Large network groups: A study on the China-ASEAN electricity interconnection network construction

doi:10.3969/j.issn.1004-9479.2023.08.2021936

Abstract

Abstract:

Amidst increasingly stringent global environmental requirements and rapid advancements in new energy technologies, the construction of large-scale electricity grid interconnections has emerged as a prevailing trend. This paper focuses on fostering deeper economic and trade ties between China and ASEAN through the formation of a "Large Network Groups" electricity interconnection network. Utilizing the zero-trade gravity model and social network analysis, recommendations for the network's development based on network development theory are proposed. The findings reveal a negative correlation between the degree of regional electricity interconnection and geographical distance, while demonstrating positive correlations with trust levels and energy demand among the involved countries. Additionally, advanced new energy technologies in electricity-exporting countries are found to promote regional electricity interconnections, while importing countries exhibit contrasting effects. By assessing electricity interconnection potential across the region, this study identifies substantial potential throughout the majority of the China-ASEAN area, providing a solid foundation for constructing the "Large Network Groups" of electricity interconnection. Moreover, key centers for the northern electricity interconnection network are identified as Thailand and Laos, while Singapore and Malaysia serve as pivotal nodes controlling the eastern and southern electricity grids, respectively. As a result, China is encouraged to enhance electricity interconnection cooperation with Thailand and Laos, surpassing the existing China-Laos-Myanmar-Vietnam electricity interconnection network. Simultaneously, efforts should be made to strengthen connections with Singapore and Malaysia, facilitating the realization of a comprehensive "Large Network Groups" of electricity.

Key words: China-ASEAN, electricity interconection network, network development theory, Gravity Model, Social Network Analysis

摘要：

全球环境要求的提高和新能源技术的飞速发展，促使大电网互联成为主流趋势，经贸联系日益紧密的中国-东盟有必要建立“大网群”电力互联网络。使用零贸易值处理后的引力模型、社会网络分析法，对中国-东盟“大网群”电力互联网络的特征进行分析。研究发现：（1）中国-东盟区域电力互联程度与地理距离呈负相关关系；同两国信任程度和能源需求正相关；新能源技术中，电力出口国发达的新能源技术对区域电力互联推进发挥积极作用，进口国与之相反；（2）计算区域内两国间电力互联潜力，发现中国-东盟区域大部分为潜力开拓型、潜力巨大型和潜力突破型，具有建设“大网群”电力互联网络的基础；（3）泰国、老挝为北部电力互联网络中心，新加坡、马来西亚是控制东部、南部电网的关键支点。因此，中国应加强与泰国、老挝高中心度国家的电力互联合作，突破现有中国-老挝-缅甸-越南“小群体”电力互联网络，预热同新加坡、马来西亚南部电力互联网络支点国家的联系，最终实现整个区域内的“大网群”电力互联。

关键词: 中国-东盟, 电力互联网络, 网络开发理论, 引力模型, 社会网络分析

Ziling YU, Lili MA, Mengcheng REN. Large network groups: A study on the China-ASEAN electricity interconnection network construction[J]. World Regional Studies, 2023, 32(8): 25-36.

余紫菱, 马莉莉, 任孟成. 中国-东盟“大网群”电力互联网络建设研究[J]. 世界地理研究, 2023, 32(8): 25-36.

Figures/Tables 7

Tab.1 Theoretical implications of explanatory variables

变量名	理论含义与预期
$E i t 、 E j t$	进出口国电力需求，需求越大，电力互联越多
$Z i t 、 Z j t$	进出口国电力耗能，耗能越大，电力互联越多
$N i t 、 N j t$	进出口国新能源发电装机容量，（选取水电和太阳能发电）装机容量越大，电力互联越多
$d i s t i j$	各国首都间的距离（中国为云南昆明）距离越远，电力互联越少
$c o n t i g i j$	是否存在共同边界，是则电力互联动力越强
$t r u s t i j t$	两国间互信程度的综合指标，由经济相互依赖度、9%以上的人员是否使用相同语言和两国政治自由度差别表示，互信程度越高，电力互联越多
$t r a i j t$	两国是否存在电力贸易的虚拟变量
$T i t 、 T j t$	进出口国是否拥有新能源产业链的虚拟变量，出口国拥有新能源技术，推动电力互联的意愿越强，进口国与之相反

