中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2025年4月28日的一場(chǎng)歐洲大停電影響了超5000萬(wàn)民眾。事故引發(fā)人們對(duì)高比例風(fēng)光電并網(wǎng)導(dǎo)致系統(tǒng)慣性不足、跨國(guó)電力互聯(lián)薄弱及儲(chǔ)能調(diào)峰能力滯后等問(wèn)題的思考，能源革命的未來(lái)，絕非淘汰賽，而是多元協(xié)同的平衡。
歐洲突發(fā)大面積停電
超5000萬(wàn)民眾生活受到影響
4月，西方復(fù)活節(jié)假期后的首個(gè)工作日，西班牙和葡萄牙出現(xiàn)大范圍供電中斷現(xiàn)象，導(dǎo)致兩國(guó)交通癱瘓、通信中斷，民眾生活陷入混亂，超過(guò)5000萬(wàn)民眾生活受到嚴(yán)重影響。根據(jù)西班牙國(guó)家電網(wǎng)信息，當(dāng)天12時(shí)33分，5秒內(nèi)，15吉瓦的發(fā)電量突然從系統(tǒng)中丟失。15吉瓦是西班牙全國(guó)用電需求的60%。
歐盟委員會(huì)執(zhí)行副主席特蕾莎·里貝拉當(dāng)日對(duì)外表示，目前無(wú)任何證據(jù)表明伊比利亞半島大面積停電的原因是網(wǎng)絡(luò)攻擊。歐盟也正在謹(jǐn)慎地開(kāi)展調(diào)查工作以弄清本次停電的真相，此次大停電是近年來(lái)歐洲記錄到的最嚴(yán)重社會(huì)事件。
上述兩國(guó)能源專(zhuān)家根據(jù)目前掌握的數(shù)據(jù)信息推測(cè)，新能源高滲透率可能導(dǎo)致電網(wǎng)不穩(wěn)定或是此次兩國(guó)大面積停電的主要原因。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家稱(chēng)，光伏電站出力還算穩(wěn)定，基本不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大幅波動(dòng)，風(fēng)電的波動(dòng)性則較大。當(dāng)新能源發(fā)電短時(shí)間內(nèi)出力突升、突降時(shí)，電網(wǎng)的電壓、頻率會(huì)跟著大幅波動(dòng)，不穩(wěn)定的電壓、頻率會(huì)對(duì)用戶的用電設(shè)備造成損壞。為避免這種風(fēng)險(xiǎn)，電網(wǎng)會(huì)設(shè)定一個(gè)限值，波動(dòng)幅度超過(guò)2%時(shí)電網(wǎng)會(huì)緊急預(yù)警，通過(guò)儲(chǔ)能電站、抽蓄、燃機(jī)這些升降負(fù)荷較快的機(jī)組快速調(diào)節(jié)電壓、頻率的波動(dòng)。如果可調(diào)節(jié)的機(jī)組不能滿足需求，電網(wǎng)的電壓、頻率會(huì)繼續(xù)增大波動(dòng)，一般會(huì)設(shè)定超過(guò)5%時(shí)自動(dòng)跳閘。當(dāng)短時(shí)間內(nèi)出力突升、突降又無(wú)法快速調(diào)節(jié)，最終的后果就是大面積停電。
西班牙國(guó)家電網(wǎng)在4月16日剛剛實(shí)現(xiàn)了工作日使用100%可再生能源發(fā)電的能源供應(yīng)模式，緊接著就爆發(fā)了此次兩國(guó)大范圍停電，這不禁引發(fā)公眾對(duì)能源轉(zhuǎn)型穩(wěn)定性和可行性的質(zhì)疑。歐盟官員表示，歐洲電網(wǎng)在新能源轉(zhuǎn)型中的脆弱性在此次大停電中暴露無(wú)遺。數(shù)據(jù)顯示，目前西班牙約40%的電力來(lái)源于風(fēng)能和太陽(yáng)能，但電網(wǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)速度未能跟上可再生能源的快速發(fā)展。
另外，西班牙電網(wǎng)與鄰國(guó)連接有限，可能也加劇了本次電網(wǎng)震蕩帶來(lái)的后果。西班牙長(zhǎng)期以來(lái)因電網(wǎng)與法國(guó)等鄰國(guó)連接薄弱，被稱(chēng)為“能源孤島”。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，這次停電并非偶然。隨著各國(guó)用輕量級(jí)、基于逆變器的發(fā)電設(shè)備取代重型旋轉(zhuǎn)設(shè)備，電網(wǎng)變得更快、更輕，也更容易受到干擾。2003年，意大利和瑞士之間的一條水力發(fā)電站線路出現(xiàn)故障，導(dǎo)致整個(gè)意大利半島停電約12小時(shí)。2006年，德國(guó)電網(wǎng)超負(fù)荷，導(dǎo)致歐洲部分地區(qū)電力中斷。如若沒(méi)有可靠的解決方案，此類(lèi)停電事故或?qū)⒅匮?，各?guó)必須做出必要的改進(jìn)，以確保電力供應(yīng)。
供電系統(tǒng)問(wèn)題暴露
相關(guān)解決方案亟待出臺(tái)
針對(duì)事故發(fā)生的原因，西班牙和葡萄牙兩國(guó)政府均已啟動(dòng)調(diào)查程序。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家初步分析稱(chēng)，歐洲伊比利亞半島諸國(guó)遭遇大面積停電事故是因電網(wǎng)故障造成的。有葡萄牙能源公司表示，本次停電是由于西班牙內(nèi)陸地區(qū)極端氣溫升高，導(dǎo)致超高壓線路出現(xiàn)異常振蕩，誘發(fā)了電網(wǎng)中斷。
近年來(lái)，西班牙可再生能源和低碳電力產(chǎn)能大幅增長(zhǎng)。20年前，西班牙超過(guò)80%的電力來(lái)自煤炭、天然氣等化石燃料。而當(dāng)時(shí)太陽(yáng)能和風(fēng)能的發(fā)電量不到發(fā)電總量的5%。2024年，可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中的占比為56%，創(chuàng)下歷史新高，總發(fā)電量達(dá)到149太瓦時(shí)。風(fēng)電、光伏和水電等可再生能源供電，滿足了西班牙的全部電力需求。在能源轉(zhuǎn)型需求的推動(dòng)下，西班牙電力系統(tǒng)正逐步擺脫對(duì)化石能源的依賴。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示，煤電與氣電等傳統(tǒng)能源發(fā)電具備特殊機(jī)制，即便遭遇電涌、斷電等沖擊，仍能持續(xù)運(yùn)行。與之不同的是，太陽(yáng)能和風(fēng)能并不具備這種能力。如果太陽(yáng)能及風(fēng)能占比非常高，那么電網(wǎng)的穩(wěn)定性就會(huì)降低，除非采取其他措施來(lái)緩解這種情況。在化石燃料發(fā)電系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)渦輪機(jī)發(fā)揮著慣性支撐作用，并充當(dāng)減震器，能夠在能源供應(yīng)或需求突發(fā)變化時(shí)，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定。
