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美国大停电恰恰证明应坚定不移发展新能源

作者:瓦叔 来源:能见Eknower 发布时间:2021-02-18 浏览:
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一场暴风雨,让美国得克萨斯州陷入大停电状态,全国约500万人口无电可用。

不仅如此,由于当地电力市场和电价高度市场化,在出现严重供不应求的形势下,电价涨得异常离谱。

批发电价从平时约10美分/千瓦时(约合0.645元人民币/千瓦时),飙升近100倍,至9美元/千瓦时(约合58元人民币/千瓦时)左右,加上拥堵费等,部分地区达到12美元/千瓦时。天然气价格则由日常约8.5美分/立方米(约合0.55元人民币/立方米),飙升近170倍,至14.26美元/立方米(约合92元人民币/立方米)。

德州电网ERCOT批发电力价格的从1月到上周末的走势图

一度电58元,一立方天然气92元,形同噩梦。比这更可怕的是,许多人还无电可用,无气可烧。

于是批评声不绝于耳。甚至有人攻击被冰冻住的风机是该州停电的罪魁祸首。德州州长阿博特(Greg Abbott)声称,风电和太阳能关闭造成该州目前电力匮乏的局面,两者占该州电力10%以上,表明化石燃料是必要的。

事实上,经过广泛的采访和研究,我们认为,德州此次大停电事件,恰恰说明需要加速发展可再生能源,以及电网大范围互联的重要性。

针对此次事件,全球电力市场泰斗、哈佛大学电力政策组研究组长、哈佛肯尼迪政府学院霍根教授(William W. Hogan)对「能见」表示:“It is too early to provide a full diagnosis.  Clearly this was a very bad situation caused by an unusual weather situation.  Unlike the usual analysis where we have high demands and random outages of generation, this was a “common mode” failure where everything happened at once.  So it is not clear what could have been done in advance to avoid the worst consequences.  The possibilities are many, including the possibility that this is so rare that there it would be too expensive to do anythingother than endure the problem once in a generation.  ”

翻译过来是:(现有信息条件下)作全面诊断还为时过早。显然,这是一个罕见气象条件造成的非常恶劣的情况。不同于通常的分析套路,也就是所谓的“我们碰见了高负荷需求和随机中断的发电”一类的范式,(我认为)这其实是一个“正常形态”的失效模式,即当一切(坏情况)同时发生,(事情就会发展成这样)。因此,现在也不好说还有什么事先的措施可以避免最坏的后果。可能的方案很多,其中包括这样的方案:这种情况是如此罕见,以至于相比于一代人一生忍受一次的损失,任何其他的解决方案花费都太高了。

后面这句话,我用许多人能听懂的语言总结一下——你是愿意一生挨一次冻,损失一次,还是原意付出高昂的代价,避免这次损失。

美国另一位能源专家对「能见」分析说,德州目前的发电系统可靠性和经济性是权衡的结果,并未按百年不遇自然灾害来设计准备,理论上风电、天然气管线以及其他发电设备都可以加防冻处理,但是要增加成本,而南方自然不会为百年不遇的小概率事件增加成本。

德州大部分地区属温带气候,其中南部一些地区为亚热带气候。从气候、温度等方面看,与福建、浙江、广东、广西等我国南方省份相似,冬天很少下雪。

你能想象广东出现下面这种情况吗?

当然,极端气候归极端气候,这种情况也并非完全没有应对之道,或者完全可以将损失降到最低。

事实上,造成德州这次大停电事故最主要原因,恰恰是其电网孤立问题。这是人为造成的,可以说是天灾人祸。

美国目前拥有三大电网,分别是东部电网、西部电网和德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)。美国《华尔街日报》报道说,德克萨斯州经营着自己的电网,使其成为唯一一个不受美国联邦管辖的电网,ERCOT独立运营,供给德州约90%电力,其他两大电网无法为ERCOT供电。

这种方式让德州可以逃避联邦法规对电力公司的管制,让电网行业自律发展,其结果是电力公司降低成本打价格战,而疏于维护设施,因而丧失在极寒天气下运转的能力。

德州仅通过一个345kV电网通道与美国区域电网运营商西南电力联营公司(SPP)互联,联系非常薄弱。德州当自己供给能力不足时,无法及时得到外部支援供给,所以只能采取切负荷、限电等不得已措施。

其实某种程度上,德州大停电事故背后也是价值观问题。

在遇到自然灾害情况下,中美两个国家应对的问题价值观有很大差异。中国将保电上升到政治高度,这是一个不容有失的民生工程。为此,电网企业甚至不惜付出高昂的代价。

如果中国出现这种情况,政府和企业讲政治,优先保障居民和必要的医疗等不可中断用电,而美国则是高度市场化,价高者得,不会去优先保障居民用电。

在处理此次居民用电诉求时,德州当地一位官员就因为这种价值观惹了众怒。在出现大停电事故后,德州科罗拉多市市长蒂姆·博伊德(Tim Boyd)在社交媒体上说,“没有人亏欠你或你的家人什么东西;地方政府也没有责任在这样的困难时期支持你们!是沉是浮是你们的选择!市和郡,以及电力供应商或任何其他服务商不欠你们任何东西!我厌倦了人们寻求那些该死的施舍,这让我火冒三丈。”

也有当地官员将问题归咎于电源。如果非要归咎电源不可靠,风电也并非最主要原因。2020年,天然气发电厂发电量占德克萨斯州总发电量的40%。风力发电以23%的比例位居第二,其次是煤炭,占18%,核能占11%。而在这次暴雪严寒中,德州近三分之一的发电机组无法工作,包括2600万千瓦受到天然气供应中断而无法发电的燃气发电机组,因严寒被冻住的400万千瓦的风电机组等。

美国《华盛顿邮报》指出,清洁能源只造成了13%的电力中断,且正在提供全州25%的能源。

事实上,我们现在已经不需要讨论要不要发展风电、太阳能等可再生能源,而是应该注意,如何避免越来越多的极端气候,以及在未来高比例可再生能源时代,如何避免这种极端气候可能带来的影响。

越来越频发的极端气候,是由化石能源大规模发展导致的全球气候变暖造成的,这已经是世界性共识,不需要再去讨论。避免极端气候最主要方式之一,就是要大规模发展可再生能源。

这就是为何去年9月我国面向全球宣布,2030年前实现碳排放达峰、努力争取2060年前实现碳中和,并在12月联合国“2020气候雄心峰会”上进一步提出,到2030年,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右的目标,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

只是许多人没有意识到,未来可再生能源占比越来越高的形势下,如何保障能源安全?如果一个或几个区域出现极端的气候,比如持续性阴雨天气导致太阳能发电骤降,风速变弱导致风力发电下降,怎么办?

这就是当前我国正在讨论的如何构建未来高比例可再生能源电力系统。结论是明确的,这主要得依靠更大范围内能源资源的实时配置。未来的高比例可再生能源发展过程中对大电网的依赖性会越来越强。这就是区域能源互联网,从更宏大的视角看,甚至是全球能源互联网。

总有地方阳光明媚,总有地方风力苍劲,那里的风电和太阳能等可再生能源在源源不断的发电。

关键字:停电事故

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