Tab.1 Theoretical implications of explanatory variables

变量名	理论含义与预期
$E i t 、 E j t$	进出口国电力需求，需求越大，电力互联越多
$Z i t 、 Z j t$	进出口国电力耗能，耗能越大，电力互联越多
$N i t 、 N j t$	进出口国新能源发电装机容量，（选取水电和太阳能发电）装机容量越大，电力互联越多
$d i s t i j$	各国首都间的距离（中国为云南昆明）距离越远，电力互联越少
$c o n t i g i j$	是否存在共同边界，是则电力互联动力越强
$t r u s t i j t$	两国间互信程度的综合指标，由经济相互依赖度、9%以上的人员是否使用相同语言和两国政治自由度差别表示，互信程度越高，电力互联越多
$t r a i j t$	两国是否存在电力贸易的虚拟变量
$T i t 、 T j t$	进出口国是否拥有新能源产业链的虚拟变量，出口国拥有新能源技术，推动电力互联的意愿越强，进口国与之相反

Fig.1 Total power production and power composition of each country in the northern power network

Fig.2 China-ASEAN electricity interconnection network in 2007 （a） and 2018 （b）

Tab.2 Regression results of factors affecting China-Asean electricity trade volume

变量	（1）		（2）		（3）
变量	第二阶段	第一阶段	第二阶段	第一阶段	第二阶段	第一阶段
$c o n t i g i j$	11.901^*** （0.000）	1.487^*** （0.000）	11.974^*** （0.000）	1.489^*** （0.000）	12.015^*** （0.000）	1.342^*** （0.000）
$d i s t i j$	－1.494^*** （0.015）	－0.448^*** （0.002）	－1.545^*** （0.012）	－0.453^*** （0.001）	－2.003^*** （0.002）	－0.362^*** （0.017）
$T j t$	1.830^*** （0.012）	0.527^*** （0.000）	1.679^*** （0.017）	0.499^*** （0.000）	2.857^*** （0.008）	0.756^*** （0.000）
$T i t$	－2.460^*** （0.000）	－0.462^*** （0.000）	－2.546^*** （0.000）	－0.476^*** （0.000）	－1.883^*** （0.001）	－0.264^*** （0.030）
$E i j t$	0.426^*** （0.004）	0.163^*** （0.000）
$Z i j t$			0.483^*** （0.001）	0.168^*** （0.000）
$N i j t$					0.361^*** （0.002）	0.085^*** （0.000）
IMR	3.592^*** （0.005）		3.636^*** (0.004)		4.408^*** （0.014）
$t r u s t i j t$		0.030^*** （0.001）		0.030^*** （0.001）		0.020^*** （0.014）
Cons	1.164	－2.282^**	0.344	－2.300^**	6.059	－0.825

Tab.2 Regression results of factors affecting China-Asean electricity trade volume

变量	（1）		（2）		（3）
变量	第二阶段	第一阶段	第二阶段	第一阶段	第二阶段	第一阶段
$c o n t i g i j$	11.901^*** （0.000）	1.487^*** （0.000）	11.974^*** （0.000）	1.489^*** （0.000）	12.015^*** （0.000）	1.342^*** （0.000）
$d i s t i j$	－1.494^*** （0.015）	－0.448^*** （0.002）	－1.545^*** （0.012）	－0.453^*** （0.001）	－2.003^*** （0.002）	－0.362^*** （0.017）
$T j t$	1.830^*** （0.012）	0.527^*** （0.000）	1.679^*** （0.017）	0.499^*** （0.000）	2.857^*** （0.008）	0.756^*** （0.000）
$T i t$	－2.460^*** （0.000）	－0.462^*** （0.000）	－2.546^*** （0.000）	－0.476^*** （0.000）	－1.883^*** （0.001）	－0.264^*** （0.030）
$E i j t$	0.426^*** （0.004）	0.163^*** （0.000）
$Z i j t$			0.483^*** （0.001）	0.168^*** （0.000）
$N i j t$					0.361^*** （0.002）	0.085^*** （0.000）
IMR	3.592^*** （0.005）		3.636^*** (0.004)		4.408^*** （0.014）
$t r u s t i j t$		0.030^*** （0.001）		0.030^*** （0.001）		0.020^*** （0.014）
Cons	1.164	－2.282^**	0.344	－2.300^**	6.059	－0.825

