電價(jià)飆升300倍，半個(gè)月電費(fèi)達(dá)10萬(wàn)元，美國(guó)總統(tǒng)宣布德克薩斯州已進(jìn)入”重大災(zāi)難狀態(tài)“！光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)以及電動(dòng)汽車為幫助部分用戶度過(guò)此次危機(jī)發(fā)揮了重要支撐作用。
美國(guó)白宮批準(zhǔn)得州進(jìn)入“重大災(zāi)難狀態(tài)”
據(jù)央視財(cái)經(jīng)報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月20日，美國(guó)白宮發(fā)布聲明，美國(guó)總統(tǒng)拜登已批準(zhǔn)得克薩斯州進(jìn)入“重大災(zāi)難狀態(tài)”。
美國(guó)白宮辦公室的聲明提到，目前的援助包括搭建臨時(shí)房屋及提供房屋維修的款項(xiàng)、彌補(bǔ)未投保建筑損失的低成本貸款及其他幫助個(gè)人和企業(yè)主恢復(fù)生產(chǎn)生活等內(nèi)容。
冬季風(fēng)暴已在得州肆虐多天，據(jù)當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間20日及未來(lái)幾天，得州的氣溫將逐漸回升。不過(guò)目前，得州地區(qū)依然有超過(guò)1510萬(wàn)人沒有供水，許多人家中水管凍裂。水管被凍不僅僅影響居民的日常生活，還影響到了消防工作的進(jìn)行。
據(jù)美國(guó)廣播公司20日?qǐng)?bào)道，得克薩斯州基林市的一家酒店當(dāng)?shù)貢r(shí)間19日晚起火。當(dāng)?shù)叵啦块T表示，由于水管結(jié)冰，酒店自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)失靈，消防員趕到后的滅火工作也受阻。
美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)報(bào)道稱，截至當(dāng)?shù)貢r(shí)間20日上午，得州仍有約8.5萬(wàn)戶居民斷電。 而另一些居民家中雖然正常供電，卻面臨“天價(jià)電費(fèi)”。據(jù)報(bào)道，得州居民泰·威廉姆斯表示，他的住房、客房和辦公室的用電費(fèi)用一般都是每月660美元，而這次卻被要求支付1.7萬(wàn)美元（約合人民幣10.9萬(wàn)元），這還只是2月上半月的費(fèi)用。在暴風(fēng)雪極端天氣影響下，能源使用量飆升推高了批發(fā)電價(jià)，部分電力公司的電費(fèi)市價(jià)比平日價(jià)格高出300倍左右，多個(gè)家庭被電力公司告知電費(fèi)賬單已“快要爆表”。
特斯拉光伏儲(chǔ)能電動(dòng)汽車成為支撐
有時(shí)候，睜開眼睛需要危機(jī)。北極星儲(chǔ)能網(wǎng)獲悉，德州的特斯拉用戶已利用各種社交媒體平臺(tái)分享他們?nèi)绾卫眉依锏墓夥鼉?chǔ)能及電動(dòng)汽車拯救家人，他們的能源產(chǎn)品正在幫助人們應(yīng)對(duì)停電能源危機(jī)和支持生存。
報(bào)道顯示，特斯拉能源持有者一直在分享其光伏系統(tǒng)和家用儲(chǔ)能系統(tǒng)有關(guān)的信息。盡管冬季天氣寒冷，光伏及儲(chǔ)能系統(tǒng)仍然能夠在白天捕獲能量并將其存儲(chǔ)數(shù)小時(shí)的時(shí)間。
特斯拉用戶Michelle4Texla在社交平臺(tái)表示，兩天內(nèi)她所在地區(qū)的電力已經(jīng)被切斷六次。然而，由于安裝了Powerwall電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，她自己的房子從來(lái)沒有斷電。她還強(qiáng)調(diào)特斯拉太陽(yáng)能屋頂盡管被冰雪覆蓋，但仍能發(fā)電。
@dayyanl發(fā)布了一段短視頻顯示了停電情況，他說(shuō)，特斯拉儲(chǔ)能系統(tǒng)Powerwalls正在“拯救世界”。另外有些人評(píng)論回復(fù)正在考慮購(gòu)買家用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。暴風(fēng)雪天氣刺激了家用電池組的需求，但最流行的特斯拉和LG儲(chǔ)能系統(tǒng)的銷售目前已經(jīng)受到限制，特斯拉目前在努力增加Powerwall的產(chǎn)量。
