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5000 万人断电!当电网崩溃时,这项技术将成救命稻草

2025年4月28日中午12 点45 分,2025年4月28日中午12点45分,西班牙和葡萄牙的电网突然崩溃,导致500

2025年4月28日中午12 点45 分,2025年4月28日中午12点45分,西班牙和葡萄牙的电网突然崩溃,导致5000万民众陷入黑暗。就在12天前,西班牙刚刚创造了历史,首次实现了100%可再生能源供电的里程碑。然而,这次停电事件却直接暴露了高比例可再生能源电网的稳定性风险。这场欧洲近十年来最严重的停电事故,凸显了新能源主导电网的脆弱性。据西班牙电网运营商Red Eléctrica报告,在短短5秒钟内,约15吉瓦的发电能力突然消失,相当于当时全国电力需求的60%。

西班牙首相桑切斯描述称:“系统突然失去15吉瓦的发电量,且仅在5秒内消失。这是前所未有的情况……15吉瓦相当于当时全国约60%的用电需求。”

气象数据显示,当地时间中午至下午1点期间,西班牙南部气温急剧上升。不过,伦敦政治经济学院环境经济学助理教授贾维斯(Stephen Jarvis)认为,天气并未异常,系统故障更可能是罪魁祸首,供需失衡导致供电中断。

这将停电原因指向西班牙的电网设施。能源数据专家蒙特尔公司(Montel)董事休伊特(Phil Hewitt)表示,西班牙高比例使用风能和太阳能,且与邻国连接有限,这可能使其难以应对电力波动。

西班牙电网负荷变化图 来源:西班牙国家电网公司官网

长期以来,由于与法国及其他欧盟国家之间的电网跨境连接较少,而西班牙和葡萄牙的电力系统高度互联,这两国一直被称为欧盟的“能源孤岛”。

能源咨询公司Rystad资深电力分析师拉姆达斯(Pratheeksha Ramdas)称,西班牙与法国的有限交易容量“在大型扰动期间限制了快速响应能力”。

欧盟委员会长期以来一直希望改变这一现状,强烈鼓励欧盟各国建设更多互联线路。官员们认为这将提升能源安全并促进跨境电力流动。马德里、里斯本和巴黎已多次表示愿意推进该计划,但进展缓慢。欧盟能源监管还合作局去年警告称,西班牙和法国在巴斯克地区的互联项目释放的电力传输容量不足。

英国牛津能源研究所研究员、中国碳中和五十人论坛特邀研究员秦炎提到,很多欧洲电力专业人士的分析认为,光伏及风电机组不具备旋转备用和惯量支撑能力,无法对频率扰动做出有效反应,是导致本次大停电发生的重要因素。当然,真正的事故原因还是要等西班牙电网公布。

另有观点认为,此次欧洲停电事故,暴露出电网老旧和改造缓慢的问题,导致转动惯量不足,难以有效适应以新能源为主体的电源体系。从可能的触发路径来看,新能源出力大幅波动,扰乱电力系统的频率和出力曲线相位等,导致系统紊乱且无法有效调节,最终出现停电;从整个系统角度而言,西班牙在某些时间实现100%清洁供电,电源端实现转型后,老旧且改造缓慢的电网成为整个电力系统中最薄弱的环节;后续来看,推进电网升级改造、配置储能尤其是构网型储能、增加同步电机电源(如燃气发电)等举措或成为重要方向。

高比例新能源时代,除了装机还应关注什么?分析人士Michael Shellen berger在PUBLIC网站撰文指出,这次停电并非偶然。随着各国用轻量级、基于逆变器的发电设备(如光伏)取代重型旋转设备(如火电),电网变得更快、更轻,也更容易受到干扰。

在不稳定的光伏风电装机越来越大的情况下,电网系统的转动惯量和旋转备用容量快速下降,进而导致电网的安全性问题。虽然此次大停电事故的原因还没有官方说法,但转动惯量和旋转备用容量一定是其中一个技术性原因,这可能不是直接导致系统崩溃的主因,也至少是从因。那么,除了火电等传统发电技术之外,谁还可以同时提供转动惯量和旋转备用容量?

答案指向光热发电等,作为唯一兼具发电与储能双重属性的可再生能源,光热发电的技术特性可否能拯救新能源电网的?

国网山西省电力公司教授级高级工程师赵俊屹在采访时表示,光热发电本质是优质的绿色清洁可再生高调节性发电技术和工艺,并且具有良好的传统惯量的同步发电系统。他表示,在这场能源革命中,光热发电不仅是绿色清洁可再生先进发电技术选项,更是破解“高电力电子化系统”电能质量和系统稳定困局的战略支点。目前,在不断提高光热自身性能和效率、克服高成本痛点的同时,积极参与电力市场的电能量市场和辅助服务市场,才能在新型电力系统中更充分地发挥出自身优势,“电量”与“质量”共生,“收益”与“贡献”并行。才能有助于避免类似的“黑暗时刻”重演,实现绿色转型与系统安全的双重目标。