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美国加州轮流停电、现货尖峰电价1美元/千瓦时 暴露了什么问题?

北极星售电网  来源:电网头条  作者:国网能源院  2020/8/21 18:03:04  我要投稿  
所属频道: 售电服务   关键词: 电力市场 电力现货市场 电价

北极星售电网讯:近期,美国加利福尼亚州在高温天实施轮流停电引起广泛关注。

美国加州20年来第一次“电力危机”

本次事件可追溯至美国西部时间8月14日(上周五),加利福尼亚州电力系统独立运营商(California Independent System Operator,CAISO)发布三级紧急状态,为20年来首次三级紧急状态,一度中断超过40万企业与家庭的电力供应,持续了大约一个小时。

8月15日(上周六),CAISO再次对用户实施轮流停电,超过20万用户受到影响。据当地媒体消息,轮流停电措施将持续至8月19日(本周三)。在此期间,CAISO预计用电高峰期间电力缺口约440万千瓦,相当于330万户的居民用电。为此,建议相关供电公司每天15:00-22:00进行持续时长1-2小时的轮流停电,并呼吁电力用户在该时间段减少空调、电动汽车等大功率负荷用电。

加州“轮流停电”暴露出的两大问题

高渗透率光伏电源接入,叠加热浪袭击、疫情居家等因素,激化电力供需矛盾。

此次事件再次暴露出,光伏出力特性给电网安全稳定运行造成巨大影响。截至2019年底,加州光伏的装机容量为2740万千瓦,占美国总光伏装机容量比例约36%,高居全美第一,光伏发电量占据加州总发电量比例约20%。在高比例光伏接入情况下,加州负荷曲线为“鸭型”曲线,即负荷曲线在中午附近到达低点,在15:00点之后开始上升,负荷曲线峰谷差大,为加州电力调度带来困难。为此,加州一直非常重视需求响应发展,通过相关激励手段,调动负荷侧灵活资源积极性,以解决电力供需矛盾。但是,此次罕见热浪袭击,加之受疫情影响,居民大多居家,使得空调等大功率负荷激增,大大激化了原有电力供需矛盾。

供需紧张情况下,电力及上游能源供应价格高涨。

电力供需紧张在电力及上游能源市场上,造成了一系列连锁影响。因加州在电源侧的调峰资源,很大程度依靠天然气机组,在当前情况下,加州每立方米天然气价格三天内上涨2.19美元,平均价格达到6.655美元,约为平时价格的一倍。天然气价格迅速上涨直接传导到电力现货交易市场,导致尖峰电价最高达1000美元每兆瓦,按此估算,度电成本达到60美元每千瓦时(尖峰电价根据电力现货市场报价准实时波动,单一研究某个时段均不具代表性,因此本计算按1000美元每兆瓦尖峰电价不变估算)。与当地居民平时用电平均成本19.2美分每千瓦时相比,超出300倍,为疫情下已经较为脆弱的用户经济承受能力雪上加霜。

本次加州“电力危机”对我国的启示

一、多情形叠加会极限考验电网安全稳定运行能力。

本次加州轮流停电事件一方面说明,光伏、风电等电源出力具有波动性、反调峰性,对电网安全稳定运行造成的威胁不容忽视,尤其是高比例接入情形下,急需开展电力电子化电力系统稳定性基础分析、电力电子化电源的宽频带振荡特性等基础理论研究,完善电力系统稳定计算标准体系,突破海量超电磁暂态仿真技术瓶颈,提高电网仿真分析能力,支撑对电网特性的深度认知。另一方面,高比例光伏接入、罕见高温、疫情居家等多因素交织,充分表明在电网安全运行中,考虑单一因素具有一定局限性,多种情景叠加将进一步大大考验电网供电能力,需要在规划、运行、营销乃至应急等环节予以充分考虑,才能确保供电可靠性。

二、充分利用负荷侧灵活资源是化解电力供需矛盾的重要途径

随着分布式电源、储能系统、电动汽车等领域相关技术不断发展,通过聚合、协调优化等手段,负荷侧灵活资源有着极大的开发利用空间。美国加州长期重视发挥负荷侧潜力,在此次事件中,CAISO呼吁用户通过错峰用电、调高空调温度等措施,化解供需矛盾。我国经过多年摸索,在灵活资源利用上取得了显著成效,江苏建成大规模源网荷友好互动系统,对柔性负荷进行策略引导和集中控制,具备260万千瓦毫秒级、376万千瓦秒级精准负荷控制能力,有效增强了电网供应保障能力。

三、发挥体制优势保障电力民生领域价格稳定

电力服务具有普惠特点,涉及民生问题。本次加州事件中,电价飞涨加重了疫情期间居民、企业经济负担,对经济社会发展造成巨大影响,因此,加州州长纽森表示“在没有事先警告或没有足够准备时间的情况下,停电是不可接受的”,要求相关能源监管机构对此次事件进行深入调查。反观国内,新冠疫情期间电网企业主动担当,扎实落实国家电价优惠政策要求,并于今年持续执行优惠电价,有力支撑我国“六稳”、“六保”目标实现,充分体现出我国体制优势。可见,我国电网健康发展需要坚持制度自信,发挥国有企业“六个力量”,为经济社会发展和民生改善提供有力保障。

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