Tab.3 Types of China-ASEAN potential electricity interconnection in 2018

出口国	进口国	T	T*	T/ T*	类型
文莱	马来西亚	0	15.519 78		潜力突破型
中国	老挝	14.476 63	16.831 16	0.860 10	潜力开拓型
	缅甸	17.440 83	15.132 20	1.152 56	潜力开拓型
	越南	18.354 47	16.167 62	1.135 26	潜力开拓型
	柬埔寨	0	8.094 31		潜力突破型
	泰国	0	8.204 30		潜力突破型
印度尼西亚	马来西亚	0	15.390 54		潜力突破型
柬埔寨	老挝	0	15.828 19		潜力突破型
	泰国	0	16.118 24		潜力突破型
	越南	0	14.721 71		潜力突破型
老挝	柬埔寨	15.190 59	15.833 57	0.959 39	潜力开拓型
	缅甸	11.118 03	14.668 27	0.757 96	潜力巨大型
	马来西亚	14.037 86	7.200 89	1.949 46	潜力再造型
	泰国	21.002 06	20.157 75	1.041 88	潜力开拓型
	越南	18.086 99	15.982 64	1.131 66	潜力开拓型
老挝	中国	0	16.738 32		潜力突破型
缅甸	中国	17.367 52	17.550 36	0.989 58	潜力开拓型
	老挝	0	16.303 81		潜力突破型
	泰国	0	17.846 29		潜力突破型
马来西亚	印度尼西亚	18.474 95	15.244 47	1.211 91	潜力再造型
	泰国	9.835 90	16.781 16	0.586 12	潜力巨大型
	文莱	0	14.886 07		潜力突破型
	新加坡	0	16.525 43		潜力突破型
新加坡	马来西亚	0	16.314 86		潜力突破型
泰国	柬埔寨	17.672 38	16.159 28	1.093 63	潜力开拓型
	老挝	16.885 84	16.131 67	1.046 75	潜力开拓型
	缅甸	16.495 47	14.769 24	1.116 88	潜力开拓型
	马来西亚	14.128 11	14.760 73	0.957 14	潜力开拓型
	新加坡	4.812 18	7.323 91	0.657 05	潜力巨大型
越南	柬埔寨	18.272 03	16.155 64	1.117 70	潜力开拓型
越南	老挝	14.284 71	16.266 88	0.856 38	潜力开拓型

Tab.4 Centrality of the ASEAN electricity interconnection network

国家	度数中心度	中间中心度	接近中心度	信息扩散中心
文莱	33.300	0	22	24.486
印度尼西亚	63.372	0.500	22	37.359
柬埔寨	98.369	2.333	11	45.723
老挝	119.039	4.917	11	48.887
缅甸	74.936	5.917	16	39.940
马来西亚	88.971	11.417	16	43.086
菲律宾	40.920	0	110	29.224
新加坡	81.843	9.333	17	42.733
泰国	122.127	16.500	10	50.171
越南	58.223	0.333	18	34.376