此外，本次歐洲大面積停電事故，也暴露出電網(wǎng)老化問(wèn)題，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不足，難以有效適應(yīng)以新能源為主體的電源體系。從可能的觸發(fā)路徑來(lái)看，新能源出力大幅波動(dòng)，擾亂電力系統(tǒng)的頻率和出力曲線相位等，因此導(dǎo)致系統(tǒng)紊亂且無(wú)法有效調(diào)節(jié)，最終出現(xiàn)停電。從供電系統(tǒng)來(lái)看，西班牙已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100%新能源供電，電源端實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型后，老化的電網(wǎng)成為整個(gè)電力系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。專(zhuān)家建議，應(yīng)該推進(jìn)電網(wǎng)升級(jí)改造、配置儲(chǔ)能尤其是構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能、增加同步電機(jī)電源等相關(guān)解決方案。
歐洲停電事件
凸顯多能互補(bǔ)的戰(zhàn)略價(jià)值
他山之石，可以攻玉。我國(guó)電力系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)吸取此次歐洲大規(guī)模停電事故的教訓(xùn)?？稍偕茉窗l(fā)電固然在綠色低碳發(fā)展中起到關(guān)鍵作用。但是，風(fēng)光電在生產(chǎn)及傳輸過(guò)程中的弱點(diǎn)也不容輕視。
這些年來(lái)，能源轉(zhuǎn)型正在全球上演。隨著可再生能源、儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，能源產(chǎn)業(yè)開(kāi)始進(jìn)入多元化時(shí)代。多能互補(bǔ)成為能源可持續(xù)發(fā)展的新潮流，引領(lǐng)著能源行業(yè)邁向多種能源深度融合、集成互補(bǔ)的全新能源體系。多能互補(bǔ)發(fā)電策略能夠提高能源利用效率，降低用能成本，并逐漸減少對(duì)化石能源的嚴(yán)重依賴。多能互補(bǔ)發(fā)電策略在應(yīng)對(duì)能源危機(jī)，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面具有廣闊前景。多種能源相互配合可以降低因單一能源供應(yīng)波動(dòng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。還可通過(guò)儲(chǔ)能裝置和其他互補(bǔ)能源更好地消納可再生能源，減少棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象的發(fā)生。多能互補(bǔ)在實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的多樣化和可持續(xù)性的同時(shí)，可以減少溫室氣體的排放和其他污染物的釋放，有助于應(yīng)對(duì)氣候變化和改善空氣質(zhì)量。
我國(guó)電力系統(tǒng)通過(guò)多能互補(bǔ)，整合風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能等可再生能源，與火電、核電等穩(wěn)定電源相結(jié)合，構(gòu)建了穩(wěn)定可靠的能源供應(yīng)體系。多能互補(bǔ)通過(guò)儲(chǔ)能和調(diào)節(jié)性能源的配合，有效平抑新能源的間歇性和波動(dòng)性，促進(jìn)可再生能源的消納。截至2024年底，中國(guó)可再生能源裝機(jī)容量達(dá)到18.89億千瓦。2024年，全國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)3.46萬(wàn)億千瓦時(shí)，同比增加19%，約占全部發(fā)電量的35%。多能互補(bǔ)能夠提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，降低系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。我國(guó)的電力系統(tǒng)通過(guò)集中調(diào)度機(jī)制和基礎(chǔ)設(shè)施的韌性，能夠有效規(guī)避類(lèi)似歐洲本輪大面積停電風(fēng)險(xiǎn)。
筆者為新加坡金鷹集團(tuán)中國(guó)公司榮休副總裁，10多年來(lái)一直參與公司所屬無(wú)錫燃?xì)怆姀S的投資建設(shè)與運(yùn)營(yíng)。無(wú)錫燃?xì)怆姀S就屬于燃?xì)庹{(diào)峰機(jī)組，具有開(kāi)停機(jī)快、發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)常扮演應(yīng)急調(diào)峰發(fā)電的“救火隊(duì)”角色。
綜上所述，多能互補(bǔ)對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)的重要性體現(xiàn)在提升能源供應(yīng)穩(wěn)定性、促進(jìn)可再生能源消納、增強(qiáng)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力以及推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展等方面。實(shí)踐表明，多能互補(bǔ)是構(gòu)建安全、穩(wěn)定、清潔、高效現(xiàn)代能源體系的關(guān)鍵。