由于極寒天氣，得克薩斯州的人們處于停電和水污染的危險(xiǎn)之中。當(dāng)?shù)卣嵝衙癖娮詠?lái)水需燒開后飲用，但他們的房屋非常寒冷，且沒有燒水的能力，有些甚至根本沒有水。
2019年，特斯拉發(fā)布了一種“露營(yíng)模式”設(shè)置，允許司機(jī)在停車期間使用汽車的氣候控制系統(tǒng)。據(jù)悉，“露營(yíng)模式”可以持續(xù)超過(guò)24小時(shí)，而不會(huì)完全耗盡電池。此次德州許多人沒有溫暖的地方睡覺，但一些特斯拉車主選擇在他們的電動(dòng)汽車?yán)锶∨^(guò)夜。
為此，搬到德克薩斯州的特斯拉首席執(zhí)行官（CEO）埃隆·馬斯克抨擊該州的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商德州電力可靠性委員會(huì)（ERCOT）不靠譜，他稱該州的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商ERCOT不配獲得“R”，即“responsible”（可靠性）的縮寫。
中美分析“災(zāi)難”原因
面對(duì)肆虐多日的冬季風(fēng)暴，被稱為美國(guó)“能源心臟”的得克薩斯州卻遭遇了“能源危機(jī)”。危機(jī)之下，得州政府因應(yīng)對(duì)緩慢低效而飽受詬病。美國(guó)輿論指出，得州此次糟糕表現(xiàn)，正是因?yàn)槊绹?guó)各級(jí)政府面對(duì)災(zāi)害毫無(wú)準(zhǔn)備而引起的。
《華盛頓郵報(bào)》刊文表示，此次得克薩斯州遭遇“能源危機(jī)”，其實(shí)早在多年前就有人向州政府提出過(guò)“升級(jí)電網(wǎng)應(yīng)對(duì)嚴(yán)寒天氣”的建議，然而得州政府并沒有聽取意見并付諸行動(dòng)。
文章表示，得州的糟糕表現(xiàn)正是美國(guó)政府面對(duì)災(zāi)難應(yīng)對(duì)不力的最新例證，這一問(wèn)題在之前多次暴露，已成為長(zhǎng)期困擾美國(guó)政府的頑疾。2005年“卡特里娜”颶風(fēng)來(lái)襲時(shí)，美國(guó)政府就是準(zhǔn)備不足，應(yīng)對(duì)不力，造成巨大生命財(cái)產(chǎn)損失。
據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)了解，有國(guó)外媒體指出，盡管得克薩斯州是主要的石油和天然氣生產(chǎn)區(qū)，但到2020年其風(fēng)力發(fā)電量仍占其總發(fā)電量的23％。然而今年冬季創(chuàng)紀(jì)錄的降雪和嚴(yán)寒的冰凍天氣影響西得克薩斯州的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之后，周一（當(dāng)?shù)?月15日）約有一半的發(fā)電設(shè)備停止供電。嚴(yán)重的凍結(jié)也中斷了天然氣的流動(dòng)，天然氣供應(yīng)了該州近一半的電力，使得得克薩斯州開始轉(zhuǎn)向燃燒木炭以獲取熱量。
美國(guó)有部分人認(rèn)為，如果當(dāng)初保留了燃煤電廠，他們可能現(xiàn)在不會(huì)處于如此糟糕的境地。也有觀點(diǎn)認(rèn)為是太依靠太陽(yáng)能和風(fēng)能等間歇性能源降低了美國(guó)電網(wǎng)的可靠性，并導(dǎo)致更多的電力中斷。
北極星儲(chǔ)能網(wǎng)獲悉，得克薩斯州通過(guò)實(shí)施太陽(yáng)能和風(fēng)電補(bǔ)貼政策，自2015年以來(lái)已增加了超過(guò)20GW的間歇資源。在過(guò)去的十年中，僅聯(lián)邦補(bǔ)貼就有超過(guò)800億美元用于風(fēng)能和太陽(yáng)能補(bǔ)貼。得克薩斯州每年還平均向州政府收取15億美元的可再生能源補(bǔ)貼。太陽(yáng)能公司獲得每單位發(fā)電量的補(bǔ)貼是化石燃料的75倍多，風(fēng)能則是17倍。
