中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
一、電網(wǎng)基本情況
尼日利亞國家電網(wǎng)由發(fā)電公司、配電公司和輸電公司組成，其境內(nèi)輸電線路由政府控制的尼日利亞輸電公司（Transmission Company of Nigeria，TCN）全權(quán)負(fù)責(zé)。尼日利亞的輸電系統(tǒng)包括330kV和132kV線路和變電站，輸電線路超過兩萬公里，總輸電容量為7500MW，系統(tǒng)頻率為50Hz。配電方面，尼日利亞有11家配電公司，各自管理1個(gè)區(qū)域，配電線路等級(jí)主要為33kV、11kV和0.415kV。
圖1 尼日利亞輸配電線路圖
尼日利亞的大部分電力是通過熱能和水力發(fā)電產(chǎn)生的，天然氣是尼日利亞最常見的電力來源。截至2023年9月，全國裝機(jī)容量16,384MW，其中水電2062 MW，占比12%；天然氣11,972 MW，占比73%；風(fēng)能10MW，占比0.06%；太陽能7MW，占比0.04%；其它（柴油、重油等）發(fā)電2,333MW，14.2%。尼日利亞全國分為11個(gè)供電區(qū)域，2021年尼日利亞的發(fā)電量接近3.64萬吉瓦時(shí)，其火力發(fā)電主要位于南部，靠近天然氣產(chǎn)地.水力發(fā)電主要位于中部的Jebba、Kainji和Shiroro地區(qū)，此次事故的起始故障點(diǎn)Kainji/ Jebba 330kV線路就位于中部Jebba、Kainji的兩個(gè)大型水電站之間。
圖2 尼日利亞主要電源分布圖
尼日利亞資源稟賦優(yōu)異，是世界上天然氣探明儲(chǔ)量最大的國家之一。同時(shí)尼日利亞還是非洲最大的石油生產(chǎn)國和世界第六大石油出口國。作為西非電力聯(lián)合體（WAPP，該組織主要協(xié)調(diào)成員國電力交換）成員國之一，尼日利亞通過一條330千伏輸電線路與貝寧相連以及一條132千伏的線路與尼日爾相連，長期向尼日爾共和國、貝寧共和國和多哥等國提供大宗電力供應(yīng)，是非洲主要電力出口國。
截至2022年4月，尼日利亞境內(nèi)有22座火電站和4座水電站，主要由尼日利亞6家發(fā)電公司管理和運(yùn)營。其中，燃?xì)怆娬镜难b機(jī)容量超過10GW，但尼日利亞多數(shù)發(fā)電設(shè)備陳舊，實(shí)際發(fā)電量遠(yuǎn)小于裝機(jī)容量，輸電基礎(chǔ)設(shè)施匱乏，人為破壞和偷盜現(xiàn)象嚴(yán)重，缺乏維護(hù)保養(yǎng)，同時(shí)面臨天然氣供應(yīng)不足等問題，枯水期的實(shí)際發(fā)電容量僅4GW，近年來電力需求缺口較大，尼日利亞大部分政府機(jī)關(guān)、事業(yè)單位以及97%以上的企業(yè)不得不自備發(fā)電機(jī)發(fā)電，電力供需矛盾成為阻礙尼日利亞經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要問題之一。
二、事故過程
9月14日00:35（當(dāng)?shù)貢r(shí)間），尼日利亞發(fā)生全國性大面積停電事故，全國電網(wǎng)完全崩潰，損失全部負(fù)荷約400萬千瓦，電力供應(yīng)減少了93.5%，影響了尼日利亞36個(gè)州和首都阿布賈的電力供應(yīng)，造成尼日利亞全國大范圍停電數(shù)小時(shí)。從當(dāng)天中午起，多地供電陸續(xù)恢復(fù)，尼日利亞輸電公司（TCN）事后披露稱由于線路發(fā)生火災(zāi)造成這一事故。
根據(jù)尼日利亞當(dāng)局和該國的配電公司報(bào)告以及已有報(bào)道歸納整理，事故過程分析推測如下：
（1）9月13日，尼日利亞負(fù)荷供應(yīng)照常保持在3512~4355MW之間，電網(wǎng)系統(tǒng)情況如圖4和圖5所示。
圖4 9月14日之前尼日利亞負(fù)荷供應(yīng)情況
圖5 9月13日尼日利亞電網(wǎng)運(yùn)行情況
（2）當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月14日凌晨00:35:07，尼日利亞中部觀察到火災(zāi)，Kainji-Jebba 330kV2號(hào)線路（Cct K2J）藍(lán)相CVT和隔離開關(guān)發(fā)生爆炸燃燒（根據(jù)尼日利亞電力供應(yīng)和安裝標(biāo)準(zhǔn)條例，藍(lán)相為中性線），跳閘線路位置如圖6所示。Kainji-Jebba 330kV線路跳閘后事故迅速擴(kuò)大，導(dǎo)致頻率急劇跌落，從50.29 Hz下降到49.67 Hz，Jebba水電站損失356.63MW發(fā)電容量（總發(fā)電能力為578.4MW）。
圖6 尼日利亞Kainji-Jebba 330kV線路跳閘
（3）00:41，事故迅速擴(kuò)大，頻率從49.37Hz進(jìn)一步下降到48.41Hz，全國有效裝機(jī)容量幾乎降至零，電網(wǎng)全面崩潰，尼日利亞負(fù)荷從4100MW跌落至273MW，損失90%以上電力供應(yīng)。
（4）9月14日06:40，尼日利亞電力系統(tǒng)運(yùn)營商的數(shù)據(jù)顯示，全國電網(wǎng)負(fù)荷再次跌落。
