能源供應就得QQ 彈

文／徐宇文

能源轉型是一項復雜的系統工程。它既要顧及能源消費的綠色低碳程度提升，又要顧及能源安全。兩者缺一不可。特別是能源安全問題，在任何時期都要優先得到保障。美國加州和美國得州發生大面積停電事件及電價飛漲事件均驗證了這一判斷，對我國的能源轉型具有重要的借鑒意義。美國是全球最發達的國家，擁有豐富的能源基礎設施和發達的市場機制，然而在面臨氣候極端事件時都不能保障所有地區的能源充足供應。我國就更應該重視了。得州、加州停電事件提醒我們在借鑒美國的能源發展經驗時要一分為二，既要關注其成功的一面，也要關注其系統運營教訓。更提醒我們在探索自己的能源發展道路時要堅持穩字為先。其中，穩的前提與核心內涵是能源供應系統的柔韌性。

●一熱一寒，極端氣候的能源保供，值得我國警醒。 供圖/視覺中國

夏季高溫用電激增

2020 年8 月14 日 至16 日期間，加州多地氣溫超過38℃，局部地區最高氣溫達54℃，居民用電需求持續走高。8 月14 日起，加州數十萬居民遭遇分區輪流限電，直至18 日停電情況才有所緩解。事實上，這已是2001 年以來加州再度遭遇的大規模停電。

引起加州大停電的原因是多方面的，集中于供需層面。從需求方面看，夏季氣溫升高以及疫情期間民眾宅家時間延長導致用電高峰點需求大增，對電力供應系統帶來了挑戰；從供應方面看，加州能源結構中可再生能源占比逐年提升，其穩定性不足的短板效應在需求大增面前凸顯，一度導致電力系統在面臨高溫帶來的電力需求激增時有些手足無措。

數據顯示，截至2019 年底，加州光伏的裝機容量為27.4GW，風電裝機容量6GW，發電量占據加州總發電量的20%以上。雖然加州政府一直在建設天然氣發電與風電、太陽能發電的協同發展體系，致力于彌補其穩定性不足的短板，但依然出現在能源規劃中未曾對極端情況出現料想程度不足的瑕疵，最終使得電力供應出現問題。此外，加州的反核政策也是導致大停電的原因之一，之前數年關閉的核電廠裝機容量與缺口規模相當。根據先前加州能源發展規劃，淘汰化石燃料在未來的力度會持續加大，具體目標是到2030 年將可再生能源利用水平提高到60%，到2045 年實現100%的氣候友好型能源。但在出現大面積停電事件后，決策者開始變得謹慎起來。他們開始對之前的規劃進行反思，意識到了謹慎規劃以確保充足的電力供應更加重要。

極寒天氣30%機組癱瘓

最近幾天，美國大部分地區經歷了罕見的大規模寒潮天氣。在寒潮影響下，美國得克薩斯州電力批發市場上電力價格超過了9 美元/千瓦時。當地時間2 月15 日，得克薩斯州電力可靠性委員會宣布進入緊急狀態，并于2 月15 日凌晨開始輪流停電。這一事件引發了能源界和氣候界的廣泛關注。

得克薩斯州的大面積停電和加州有所不同。后者發生在炎熱的夏季，而得州停電則發生在極寒天氣爆發的冬季。極寒天氣發生之后對電力供應形成系統沖擊，不僅影響到得州自身，而且影響到毗鄰地區。因為得州有電力輸出通道。

得州有全美最大的風力發電基地，風力發電裝機超過27 吉瓦，太陽能發電裝機也在逐年提升。極寒天氣發生之后，得州大約有50%的風力發電機組被凍結無法運轉，太陽能光伏發電被積雪覆蓋。不僅僅是可再生能源發電受影響，極寒天氣之下有將近30GW 的火電發電機組和煤電機組受到影響而停機。

得州電力裝機容量總共80GW，極寒天氣發生之后至少有30%的機組不能正常工作。其中，26GW 的是以天然氣為主的火電廠，受到天然氣供應等影響無法發電。另外4GW 是風電，因為受凍不能發電。30%的機組，意味著近三分之一的電廠無法發電。由此，得州電力可靠性委員會運營的電網實時電力批發價格已經攀升至1.1 萬美元/兆瓦時，而平常的價格不足100 美元/兆瓦時，增長幅度之大令人咋舌。

此外，得州是美國油氣生產大州，有大量的天然氣出口到毗鄰的墨西哥。天然氣輸氣同樣受到低溫極寒天氣影響,導致墨西哥發電用天然氣出現短缺。由于氣源不足，墨西哥一些電廠暫停運營，墨西哥的眾多居民的電力需求因此受到株連。

能源供應系統的柔韌性

關于我國未來的能源供應和轉型，比較有代表性的觀點是大力發展以可再生能源為主體的非化石能源，以煤電、天然氣發電、核電發電作為調峰輔助，從結構上實現未來中國電力供應系統的優化，同時實現中國能源消費的低碳化。

美國加州、得州大面積停電事故發生后，各類媒體披露了導致大停電發生的各類影響因素，大致可以分為基礎設施不足、規劃不當以及運營機制存在缺陷幾類。歸結為一句話，就是能源供應系統的柔韌性不足。這恰恰也是我國在未來的能源革命戰略實施中需要高度關注的問題。

聯想到中國2020 年冬天的寒潮天氣和“電荒”，氣候變化正在使得我們的基礎設施更加脆弱。隨著極地變暖，北半球寒潮發生的可能性或許增加，且夏天的熱浪也會增加。這幾次電荒已經告訴我們，這些電荒的問題是復雜而多變的，且是系統性的，這個問題不是僅靠“大力發展新能源”或“用火電保障電力穩定”就能解決的。我國電力系統性的問題是：我們當前的基礎設施不能適應正在變化的氣候。由此，要加強我國能源供應系統的柔韌性。

未來火電與非化石能源的協同、區域電力供應協同、境內外電力供應協同是方向，需要有相應的體制機制變革跟進。這些問題解決好了，國內電力供應“柔韌性”就會提升。我國是能源消費和生產大國，工業化還處于進程之中，城市化水平還有一定的提升空間。今后一個時期，電氣化和再電氣化是我國能源變革的重要方向，能源供應穩定是我國經濟社會實現可持續發展的重要前提條件。我國的能源轉型既要關注結構轉換速度，又要關注能源供應系統的柔韌性建設。