有評(píng)論指出，所有這些現(xiàn)金并沒有實(shí)質(zhì)性地改變能源格局。風(fēng)能和太陽(yáng)能仍然僅占全國(guó)能源的4％。補(bǔ)貼將啟動(dòng)可再生能源技術(shù)的承諾在40多年后仍未兌現(xiàn)。
盡管許多風(fēng)力渦輪機(jī)確實(shí)凍結(jié)了，并且周一晚上總風(fēng)力發(fā)電量占裝機(jī)容量的2％，但停電開始時(shí)的整體風(fēng)力發(fā)電量與當(dāng)?shù)仉娏Σ块T預(yù)測(cè)相符。所以真正的原因可能并不只是被凍住的風(fēng)機(jī)。
與其他州不同，得克薩斯州運(yùn)營(yíng)自己的電網(wǎng)，稱為得克薩斯互連網(wǎng)。除阿拉斯加和夏威夷外的全美本土48州共有三個(gè)電網(wǎng)：東部電網(wǎng)、西部電網(wǎng)和得州電網(wǎng)。東部互連線和西部互連線為48州的其余地區(qū)提供服務(wù)，但大風(fēng)暴已使該地區(qū)的需求增加。
業(yè)內(nèi)人士分析稱，雖然直接誘因是極端天氣，但美國(guó)電力設(shè)施老舊以及整體的電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制不足也難辭其咎。
據(jù)國(guó)家電網(wǎng)報(bào)，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織北美辦公室相關(guān)專家王乾坤：美國(guó)近年來(lái)的頻繁停電，雖然直接誘因是極端天氣，但其電力設(shè)施老舊以及整體的電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制不足難辭其咎。
第一，電網(wǎng)設(shè)施老舊。
“美國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程比我國(guó)早幾十年，因此美國(guó)很多的電力設(shè)施都是幾十年前修建的，有的服役甚至超過(guò)百年。隨著城市的發(fā)展，居民用電負(fù)荷不斷升上，加之極端天氣頻發(fā)，這些都對(duì)老舊的電力設(shè)備形成了挑戰(zhàn)?！?
根據(jù)美國(guó)能源部（DOE）的統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)下美國(guó)70%的輸電線路和變壓器運(yùn)行年限超過(guò) 25 年，60%的斷路器運(yùn)行年限超過(guò)30年，陳舊的電網(wǎng)設(shè)施面臨保障供電可靠性的巨大挑戰(zhàn)。
第二，電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力不足。
從近年來(lái)美國(guó)電力結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)來(lái)看，煤電的發(fā)電量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，天然氣、風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源發(fā)電逐漸成為美國(guó)電力來(lái)源的主力軍。2018年，美國(guó)天然氣凈發(fā)電量為1.47萬(wàn)億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)13.1%，占同期美國(guó)凈發(fā)電量的35.1%，超過(guò)煤電位列首位。
在過(guò)去十年中，得州的風(fēng)力發(fā)電逐漸成為該州的第二大發(fā)電源。2020年，供應(yīng)給該州電網(wǎng)的能源中有23%是來(lái)自風(fēng)力發(fā)電。
隨著低碳環(huán)保逐漸的“政治正確化”，加之利潤(rùn)空間受到廉價(jià)天然氣和可再生能源的擠壓，得州當(dāng)?shù)氐娜济弘姀S相繼被關(guān)閉。
然而，此次極寒天氣導(dǎo)致得克薩斯州約一半的風(fēng)力渦輪機(jī)容量（2.5萬(wàn)兆瓦）被“凍結(jié)”。風(fēng)電出力顯然出現(xiàn)了問(wèn)題。