（5）9月14日上午，埃努古電力分配公司發(fā)布了一份題為“整個(gè)系統(tǒng)崩潰通知”的通知，通知中寫道：“9月14日凌晨發(fā)生的系統(tǒng)全面崩潰，導(dǎo)致目前整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)供應(yīng)不足。由于這種特殊情況，我們所有的TCN（尼日利亞傳輸公司）接口站都已斷電，我們無法為阿比亞、阿南布拉、埃博尼、埃努古和伊莫州的客戶提供服務(wù)”。
（6）9月14日10：30左右，全國電力開始恢復(fù)，尼日利亞輸電公司的數(shù)據(jù)顯示，電力水平從零上升到273MW，仍遠(yuǎn)低于4,100MW的日均值。
（7）9月14日中午，埃努古電力分配公司表示，在整個(gè)電力系統(tǒng)崩潰后，供電已逐步恢復(fù)，包括Awada輸電站、Ugwuaji輸電站以及Gariki 33KV線路在內(nèi)的大部分輸配電站以及輸電線路已經(jīng)正常運(yùn)行。
（8）9月14日晚20:00，尼日利亞電力部長阿德巴約·阿德布魯(addebayo Adebulu)表示火勢已經(jīng)完全被控制住，超過一半的地區(qū)恢復(fù)電力供應(yīng)，可用裝機(jī)容量升至3370MW。
表1 尼日利亞9月14日可用裝機(jī)容量
（9）9月15日4:58，尼日利亞全國電力恢復(fù)供應(yīng)。
尼日利亞輸電公司發(fā)布聲明表示將深入調(diào)查Kanji/Jebba 330kV 2號(hào)線跳閘后事故擴(kuò)大的過程，進(jìn)一步加強(qiáng)電網(wǎng)彈性，以防止未來再次發(fā)生類似事件。
三、事故原因分析
本次尼日利亞停電事故的直接原因是330kV輸電線路附近發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致線路受損跳閘，引發(fā)大電網(wǎng)故障。同時(shí)，尼日利亞電力基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，發(fā)電及輸變電能力嚴(yán)重不足、缺乏升級(jí)、投資基礎(chǔ)設(shè)施的能力等問題，是停電事故迅速擴(kuò)大的深層次原因。
（一）火災(zāi)引起主要輸電線路跳閘，三道防線配合不足
本次大停電事故中，尼日利亞兩大水電站Jebba、Kainji之間的330kV輸電線路由于火災(zāi)跳閘，Jebba水電站機(jī)組大量甩負(fù)荷，事故進(jìn)一步演化而引發(fā)大電網(wǎng)故障。故障發(fā)生時(shí)，三道防線保護(hù)配合不足，局部故障無法被快速隔離，導(dǎo)致事故范圍迅速蔓延擴(kuò)大。
（二）主網(wǎng)網(wǎng)架薄弱，發(fā)電及輸配電能力嚴(yán)重不足
尼日利亞本次停電事故中，關(guān)鍵廠站或單一線路故障后，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，最終引發(fā)大面積停電事故，事故暴露出尼日利亞整個(gè)電力系統(tǒng)無法形成堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架，發(fā)電及輸配電能力嚴(yán)重不足。一方面，尼日利亞多數(shù)發(fā)電設(shè)備陳舊，缺乏維護(hù)保養(yǎng)，可用發(fā)電能力不足裝機(jī)容量的四分之一；另一方面，尼日利亞輸電網(wǎng)絡(luò)一直是全國電力供應(yīng)的薄弱環(huán)節(jié)，受電網(wǎng)輸送能力限制，可用電力無法全部分配至需求側(cè)，進(jìn)一步加劇了電力供應(yīng)短缺問題。
（三）能源供應(yīng)缺乏穩(wěn)定性，受非常規(guī)事件影響較大
盡管尼日利亞是能源大國，資源豐富，但其人口眾多，人均資源與中東等國家相比較低，部分產(chǎn)油區(qū)所在位置為恐怖主義活動(dòng)猖獗的區(qū)域，對(duì)能源穩(wěn)定供給有負(fù)面影響，進(jìn)一步影響了電力供應(yīng)的穩(wěn)定性；同時(shí)尼日利亞還面臨天然氣供應(yīng)不足、發(fā)電能力受季節(jié)影響較大等問題，枯水期的實(shí)際發(fā)電容量僅4GW，電力需求缺口逐年擴(kuò)大。
（四）電力部門資金投入嚴(yán)重不足，私有化運(yùn)營不善
導(dǎo)致尼日利亞頻繁停電的另一原因是電力部門面臨資金不足的重大挑戰(zhàn)，缺乏對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)和升級(jí)。TCN公開承認(rèn)尼日利亞電網(wǎng)存在旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備幾乎為零、系統(tǒng)控制能力弱、數(shù)據(jù)采集（SCADA）缺乏等致命缺陷。同時(shí)，由于尼日利亞電力部門采取私有化運(yùn)營方式，一方面監(jiān)管力度不足，長期存在效率低下和腐敗問題，另一方面在本國電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的情況下，尼日利亞電力監(jiān)管委員會(huì)數(shù)據(jù)顯示該國仍長期向外出口電力，引發(fā)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)和民眾的普遍不滿，使其難以吸引私人投資進(jìn)入該行業(yè)，進(jìn)一步加劇了資金不足、升級(jí)電力基礎(chǔ)設(shè)施的能力不夠等問題。
