幸甚，幸甚!每一次美國、英國等西方電力市場化喊口號國家(其實也就是利益集團俱樂部平衡模式)的大停電都給國內改革發(fā)展過程中的電力系統(tǒng)以啟迪和借鑒。
電力系統(tǒng)當下話語權的大背景，一是《巴黎協(xié)定》(The Paris Agreement)后，30碳達峰，60碳中和。由節(jié)能減排上升到國際水平高度，磚家給出的路線圖：減少化石類能源消耗，超常規(guī)發(fā)展風光發(fā)電，冒進結論是不上火電。二是要不要建設和形成一張國家級的全覆蓋的形成南北互濟、東西互補的特高壓交直流混聯(lián)大電網(wǎng)，和國家級跨省靈活調解支援的統(tǒng)一調度運行機制。
本文不多贅述泛濫詞調，直接提建議：
目標：不讓美國得州大停電事件在中國重演。不使十四五規(guī)劃成為缺電規(guī)劃。在完善資源價格形成機制，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經濟體系，統(tǒng)籌制定2030年前碳排放達峰行動方案，使發(fā)展建立在高效利用資源、嚴格保護生態(tài)環(huán)境、有效控制溫室氣體排放的基礎上，推動我國綠色發(fā)展邁上新臺階得以實現(xiàn)。使中國電力系統(tǒng)行動方案成為國內、國際同行和輿論支持的達成共識的方案。
第一方面在電源規(guī)劃建設階段的審批和政策導向上：
1.大力發(fā)展風力、太陽能(6.890, 0.63, 10.06%)發(fā)電。安排多發(fā)電量，政治上可忽略不考慮電力，稀釋全電量碳占比。
2.義無反顧開發(fā)水電。能開發(fā)的水利資源全面開發(fā)水力發(fā)電，同時保護生態(tài)環(huán)境。一江春水向東流，流的都是煤和油，資源的唯一性利用。
3.量力而行發(fā)展核能、天然氣發(fā)電。核電是發(fā)展的技術。謹記天然氣國際供應的依賴性和脆弱性，天然氣發(fā)電是確保天然氣采掘、傳輸、存儲的蓄水池，發(fā)電是次而又次的作用。
4.全面推行火電等容量舊機組換新機組，適當新增煤電裝機?；痣娧b機計算公式：確保年度火力發(fā)電量同比下降的同時，也要與全口徑全電量保持可調節(jié)比例不降低。必需確保人民生活和國民經濟發(fā)展用電極端應急兜底保障。不能停建火電。
第二方面建設國家級電網(wǎng)。
5.建設和形成一張國家級的全覆蓋的形成南北互濟、東西互補的特高壓交直流混聯(lián)大電網(wǎng)。點贊及時和果斷出臺十三五補強工程閩粵直流聯(lián)網(wǎng)等工程。
6.電化學儲能視價格視技術發(fā)展和成本接受和疏導渠道而隨其自然。不宜拔高。
第三方面在電力系統(tǒng)運行調節(jié)與控制上：
7.優(yōu)先消納風力、太陽能發(fā)電量。
8.加大調節(jié)性綜合利用水力發(fā)電。
9.支撐核能、天然氣發(fā)電。
10.盡可能減少安排火力發(fā)電量，火力發(fā)電從技術上僅僅是安全穩(wěn)定運行的保障，和電力供應安全的托底。
第四方面在電力市場設計和運營上：
11.全面實行風力、太陽能發(fā)電量全口徑市場化價格競價交易，退坡補貼。
12.加大價差引導水電基荷發(fā)電，和日、周、月參與電網(wǎng)運行調節(jié)。
13.核電必須承擔調峰輔助服務，市場化補貼其他調峰手段。
14.定性火電由常規(guī)電源整體轉變?yōu)殡娏ο到y(tǒng)調解電源定位，在電力市場各個交易品類中提升火電價格，補償火電作為調節(jié)電源的閑置成本。
第五方面在學術研究和科普輿論引導上：
15.說清楚ΔP的極端重要性(在數(shù)學或者物理學中大寫的Δ用來表示增量符號。而小寫δ通常在高等數(shù)學中用于表示變量)任何一次大停電都不是缺額巨大引發(fā)，占比不至于出現(xiàn)20%甚至低于5%的缺額都不到，就引起了巨大社會災難和輿論響應。恰如高考競爭不是60分以下成績的競爭，是最后最高分段的淘汰。裝機容量不等于、區(qū)別于實際發(fā)電供應量。此時此刻平時得州發(fā)電量的一半(50%)以上，來自美國特別是得州流行的天然氣發(fā)電廠，這也是近年來美國頁巖油、頁巖氣革命的成果。風力和太陽能發(fā)電僅占20%，其中風能只占13%，太陽能7%。另外，煤炭發(fā)電占20%、核能占約10%。似乎是風能和太陽能發(fā)電只占得州電力的20%左右，遠不是這次供電問題的唯一罪魁禍首。但這次這個20%趴下了，未來大力發(fā)展的關鍵時刻趴下了，問題就嚴重了。還是間歇性風光電源冰凍，或極寒無風為主誘因。
