一股寒潮测试了该系统,并观察到了美国的“德克萨斯大停电” 贴现率公式

股票资讯  2021-02-27 16:15:43

寒潮考验着系统的质量——对美国“德克萨斯大停电”的观察之一

近日,美国遭遇严冬风暴,美国550多万家庭断电。其中,南部德克萨斯州(以下简称“德州”)是受灾最严重的地区,最高停电负荷超过1600万千瓦,轮流停电人口超过450万。电力供应不足导致德州电力市场批发电价快速上涨,最高可达11美元/千瓦时,相当于平时批发电价的100倍。央视2月24日报道称,根据白宫声明和官方数据,德州仍有超过1.4万户家庭缺电。

为什么美国最大的能源州德克萨斯州会因冬季风暴而大面积停电?除了能源生产设施“防冻”准备不足、过度依赖国家能源供应、整体能源电力系统准备不足等“疾病”外,其背后的“成因”是什么?这个“病”能治好吗?

这是一场“天灾”,也是一场“人祸”

为什么一场极其寒冷的风暴直接“引爆”了德州的电力危机?

能源行业专家认为,美国“德克萨斯州停电”事故最直接的原因是天气异常寒冷。德克萨斯州位于美国最南端,极端寒冷的天气很少发生,使得当地的能源生产设施“防冻”不足,导致近三分之一的发电机组无法运行,其中2600万千瓦燃气发电机组因供气中断或设备冻结而无法启动,400万千瓦风力发电机组因寒冷的风力发电机叶片冻结而停机。与此同时,由于天气寒冷,德克萨斯州居民对电力和燃气供暖的需求突然急剧增加。有降有升,德州出现了严重的电力和天然气供应“双荒”。

国家电网能源研究院有限公司总工程师张权告诉记者:“极端寒冷的天气导致电热负荷超出预期。2月14日,最大负荷达到6922万千瓦,较前几天增长约10%。同时,极端寒冷的天气、冰冻的雨雪导致燃气、风电、煤电等机组停运近4000万千瓦,占可用平衡容量的45%,引发三级紧急。”

事实上,在能源专家看来,政府和能源电力部门没有做好应急预案和充分准备,没有对发电设备、天然气管道和电网设施进行升级改造,这是造成大停电的“人为灾难”。

“极端寒冷的天气只是大停电的客观原因,深层次的原因是没有预警方案。该地区提前预测了即将到来的极端寒冷天气,但当地部门没有立即制定计划和应急准备,这是造成停电的最重要因素。”华北电力大学能源互联网研究中心主任曾鸣在接受记者采访时说。

国际清洁能源论坛(澳门)秘书长、武汉新能源研究院研究员周杰也认为,裸露发电设施冻结只是表面现象。“其实德州很多基础设施,习惯了温带亚热带气候,在建设之初并没有考虑到严寒天气的风险。防冻处理需要增加成本。根本原因是百年不遇的小概率事件,谁来买单。”

不难看出,“成本约束”是阻碍德州发电设备、天然气管道、电网设施升级换代的重要原因。

对此,业内专家表示,民间资本的逐利是美国能源和电力发展的“基因”。所以理论上风电、天然气管道、发电设备都可以做防冻处理,但是成本会增加。所以,民营电力公司绝不会为了一个百年一遇的事件,低概率的增加成本,也不会提前准备一个“完美的解决方案”。

可以说德州大停电是无药可救的。2011年,一股寒流袭击德州,造成大停电,但10年后同样的悲剧再次发生,德州显然没有吸取教训。毕竟在缺电的时候,电价是可以提高的。在德州的民营电力公司看来,与真正的利润相比,缺电和民寒是什么?

《孤星国》孤独无助

德州素有“孤星之州”之称,资源条件丰富,使其在能源供应保障上有很强的“自给自足”意识,不愿融入大电网承担价格波动等风险,导致天然气管网和电网相对孤立。德州电力稳定委员会(ERCOT)独立运营德州电网,提供德州90%的电力,是唯一不受联邦管辖的电网。

“独立电网系统”也是目前张文电网中德州大停电原因的通俗解释。

对此,能源专家用一句话来说:“融入大电网并不是避免危机的充分条件。”

事实上,美国加州有西部电网做后盾,而且近几年夏季用电高峰期,加州爆发了严重的电力危机。

沿着这条路线,出现了“原因”:美国近年来频繁的权力危机凸显了自由市场经济的失败。德克萨斯州作为美国最大的能源生产州,是自由市场主义的代表。自由和少监管一直是德州电网引以为傲的原因。