Fig.3 "Large network groups"： Electricity interconnection network of China-ASEAN

References 32

1	CHEN F, HUANG K, HOU Y, et al. Long-term cross-border electricity trading model under the background of Global Energy Interconnection. Global Energy Interconnection, 2019, 2(2): 122-129.
2	ZENG M, YAN T, XING W, et al. Dynamic relationship between energy structure and economic development under the background of global energy Internet. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2019, 612(4): 042021.
3	WANG Y, TU Y, LU S, et al. A review of the global energy internet and the suggestions to China. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2020, 467(1): 012187.
4	申洪,周勤勇,刘耀,等. 碳中和背景下全球能源互联网构建的关键技术及展望. 发电技术,2021,42(1):8-19.
	SHEN H, ZHOU Q, LIU Y, et al. Key technologies and prospects for the construction of global energy internet under the background of carbon neutral. Power Generation Technology, 2021,42(1):8-19.
5	刘振亚. 加快共建全球能源互联网携手开创亚洲能源电力合作新局面. 中国电业, 2020(11): 6-7.
	LIU Z. Accelerating the construction of global energy Internet and creating a new situation of energy and electricity cooperation in Asia. China Electric Power, 2020(11): 6-7.
6	金凤君,刘会远,陈卓,等. 中国与东盟基础设施建设合作的前景与对策. 世界地理研究,2018,27(4):1-10.
	JIN F, LIU H, CHEN Z,et al. Cooperation between China and ASEAN in infrastructure construction: Prospects and countermeasures. World Regional Studies,2018,27(4):1-10.
7	顾欣,张玮强,金杰,等. "一带一路"倡议下电力互联市场的投资风险研究. 东南大学学报(哲学社会科学版),2020,22(3):82-89.
	GU X, ZHANG W, JIN J, et al. An investment risk analysis of the cross-border power interconnection market in countries along the Belt and Road. Journal of Southeast University(Philosophy and Social Science),2020,22(3):82-89.
8	刘哲,高艺,王玉生,等. "一带一路"电力互联互通浅析. 中国工程科学,2019,21(4):76-81.
	LIU Z, GAO Y, WANG Y, et al. Preliminary analysis of power connectivity along the Belt and Road. Strategic Study of CAE,2019,21(4):76-81.
9	李琰,胡素雅. 中国-东盟能源互联网发展现状及前景探析. 广西财经学院学报,2020,33(1):17-28.
	LI Y, HU S. Analysis on the current situation and prospect of China-ASEAN energy internet. Journal of Guangxi University of Finance and Economics,2020,33(1):17-28.
10	黄娜. 大湄公河次区域(GMS)电力互联互通合作状况及前景分析. 现代经济信息,2014(16):456-460.
	HUANG N. Analysis of power interconnection cooperation in The Greater Mekong Subregion. Modern Economic Information,2014(16):456-460.
11	聂新伟,史丹. 跨境电力互联互通的制度安排:理论演绎、国际经验与中国选择. 财经智库,2019,4(1):64-91.
	NIE X, SHI D. An evaluation of china's market competition environment under the new supervision and new system. Financial Minds,2019,4(1):64-91.
12	张锐,王晓飞. 中国东盟电力互联的动力与困境——基于区域性公共产品理论的研究. 国际关系研究,2019(6):71-89.
	ZHANG R, WANG X. Driving force and dilemma of China-ASEAN power interconnection——A study based on theory of regional public goods. Journal of International Relations,2019(6):71-89.
13	吴俊强,陈长瑶,骆华松,等. 中国—东盟自由贸易区的能源安全问题及对策. 世界地理研究,2014,23(2):43-50.
	WU J, CHEN C, LUO H, et.al. Energy security problem of CAFTA and its countermeasures. World Regional Studies,2014,23(2):43-50.
14	洪菊花,骆华松,梁茂林. 主体间性视角下的"一带一路"能源安全共同体研究. 世界地理研究,2017,26(2):11-19.
	HONG J, LUO H, LIANG M. Research on the "One Belt and One Road Initiative"energy security community under the perspective of inter-subjectivity. World Regional Studies, 2017,26(2):11-19
15	袁正清,江思羽. 东盟能源治理:一种机制变迁的视角. 国际观察,2021(3):61-88.
	YUAN Z, JIANG S. Understanding ASEAN energy governance from a perspective of institutional changes. International Review,2021(3):61-88.
