中國儲能網(wǎng)訊：2025年4月28日的一場歐洲大停電影響了超5000萬民眾。事故引發(fā)人們對高比例風光電并網(wǎng)導致系統(tǒng)慣性不足、跨國電力互聯(lián)薄弱及儲能調(diào)峰能力滯后等問題的思考，能源革命的未來，絕非淘汰賽，而是多元協(xié)同的平衡。
歐洲突發(fā)大面積停電
超5000萬民眾生活受到影響
4月，西方復活節(jié)假期后的首個工作日，西班牙和葡萄牙出現(xiàn)大范圍供電中斷現(xiàn)象，導致兩國交通癱瘓、通信中斷，民眾生活陷入混亂，超過5000萬民眾生活受到嚴重影響。根據(jù)西班牙國家電網(wǎng)信息，當天12時33分，5秒內(nèi)，15吉瓦的發(fā)電量突然從系統(tǒng)中丟失。15吉瓦是西班牙全國用電需求的60%。
歐盟委員會執(zhí)行副主席特蕾莎·里貝拉當日對外表示，目前無任何證據(jù)表明伊比利亞半島大面積停電的原因是網(wǎng)絡攻擊。歐盟也正在謹慎地開展調(diào)查工作以弄清本次停電的真相，此次大停電是近年來歐洲記錄到的最嚴重社會事件。
上述兩國能源專家根據(jù)目前掌握的數(shù)據(jù)信息推測，新能源高滲透率可能導致電網(wǎng)不穩(wěn)定或是此次兩國大面積停電的主要原因。業(yè)內(nèi)專家稱，光伏電站出力還算穩(wěn)定，基本不會在短時間內(nèi)大幅波動，風電的波動性則較大。當新能源發(fā)電短時間內(nèi)出力突升、突降時，電網(wǎng)的電壓、頻率會跟著大幅波動，不穩(wěn)定的電壓、頻率會對用戶的用電設(shè)備造成損壞。為避免這種風險，電網(wǎng)會設(shè)定一個限值，波動幅度超過2%時電網(wǎng)會緊急預警，通過儲能電站、抽蓄、燃機這些升降負荷較快的機組快速調(diào)節(jié)電壓、頻率的波動。如果可調(diào)節(jié)的機組不能滿足需求，電網(wǎng)的電壓、頻率會繼續(xù)增大波動，一般會設(shè)定超過5%時自動跳閘。當短時間內(nèi)出力突升、突降又無法快速調(diào)節(jié)，最終的后果就是大面積停電。
西班牙國家電網(wǎng)在4月16日剛剛實現(xiàn)了工作日使用100%可再生能源發(fā)電的能源供應模式，緊接著就爆發(fā)了此次兩國大范圍停電，這不禁引發(fā)公眾對能源轉(zhuǎn)型穩(wěn)定性和可行性的質(zhì)疑。歐盟官員表示，歐洲電網(wǎng)在新能源轉(zhuǎn)型中的脆弱性在此次大停電中暴露無遺。數(shù)據(jù)顯示，目前西班牙約40%的電力來源于風能和太陽能，但電網(wǎng)和儲能系統(tǒng)的建設(shè)速度未能跟上可再生能源的快速發(fā)展。
另外，西班牙電網(wǎng)與鄰國連接有限，可能也加劇了本次電網(wǎng)震蕩帶來的后果。西班牙長期以來因電網(wǎng)與法國等鄰國連接薄弱，被稱為“能源孤島”。業(yè)內(nèi)專家指出，這次停電并非偶然。隨著各國用輕量級、基于逆變器的發(fā)電設(shè)備取代重型旋轉(zhuǎn)設(shè)備，電網(wǎng)變得更快、更輕，也更容易受到干擾。2003年，意大利和瑞士之間的一條水力發(fā)電站線路出現(xiàn)故障，導致整個意大利半島停電約12小時。2006年，德國電網(wǎng)超負荷，導致歐洲部分地區(qū)電力中斷。如若沒有可靠的解決方案，此類停電事故或?qū)⒅匮荩鲊仨氉龀霰匾母倪M，以確保電力供應。
供電系統(tǒng)問題暴露
相關(guān)解決方案亟待出臺
針對事故發(fā)生的原因，西班牙和葡萄牙兩國政府均已啟動調(diào)查程序。業(yè)內(nèi)專家初步分析稱，歐洲伊比利亞半島諸國遭遇大面積停電事故是因電網(wǎng)故障造成的。有葡萄牙能源公司表示，本次停電是由于西班牙內(nèi)陸地區(qū)極端氣溫升高，導致超高壓線路出現(xiàn)異常振蕩，誘發(fā)了電網(wǎng)中斷。
近年來，西班牙可再生能源和低碳電力產(chǎn)能大幅增長。20年前，西班牙超過80%的電力來自煤炭、天然氣等化石燃料。而當時太陽能和風能的發(fā)電量不到發(fā)電總量的5%。2024年，可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中的占比為56%，創(chuàng)下歷史新高，總發(fā)電量達到149太瓦時。風電、光伏和水電等可再生能源供電，滿足了西班牙的全部電力需求。在能源轉(zhuǎn)型需求的推動下，西班牙電力系統(tǒng)正逐步擺脫對化石能源的依賴。
