盡管標題讓人有點不舒服，但還是和大家一起分享。
（來源：微信公眾號“球哥看風” ID：colorballwind2020）
就在最近幾天，媒體熱爆美國多地冬季風暴停電的新聞。據(jù)美國有線電視新聞網(wǎng)報道，2021年1月份以來連日侵襲全美多州的冬季風暴目前已經(jīng)造成了至少33人死亡，數(shù)百萬家庭和商戶持續(xù)停電，德州電價瘋狂飆升。得州批發(fā)電價一度突破了1萬美元/兆瓦時，相當于每千瓦時超過10美元，相當于65元人民幣一度電，與平日電價相比增長近200倍。無獨有偶，此前，2019年7月、2020年8月，美國紐約曼哈頓和加州分別出現(xiàn)過大規(guī)模停電。
究竟是什么原因導致美國多地頻頻出現(xiàn)停電現(xiàn)象呢？美國停電電價飆升：電網(wǎng)和電源結構的問題突出停電的原因很多，根據(jù)行業(yè)分析，主要原因有三個，其中兩個是電網(wǎng)問題，一個是當?shù)仉娋W(wǎng)設施老舊，當下美國70%的輸電線路和變壓器運行年限超過25年，60%的斷路器運行年限超過30年，陳舊的電網(wǎng)設施面臨保障供電可靠性的巨大挑戰(zhàn)。另外一個是美國電力產(chǎn)業(yè)結構非常復雜，美國全國有電力企業(yè)3000多家，包括私營企業(yè)、聯(lián)邦公營、市政公司、電力合作社等多種形式。電網(wǎng)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)主體相對分散的模式，導致電力公司之間的調度難度非常大，一旦出現(xiàn)緊急事故，他們之間互相支援的能力很有限。
而另外一個原因在于：近年來天然氣、風電、太陽能等新能源發(fā)電逐漸成為美國電力來源的主力軍。根據(jù)美國電力數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在過去十年中，得州的風力發(fā)電逐漸成為該州的第二大發(fā)電源，此次極寒天氣導致得克薩斯州約一半的風力渦輪機容量被“凍結”。
新能源也有走麥城的時候
專家的解釋我個人認為是有一定的科學依據(jù)的，風光新能源在極端氣候條件下，這次美國的冰凍氣候，給風光新能源比例極高的電源結構就帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
在正常情況下啊，確實化石能源的電源會給碳排放增加負擔，但是我們也必須要考慮極端情況，比如冰凍，無風無光，這種情況怎么辦。
德州電源結構受制于外部氣候，加州大停電的根本原因就是加州計劃實現(xiàn)100%可再生能源供給的發(fā)展路徑過于激進，使得加州獨立系統(tǒng)運營商沒有充足的靈活裝機容量應對小概率事件。由此得州大停電，再次引發(fā)對于快速廢棄傳統(tǒng)能源設施，向綠色能源激進轉型的爭議。
化石能源依然是未來電源結構中很重要的組成部分
新能源的優(yōu)勢很明顯，在電源生產(chǎn)過程中沒有二次污染，也沒有碳排放，是典型的綠色能源，而且是可再生能源。但是，新能源也有她的致命不足，比如離散型，不確定性，功率釋放的不穩(wěn)定性，更重要的是極端天氣造成的無法出力，類似美國德州的極端冰凍天氣。
“30 60”我們對新能源提出了更高的要求，目的在于提供更大比例的無碳排放的綠色能源，風電和太陽能，但是大家把新能源的功能無限放大。實際上電源結構的構成中，需要把化石能源，核能以及新能源等能源的優(yōu)劣勢進行優(yōu)勢互補，我們不能簡單的把新能源的碳減排功能無限放大，忽略了新能源在能源結構中離散型和不問題性的不足，在極端天氣下會給能源結構造成巨大傷害。
顯然，德州的電力事故給大家上了一課：新能源并不是3060的靈丹妙藥，我們還需要對電力安全進行評估，制定合理的電源結構規(guī)劃，同時根據(jù)新能源的生產(chǎn)外在影響條件進行合理設計，在碳減排和能源安全中需要找到一個平衡點，以確保能源的穩(wěn)定供應，這一點，德國的做法非常值得借鑒。
盡管德國的新能源比例很高，但是仍然靠盡快法國和瑞典的核電作為主力電源，有意思的是德國的新能源電力過剩則向歐洲其他國家供應，就是在這樣的情況下，德國并保留了一部分的燃氣發(fā)電作為儲能裝置，以保證德國的電力供應。不難看出，化石能源在歐洲的能源供應體系中一直保留重要位置。
化石能源仍然是能源供應中的主力電源之一
近期很多人提出了，為了實現(xiàn)3060目標，關閉火電，全部采用水電和新能源等可再生能源，應該說提出這些觀點的人士出發(fā)點非常正確，但是他們忽略了電力供應與生產(chǎn)的特性。
電力不屬于可以大量存儲的商品，基本上是需要在線生產(chǎn)和在線消費的特殊商品，無論是水電，還是風光新能源，都不具備這個特點。盡管水電有些電站有庫容能做大部分隨性發(fā)電，但比例很低，風光如果不配套一定比例的儲能裝置，基本無法做到隨發(fā)隨用。而化石能源，無論是煤電，還是燃氣發(fā)電，燃油發(fā)電，如果做到了排放達標，其優(yōu)勢非常明顯，隨發(fā)隨用，無需額外的調峰調頻。
從這個角度出發(fā)，化石能源電力短期內無法脫離電源結構，依舊是主力電源之一。未來部分擬退出火電或可作為儲能電源裝置之一基于火電的發(fā)電特性，隨著新能源裝機比例日趨增加的形勢下，儲能的問題是不是可以考慮由部分火電來承擔呢？
根據(jù)國家碳排放的減排計劃，將大批量退出部分火電，而退出的這部分火電實際并未達到設計使用壽命，強行退出的代價太大，一方面資產(chǎn)的流失，一方面收益的損失，如果我們把一部分的尚未到設計使用壽命的火電機組進行改造，達到潔凈排放標準，替代現(xiàn)在著急的儲能項目功能，這樣既解決了儲能的額外投資，又解決了火電退出的資產(chǎn)流失，還能實現(xiàn)部分收益，更重要的是保證了電網(wǎng)的安全。
電力安全是電源生產(chǎn)的首要因素，而電源結構就決定了新能源在規(guī)劃中必須客觀冷靜設計，美國德州的教訓我們需要深刻思考，同時也告訴我們，新能源電力和火電同生共存是未來的必然，但結構比例的科學設計則需要我們電力人進行深入研究。觀點有些標新立異，但是值得大家思考，但是如何把這筆賬算清，需要我們火電企業(yè)坐下來好好計算一下。
評論