eo記者 姜黎 潘秋杏
2019年，世界上陸續(xù)有5個(gè)國(guó)家和地區(qū)遭遇了短暫的黑暗“洗禮”。
3月7日至3月27日，委內(nèi)瑞拉。
連續(xù)發(fā)生了兩次大范圍停電，古里水電站、變電站、變壓器、輸電線(xiàn)路都成為了攻擊目標(biāo)。
6月16日早7時(shí)許，阿根廷和烏拉圭。
阿根廷電力公司Edesur Argentina在推特表示，“由于電力互聯(lián)系統(tǒng)大規(guī)模故障，導(dǎo)致阿根廷和烏拉圭全境停電?！卑臀鞑糠值貐^(qū)、巴拉圭和智利也受到波及。
7月13日傍晚6時(shí)47分，美國(guó)紐約。
曼哈頓中城和上西區(qū)出現(xiàn)大面積停電，時(shí)代廣場(chǎng)、地鐵站、電影院、百貨公司等因停電原因陷入一片漆黑，部分地鐵線(xiàn)路暫停運(yùn)營(yíng)，十字路口出現(xiàn)交通堵塞。
8月9日下午4點(diǎn)50分左右，英國(guó)。
英格蘭和威爾士的大片地區(qū)遭遇斷電，導(dǎo)致近100萬(wàn)人在高峰時(shí)段受影響，交通信號(hào)燈被切斷，火車(chē)停運(yùn)，航班停飛。
10月9日，美國(guó)加利福尼亞州。
作為旨在防止野火爆發(fā)的預(yù)防措施，加州最大的公用事業(yè)公司PG&E從10月9日凌晨開(kāi)始，切斷加州北部和中部的電力供應(yīng)，據(jù)媒體報(bào)道，影響近80萬(wàn)用戶(hù)，經(jīng)濟(jì)損失近25億美元。11月，為防山火，加州部分地區(qū)再次斷電。
站在2019年年末回望，我們不禁會(huì)想：2020年，世界能少經(jīng)歷一些“黑暗時(shí)刻”嗎？
電力基礎(chǔ)設(shè)施衰老之痛
設(shè)備老舊、年久失修是部分停電事故的主要原因之一。
eo曾報(bào)道過(guò)，輸電網(wǎng)總長(zhǎng)超過(guò)一萬(wàn)七千公里的紐約電網(wǎng)有80%的線(xiàn)路建于1980年之前。美國(guó)能源部（DOE）統(tǒng)計(jì)，該國(guó)70%的輸電線(xiàn)路和電力變壓器運(yùn)行年限在25年以上，60%的斷路器運(yùn)行年限超過(guò)30年。
最大的挑戰(zhàn)在于獲得建造新輸電線(xiàn)路的許可。美國(guó)電網(wǎng)企業(yè)人士透露，在紐約建設(shè)線(xiàn)路需要取得多個(gè)許可證，包括選址、環(huán)境等。單從選址看，紐約項(xiàng)目同時(shí)需要美國(guó)能源部的總統(tǒng)許可證以及美國(guó)陸軍工程團(tuán)許可證。在佛蒙特州還需要另外13個(gè)州級(jí)許可證，且在申請(qǐng)?jiān)S可之前，要與政界、社區(qū)委員會(huì)、當(dāng)?shù)乩嫦嚓P(guān)者以及環(huán)保團(tuán)體會(huì)面。“我們有過(guò)200到250次會(huì)議”，上述人士指出。
建設(shè)資金也是一大難題。FERC Order 1000意欲打破基礎(chǔ)設(shè)施投資的瓶頸，但依舊未能取得成功，部分原因在于，沒(méi)有提出一種集中的方式將成本分配給不同的利益相關(guān)方，輸電線(xiàn)是每個(gè)人都想要的一類(lèi)資產(chǎn)，但沒(méi)有人愿意為此付費(fèi)。
時(shí)間成本更是高昂。由于美國(guó)各州電力市場(chǎng)化改革模式和進(jìn)程不同，電網(wǎng)管理體制機(jī)制及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也存在較大差異，輸電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和管理面臨跨州協(xié)調(diào)困難、輸電項(xiàng)目審批程序復(fù)雜、審批時(shí)間長(zhǎng)、獲批困難等問(wèn)題，北美電力可靠性公司（NERC）的研究顯示，美國(guó)輸電網(wǎng)項(xiàng)目從許可、選址到建設(shè)通常需要7-10年時(shí)間。
“青黃不接”的電力基礎(chǔ)設(shè)施一時(shí)半會(huì)兒難以徹底改變，停電事件倒是觸發(fā)了用戶(hù)“自力更生”。據(jù)媒體報(bào)道，加利福尼亞公用事業(yè)委員會(huì)（CPUC）計(jì)劃在2024年之前將自發(fā)電激勵(lì)計(jì)劃（SGIP）總預(yù)算12億美元中的6.13億美元用于火災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)用戶(hù)的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署。
2020年，儲(chǔ)能會(huì)幫助衰老的電力系統(tǒng)闖過(guò)難關(guān)嗎？
新能源帶來(lái)的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)
2019年8月9日下午5點(diǎn)左右英國(guó)發(fā)生的大規(guī)模停電事故與可再生能源蓬勃發(fā)展給電力系統(tǒng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)不無(wú)關(guān)系。
根據(jù)8月20日英國(guó)天然氣和電力市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)構(gòu)Ofgem（The Office of Gas and Electricity Markets）公布的“8月9日英格蘭和威爾士停電事故的臨時(shí)性分析報(bào)告（Interim Report）”，雷擊（lightning strike）是造成這次停電事故的起因。英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，在事故發(fā)生時(shí)，英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)只有1000MW備用電源，而實(shí)際功率缺口超過(guò)1300MW。
事故一出，人們紛紛發(fā)問(wèn)，英國(guó)電網(wǎng)一次雷擊都“頂不住”？
