中國儲能網(wǎng)訊：當?shù)貢r間4月28日12時30分左右，西班牙、葡萄牙突發(fā)大面積停電，法國部分地區(qū)亦受波及。據(jù)央視新聞報道，此次停電影響超過5000萬伊比利亞半島民眾，交通、通信、醫(yī)療等關鍵領域一度癱瘓。根據(jù)歐洲輸電系統(tǒng)運營商網(wǎng)絡（ENTSO-E）數(shù)據(jù)，西班牙系統(tǒng)負荷從接近27吉瓦驟降至不足10吉瓦，約為峰值負荷的40%；葡萄牙更是一度幾乎“全黑”
西班牙內(nèi)政部宣布進入國家緊急狀態(tài)，西班牙首相桑切斯在當?shù)貢r間4月28日22點30分左右表示，全國50%的地區(qū)已恢復電力供應，但恢復全國供電所需時間可能比預期更長，目前仍無法確定停電原因。截至記者發(fā)稿前，葡萄牙政府宣布全國供水、醫(yī)療、交通體系正在陸續(xù)恢復，正與西班牙合作查明停電原因
本次事故的規(guī)模之大，在歐洲大陸電網(wǎng)歷史上實屬罕見。
ENTSO-E及當?shù)仉娋W(wǎng)公司的數(shù)據(jù)顯示，事故發(fā)生于4月28日12:30左右，西班牙電力系統(tǒng)突然出現(xiàn)大規(guī)模負荷流失。5秒內(nèi)超過1500萬千瓦機組脫網(wǎng)，電網(wǎng)頻率跌至47.5Hz，觸發(fā)自動保護機制，引發(fā)多輪負荷脫落。隨后，西法、西葡之間的跨境潮流迅速歸零，伊比利亞半島電網(wǎng)在12:38與歐洲大陸主網(wǎng)解列
01
電網(wǎng)特點：新能源占比高，互聯(lián)復雜
截至2024年底，西班牙電力總裝機約1.29億千瓦，其中光伏占比為25%、風電占比為24.4%、聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機占比為20%、水電占比為13.3%、核電及其他機組占比為17.3%。德國華人新能源協(xié)會創(chuàng)始人廖宇認為，相比裝機結(jié)構(gòu)，此次事故或許與新能源設備本身的技術條件相關性更高。
據(jù)介紹，正常情況下，電網(wǎng)電壓或頻率出現(xiàn)小范圍波動時，具備低壓穿越和頻率響應能力的新能源發(fā)電設備應能保持并網(wǎng)運行，并向電網(wǎng)提供必要的支撐。但西班牙很多新能源設備沒有強制安裝低電壓穿越、低頻解列裝置或者電網(wǎng)穩(wěn)定器，在頻率震蕩時只能“硬扛”，一旦波動超出承受范圍，就容易導致機組大量脫網(wǎng)，進而電網(wǎng)功率失衡，引發(fā)連鎖反應。
“原來的老設備在電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時，就把自己解列了。這使得電網(wǎng)頻率震蕩太激烈、正需要機組支撐時，產(chǎn)生多米諾骨牌效應，一個機組解列引發(fā)更多機組解列，最終導致電網(wǎng)崩潰?！绷斡罱忉尅?
事故發(fā)生前，西班牙光伏發(fā)電出力達到1934萬千瓦，占比高達71.7%。英國牛津能源研究所研究員、中國碳中和五十人論壇特邀研究員秦炎提到，很多歐洲電力專業(yè)人士的分析認為，光伏及風電機組不具備旋轉(zhuǎn)備用和慣量支撐能力，無法對頻率擾動做出有效反應，是導致本次大停電發(fā)生的重要因素。當然，真正的事故原因還是要等西班牙電網(wǎng)公布。
截至目前，官方尚未給出正式的原因分析。停電發(fā)生后，葡萄牙國家電力公司（REN）表示，由于西班牙出現(xiàn)“罕見大氣現(xiàn)象”，極端溫度變化導致400千伏高壓輸電聯(lián)絡線出現(xiàn)異常振蕩，引發(fā)電氣系統(tǒng)之間的同步故障，最終導致整個伊比利亞半島停電。葡萄牙總理路易斯?蒙特內(nèi)格羅也一度稱“停電起源于西班牙”。歐盟網(wǎng)絡安全局表示，初步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，事故可能與技術故障或電纜問題有關。
多位受訪者認為，氣溫快速變化可能使輸電線路的物理特性發(fā)生改變，影響線路電氣間隙，引發(fā)短路等故障。但僅因氣溫變化導致如此大規(guī)模停電較為罕見，可能還有其他因素共同作用。
西班牙電網(wǎng)運營服務總監(jiān)愛德華多?普列托稱，西班牙和葡萄牙大部分地區(qū)停電是由于法國附近的歐洲互聯(lián)電網(wǎng)中斷，導致伊比利亞半島系統(tǒng)頻率急劇下降，迫使伊比利亞電網(wǎng)自動解列以保護其基礎設施。
歐洲電網(wǎng)由5個同步電網(wǎng)通過直流輸電系統(tǒng)互聯(lián)，西班牙、葡萄牙、法國、意大利等均屬于歐洲大陸同步電網(wǎng)。西班牙與葡萄牙電網(wǎng)通過7條高壓輸電線路（總?cè)萘?00萬千瓦）互聯(lián)，通過8條高壓輸電線路（總?cè)萘?80萬千瓦）與法國互聯(lián)，通過2條400千伏海底交流電纜（總?cè)萘?40萬千瓦）與摩洛哥互聯(lián)，構(gòu)成了伊比利亞電力市場。當互聯(lián)電網(wǎng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時，可能引發(fā)功率潮流的大幅變化，影響其他地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定。
