中國儲能網(wǎng)訊：2024年2月中旬，東亞、北美地區(qū)迎來超級寒潮。寒潮不僅影響發(fā)電環(huán)節(jié)，也影響天然氣的生產(chǎn)和運(yùn)輸。受低溫影響，供暖等負(fù)荷會增加，備用容量也會減少。寒潮帶來的電力供應(yīng)緊缺加劇電網(wǎng)運(yùn)營商保供挑戰(zhàn)。
2024年2月14日，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）批準(zhǔn)北美電力可靠性委員會（NERC）針對寒冷天氣的運(yùn)營和準(zhǔn)備工作兩項(xiàng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)，即EOP-011-4（緊急運(yùn)營）和TOP-002-5（運(yùn)營規(guī)劃）。這是NERC在2021年得州停電事件后針對事故原因，對發(fā)電商、電網(wǎng)運(yùn)營商在冬季保障電力供應(yīng)提出的新要求。北美遭遇寒潮后采取的措施，對其他地區(qū)遭遇極端天氣后的緊急應(yīng)對，如怎樣評估冬季可運(yùn)行狀態(tài)和做好防凍具有一定借鑒意義。
2022年以來，NERC分兩階段制定新一批極端寒冷天氣電力可靠性標(biāo)準(zhǔn)，目前已有4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)獲得FERC批準(zhǔn)?？煽啃詷?biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)是總結(jié)應(yīng)對惡劣天氣的經(jīng)驗(yàn)，確保在寒冷天氣下有足夠的發(fā)電機(jī)組，保障電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行，預(yù)防同類事件發(fā)生。近期獲批的EOP-011-4和 TOP-002-5是NERC第二階段制定的成果。
EOP-011-4標(biāo)準(zhǔn)涉及緊急運(yùn)營。FERC表示，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)將改進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)營商在應(yīng)急運(yùn)營計劃中手動調(diào)減負(fù)荷和自動調(diào)減負(fù)荷重疊的方式，盡量減少手動控制調(diào)減負(fù)荷。通常來說，在正常的系統(tǒng)運(yùn)行中，如系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)運(yùn)行狀態(tài)，相關(guān)參數(shù)可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整以適應(yīng)負(fù)荷的變化。但在事故狀況下，工況突變或參數(shù)間的不協(xié)調(diào)可能使系統(tǒng)退出協(xié)調(diào)運(yùn)行，輔機(jī)設(shè)備可能由自動控制轉(zhuǎn)為手動操作，這時一般經(jīng)驗(yàn)很可能無法指導(dǎo)復(fù)雜工況下的運(yùn)行調(diào)整，手動調(diào)減操作容易出錯，誤操作導(dǎo)致事故擴(kuò)大的風(fēng)險隨之上升。
TOP-002-5標(biāo)準(zhǔn)則涵蓋針對極端寒冷天氣的準(zhǔn)備和運(yùn)營。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)電商制訂防凍措施和寒冷天氣應(yīng)對計劃，開展年度培訓(xùn)，審查出現(xiàn)故障的機(jī)組并制訂修正行動方案（Corrective Action Plan，CAP）以解決冰凍問題。此外，F(xiàn)ERC要求發(fā)電商必須向系統(tǒng)運(yùn)營商和平衡責(zé)任主體（Balancing Authorities，BA）提供寒冷天氣下的操作參數(shù)，以便這些主體進(jìn)行分析和規(guī)劃。
目前，北美很多地區(qū)的電力系統(tǒng)以天然氣發(fā)電為主，而天然氣供應(yīng)不足是2021年冬季寒潮之下得州停電的重要原因之一。因此，將天然氣設(shè)施作為關(guān)鍵負(fù)荷，保護(hù)為氣電機(jī)組服務(wù)的關(guān)鍵天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，是NERC制定可靠性標(biāo)準(zhǔn)的重要考量。
EOP-011-4要求，市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)在緊急情況下保障天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的電力供應(yīng)，市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)和平衡責(zé)任主體要確保應(yīng)急管理計劃的實(shí)施，區(qū)域可靠性協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)配合協(xié)調(diào)實(shí)施。
