做到全局統(tǒng)籌兼顧和協(xié)調(diào)全國(guó)范圍內(nèi)的電網(wǎng)系統(tǒng)，遠(yuǎn)距離輸電建設(shè)緩慢。

美國(guó)政府高層對(duì)特高壓建設(shè)持支持態(tài)度，未來(lái)有可能建設(shè)特高壓。①電網(wǎng)升級(jí)的現(xiàn)實(shí)需求：美國(guó)國(guó)內(nèi)面臨電網(wǎng)分散、電網(wǎng)技術(shù)陳舊，輸電能力不足等問(wèn)題，急需電網(wǎng)升級(jí)換代。美國(guó)本土分布有9000多個(gè)發(fā)電站，輸電線路總長(zhǎng)約48.3萬(wàn)公里，電網(wǎng)布局雜亂、運(yùn)營(yíng)效率低下，嚴(yán)重影響美國(guó)用電的可靠性。而隨著未來(lái)電力裝機(jī)容量的上升，當(dāng)負(fù)載需求以3%-4%的速度增加時(shí)，當(dāng)前電網(wǎng)無(wú)法有效供電。②美國(guó)政府的政策導(dǎo)向：中國(guó)目前在特高壓領(lǐng)域的研究與實(shí)踐一直走在世界前列，是美國(guó)建設(shè)特高壓的學(xué)習(xí)楷模，美國(guó)政府高層對(duì)中國(guó)特高壓技術(shù)持很高的評(píng)價(jià)。

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