伊比利亞半島電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為獨立，對德國等中歐國家影響有限。此次事故中，法國南部因與西班牙相連，部分區(qū)域受影響；但法國快速自行解列，且具備較強的調(diào)度和備用能力，恢復迅速。德國、瑞士、奧地利等國因距離較遠、互聯(lián)度低，未受波及。
反觀葡萄牙，其電網(wǎng)高度依賴西班牙，通過7條線路（總?cè)萘?00萬千瓦）與之互聯(lián)。事故發(fā)生后，葡萄牙并未及時解列，致使自身電網(wǎng)被拖垮，復電速度慢于西班牙。據(jù)廖宇推測，葡萄牙之所以幾乎全境斷電，是因為事故發(fā)生后未能及時解列，電網(wǎng)隨之崩潰，相當于車禍事故中的追尾事件。
02
黑啟動困難：電源結(jié)構(gòu)與調(diào)度經(jīng)驗雙重制約
停電發(fā)生后，ENTSO-E和當?shù)仉娋W(wǎng)公司迅速開展復電工作，經(jīng)歷三次黑啟動失敗后才逐步重啟電源。
多位受訪人士認為，西、葡兩國黑啟動困難部分源于其電源結(jié)構(gòu)。兩國新能源占比高，而新能源機組大多不具備黑啟動能力，傳統(tǒng)電源又啟動較慢。例如，燃氣輪機啟動可能需要數(shù)十分鐘甚至更長時間，在緊急停電情況下，無法快速響應恢復電網(wǎng)供電。高比例新能源結(jié)構(gòu)雖符合綠色發(fā)展趨勢，但也暴露出系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足的問題。事故發(fā)生時，可快速調(diào)節(jié)的燃氣與水電機組比例低，核電還因廠用電不穩(wěn)一度自動停堆，導致黑啟動難以實施。
廖宇認為，調(diào)度經(jīng)驗也至關重要。黑啟動要求發(fā)電與負荷精準匹配，否則容易再度崩潰。也就是說，調(diào)度需要精準匹配負荷與發(fā)電。在停電狀態(tài)下，負荷情況難以準確估計，用戶可能關閉部分電器，實際負荷與停電前規(guī)模相差可能較大。“黑啟動的關鍵在于調(diào)度有沒有經(jīng)驗，能不能把負荷和發(fā)電同步切過去。在停電狀態(tài)下，負荷估計很難預測，因為用戶可能都把電器電源拔了，調(diào)度員以為是5兆瓦，其實可能只有2兆瓦，如此電網(wǎng)可能又會崩潰?！?
在此次事故中，葡萄牙調(diào)度在應對停電事故時可能存在不足，未能及時解列避免受影響，且在恢復過程中因經(jīng)驗欠缺導致恢復時間較長。而西班牙在事故發(fā)生后，由于電源結(jié)構(gòu)和調(diào)度協(xié)調(diào)等問題，也經(jīng)歷了多次黑啟動失敗，導致電網(wǎng)恢復緩慢。
03
提高系統(tǒng)性防御和應急能力
此次西班牙、葡萄牙大停電事故為其他地區(qū)，特別是新能源滲透率不斷上升的國家提供了啟示。
多位受訪專家表示，提升電網(wǎng)韌性必須與新能源發(fā)展共同推進。既要推進設備端的技術改造，也要強化系統(tǒng)級的調(diào)控能力布局。另外，加強跨國電網(wǎng)間的協(xié)調(diào)防御體系、提升關鍵基礎設施的能源保障水平，也是構(gòu)建安全可靠電力系統(tǒng)不可或缺的環(huán)節(jié)。
廖宇建議，制定完善的黑啟動預案與標準體系，確保應急恢復“有章可循”。在新能源富集、支撐能力薄弱區(qū)域，多點布局具備黑啟動能力的電源，探索“風光儲聯(lián)合+虛擬同步機”等新型構(gòu)網(wǎng)模式，將黑啟動電源配置納入強制性標準，在電力系統(tǒng)規(guī)劃設計階段同步考慮應急恢復能力，并定期組織實戰(zhàn)化演練。
電網(wǎng)運營商的互相協(xié)調(diào)也十分關鍵。據(jù)秦炎介紹，發(fā)生事故后，西班牙電網(wǎng)第一時間就從歐洲同步電網(wǎng)解列，避免了影響范圍繼續(xù)擴大。在恢復電力供應的過程中，法國等周邊國家也支援西班牙，顯示了電網(wǎng)運營商的協(xié)調(diào)能力。
廖宇提到，構(gòu)建適應高比例新能源特點的新型故障防御體系，需要加強在線安全穩(wěn)定控制、解列判斷與快速切換能力的研究部署，提升系統(tǒng)振蕩抑制與連鎖故障阻斷能力。此外，本次事故中，西、葡調(diào)度經(jīng)驗不足成為電網(wǎng)重啟的一大障礙。因此，還需強化調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)感知與響應能力，提升負荷預測與動態(tài)調(diào)控的精度，確保關鍵時刻穩(wěn)得住。
