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得州恢复供电 美国专家剖析根源

北极星售电网  来源:国家电网杂志  作者:刘芳芳  2021/2/22 8:43:48  我要投稿  
所属频道: 国外经验   关键词: 电力市场 电价 电力体制改革

北极星售电网讯:当地时间2月19日9时30分,美国得州恢复供电,电价也恢复正常。也就在当天,美国国务卿布林肯发表声明,美国正式再次成为《巴黎协定》缔约方。

回顾得州大停电事件,美国得州农工大学(Texas A&M University)的谢乐教授指出,引起美国得州停电的关键因素包括三个方面:

首先,不像为美国其他大部分地区供电的区域互联电网,得州电网是相对独立、自成一体的。这就限制了极端天气条件下得州的电力送出和受入。像明尼苏达州或加利福尼亚州面临极端天气条件时,可以通过跨州输电线路从互联电网及时获得电力供应。得州电网则更像一个“孤岛”,独立于美国东部互联电网和西部互联电网。

第二,得州大量的天然气和风电基础设施并没有做好应对这么一场史无前例的暴风雪的准备。许多发电机组因为极寒天气不得不停机。给这些风电机组加装防冰冻设施虽然在技术上是可行的,但会增加额外的投资。

第三,“需求响应”。一种从用户侧获取灵活性的智能电网技术,也是用以实现发用电平衡的机制,在得州仍然处于较为初级的阶段。目前,除了要求用户实施自愿节能以外,几乎没有有组织的技术和商业机制使得负荷供应商在高峰负荷时段将其所服务的用户负荷需求降低至可控水平。而在用户侧,可以通过设定用电服务优先级(如照明等重要服务的优先级高于衣物干洗等非重要服务)以自动实现。

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根据根据美国能源信息署的统计,得州的发电量在全美排行第一,大约是排行第二的佛罗里达州发电量的两倍。得州是全美最大的能源生产和消费州。得州引领了全美的风力发电发展,2019年,全美28%的风力发电量来自得州。

“得州大部分发电设施有良好的设计以应对夏季酷暑高温。”美国国家工程院院士Thomas Overby之前在接受电视采访时解释道,“却没有很好的设计以应对过去几天我们所经历的极端严寒天气。”

资料显示,此次极寒天气中,得州大量的发电机组停运。通常,得州的电力负荷高峰出现在夏季,在冬季的几个月里,电力负荷几乎一直维持在高位运行。在得州电网调度机构ERCOT,历史最高负荷大约在7400~7500万千瓦。而在当地时间2月14日,得州的电力负荷高达6900万千瓦,这对于冬季负荷而言是相当高的。在此次极端天气过程中,得州大约有30%的发电装机容量退出运行。

此外,得州大部分的供热采用的是电制热,有大约60%的家庭使用电制热设备。负荷需求增加和电力供应减少相互叠加。这些都是本次事故的因素。

△休斯顿电网铁塔。

在社交媒体上,围绕可再生能源的争论仍在持续。风力发电和绿色能源转型备受关注。负责得州电网运营的得克萨斯州电力可靠性委员会在当地时间2月16日的新闻发布会上表示,实际上,天然气、煤炭和核能系统的故障造成的停电事故,是冻结的风力涡轮机和太阳能电池板的两倍。

在中国,这几天关于得州停电事件的讨论也同样刷爆网络。有人提出设想:“这样的极端天气要是发生在我们山东德州会怎样?”网友们给出的答案很丰富又很一致:

政府统一指挥,国家电网冲锋在前,首先解决民生问题;供电员工加班加点,24小时不眠不休完成抢修,随处可见山东电力彩虹共产党员服务队的身影;一方有难八方支援,各地紧急支援德州……

在学术界,专家学者围绕电网建设、新能源发展也纷纷提出意见建议。清华大学能源环境经济研究所所长张希良表示,中国既要技术创新,又要机制创新。一方面,大规模储能、碳捕捉与封存等新技术的发展为未来的电力行业安全、绿色发展带来信心;另一方面,应当研究适合中国国情的激励机制,坚持走具有中国特色的电力市场化改革道路,加快建设全国统一电力市场体系,推动电力体制改革落地见效。

原标题:得州恢复供电,美国专家剖析根源

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