16	樊勇明. 区域性国际公共产品——解析区域合作的另一个理论视点. 世界经济与政治,2008(1):7-13.
	FAN Y. Regional international public goods: Another academic approach to explain regional cooperation. World Economics and Politics,2008(1):7-13
17	赵腾,邬炜,李隽,等."两个替代"趋势下的欧洲跨国电力互联通道研究. 全球能源互联网,2020,3(6):632-642.
	ZHAO T, WU W, LI J, et al. Research on cross-border power interconnection channels in europe under trend of two replacements. Journal of Global Energy Interconnection,2020,3(6):632-642.
18	杨迎春,李琼源,赵清卿. 加强我国与"一带一路"沿线国家电力领域合作研究. 经济纵横, 2017(9): 99-104.
	YANG Y, LI Q, ZHAO Q. Strengthen the electric power cooperation between china and countries along "the Belt and Road". Economic Review Journal, 2017(9): 99-104.
19	孙志凰,王肖,徐冰儿. 能源互联网的驱动力及关键技术. 电源技术,2018,42(5):751-754.
	SUN Z, WANG X, XU B. Driving force and key technologies of energy internet. Chinese Journal of Power Sources,2018,42(5):751-754.
20	朱彤. 电网跨国互联的制度分析:欧洲经验与中国问题. 当代财经,2019(2):3-13.
	ZHU T. An institutional analysis of grid interconnection: European experience and China's problem.Contemporary Finance & Economics,2019(2):3-13.
21	杨宇. 中国与全球能源网络的互动逻辑与格局转变. 地理学报,2022,77(2):295-314.
	YANG Y. Energy globalization of China: Interaction logic and spatial transition. Acta Geographica Sinica,2022,77(2):295-314.
22	何则,杨宇,刘毅,等. 世界能源贸易网络的演化特征与能源竞合关系. 地理科学进展,2019,38(10):1621-1632.
	HE Z, YANG Y, LIU Y, et al. Characteristics of evolution of global energy trading network and relationships between major countries. Progress in Geography,2019,38(10):1621-1632.
23	陆大道. 关于"点-轴"空间结构系统的形成机理分析. 地理科学,2002(1):1-6.
	LU D. Formation and dynamics of the "Pole-Axis" spatial system. Scientia Geographica Sinica,2002(1):1-6.
24	吴传清,周晨晨. 增长极理论在中国的新发展:基于学说史视角的考察. 贵州社会科学,2013(10):47-52.
	WU C, ZHOU C.The new development of growth pole theory in China: An investigation from the perspective of doctrinal history. Guizhou Social Sciences,2013(10):47-52.
25	史丹. 国家间电力互联互通理论与现状分析. 北京:社会科学文献出版社,2018.
	SHI D. Analysis on the Theory and Current Situation of Power Interconnection among Countries. Beijing: Social Science Literature Press, 2018.
26	张建军. 区域网络开发战略模式研究综述. 生产力研究,2007(1):146-147.
	ZHANG J. A review of regional network development strategy models. Productivity Research,2007(1):146-147.
27	VAIGYA R A, MOLDEN D J, SHRESTHA A B, et al. The role of hydropower in South Asia's energy future. International Journal of Water Resources Development, 2021, 37(3): 367-391.
28	ANTWEILER W. Cross-border trade in electricity. Journal of International Economics, 2016, 101: 42-51.
29	张俊玲,张玉泽,张晓青. 基于引力模型的中德双边贸易现状及潜力评价. 世界地理研究,2016,25(6):18-27.
	ZHANG J, ZHANG Y, ZHANG X. The current situation and potential evaluation of Sino-German bilateral trade based on gravity model. World Regional Studies, 2016,25(6):18-27.
30	顾欣,吴嘉贤,王蓓蓓,等. "一带一路"沿线国家间跨境电力贸易的主要影响因素研究.全球能源互联网,2019,2(4):384-392.
	GU X, WU J, WANG B, et al. The determinants of cross-border electricity trade among countries along the Belt and Road Area. Journal of Global Energy Interconnection,2019,2(4):384-392.
31	刘军. 整体网分析(第二版).上海: 格致出版社, 2014.
	LIU J. Analysis of Whole Network (2nd Edition). Shanghai: Gezhi Publishing House, 2014.
32	刘青峰,姜书竹. 从贸易引力模型看中国双边贸易安排. 浙江社会科学,2002(6):16-19.
	LIU Q, JIANG S. China's bilateral trade arrangement from the perspective of trade gravity model. Zhejiang Social Sciences,2002(6):16-19.