相關(guān)媒體報(bào)道，政府能源政策顧問(wèn)Dieter Helm教授表示，停電本不應(yīng)該發(fā)生，如果僅因?yàn)閮勺l(fā)電廠(chǎng)停機(jī)導(dǎo)致停電，那一定是出現(xiàn)了基礎(chǔ)性問(wèn)題。
為了減少碳排放，英國(guó)大力發(fā)展可再生能源。2018年數(shù)據(jù)顯示，在英國(guó)電力供給中，燃?xì)獍l(fā)電占比35.76%、可再生能源占比29.62%、核電占比12.63%、互聯(lián)線(xiàn)路占比6.05%、煤電占比2.89%，其他占比1.33%。這使得管理電力系統(tǒng)變得更為復(fù)雜，據(jù)《金融時(shí)報(bào)》報(bào)道，盡管此次事故與海上風(fēng)電場(chǎng)無(wú)關(guān)，但仍有分析人士認(rèn)為，相比傳統(tǒng)的煤電、氣電，海上風(fēng)電場(chǎng)減少了電力系統(tǒng)的“慣量”，當(dāng)出力驟降時(shí)，電力系統(tǒng)頻率更容易受到影響。
國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)研究所在事故發(fā)生后數(shù)天發(fā)布了一篇分析報(bào)告指出，對(duì)高風(fēng)電滲透率下的電網(wǎng)運(yùn)行特性（特別是頻率響應(yīng)特性）掌握不夠、對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行裕度考慮不充分，是本次事故的間接原因。
文章同時(shí)提到，國(guó)內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)含高比例新能源電網(wǎng)的頻率特性研究，尤其是含高比例新能源電網(wǎng)受擾后頻率響應(yīng)的時(shí)空分布特性，并校核其擾動(dòng)是否會(huì)觸發(fā)其他設(shè)備二次脫網(wǎng)；確保風(fēng)電機(jī)組涉網(wǎng)性能達(dá)標(biāo)；此外，在本次大停電中，抽蓄機(jī)組及時(shí)增加出力，阻止了事故進(jìn)一步擴(kuò)大，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)抽蓄機(jī)組的管理，確保其合理配置及正確動(dòng)作。
據(jù)eo了解，英國(guó)這次大規(guī)模停電事故也間接促使國(guó)內(nèi)考慮未來(lái)煤電的作用，比如為東部地區(qū)系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。
一位業(yè)內(nèi)人士總結(jié)說(shuō)，世界范圍內(nèi)，隨著能源轉(zhuǎn)型的不斷深入，新能源的發(fā)展本身已經(jīng)不是問(wèn)題，未來(lái)挑戰(zhàn)都來(lái)自新能源帶來(lái)的問(wèn)題。
設(shè)備“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)
自3月7日至3月27日，委內(nèi)瑞拉電網(wǎng)連續(xù)發(fā)生了兩次大范圍停電，該國(guó)政府兩次組織恢復(fù)電網(wǎng)。據(jù)國(guó)內(nèi)外媒體深度報(bào)道，委內(nèi)瑞拉電網(wǎng)陸續(xù)遭受了五輪攻擊，古里水電站、變電站、變壓器、輸電線(xiàn)路都成為了攻擊目標(biāo)。
綜合媒體及官方公布的相關(guān)信息，停電的可能原因除了人為破壞，火災(zāi)引發(fā)線(xiàn)路跳閘，電力系統(tǒng)設(shè)備老化等，政府方面曾表示這是敵對(duì)力量發(fā)動(dòng)的惡意襲擊。政府發(fā)表聲明稱(chēng)，停電原因是遭到古里水電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中樞以及連接到加拉加斯（首都）控制中樞遭受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。
據(jù)了解，委內(nèi)瑞拉停電事故中的古里水電站使用的電廠(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采用了瑞典ABB公司的相關(guān)設(shè)備。eo曾報(bào)道過(guò)，供電局的一位負(fù)責(zé)人在2019年9月3日成果發(fā)布的媒體會(huì)上表示，盡管?chē)?guó)內(nèi)電力主網(wǎng)輸變電設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到99%左右，但電力企業(yè)機(jī)房數(shù)據(jù)中心等信息系統(tǒng)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率卻很低。
中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司信息通信研究所副所長(zhǎng)朱朝陽(yáng)年中撰文指出，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)供應(yīng)鏈安全的重視，提升芯片、存儲(chǔ)、操作系統(tǒng)、中間件等的研發(fā)能力，加快電力監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵安全裝備升級(jí)換代，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全自主可控；強(qiáng)化電力監(jiān)控系統(tǒng)本質(zhì)安全，提升電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知與預(yù)測(cè)預(yù)警能力；培養(yǎng)一支素質(zhì)高、技術(shù)過(guò)硬的高端網(wǎng)絡(luò)安全人才隊(duì)伍。
無(wú)論委內(nèi)瑞拉大停電事件真相如何，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)部門(mén)的電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，設(shè)備的國(guó)產(chǎn)替代需求已迅速提上議程。
