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从欧洲大停电看能源安全

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国石油报 发布时间:2025-05-21 浏览:

中国储能网讯:2025年4月28日的一场欧洲大停电影响了超5000万民众。事故引发人们对高比例风光电并网导致系统惯性不足、跨国电力互联薄弱及储能调峰能力滞后等问题的思考,能源革命的未来,绝非淘汰赛,而是多元协同的平衡。

欧洲突发大面积停电

超5000万民众生活受到影响

4月,西方复活节假期后的首个工作日,西班牙和葡萄牙出现大范围供电中断现象,导致两国交通瘫痪、通信中断,民众生活陷入混乱,超过5000万民众生活受到严重影响。根据西班牙国家电网信息,当天12时33分,5秒内,15吉瓦的发电量突然从系统中丢失。15吉瓦是西班牙全国用电需求的60%。

欧盟委员会执行副主席特蕾莎·里贝拉当日对外表示,目前无任何证据表明伊比利亚半岛大面积停电的原因是网络攻击。欧盟也正在谨慎地开展调查工作以弄清本次停电的真相,此次大停电是近年来欧洲记录到的最严重社会事件。

上述两国能源专家根据目前掌握的数据信息推测,新能源高渗透率可能导致电网不稳定或是此次两国大面积停电的主要原因。业内专家称,光伏电站出力还算稳定,基本不会在短时间内大幅波动,风电的波动性则较大。当新能源发电短时间内出力突升、突降时,电网的电压、频率会跟着大幅波动,不稳定的电压、频率会对用户的用电设备造成损坏。为避免这种风险,电网会设定一个限值,波动幅度超过2%时电网会紧急预警,通过储能电站、抽蓄、燃机这些升降负荷较快的机组快速调节电压、频率的波动。如果可调节的机组不能满足需求,电网的电压、频率会继续增大波动,一般会设定超过5%时自动跳闸。当短时间内出力突升、突降又无法快速调节,最终的后果就是大面积停电。

西班牙国家电网在4月16日刚刚实现了工作日使用100%可再生能源发电的能源供应模式,紧接着就爆发了此次两国大范围停电,这不禁引发公众对能源转型稳定性和可行性的质疑。欧盟官员表示,欧洲电网在新能源转型中的脆弱性在此次大停电中暴露无遗。数据显示,目前西班牙约40%的电力来源于风能和太阳能,但电网和储能系统的建设速度未能跟上可再生能源的快速发展。

另外,西班牙电网与邻国连接有限,可能也加剧了本次电网震荡带来的后果。西班牙长期以来因电网与法国等邻国连接薄弱,被称为“能源孤岛”。业内专家指出,这次停电并非偶然。随着各国用轻量级、基于逆变器的发电设备取代重型旋转设备,电网变得更快、更轻,也更容易受到干扰。2003年,意大利和瑞士之间的一条水力发电站线路出现故障,导致整个意大利半岛停电约12小时。2006年,德国电网超负荷,导致欧洲部分地区电力中断。如若没有可靠的解决方案,此类停电事故或将重演,各国必须做出必要的改进,以确保电力供应。

供电系统问题暴露

相关解决方案亟待出台

针对事故发生的原因,西班牙和葡萄牙两国政府均已启动调查程序。业内专家初步分析称,欧洲伊比利亚半岛诸国遭遇大面积停电事故是因电网故障造成的。有葡萄牙能源公司表示,本次停电是由于西班牙内陆地区极端气温升高,导致超高压线路出现异常振荡,诱发了电网中断。

近年来,西班牙可再生能源和低碳电力产能大幅增长。20年前,西班牙超过80%的电力来自煤炭、天然气等化石燃料。而当时太阳能和风能的发电量不到发电总量的5%。2024年,可再生能源在电力结构中的占比为56%,创下历史新高,总发电量达到149太瓦时。风电、光伏和水电等可再生能源供电,满足了西班牙的全部电力需求。在能源转型需求的推动下,西班牙电力系统正逐步摆脱对化石能源的依赖。

业内专家表示,煤电与气电等传统能源发电具备特殊机制,即便遭遇电涌、断电等冲击,仍能持续运行。与之不同的是,太阳能和风能并不具备这种能力。如果太阳能及风能占比非常高,那么电网的稳定性就会降低,除非采取其他措施来缓解这种情况。在化石燃料发电系统中,旋转涡轮机发挥着惯性支撑作用,并充当减震器,能够在能源供应或需求突发变化时,维持电网的稳定。

此外,本次欧洲大面积停电事故,也暴露出电网老化问题,从而导致转动惯量不足,难以有效适应以新能源为主体的电源体系。从可能的触发路径来看,新能源出力大幅波动,扰乱电力系统的频率和出力曲线相位等,因此导致系统紊乱且无法有效调节,最终出现停电。从供电系统来看,西班牙已经实现100%新能源供电,电源端实现转型后,老化的电网成为整个电力系统中最薄弱的环节。专家建议,应该推进电网升级改造、配置储能尤其是构网型储能、增加同步电机电源等相关解决方案。

欧洲停电事件

凸显多能互补的战略价值

他山之石,可以攻玉。我国电力系统应当吸取此次欧洲大规模停电事故的教训。可再生能源发电固然在绿色低碳发展中起到关键作用。但是,风光电在生产及传输过程中的弱点也不容轻视。

这些年来,能源转型正在全球上演。随着可再生能源、储能技术的发展,能源产业开始进入多元化时代。多能互补成为能源可持续发展的新潮流,引领着能源行业迈向多种能源深度融合、集成互补的全新能源体系。多能互补发电策略能够提高能源利用效率,降低用能成本,并逐渐减少对化石能源的严重依赖。多能互补发电策略在应对能源危机,促进能源结构调整和实现可持续发展方面具有广阔前景。多种能源相互配合可以降低因单一能源供应波动带来的风险。还可通过储能装置和其他互补能源更好地消纳可再生能源,减少弃风、弃光现象的发生。多能互补在实现能源供应的多样化和可持续性的同时,可以减少温室气体的排放和其他污染物的释放,有助于应对气候变化和改善空气质量。

我国电力系统通过多能互补,整合风能、太阳能、水能、生物质能等可再生能源,与火电、核电等稳定电源相结合,构建了稳定可靠的能源供应体系。多能互补通过储能和调节性能源的配合,有效平抑新能源的间歇性和波动性,促进可再生能源的消纳。截至2024年底,中国可再生能源装机容量达到18.89亿千瓦。2024年,全国可再生能源发电量达3.46万亿千瓦时,同比增加19%,约占全部发电量的35%。多能互补能够提高电力系统的调节能力,降低系统运行风险,保障电力系统的安全稳定运行。我国的电力系统通过集中调度机制和基础设施的韧性,能够有效规避类似欧洲本轮大面积停电风险。

笔者为新加坡金鹰集团中国公司荣休副总裁,10多年来一直参与公司所属无锡燃气电厂的投资建设与运营。无锡燃气电厂就属于燃气调峰机组,具有开停机快、发电运转效率高等优点,经常扮演应急调峰发电的“救火队”角色。

综上所述,多能互补对我国电力系统的重要性体现在提升能源供应稳定性、促进可再生能源消纳、增强电力系统调节能力以及推动能源转型和绿色发展等方面。实践表明,多能互补是构建安全、稳定、清洁、高效现代能源体系的关键。

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关键字:欧洲大停电

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