中国储能网讯：4月28日，西班牙发生了一次前所未有的大范围停电，经济损失估计高达4亿~10亿欧元（约合人民币32.73亿~81.83亿元）。至于事故原因，目前虽未有官方说明，但西班牙电网公司的事故报告与媒体披露的技术细节，提供了较为充分的分析基础。本文结合此次事件，围绕政策启动时机、实施保障机制和预防性措施三个方面，分析事故原因，并将其与中国和德国的应对机制进行比较，期待能够为高比例可再生能源系统的发展带来启示。
政策启动的时间节点
一、电网联网
根据西班牙电网公司的信息，事故初期电网瞬时损失约2 GW光伏发电功率，1.5 s后发生第二次光伏脱网，触及频率下限。最终，西班牙与法国之间的电力联络线因保护装置动作而断开，导致西班牙电网与欧洲大陆电网解列，转入孤网运行状态。
由于地理位置位于欧洲大陆电网边缘，西班牙政府长期致力于加强跨境电力互联，尤其重视与摩洛哥的联网建设。目前，西班牙与摩洛哥之间已建成两条电力互联线路，分别于1997年和2006年投运，每条线路的传输容量为700 MW。2019年，双方签署建设第三条互联线路的合作协议，计划总投资约1.5亿欧元，由两国平摊。根据协议，将新建一条400 kV交流输电线路，传输容量为700 MW，计划于2026年年前投运。
从时间节点来看，新线路的投运时间较事故晚了约一年，结果导致西班牙电网在2021年和2025年先后两次与法国电网发生解列，凸显出跨境互联建设滞后在极端情境下带来的系统性风险。
二、一次调频
欧洲一次调频的最大响应能力为3 GW（相当于两座大型核电厂同时发生故障），而这次西班牙大范围停电的光伏脱网功率已经超过2 GW，说明欧洲的一次调频裕度显得不足。事实上，欧洲已经在讨论是否需要在一次调频的基础上增设快速频率响应，但迟迟未能形成欧盟的法令，而英国则率先实施了相应的法规。这也充分表明了政策启动时间节点的重要性。
三、瞬时备用
瞬时备用主要是指为电网提供所谓的旋转备用。对于实现高比例可再生能源的国家来说，由于退煤弃核，电网的瞬时备用普遍不足。在大规模停电发生前，西班牙的电力界仍在讨论是否应引入瞬时备用。尽管事故的发生促使相关法律加速出台，但在时间上稍显滞后。此外，西班牙电网公司曾强调该国具备足够的瞬时备用，显然忽视了这一能力在区域分布上的不均。事实上，事故发生前，西班牙电网已出现短时低频振荡的迹象。
德国的瞬时备用整体上充足。2024年5月14日，德国新能源发电量占比一度达到117%，该国境内传统电厂已无法独立支撑电力系统的稳定与安全，必须依赖邻国（如法国、波兰和捷克）的传统电厂提供支持。然而，一旦电网发生解列，德国部分地区的瞬时备用将可能出现短缺。这与西班牙在2025年4月16日整天可再生能源占比超过100%的情况颇为相似。理论上，德国同样存在发生大规模停电事故的风险。因此，德国从今年开始通过市场采购瞬时备用，监管政策层面也已率先行动。
根据德国输电公司的研究，只需大约1/3的风电和光伏电站具备提供瞬时备用的能力，便足以满足系统的总体需求。如果逆变器性能足够优良（如采用高端逆变器），则可通过软件升级实现该功能。换言之，要么新建风电场和光伏电站具备瞬时备用能力，要么通过增加构网型储能来补充。德国输电公司已发布相关技术规定，相应成本可计入系统辅助服务费用，由所有电力用户共同分摊。
中国的电网电压等级高、覆盖范围广，因此，相关部门历来高度重视电网的安全稳定问题。尽管电网惯量支撑相对充足，国内多家厂商已提前推出构网型储能产品，为满足未来的需求做好准备。
实施保障机制
一、云穿越效应与低电压穿越
西班牙停电事故发生后，有媒体报道和评论指出，部分光伏脱网地区出现过电压不稳定问题。目前，尚不清楚这是否由“云穿越效应”所致。
美国电力研究院（EPRI）曾在《光伏电站输出与云穿越引起的波动性》白皮书中指出，云层导致的辐照波动对光伏并网构成了特殊挑战。由于光伏组件对辐照变化反应极快，在云层遮挡下，发电功率可能在数秒内剧烈波动，幅度甚至超过电站额定容量的50%，且这种波动可能会反复出现。这还可能会造成无功支撑不足，从而进一步引发电压不稳定问题。
为应对上述挑战，欧洲多国相继出台过相关并网技术要求。例如，“低电压穿越”功能要求逆变器在电压跌落时保持并网不中断，并提供一定的无功支撑；当电压降至额定值的50%以内，且持续时间不超过0.2 s时，设备应保持不脱网。“高电压穿越”要求逆变器在电压短时升高时不得立即断开；“动态电压支撑”要求逆变器在电压异常期间主动吸收或输出无功功率，以帮助恢复并网点电压，而不是被动等待电压回归正常范围。
根据欧洲电网的统一规定，风电和光伏设备必须满足包括低电压穿越在内的多项技术要求，以防止“云穿越效应”引起的光伏脱网现象。如果西班牙媒体的报道内容属实，这可能说明西班牙尚未建立相应规定的有效实施与监管机制。