其實(shí)，電力儲(chǔ)備不足、靈活性電源的缺失所導(dǎo)致的用電緊缺，并不是第一次出現(xiàn)在美國(guó)。
去年加州大停電的根本原因就是加州計(jì)劃實(shí)現(xiàn)100%可再生能源供給的發(fā)展路徑過(guò)于激進(jìn)，使得加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ CAISO ）沒有充足的靈活裝機(jī)容量應(yīng)對(duì)小概率事件。
此次得州大停電，再次引發(fā)對(duì)于快速?gòu)U棄傳統(tǒng)能源設(shè)施，向綠色能源激進(jìn)轉(zhuǎn)型的爭(zhēng)議。據(jù)了解，風(fēng)能約給德州帶來(lái)25吉瓦的電力供應(yīng)，在天氣配合的時(shí)候甚至可以解決全州60%的供電尋求。但是，進(jìn)入冬季，隨著氣候的變化，風(fēng)能發(fā)電能力只有最強(qiáng)季節(jié)的19%至43%。
第三，電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電力市場(chǎng)缺乏整體性和前瞻考慮。
美國(guó)的電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，尤其是產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)可謂“支離破碎”。
美國(guó)全國(guó)有電力企業(yè)3000多家，按所有制劃分，包括私營(yíng)企業(yè)、聯(lián)邦公營(yíng)、市政公司、電力合作社等多種形式。其中私營(yíng)企業(yè)300余家，服務(wù)用戶占比72.6%，售電量占比72%，收入占比73.5%；聯(lián)邦公營(yíng)電力公司包括田納西流域管理局等6家企業(yè)，服務(wù)用戶約4萬(wàn)人，售電量占比1.2%，收入占比0.5%。市政公營(yíng)電力公司和農(nóng)電合作社規(guī)模小、數(shù)量多，分別約1900家和1000余家，用戶數(shù)占比27%，售電量占比26.3%，收入占比26%。
從業(yè)務(wù)劃分來(lái)看，電力企業(yè)包括發(fā)電商、輸電公司、配電公司和零售商。私營(yíng)企業(yè)涉及發(fā)輸配售各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，聯(lián)邦和州屬企業(yè)一般從事發(fā)電和輸電業(yè)務(wù)，市政公營(yíng)和農(nóng)電合作社一般為配電和零售業(yè)務(wù)，有些也涉及少量發(fā)電業(yè)務(wù)。
“這種電網(wǎng)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)主體相對(duì)分散的模式，導(dǎo)致電力公司之間的調(diào)度難度非常大，一旦出現(xiàn)緊急事故，他們之間互相支援的能力很有限?！蓖跚ふf(shuō)，“此外，輸電網(wǎng)項(xiàng)目相較于其他投資項(xiàng)目，具有回報(bào)率低，建設(shè)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，因而缺乏投資吸引力。這些私有化的電力公司在考慮對(duì)電網(wǎng)設(shè)施的投資、維護(hù)時(shí)往往不會(huì)做長(zhǎng)久的打算，經(jīng)濟(jì)回報(bào)率是他們首要考慮的問(wèn)題。也就是說(shuō)，他們寧可接受這些電力事故，也不愿意因?yàn)檫@種小概率的極端天氣事件而在電網(wǎng)建設(shè)上做過(guò)多的投資?！?
未來(lái)，發(fā)電機(jī)組面臨極端天氣被“凍結(jié)”的概率事件也許會(huì)越來(lái)越多，王乾坤表示，把停電原因“甩鍋”給任何一種發(fā)電技術(shù)都沒有意義，畢竟極端條件下誰(shuí)都扛不住。
在全球氣候變化的大背景下，極端天氣在各國(guó)輪番“上演”，能源電力系統(tǒng)該如何應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題是未來(lái)各國(guó)需要直面的問(wèn)題。