業(yè)內(nèi)專家表示，煤電與氣電等傳統(tǒng)能源發(fā)電具備特殊機制，即便遭遇電涌、斷電等沖擊，仍能持續(xù)運行。與之不同的是，太陽能和風能并不具備這種能力。如果太陽能及風能占比非常高，那么電網(wǎng)的穩(wěn)定性就會降低，除非采取其他措施來緩解這種情況。在化石燃料發(fā)電系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)渦輪機發(fā)揮著慣性支撐作用，并充當減震器，能夠在能源供應或需求突發(fā)變化時，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定。
此外，本次歐洲大面積停電事故，也暴露出電網(wǎng)老化問題，從而導致轉(zhuǎn)動慣量不足，難以有效適應以新能源為主體的電源體系。從可能的觸發(fā)路徑來看，新能源出力大幅波動，擾亂電力系統(tǒng)的頻率和出力曲線相位等，因此導致系統(tǒng)紊亂且無法有效調(diào)節(jié)，最終出現(xiàn)停電。從供電系統(tǒng)來看，西班牙已經(jīng)實現(xiàn)100%新能源供電，電源端實現(xiàn)轉(zhuǎn)型后，老化的電網(wǎng)成為整個電力系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。專家建議，應該推進電網(wǎng)升級改造、配置儲能尤其是構(gòu)網(wǎng)型儲能、增加同步電機電源等相關(guān)解決方案。
歐洲停電事件
凸顯多能互補的戰(zhàn)略價值
他山之石，可以攻玉。我國電力系統(tǒng)應當吸取此次歐洲大規(guī)模停電事故的教訓?？稍偕茉窗l(fā)電固然在綠色低碳發(fā)展中起到關(guān)鍵作用。但是，風光電在生產(chǎn)及傳輸過程中的弱點也不容輕視。
這些年來，能源轉(zhuǎn)型正在全球上演。隨著可再生能源、儲能技術(shù)的發(fā)展，能源產(chǎn)業(yè)開始進入多元化時代。多能互補成為能源可持續(xù)發(fā)展的新潮流，引領(lǐng)著能源行業(yè)邁向多種能源深度融合、集成互補的全新能源體系。多能互補發(fā)電策略能夠提高能源利用效率，降低用能成本，并逐漸減少對化石能源的嚴重依賴。多能互補發(fā)電策略在應對能源危機，促進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面具有廣闊前景。多種能源相互配合可以降低因單一能源供應波動帶來的風險。還可通過儲能裝置和其他互補能源更好地消納可再生能源，減少棄風、棄光現(xiàn)象的發(fā)生。多能互補在實現(xiàn)能源供應的多樣化和可持續(xù)性的同時，可以減少溫室氣體的排放和其他污染物的釋放，有助于應對氣候變化和改善空氣質(zhì)量。
我國電力系統(tǒng)通過多能互補，整合風能、太陽能、水能、生物質(zhì)能等可再生能源，與火電、核電等穩(wěn)定電源相結(jié)合，構(gòu)建了穩(wěn)定可靠的能源供應體系。多能互補通過儲能和調(diào)節(jié)性能源的配合，有效平抑新能源的間歇性和波動性，促進可再生能源的消納。截至2024年底，中國可再生能源裝機容量達到18.89億千瓦。2024年，全國可再生能源發(fā)電量達3.46萬億千瓦時，同比增加19%，約占全部發(fā)電量的35%。多能互補能夠提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，降低系統(tǒng)運行風險，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。我國的電力系統(tǒng)通過集中調(diào)度機制和基礎(chǔ)設(shè)施的韌性，能夠有效規(guī)避類似歐洲本輪大面積停電風險。
筆者為新加坡金鷹集團中國公司榮休副總裁，10多年來一直參與公司所屬無錫燃氣電廠的投資建設(shè)與運營。無錫燃氣電廠就屬于燃氣調(diào)峰機組，具有開停機快、發(fā)電運轉(zhuǎn)效率高等優(yōu)點，經(jīng)常扮演應急調(diào)峰發(fā)電的“救火隊”角色。
綜上所述，多能互補對我國電力系統(tǒng)的重要性體現(xiàn)在提升能源供應穩(wěn)定性、促進可再生能源消納、增強電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力以及推動能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展等方面。實踐表明，多能互補是構(gòu)建安全、穩(wěn)定、清潔、高效現(xiàn)代能源體系的關(guān)鍵。
