期刊信息
 

刊名:自然灾害学报
主办:中国灾害防御协会;中国地震局工程力学研究所
主管:中国地震局
ISSN:1004-4574
CN:23-1324/X
语言:中文
周期:双月刊
影响因子:0.744499981403351
被引频次:76174
数据库收录:
北大核心期刊(2000版);北大核心期刊(2004版);北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);ProQuest 数据库;地学数据库;科学文摘数据库;日本科学技术振兴机构数据库;文摘与引文数据库;中国科技核心期刊;期刊分类:环境与安全
期刊热词:
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从美国近期大停电事故的共因看当前电力安全供

来源:自然灾害学报 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-07-28 14:10

【作者】网站采编

【关键词】

【摘要】美国加州去年8 月中旬因高温天气引起电力供应危机,得州今年2 月中旬因极寒天气带来更大的电力供应灾难,事故的性质有一定共性。前者在政府和机构事故的调查分析和建议方面已经

美国加州去年8 月中旬因高温天气引起电力供应危机,得州今年2 月中旬因极寒天气带来更大的电力供应灾难,事故的性质有一定共性。前者在政府和机构事故的调查分析和建议方面已经落地,应对措施正在落实;后者在发生过程中得到了各方面充分讨论,有关机构还将组织专业调查并出具报告,由此引起的市场价格后续问题还没有了结。自然灾害愈加频发等因素对当前电力安全供应造成威胁,这是当前世界各国共同面临的问题,加州和得州是美国经济第一和第二大州,还都是美国电力市场最活跃的地区,各自在10年前也都经历了相似的电力危机,现在又先后发生这样具有代表性的事故,更应从共同成因中反思规律,分析当前气候变化、市场机制运行和能源转型等方面带来的影响,以便全球能源转型与发展引以为戒。

美国对大停电的管理

美国是全球工业化的先驱,历史上其电力规模和技术水平曾长期处于领先地位,在大电网管理方面,无论是经验还是教训,美国都提供了丰富的前车之鉴。

2003 年8 月14日,美国东北部和加拿大东南部发生了北美历史上最大范围的停电,美国开始特别重视大电网的安全问题。在以往30多年通过民间组织协调电力系统内各单位的发展规划、建设、调度和运行的基础上,2005年8月8日,美国颁布了新修订的国家能源政策法案,通过立法增加了对大电网提升输电设施能力和加强可靠性管理的要求,规定美国联邦能源监管委员会(FERC)介入电力可靠性管理,强化大电力系统安全监督。FERC授权北美电力可靠性公司(NERC)作为全美电力可靠性组织,其7家区域组织负责监管所属区域电网可靠性,监管对象包括独立发电厂、发输电公司、电力调度交易机构、电力市场投资者和营销商等。

在行业管理过程中,NERC制定标准,由FERC 批准后成为强制性标准,并开展监控、审计和调查。美国每年有1000次左右可靠性违规情况,一旦核实,企业要缴纳违规罚金,一般为0.1~100万美元,最高罚款案例是3500万美元,全网停电罚款最高。目前的强制性标准有100 多项,涉及供需平衡、通信、关键基础设施保护、紧急预案运行、设备接入和维护、交换安排和协调、网间运行及协调、数据建模和分析、核电、人员职能和培训、保护和控制、输电运行、输电规划、电压和无功控制标准等。各区域可靠性组织根据本地区的实际情况制定相应的区域标准,NERC 负责协调,以维护整个电力系统的安全和稳定运行。同时,NERC还开展发输电系统的可靠性评估工作,通过中长期预测对系统进行充裕度评估以及安全性评价,对负荷预测和电网规划提出可靠性提升措施,每年夏季和冬季分别发布可靠性评估报告。

美国在实施了市场机制的地区,有10 个电力批发市场,其中7 个为独立系统运营商(ISO)或区域输电组织(RTO),负责电力调度和市场交易。绝大部分ISO/RTO不拥有任何资产,只负责调度和平衡,是非营利组织,其主要功能一是保证高压电网的安全性和可靠性,这是最重要的目标;二是运行市场交易,发电厂和电力公司在平台上实现交易;三是制定输电系统的长期规划,指导电网建设。加州的电力调度和市场交易中心(CAISO)负责加州80%的电力调度,同时负责加州电力批发市场和西部部分电力公司市场运营;在得州这一机构为电力可靠性委员会(ERCOT),管理得州90%的负荷,也兼管零售侧。由于得州电网相对独立,跨州电量交易很少,因此ERCOT 的具体业务不受FERC监管,但接受NERC指导。

在大电网管理方面,美国在联邦和州立法、政府监管和专业管理方面,建立的体系是比较清晰的,无论是FERC的法令还是NERC的强制性标准都非常具体,运行机构也全面开展了工作,近十年没有再发生全网失稳事件,一些具体措施还是值得借鉴的。但是,由于产权分散、基础设施陈旧和各自为政的管理,加之特殊的地理和气候原因,美国依然是发达国家中停电事故最多的国家,2019年美国用电户均停电时间为4.7小时。议会、政府和运营机构可以要求企业不做什么,但没有权力要求企业做什么,企业的行为由投资人决定,最根本的企业主体责任严重不足,社会责任弱化,电力安全供应保障成了建在沙滩上的大楼,没能充分防范各类事故发生。

加州和得州电力事故的对比

去年8 月,持续的极端高温天气使加州用电需求激增,供应能力不足以应对用电需求,多重因素导致了8 月14~15 日不同程度的紧急状态,CAISO 两天内三次指令电网公司切除负荷轮流停电,一度中断了超过40 多万企业和家庭的供电。得州今年2 月14~19 日因极寒冰雪天气,以天然气发电为首的每一种发电方式都受到冲击,可用容量与需求负荷增长严重偏离,ERCOT指令电网公司实施轮流断电,停电用户一度超过400万,损失电量据估计约是去年加州夏季限电的1000倍。

文章来源:《自然灾害学报》 网址: http://www.zrzhxb.cn/qikandaodu/2021/0728/1348.html

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