[1]	Yaowei CHANG, Jing ZHANG, Zhijun HAN, Junwei WANG, Daihong TANG, Shukun DU. The evolution of geo-military relations network of Indo-Pacific countries based on cooperation perspective [J]. World Regional Studies, 2023, 32(8): 1-15.
[2]	Fengjiao ZHANG, Jun LI, Zhongli LIU. Research on urban innovation network based on unicorn entrepreneur growth path [J]. World Regional Studies, 2023, 32(8): 103-111.
[3]	Ruihong SUN, Shuyi ZHOU, Xinliang YE. Spatial pattern and hierarchical development of the cruise passenger market in China under a double-cycle pattern [J]. World Regional Studies, 2023, 32(7): 113-122.
[4]	Changqiang FENG, Lili WU, Guozhong ZHOU, Xiaofei QI, Peng DU. Spatio-temporal evolution of arms trade pattern in Southeast Asia [J]. World Regional Studies, 2023, 32(7): 13-23.
[5]	Zhenfu LI, Zijing WANG. Research on the characteristics of Pan Arctic comprehensive transportation network under different transportation mode [J]. World Regional Studies, 2023, 32(7): 24-35.
[6]	Yanfu ZHU, Chenmin YAO, Jing XIE. A review of the application of border effect in economics [J]. World Regional Studies, 2023, 32(5): 169-180.
[7]	Di WU, Yupeng WANG, Nuo WANG. Analysis on the evolution of bauxite flow pattern in the world based on the gravity model of resource field [J]. World Regional Studies, 2023, 32(3): 52-63.
[8]	Zezhou SHEN, Chengyun WANG. Shanghai's position in global science and technology innovation network: [J]. World Regional Studies, 2023, 32(2): 93-103.
[9]	Yichuan ZHANG, Meng HU, Hong LI. A review of the progress and hot issues of Gravity Model based on the CiteSpace: A comparative analysis of literature from the economic geography perspective [J]. World Regional Studies, 2023, 32(1): 130-140.
[10]	Maolin LIANG, Bangwen PENG, Huasong LUO, Juhua HONG. Measurement of geo-economic relationship between China and neighboring countries and evolution of its spatio-temporal pattern [J]. World Regional Studies, 2023, 32(1): 43-53.
[11]	Xuanyu LIU, Guoyu CHENG, Yungang LIU. Measurement and analysis of Sino-Japanese resource trade relations from the perspective of geo-economy [J]. World Regional Studies, 2022, 31(6): 1227-1239.
[12]	Ruili WANG, Yu LIU, Chengxin WANG, Mengcheng LI, Yongchao TANG, Mingyue XUE. Study on the economic connection and network structure evolution of the Yellow River Basin [J]. World Regional Studies, 2022, 31(3): 527-537.
[13]	Yu YANG, Kerong SHENG. Evolution and influencing factors of urban network linkage patterns in China: From the perspective of enterprise network [J]. World Regional Studies, 2021, 30(6): 1208-1218.
[14]	Jianlei HAN, Qingzhong MING, Pengfei SHI, Dengshan LUO. Analysis on structural characteristics of regional tourism network and its influence mechanism from the perspective of multi-dimensional flow ——Taking Yunnan Province as an example [J]. World Regional Studies, 2021, 30(3): 645-656.
[15]	Xiaorong JIANG, Yongchun YANG, Shenglan WANG. Analysis of export trade’s spatial pattern evolution and influencing factors of Gansu Province with "the Belt and Road" areas [J]. World Regional Studies, 2020, 29(5): 1029-1039.