具體來看，NERC提議，首先，將參與低頻減載（UFLS）的配電商及輸電系統(tǒng)運(yùn)營商列為必須遵守可靠性標(biāo)準(zhǔn)EOP-011-4的主體；其次，EOP-011-4標(biāo)準(zhǔn)要求公用事業(yè)公司在減負(fù)荷計劃中重點(diǎn)關(guān)注關(guān)鍵的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，避免這些關(guān)鍵設(shè)施因缺電而停產(chǎn)。平衡責(zé)任主體必須將關(guān)鍵天然氣基礎(chǔ)設(shè)施排除在寒冷天氣期間的可中斷負(fù)荷、可削減負(fù)荷和需求響應(yīng)之外。
TOP-002-5標(biāo)準(zhǔn)則要求平衡責(zé)任主體制定針對寒冷天氣的操作流程，包括識別極端寒冷情況的方法，在極端寒冷情況下（考慮發(fā)電機(jī)限制）預(yù)測備用容量的方法，以及考慮所有與運(yùn)營相關(guān)的因素來預(yù)測五天內(nèi)機(jī)組每小時運(yùn)行情況的方法。
FERC表示，確保天然氣基礎(chǔ)設(shè)施在寒冷天氣下正常運(yùn)行將有助于保障天然氣燃料供應(yīng)，從而保障電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行。根據(jù)計劃，配電商和輸電商將有30個月的時間來制訂計劃，但其中一些改進(jìn)措施在三年后才能實(shí)施。
在這兩項(xiàng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)獲批前，NERC也曾發(fā)布EOP-011-3和EOP-012-1兩項(xiàng)極端寒冷天氣可靠性標(biāo)準(zhǔn)，并于2023年2月獲得FERC批準(zhǔn)。
EOP-011-3旨在確保輸電運(yùn)營商為緊急情況做好充分準(zhǔn)備，減小與負(fù)荷削減相關(guān)的風(fēng)險。包括要考慮到整座變電站停運(yùn)、跨區(qū)電力進(jìn)口限制、極端負(fù)荷、風(fēng)光裝機(jī)敏感性分析、輸氣管線故障分析等緊急事件。與EOP-011-4類似，該標(biāo)準(zhǔn)也要求系統(tǒng)運(yùn)營商在其緊急運(yùn)營計劃中考慮手動調(diào)減負(fù)荷和自動調(diào)減負(fù)荷重疊的方式，盡量減少手動控制調(diào)減負(fù)荷。
EOP-012-1是TOP-002-5標(biāo)準(zhǔn)的初級版本，該標(biāo)準(zhǔn)旨在確保發(fā)電商制定和實(shí)施計劃，減輕極端寒冷天氣對其發(fā)電機(jī)組的可靠性影響。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)包含七項(xiàng)要求，其中四項(xiàng)最值得注意。
第三項(xiàng)要求電力市場運(yùn)營商根據(jù)各設(shè)備的適用溫度，對所有適用設(shè)備采取防凍措施，確保設(shè)備在極端寒冷溫度下能夠運(yùn)行。第四項(xiàng)要求運(yùn)營商制訂寒冷天氣準(zhǔn)備計劃，并進(jìn)行年度培訓(xùn)。第五項(xiàng)要求運(yùn)營商每五年審查一次極端寒冷天氣的溫度計算、寒冷天氣準(zhǔn)備計劃和冰凍保護(hù)措施，以確定是否需要修改更新。
最后一項(xiàng)要求經(jīng)歷過強(qiáng)制停電、啟動故障或因冰凍而強(qiáng)制停電的發(fā)電機(jī)組制訂修正行動方案（CAP）。修正行動方案必須包括導(dǎo)致機(jī)組故障的原因，類似機(jī)組設(shè)備的審查，以及寒冷天氣應(yīng)對計劃。如發(fā)電機(jī)組未能實(shí)施修正行動方案，那么發(fā)電商必須要對此作出解釋。
除制定新的冬季可靠性標(biāo)準(zhǔn)，北美電力市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)還較往年加強(qiáng)了冬季市場運(yùn)行的預(yù)測和評估，例如發(fā)布冬季可運(yùn)行報告和防凍預(yù)警，要求各機(jī)組提供燃料供應(yīng)信息。
考慮到2021年得州大停電是由于輸氣管線被凍住而導(dǎo)致許多氣電機(jī)組停運(yùn)，無法參與調(diào)度，目前，美國的電力市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)已與天然氣行業(yè)各方（主要是管網(wǎng)公司）協(xié)調(diào)，確保燃?xì)獾倪\(yùn)輸和供應(yīng)，并及時獲得管道氣可靠性和容量指標(biāo)，以和燃?xì)怆姀S的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對比。