16.淡化裝機數(shù)據(jù)的使用和宣傳，改為發(fā)電量承擔全份額的統(tǒng)計和宣傳方法。例如原稿:2021年1月19日，國家能源局發(fā)布2020年全社會用電量等數(shù)據(jù)。2020年，全社會用電量75110億千瓦時，同比增長3.1%。分產業(yè)看，第一產業(yè)用電量859億千瓦時，同比增長10.2%;第二產業(yè)用電量51215億千瓦時，同比增長2.5%;第三產業(yè)用電量12087億千瓦時，同比增長1.9%;城鄉(xiāng)居民生活用電量10949億千瓦時，同比增長6.9%。2020年，全國6000千瓦及以上電廠發(fā)電設備累計平均利用小時為3758小時，同比減少70小時。其中，水電設備平均利用小時為3827小時，同比增加130小時;火電設備平均利用小時為4216小時，同比減少92小時。2020年，全國電源新增裝機容量19087萬千瓦，其中水電1323萬千瓦、風電7167萬千瓦、太陽能發(fā)電4820萬千瓦。
例如發(fā)布建議增加稿:
2020年，全社會用電量75110億千瓦時，同比增長3.1%。分電源供應看，火力發(fā)電量XXX億千瓦時，占比XX%,同比降低10.2%;
風力發(fā)電量XXX億千瓦時，同比提高20%;水電發(fā)電量XXX億千瓦時，同比提高15%;太陽能發(fā)電量XXX億千瓦時，同比提高10.2%;核電發(fā)電量XXX億千瓦時，同比提高9%。
17.說清楚電源的性質和特點。此次板子要打在美國似乎運行最純熟的天然氣體系身上，作為亞熱帶地區(qū)的得州，缺乏預防控制天然氣冰堵的意識，在早已發(fā)出的大寒潮預警中，缺乏天然氣濕度控制去除設備，也缺乏預防管道冰堵的監(jiān)控措施。最終導致在寒潮中，天然氣管網(wǎng)被冰堵中斷。說清楚中國天然氣關鍵時刻的供應更加脆弱。
18.不要污名化火電。因發(fā)電穩(wěn)定而經常充當“壓艙石”的煤電在得州的占比已經降至13.8%。一片冰封之下，煤電正常運轉應該是電源類別中影響最小的。2020年，得州風力發(fā)電首次超過煤電，而在全美，煤電在總發(fā)電中的占比降至24%。長期以來，對于狂飆突進的風電，得州不僅毫無警惕，反而盲目樂觀——該州的項目開發(fā)商甚至建議未來接入電網(wǎng)的新一代發(fā)電設施中，風能、太陽能以及大容量儲能電池要占到95%。不過，此次大停電后，相信得州乃至全美對新能源發(fā)展會有更加客觀、清醒的認識。中國的公知專家還會鼓噪將西北劃分出來成為全部新能源運行的綠色電網(wǎng)?罔顧其他相鄰電網(wǎng)常規(guī)電源為之正負備用的事實。
19.堅持統(tǒng)一調度、分級管理。沒有統(tǒng)一電力調度、沒有真正意義上的國家電網(wǎng)。在互聯(lián)的大電網(wǎng)中，得州這樣“省級電網(wǎng)”出現(xiàn)了供應問題，并非沒有辦法挽救。因為，可以通過國家一級的電力調度來及時調劑余缺、相互支援。躊躇滿志的ERCOT甫一成立就將得州電力公司一拆為四，而在全美，則陸續(xù)誕生了3000多家電力企業(yè)，包括私營企業(yè)、聯(lián)邦公營、市政公司、電力合作社等，大多各自為戰(zhàn)。一方面是全球唯一超級大國、能源消耗第一大國，一方面是山頭林立、松散連接的美國電網(wǎng)，這其中蘊含的巨大風險早已被有識之士所察覺。而非我們所需要的綜合、協(xié)調的全國性電網(wǎng)。沒有真正意義上的國家電網(wǎng)，沒有自上而下的統(tǒng)一電力調度，所以，面對“省級電網(wǎng)”大停電，即便是總統(tǒng)也只能宣布該州進入緊急狀態(tài)，而無電可救。這一點，在2020年的加州大停電中已經暴露無遺。缺乏統(tǒng)一調度的電力市場，讓加州千金難買一度電——高溫高負荷下，鄰近各州也表示“沒有余糧”，不愿意賣電。由此可見，面對危機，沒有統(tǒng)一、互聯(lián)的大電網(wǎng)，就無法有效應對、跨區(qū)域支援。如果一國之內，電網(wǎng)多而不強、強而不聯(lián)，勢必會產生重大隱患。
20.電力市場是調節(jié)，不是保障，更不是兜底保證供應的靈丹妙藥。電價暴漲100倍?得州電網(wǎng)實時批發(fā)市場價格一度攀升至每兆瓦時1.1萬美元，而平時，得州電價每兆瓦時不到100美元。目前部分居民每日電費接近3000元。一方面極度缺電，一方面是價格奇高，真正是“市場經濟”。中國承受得了這個改革成本?
