得州停电对我国电力系统改革发展的启示

美国“能源之都”得州电力系统在寒潮的袭击中不堪一击。这次大停电对我国电力系统改革发展有怎样的启示？如何确保我国高比例新能源电力系统安全可靠运行？

2021年2月中旬，受极端寒冷天气影响，美国得克萨斯州发生大规模停电事故，大约400万户居民在零下十几度的寒潮里无电可用。导致此次得州大规模断电的直接原因是极端气候引发的电网供需失衡：一方面，居民为了抵御严寒需要加开电热取暖，电力需求急剧上升；另一方面，极低气温导致油气输油管道冻结、涡轮机结冰、老旧的煤电机组故障频发，得州电网主要依赖的天然气、风电等发电来源中断，供电能力受限严重，同时高度独立的电网结构特性使其无法通过跨区互济获取外部支援。

值得注意的是，此次寒潮并非毫无预警的意外事件，事实上针对冬季寒冷可能诱发发电装置停运的隐患，得克萨斯州电力可靠性委员会（ECROT）曾向经营区内发电商发出过预警，但当风暴来袭，得州依旧无法摆脱轮流停电和电价飞涨的命运。

被誉为美国“能源之都”、石油和天然气资源蕴藏十分丰富的得州缘何在此次寒潮的席卷中如此不堪一击，部分美国政客及利益相关媒体将其归咎于新能源发电的“不可靠”，“绿色能源失败”的言论一时甚嚣尘上。尽管此次事故的确暴露了高比例新能源系统在抵御极端气候条件方面的天然缺陷，但由此产生抵制清洁能源发展的想法实为因噎废食。近些年极端气候现象频发，恰说明全球应对气候变化的紧迫性，推动能源结构转型本就是大势所趋；美国重返《巴黎协定》，我国提出“2030碳达峰、2060碳中和”新目标，这些举措都表明大国为应对气候变化的决心，进一步开发利用绿色清洁能源、推动大规模可再生能源接入势在必行。

在此背景下，为了不让美国得州大停电事件在中国重演，不使“十四五”规划成为“缺电规划”，本文从四个方面对我国未来电网发展提出了20条建议，在完善资源价格形成机制，建立健全绿色低碳循环发展经济体系，统筹制定“2030碳达峰”行动方案，使发展建立在高效利用资源、严格保护生态环境、有效控制温室气体排放的基础上，力求推动我国绿色发展迈上新台阶。

合理的电源电网结构保障电力可靠供应

随着对新能源开发的不断推进，我国未来电源结构发展必将以新能源大规模接入为主，但从此次得州事件和近些年国内外多次大规模停电事故来看，“双高”系统的安全稳定运行问题确已成为亟待各国解决的共性问题。

在此次事件中，极端天气对新能源发电的影响备受关注，但同时应该看到，常规天然气电源在极端气候下也具有脆弱性。根据ERCOT最新公布的信息，得州电网总装机容量约1.08亿千瓦，燃气占比47.5%，风电占比28.8%，燃煤占比12.5%，光伏占比5.67%，核电占比4.73%。寒潮来袭后，风电机组因桨叶覆冰脱网400万千瓦，燃气机组也因气井减产、输气管道冰堵或冻裂出现非计划停运近2600万千瓦，煤电机组也无法正常运行。

现阶段能源结构的转型并不意味着可再生能源装机和煤电装机之间是非此即彼的关系，相反惟有构建多元化的电能供给体系才能最大程度地保障极端情形下的电力可靠供应。必须规划各类电源有序开发，在促进新能源发展的同时，合理兼顾常规电源及灵活调节电源的发展规模和布局，推动我国电网发展“清洁低碳”和“安全高效”双轨并行。

得州电网的高度独立性为其风电的快速发展创造了有利条件，但却在此次寒潮风暴中将其推入了孤立无援的境地。在我国，建设全国互联的统一大电网为全网平衡奠定了坚实的物理基础，以2021年初寒潮时期为例，国家电网组织跨省跨区输送电力达8399万千瓦，占全网负荷的14.8%，有力保障了全网电力的有序供应。未来我国电网的规模还将持续扩大、电网特性也将日益复杂，资源禀赋决定了必须坚持“全国一张网”，充分挖掘跨省跨区输电通道送电能力，保障高比例新能源电力系统的安全稳定运行。

关于电力系统规划建设阶段的政策导向，具体建议如下：

第一，大力发展风力与太阳能发电。截至2020年底，我国风电、光伏装机分别达到2.81亿千瓦、2.53亿千瓦，占比超过20%，发电量占比达到11%。未来风电与光伏将持续作为我国电能供应的主力军，应尽可能地安排多发电量，间歇性发电出力的特点，政策上可不纳入发电出力总体平衡的简单类比装机容量，用风电、光伏稀释全电量碳占比。

文章来源：《电力系统保护与控制》 网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/qikandaodu/2021/0629/942.html