德国较早便实施了上述三项并网要求，并配套建立起严格的检测和监督体系。截至目前，该国尚未出现过类似的脱网事故。德国光伏电站普遍采用高端逆变器，技术质量也为系统稳定性提供了有力保障。
相比之下，中国的光伏逆变器企业众多，行业“内卷”严重，头部厂商多选择开拓海外市场以维持竞争力。这一趋势值得相关主管部门关注。
二、分布式可再生能源
西班牙约有60%的风电和光伏装机容量接入在输电网层面，属于集中式可再生能源。而德国约有95%的可再生能源接入配电网，属于分布式可再生能源。换句话说，德国发生“云穿越效应”及“低电压穿越”问题的概率远低于西班牙，且即便发生，影响范围也相对较小。不过，需要指出的是，德国并未通过行政指令推动分布式可再生能源发展，而是通过市场机制自然实现的。
中国逐步建立起一套较为完整的分布式可再生能源发展制度体系，从早期依靠政策引导与财政补贴，逐步转向以法律法规、并网机制和市场化激励为核心的多层次保障机制。目前的发展重点正从“简单接入”转向“源-网-荷-储”协同、“市场交易”参与和“数字化”运营管理，标志着中国分布式可再生能源已从试点探索阶段，进入规模化、制度化发展的新阶段。
预防性措施
西班牙此次大范围停电之所以能够在极短时间内恢复，主要得益于三大因素：
一是制定了应急分区域的预案。事故发生后，相关部门可以立即按预案启动恢复程序，避免了调度混乱。
二是拥有大规模的已并网风电与光伏发电装机。在黑启动机组搭建起电压／频率基准后，可再生能源能够瞬时释放数十吉瓦电能，成为恢复工作的“强力推进器”。
三是跨境电源支援。除法国外，西班牙还从摩洛哥获得了约700 MW的电力支援，进一步加快了电网重建速度。相比之下，2007年巴塞罗那地区的大规模停电曾耗时长达78 h才全面恢复。
尽管如此，西班牙原本计划在6~10 h内完成恢复，最终未能实现。恢复初期，抽水蓄能电站和外部电源发挥出关键作用，随后联合循环燃气电厂承担起主力负荷。整体恢复时间仍存在优化空间，比如，恢复区域的颗粒度可以进一步细化，调度系统能够具备更强的自动恢复能力。这不仅依赖于具备快速响应能力的黑启动电源，也要求电网调度系统具备自动恢复、智能协同的能力。
德国高度重视大范围停电后的快速恢复措施。早在10年前，德国就制定了输电网与配电网协同恢复的预案，并推动抽水蓄能和燃气电厂的黑启动项目，同时在配电网侧开展过相关研究。2023年，德国与弗劳恩霍夫研究所合作开发出一套基于智能算法的预测系统，使得风电也能够成为黑启动电源，即使在电网状态复杂、扰动剧烈的情况下同样具备较强的黑启动能力。这为进一步扩大具备自主恢复能力的区域提供了技术支持。德国的调度系统厂商也开发出具备自动恢复功能的系统解决方案，可以提升整个系统的韧性和恢复效率。
西班牙此次大范围停电事故还释放出一个积极信号，即可再生能源具备在极端场景下参与电网恢复的潜力。事故发生后，部分风电和光伏依然保持发电能力，尤其是风电展现出较强的运行稳定性。所有岛屿微网均未中断运行，从侧面反映出微电网的恢复价值。
这一经验对中国同样具有现实意义。当前，中国电力系统仍以煤电为主，抽水蓄能与燃气电厂在系统中所占的比例相对较小，恢复速度受限。因此，大力发展抽水蓄能，提高燃气电厂灵活性，是值得优先考虑的方向。
中国的电网具有电压等级高、输电距离远、跨区调度能力强等特点，在以特高压和超高压构成的坚强网架支撑下，可进一步研究在输配电层面引入“分布式恢复”机制。结合源网荷储的灵活协同、黑启动能力的区域配置，以及自动恢复技术的落地推广，有望实现“局部先恢复、整体再并网”的更高效策略，从而提升系统的抗扰动能力和恢复速度。
总结
此次西班牙大范围停电并非突如其来的偶发事件，而是对电力系统“韧性短板”的一次集中暴露。事故再次印证了那句老话：“魔鬼藏在细节中。”除了政策方向本身，启动时机、实施保障机制和预防性措施同样至关重要。
事故表明，可再生能源自身应具备一定的瞬时备用能力，甚至在一定条件下具备黑启动能力，不能完全依赖传统电源兜底。政策和市场机制应为此提供明晰路径和激励信号。
此次事故还提醒我们，发展可再生能源必须坚持“先立后破”的基本原则。无论是退煤，还是弃核，都应建立在可靠备用能力与系统稳定机制的基础上，方能实现可持续的能源转型。
与此同时，事故也展示了希望。风电、光伏等可再生能源在事故后快速恢复供电中发挥了关键作用，尤其是风电，在电网重建初期成为“稳定锚点”。这表明，在技术与机制配套的条件下，可再生能源不仅可以作为系统主力，也能够成为极端情境下的“恢复引擎”。
因此，未来的电力系统构建应从“以传统电源保系统”向“以多元资源构建韧性”转型，推动可再生能源从“变量”转变为“支柱”。这不仅是西班牙的教训，也是对中国与德国等实现高比例可再生能源国家的共同启示。