延伸閱讀：
《巴黎協(xié)定》(The Paris Agreement)是2015年12月12日在巴黎氣候變化大會上通過、2016年4月22日在紐約簽署的氣候變化協(xié)定，該協(xié)定為2020年后全球應對氣候變化行動作出安排。《巴黎協(xié)定》長期目標是將全球平均氣溫較前工業(yè)化時期上升幅度控制在2攝氏度以內，并努力將溫度上升幅度限制在1.5攝氏度以內。
“30碳達峰”和“60碳中和”。“碳達峰”就是我們國家承諾在2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達到峰值之后再慢慢減下去;而到2060年，針對排放的二氧化碳，要采取植樹、節(jié)能減排等各種方式全部抵消掉，這就是“碳中和”。
美國得州大斷電：發(fā)生于2020年2月中旬，從2月15日凌晨1點開始，得州電網(wǎng)就宣布進入歷史上最為嚴重的供能危機，被迫切斷負荷側供應。得州供電癱瘓與電網(wǎng)本身無關，而是電網(wǎng)方主動切斷了居民區(qū)的電力供應，是有意而為的主動控制。受空前的北極寒潮影響，美國大部分地區(qū)氣溫驟降。能源市場陷入混亂，得州電網(wǎng)的批發(fā)電價飆升了逾10000%，得州多家煉油產關閉。得州數(shù)百萬家庭十年以來首次被迫輪流停電。2月14日以來，整個得州的氣溫一直處于0攝氏度以下，南部布朗斯維爾(Brownsville)的溫度為-3.9℃，而潘漢德爾(Panhandle)的溫度則低至-26℃。得州東部大部分地區(qū)，包括達拉斯、圣安東尼奧、奧斯汀、休斯頓、科珀斯克里斯蒂和布朗斯維爾，仍處于冬季風暴的影響之下。這些地區(qū)的出行條件非常危險或已達到幾乎不可能出行的狀態(tài)。得州公用事業(yè)公司奧斯汀能源(Austin Energy)周三(17日)宣布，客戶應準備面臨繼續(xù)停電，并可能再停一周或更長時間。而且許多此前可能有電力供應的客戶，其電力線路也可能會被冰凍和風暴破壞掉。奧斯汀能源公司解釋說，長時間的停電是為了幫助維護德克薩斯州電力可靠性委員會(ERCOT)的電網(wǎng)。據(jù)“KXAN”報道，奧斯汀有近185775人停電。
英國2019年“8.9”大停電事故。雷擊是導致事故發(fā)生的直接原因，并且雷擊導致的電源脫網(wǎng)容量超出了該國電網(wǎng)設防標準，之后電網(wǎng)低頻減載裝置正確動作，自動切除約5%的負荷，保障了其余95%負荷的正常供電。英國監(jiān)管機構認可了英國國家電網(wǎng)公司對事故的技術分析報告，確認是一次自然災害引起的超出電網(wǎng)企業(yè)正常技術設防標準的沒有人為責任的大停電事故。事故引起了廣泛關注和討論，反映出電力系統(tǒng)未來發(fā)展的幾個特點：一是新能源高占比電力系統(tǒng)，轉動慣量相對呈降低趨勢，穩(wěn)定水平下降。二是現(xiàn)有新能源(含分布式電源)涉網(wǎng)技術特性不能滿足高占比新能源系統(tǒng)運行要求。三是電力市場環(huán)境下，安全性與經濟性的平衡更加困難，系統(tǒng)安全裕度容易被人為壓減，難以抵御較大故障或次生故障。四是針對超出電力系統(tǒng)正常設防標準的故障，應采取低頻減載等措施確保大電網(wǎng)安全。
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