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2019國際大停電事件背后

作者:中國儲能網新聞中心 來源:南方能源觀察 發布時間:2020-01-20 瀏覽:
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eo記者 姜黎 潘秋杏

2019年,世界上陸續有5個國家和地區遭遇了短暫的黑暗“洗禮”。

3月7日至3月27日,委內瑞拉。

連續發生了兩次大范圍停電,古里水電站、變電站、變壓器、輸電線路都成為了攻擊目標。

6月16日早7時許,阿根廷和烏拉圭。

阿根廷電力公司Edesur Argentina在推特表示,“由于電力互聯系統大規模故障,導致阿根廷和烏拉圭全境停電?!卑臀鞑糠值貐^、巴拉圭和智利也受到波及。

7月13日傍晚6時47分,美國紐約。

曼哈頓中城和上西區出現大面積停電,時代廣場、地鐵站、電影院、百貨公司等因停電原因陷入一片漆黑,部分地鐵線路暫停運營,十字路口出現交通堵塞。

8月9日下午4點50分左右,英國。

英格蘭和威爾士的大片地區遭遇斷電,導致近100萬人在高峰時段受影響,交通信號燈被切斷,火車停運,航班停飛。

10月9日,美國加利福尼亞州。

作為旨在防止野火爆發的預防措施,加州最大的公用事業公司PG&E從10月9日凌晨開始,切斷加州北部和中部的電力供應,據媒體報道,影響近80萬用戶,經濟損失近25億美元。11月,為防山火,加州部分地區再次斷電。

站在2019年年末回望,我們不禁會想:2020年,世界能少經歷一些“黑暗時刻”嗎?

電力基礎設施衰老之痛

設備老舊、年久失修是部分停電事故的主要原因之一。

eo曾報道過,輸電網總長超過一萬七千公里的紐約電網有80%的線路建于1980年之前。美國能源部(DOE)統計,該國70%的輸電線路和電力變壓器運行年限在25年以上,60%的斷路器運行年限超過30年。

最大的挑戰在于獲得建造新輸電線路的許可。美國電網企業人士透露,在紐約建設線路需要取得多個許可證,包括選址、環境等。單從選址看,紐約項目同時需要美國能源部的總統許可證以及美國陸軍工程團許可證。在佛蒙特州還需要另外13個州級許可證,且在申請許可之前,要與政界、社區委員會、當地利益相關者以及環保團體會面?!拔覀冇羞^200到250次會議”,上述人士指出。

建設資金也是一大難題。FERC Order 1000意欲打破基礎設施投資的瓶頸,但依舊未能取得成功,部分原因在于,沒有提出一種集中的方式將成本分配給不同的利益相關方,輸電線是每個人都想要的一類資產,但沒有人愿意為此付費。

時間成本更是高昂。由于美國各州電力市場化改革模式和進程不同,電網管理體制機制及規范標準也存在較大差異,輸電網規劃、建設和管理面臨跨州協調困難、輸電項目審批程序復雜、審批時間長、獲批困難等問題,北美電力可靠性公司(NERC)的研究顯示,美國輸電網項目從許可、選址到建設通常需要7-10年時間。

“青黃不接”的電力基礎設施一時半會兒難以徹底改變,停電事件倒是觸發了用戶“自力更生”。據媒體報道,加利福尼亞公用事業委員會(CPUC)計劃在2024年之前將自發電激勵計劃(SGIP)總預算12億美元中的6.13億美元用于火災高風險用戶的太陽能+儲能系統的部署。

2020年,儲能會幫助衰老的電力系統闖過難關嗎?

新能源帶來的系統性挑戰

2019年8月9日下午5點左右英國發生的大規模停電事故與可再生能源蓬勃發展給電力系統帶來的挑戰不無關系。

根據8月20日英國天然氣和電力市場監管機構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性分析報告(Interim Report)”,雷擊(lightning strike)是造成這次停電事故的起因。英國《衛報》報道,在事故發生時,英國國家電網只有1000MW備用電源,而實際功率缺口超過1300MW。

事故一出,人們紛紛發問,英國電網一次雷擊都“頂不住”?

相關媒體報道,政府能源政策顧問Dieter Helm教授表示,停電本不應該發生,如果僅因為兩座發電廠停機導致停電,那一定是出現了基礎性問題。

為了減少碳排放,英國大力發展可再生能源。2018年數據顯示,在英國電力供給中,燃氣發電占比35.76%、可再生能源占比29.62%、核電占比12.63%、互聯線路占比6.05%、煤電占比2.89%,其他占比1.33%。這使得管理電力系統變得更為復雜,據《金融時報》報道,盡管此次事故與海上風電場無關,但仍有分析人士認為,相比傳統的煤電、氣電,海上風電場減少了電力系統的“慣量”,當出力驟降時,電力系統頻率更容易受到影響。

國內電力系統研究所在事故發生后數天發布了一篇分析報告指出,對高風電滲透率下的電網運行特性(特別是頻率響應特性)掌握不夠、對電網安全運行裕度考慮不充分,是本次事故的間接原因。

文章同時提到,國內應加強含高比例新能源電網的頻率特性研究,尤其是含高比例新能源電網受擾后頻率響應的時空分布特性,并校核其擾動是否會觸發其他設備二次脫網;確保風電機組涉網性能達標;此外,在本次大停電中,抽蓄機組及時增加出力,阻止了事故進一步擴大,應加強對抽蓄機組的管理,確保其合理配置及正確動作。

據eo了解,英國這次大規模停電事故也間接促使國內考慮未來煤電的作用,比如為東部地區系統提供轉動慣量等。

一位業內人士總結說,世界范圍內,隨著能源轉型的不斷深入,新能源的發展本身已經不是問題,未來挑戰都來自新能源帶來的問題。

設備“卡脖子”風險

自3月7日至3月27日,委內瑞拉電網連續發生了兩次大范圍停電,該國政府兩次組織恢復電網。據國內外媒體深度報道,委內瑞拉電網陸續遭受了五輪攻擊,古里水電站、變電站、變壓器、輸電線路都成為了攻擊目標。

綜合媒體及官方公布的相關信息,停電的可能原因除了人為破壞,火災引發線路跳閘,電力系統設備老化等,政府方面曾表示這是敵對力量發動的惡意襲擊。政府發表聲明稱,停電原因是遭到古里水電站計算機系統中樞以及連接到加拉加斯(首都)控制中樞遭受到網絡攻擊。

據了解,委內瑞拉停電事故中的古里水電站使用的電廠自動化系統采用了瑞典ABB公司的相關設備。eo曾報道過,供電局的一位負責人在2019年9月3日成果發布的媒體會上表示,盡管國內電力主網輸變電設備的國產化率已達到99%左右,但電力企業機房數據中心等信息系統設備的國產化率卻很低。

中國電力科學研究院有限公司信息通信研究所副所長朱朝陽年中撰文指出,我國應加強對供應鏈安全的重視,提升芯片、存儲、操作系統、中間件等的研發能力,加快電力監控系統關鍵安全裝備升級換代,實現網絡安全自主可控;強化電力監控系統本質安全,提升電力監控系統網絡安全態勢感知與預測預警能力;培養一支素質高、技術過硬的高端網絡安全人才隊伍。

無論委內瑞拉大停電事件真相如何,對于國民經濟基礎部門的電力行業來說,設備的國產替代需求已迅速提上議程。

文內所提及的具體時間均為當地時間

關鍵字:停電事故

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