中国储能网讯:在异常寒冷和大雪中,美国得克萨斯州陷入黑暗。
关于得州停电的原因,很多机构和专家已经进行了详细剖析。讨论的主要关注点有两个:一是基础设施老旧,电力系统亟需换代升级以应对意外事件,根据美国能源部的统计,当下美国70%的输电线路和变压器运行年限超过25年;二是得州的孤立电网导致灵活性差,电力供应不足时无法从邻近州获得电力以弥补短缺。此外,还有人认为可再生能源稳定性差、电力产业结构复杂等原因共同造成了此次大停电。
造成美国得克萨斯州(以下简称“得州”)大停电的冬季风暴正在渐渐远去,得州的电力也在逐渐恢复。当地时间2月19日,美国得克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)宣布解除该州“电力紧急状态三级警报”,各地不再需要轮流拉闸限电,居民也不再需要维持节电模式。
但关于这场停电的讨论未曾停止。
得州电力来源比例
在暴风雪肆虐的天气中,得州的天然气、煤炭和风机被冻结,为了安全起见,四个核反应堆中的一个也下线。得州的大部分电力来自天然气和风能,该州的电力结构为46%的天然气发电,25%的可再生能源(几乎全部为风电),18%的煤电以及11%的核电。
自2010年以来,得州的电力需求已经大幅增加,但增加的供应仅来自新的天然气和风能,二者合计占总发电量的75%。除电力外,超过一半的天然气还用于住宅供暖和制冷。天然气的供应主要受到管道的限制,随着天气情况变坏,无论是冷还是热,住宅使用天然气都是重中之重。因此,电力生产变得越来越短缺,这对于得州五分之三的使用电供暖的家庭来说都是不幸的。
《福布斯》评论认为,一旦出现严重的寒潮,得州的停电现象就会再次发生。随着极端天气的加剧,这种现象会更加频繁。受影响最严重的是天然气、煤炭、风能和太阳能,核能一般不会受到太大影响,尽管本次寒潮使得一个核反应堆受到了轻微影响,其发电占比仅为4%。
这次停电事件有多严重
根据追踪全美停电的网站Poweroutage.us的数据,截至2月16日中午,得州有超过400万的客户失去电力。ERCOT称,轮流停电措施可能会持续到该州的天气紧急情况结束为止。ERCOT是得州的主要电网运营商,控制着得州90%的电力负荷。
不仅是得州,管理得州西北部和其他16个州的电网运营商西南电力库(SPP)也宣布了停电措施。SPP执行副总裁兼首席执行官兰尼·尼克尔在新闻稿中表示:“在我们作为电网运营商的历史上,这是史无前例的事件。这标志着SPP首次、不得不要求受控的服务中断。”
Poweroutage.us的数据显示,除得州外,恶劣天气还导致俄勒冈州、路易斯安那州、密西西比州、伊利诺伊州、肯塔基州、俄亥俄州、西弗吉尼亚州、弗吉尼亚州和北卡罗莱纳州的48万个家庭断电。低温还导致电价飞涨。得州未来的批发电价从季节平均的每兆瓦时25美元飙升至9000美元。极寒天气过后,得州居民在社交媒体上纷纷晒出他们的电费账单,一个星期的电费远高于过去一年的电费。据美国媒体报道,有的居民5天的电费高达1.7万美元。
有关居民反映的天价电费账单问题,得州管理部门下令暂时禁止供应商向用户寄出账单。
风机不背锅 化石能源救场
得州是美国的“风之都”。这次停电事件,让有些人将矛头指向风机,认为高比例风机的停摆凸显了可再生能源较差的可靠性。
但停电并不是得州的新事物。
同样的事情发生在2011年(详见相关链接),出于同样的原因得州陷入黑暗,而那时得州的风机数量寥寥。这凸显了一个事实,即风能并不是当前危机的主要原因,尽管它们因严寒天气不能正常运转。
停电发生后,埃克森美孚的炼油厂表示,其位于博蒙特和贝墩的两个炼油中心正在努力发电,并将电力输送至电网。在一封电子邮件中,埃克森美孚表示:“由于天然寒冷,加上得州各地的天然气供应减少,我们关闭了贝墩和博蒙特地区的制造部门,所有仍在运行的机组都致力于发电并输送至电网,以确保居民、社区的安全。”
据悉,埃克森美孚从贝墩向电网输出超过200兆瓦的电能,可以为10万户家庭供电;博蒙特向电网输出5兆瓦的电能,可以为3500户家庭供电。
电网可靠性缺乏投资
针对得州停电事件,英国《经济学人》杂志也刊文进行了讨论。在标题为《美国如何摆脱碳排放和停电》的文章中,作者认为得州的灾难表示,美国既需要更清洁的电网,也需要更可靠的电网。
休斯敦大学能源研究组同样认为,电力可靠性是美国电网真正缺乏投资的地方。休斯敦大学经济学系能源研究员艾德·希斯表示:“当前无法为发电机组提供投资来维护、升级系统,十几年来,发电机组一直无法收取实际的发电费用。提高可靠性是需要成本的,这是必须考虑的因素。”
华盛顿州立大学研究员詹姆斯·康卡认为,得州的停电事件显示了核电的重要性。在极端天气发生时,核电价格通常不会上涨,因为反应堆一般不会被严寒天气所影响,不必担心燃料供应问题。此次暴风雪天气导致受影响的核电机组是南得州1号反应堆,原因是水泵压力传感管线故障,导致反应堆自动跳闸,故障很快得到解除并恢复正常运行。“得州和美国其他州需要加强核电竞赛,并实现多样化的能源结构。”康卡说。