4月28日，西班牙電網(wǎng)突發(fā)重大故障。這一事件不僅是歐洲近年來(lái)最嚴(yán)重的停電事故，更為全球能源轉(zhuǎn)型中的電網(wǎng)安全敲響了警鐘。西班牙作為可再生能源發(fā)展的先鋒，其電網(wǎng)暴露出的脆弱性折射出新能源高滲透率下的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)，也為中國(guó)乃至全球的能源轉(zhuǎn)型發(fā)出了警示。
可再生能源“成長(zhǎng)痛”的全球共性
西葡大停電并非孤例。近年來(lái)，德國(guó)、美國(guó)加州等地均因新能源高滲透率遭遇電網(wǎng)穩(wěn)定性危機(jī)。例如，2022年德國(guó)因靜風(fēng)天氣導(dǎo)致風(fēng)電出力驟降，被迫重啟煤電機(jī)組；2021年美國(guó)得克薩斯州遭遇寒潮，當(dāng)?shù)匾话氲娘L(fēng)力發(fā)電機(jī)被凍住，引發(fā)大面積停電。
這些事件揭示出能源轉(zhuǎn)型中的共性挑戰(zhàn)。其一，可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性與慣性缺失問(wèn)題突出，其出力受天氣影響而劇烈波動(dòng)，且缺乏傳統(tǒng)火電的旋轉(zhuǎn)慣量支撐，極易引發(fā)電網(wǎng)頻率失穩(wěn)。其二，調(diào)節(jié)資源結(jié)構(gòu)性短缺，儲(chǔ)能、燃?xì)獍l(fā)電等靈活性電源建設(shè)滯后，導(dǎo)致電網(wǎng)應(yīng)對(duì)突發(fā)功率波動(dòng)的“緩沖帶”嚴(yán)重不足。其三，跨區(qū)域電力互濟(jì)能力薄弱，現(xiàn)有輸電通道容量難以匹配新能源時(shí)空分布不均的特性，“余缺互濟(jì)”能力受限。這些問(wèn)題共同構(gòu)成了高比例可再生能源接入下的電網(wǎng)脆弱性根源。
西葡大停電進(jìn)一步揭示了一個(gè)更深層次的矛盾——新能源裝機(jī)快速擴(kuò)張與電網(wǎng)適應(yīng)性升級(jí)嚴(yán)重脫節(jié)。數(shù)據(jù)顯示，西班牙2023年可再生能源發(fā)電占比已達(dá)51.5%，但同期電網(wǎng)投資卻逐年下滑，調(diào)節(jié)電源建設(shè)、數(shù)字控制系統(tǒng)升級(jí)等關(guān)鍵領(lǐng)域投入不足。這種“重電源、輕電網(wǎng)”的發(fā)展模式，導(dǎo)致系統(tǒng)備用容量?jī)H剩3%，在光伏突發(fā)脫網(wǎng)時(shí)毫無(wú)招架之力。
構(gòu)建“更智慧、更彈性”的新型電網(wǎng)
西葡大停電警示我們，能源轉(zhuǎn)型不能“一條腿走路”，必須同步推進(jìn)電網(wǎng)韌性建設(shè)。緊扣能源安全與轉(zhuǎn)型大局，我國(guó)需在四大核心環(huán)節(jié)協(xié)同突破。
強(qiáng)化靈活性資源的重要作用是提升電網(wǎng)韌性的核心路徑。一方面，需加快儲(chǔ)能規(guī)模化建設(shè)，重點(diǎn)推進(jìn)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能、抽水蓄能電站建設(shè)，為系統(tǒng)提供快速響應(yīng)的調(diào)節(jié)能力。另一方面，需激活存量調(diào)節(jié)資源潛力，通過(guò)推動(dòng)煤電機(jī)組靈活性改造、探索氣電與新能源“打捆”運(yùn)行模式，充分挖掘傳統(tǒng)電源的調(diào)峰調(diào)頻價(jià)值，形成多能互補(bǔ)的調(diào)節(jié)體系。
電網(wǎng)“神經(jīng)系統(tǒng)”的智能化升級(jí)是應(yīng)對(duì)復(fù)雜運(yùn)行挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。通過(guò)構(gòu)建基于數(shù)字孿生、智能傳感技術(shù)的全景感知體系，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光出力與負(fù)荷變化的秒級(jí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警，可大幅提升電網(wǎng)態(tài)勢(shì)感知能力。同時(shí)，推廣虛擬同步機(jī)、構(gòu)網(wǎng)型逆變器等主動(dòng)控制技術(shù)，增強(qiáng)新能源機(jī)組對(duì)電網(wǎng)頻率和電壓的主動(dòng)支撐能力，推動(dòng)新能源從“被動(dòng)并網(wǎng)”向“主動(dòng)參與”轉(zhuǎn)變。
織密跨區(qū)電力互濟(jì)“安全網(wǎng)”需在國(guó)內(nèi)與國(guó)際層面雙向發(fā)力。國(guó)內(nèi)層面，應(yīng)加快特高壓通道建設(shè)，提升跨省區(qū)輸電能力，破解新能源富集區(qū)外送瓶頸。國(guó)際層面，可深化與中亞、東南亞等地區(qū)的電力互聯(lián)合作，探索構(gòu)建“亞洲超級(jí)電網(wǎng)”，通過(guò)跨國(guó)互濟(jì)提升區(qū)域能源安全保障水平。
完善政策與市場(chǎng)機(jī)制是保障轉(zhuǎn)型可持續(xù)的基石。需健全輔助服務(wù)市場(chǎng)，通過(guò)容量補(bǔ)償、峰谷電價(jià)等市場(chǎng)化手段，激勵(lì)靈活性資源參與調(diào)峰調(diào)頻。同時(shí)，強(qiáng)化極端天氣應(yīng)對(duì)能力，建立新能源出力與氣象數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，制定分級(jí)應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，形成“預(yù)防—預(yù)警—處置”全鏈條管理體系，為新型電力系統(tǒng)筑牢制度防線。
聯(lián)系地址：陜西省西安市北關(guān)正街35號(hào)方興大廈8樓