“美国发生过多次大规模停电事故,这是电网分散管理、缺乏统一调度、应对突发事件困难的集中表现。”张权告诉记者,美国目前有3000多家电力企业,主要是私营企业。由于没有自上而下的全网统一管理,电力运营商山头林立,各自为战,大大增加了电力系统协调高效运行的难度。面对大规模停电,政府和企业忙着互摔锅,被动应对事态发展。

国家电网能源研究所所长王彩霞也表示,美国电力公司结构复杂,管理分散,行业发展缺乏整体考虑。电力系统相对分散的管理模式使得各个环节难以协调,削弱了电网统一科学调度应对电力危机的能力。

“在互联的大电网中,像德州这样的‘省级电网’存在供电问题,没有办法挽救。”国家电力调度控制中心教授级高级工程师冷喜武表示,缺乏统一的调度电力市场一度让加州难以购买一次性电力。高温高负荷下,周边各州也表示“不愿意没有余粮就卖电”。面对危机,没有统一互联的大电网,就不可能有效应对和跨地区支援。

可见,能源发展应加强区域间互联互通,避免区域间“自循环”。除了加强电力和天然气基础设施的“硬连接”,还需要通过制度设计加强区域间能源市场的“软耦合”,以避免各方根据自身利益切割市场或人为设置资源流动障碍。

事故中的必然性

"德克萨斯州的停电是偶然的,也是不可避免的。"正如中国工程院院士薛玉生在接受记者采访时所说,如果说德州停电能给我们带来一些启示的话,那就是透过现象看本质,在能源领域从信息-物理-社会系统三个维度进行深入思考和分析。相关研究结论可为全球能源转型发展提供警示。

在寒冷的冬天,大量断电断水的居民在挣扎,但德克萨斯州首府奥斯汀市中心和富裕地区灯火通明。

一位德州市长在社交媒体上发帖称:“我们对你和你的家人没有任何亏欠,当地政府的责任是在困难时期不帮助你。没有电没有水的人应该找到自己的生存之道,而不是偷懒等着别人去救。”几乎与此同时,一名德克萨斯州参议员被曝与家人飞往墨西哥度假胜地。2月23日,美国德州电力稳定委员会董事会部分董事甚至不顾公众不满辞职。

不难窥探德州大停电背后更深层次的原因:美国政府为资本服务的立场,而不是为人民服务。

另外,美国绝大多数电力运营商都是民营企业,注重短期投资回报,追求利益最大化,缺乏公益属性和社会责任,导致转型投资不足,“全能”能力弱。这些民营企业不会把“保供给”和“保人民利益”作为最重要的KPI目标,也不会“不惜一切代价”保供给。

事实上,中国还没有遇到过类似的极端灾害性天气。

2008年抗击冰雪灾害时,中央领导同志亲自到一线指挥,要求“加快电力抢修,人民一定要过个温暖的春节”。在党中央的号召下,无数厉害的电男爬上冰面,睡在雪地里,守护着数千盏灯,终于迅速恢复供电,让人看春晚。

也是2008年的抗震救灾。在党中央、国务院的统一指挥下,能源军和各路救援军联合起来,奋勇向前。他们真的做到了,“救援部队到了哪里,应急电源就送到哪里”。

无论是疫情防控还是防汛救灾;无论是面对寒潮还是抵御台风,能源主管部门都会负起责任,统一指挥,在第一时间启动煤电油运协调机制;能源、电力央企挺身而出,不计成本、不计成本,不遗余力抢修,保障供应;全国人民将千里迢迢赶来帮助,并肩作战...更重要的是,它永远不会在灾难中人们缺电的时候提价。

能源电力人在一次次风雨中走过的信心和信心,来自于坚持以人为本的永恒坐标,来自于“民电为民”的初心,来自于能源电力国有企业在关键时刻能够相遇并取胜的责任,来自于中国共产党的领导和中国特色社会主义制度的显著优势。

"国家命令了人民之后,就是它的制度."这是系统固有的优势和效率。中国的社会主义制度具有非凡的组织动员、统筹协调和实施能力,能够充分发挥集中力量办大事、办难事、办大事的独特优势。

在中国,电力是一种特殊的商品,也是一种公用事业。中国的能源发展始终以人为本,把民生和能源利用放在首位,牢固树立为民、依靠人民、服务人民的能源发展理念。无论是夏季用电高峰还是冬季用电高峰,在供电形势严峻,不得不实施有序用电措施的情况下,不变的第一选择是优先通过各种手段保证居民用电。

而这又是另一个摆在我们面前不被理解的“语文作业”。

作者:朱毅王一齐刘争平伯京


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