加州8·14 停电事故和得州2·14 停电事故有很多的共性：一是都是由极端气候天气引起，虽有灾害天气预报和防范，但长期准备不足，临时措施无法满足最低应备用容量要求，在电力紧急状态三级警报情况下实施轮停限电。二是都出现在发电侧。加州2000～2001年的电力危机，除电力市场初期缺陷外，主要属于硬缺电，危机后加州新建增加了发电装机容量，大多是可再生能源，特别是太阳能发电，但系统应对新能源波动的灵活调节能力不足，适应不了高温时期局部时段负荷的急剧变化；得州本身发电装机容量充足，但极寒时期发电容量因各种原因损失大约50%，可用容量严重不足，这也是2011年事故的扩大翻版。三是由于极端气候大范围影响的因素，都没能得到外来电力电量的有效支援。四是都触发了稀缺电价机制，批发电价达到了市场最高限价。五是在CAISO和ERCOT统一调度下，运行操作应对无误，系统处于可控状态，没有发生全网崩溃事故。

当前电力安全供应主要问题讨论

加州和得州电力事故实际上反映了电力发展过程中的普遍问题，即新形势下电力供应在安全、清洁、经济三角中失衡。两州过去一是在管理体制上更注重经济性，强调利润最大化，二是在能源转型过程中缺乏保障，在基础设施关乎供应安全方面存在缺陷。同时，事故表现出电力安全供应与上下游密切联系，与社会公共风险息息相关，还缺乏统筹考虑和系统安排，在极端天气、自然灾害和突发事件来临时不得不付出更高代价。加州和得州的事故都不是由设备故障或误操作等单一原因造成的，而是一系列综合因素导致了紧急情况的发生，对行业已经看到的发展问题给出了实证，对需要探讨的问题给出了某些方面的答案，为行业又交了一次学费，教训值得汲取。

应对更加频繁的极端气候影响

近年来，在全球变暖的大背景下，世界范围内因极端天气导致的自然灾害越来越频繁，五十年一遇、三十年一遇的事件似乎更加常见，在加州和得州，十年一次的电力危机演变成了现实，背后的根本原因都是气候变化。美国停电事故80%与天气有关，警示能源和电力系统要更加重视气候变化“新常态”，提前防范极端气候事件。极端气候下导致需求侧用电负荷陡增，而且是刚性需求，同时供给侧供电能力下降，灵活性资源储备不足，给电力基础设施带来很大挑战，对电力系统的整体素质是大考，如果准备不足就将出现供应危机。去年8 月美国加州极端高温和今年2 月得州极寒天气，历史上的温度记录都被打破，空调制冷/电采暖造成电力需求负荷高峰创出新高，在运行储备出现供应缺口的情况下多次切负荷轮流停电，主要是居民用户负荷。

在系统设计方面，得州能源电力系统缺乏针对极寒天气条件的专门标准，带来设施抗低温能力的缺失，造成持续极寒情况下无法有效维持运转。这次得州大停电突出问题表现在两个方面：一是在燃料安全性方面，ERCOT在做资源充裕性规划时未考虑燃料供应，而且由于井口没有防冻设施，管道埋设浅，没有天然气湿度控制去除设备，缺乏预防管道冰堵的监控措施，也缺乏储气能力，天然气供应短缺导致得州一半以上的天然气发电产能变得不可用，造成有史以来第一次因极端天气导致天然气大量断供致使严重停电，说明电力安全供应和燃气可靠供应之间是密切关联的。二是新能源设备受到影响，大量风机涡轮叶片因缺乏基本的防冻措施而被冻结，300～400 万千瓦风力发电机组停运，冰雪覆盖使得当日光伏发电受到影响，虽然只是造成大停电的第二位因素，但如果采用防冻设计并由此增加约10%投资后，会在极端天气下起到保供的支持作用。

在预警和应对方面，得州事故中一是预测估计不足，ERCOT 预计寒流下用电需求会达到6700 万千瓦，而极限时负荷需求达到7400万千瓦，但没有估计到3100万千瓦机组退出运行，实际负荷4600 万千瓦，缺口超过2000万千瓦。ERCOT 预测的极端情景下，可调度的火电为5800万千瓦，但实际可用的火力发电只有4200 万千瓦。二是在已提前预报即将出现极寒天气后，适应性措施不到位，未能及时调动供给侧潜在发电能力和需求侧响应资源，发电企业具体的应急准备不足。

为应对极端天气对电力供应造成的影响，应加强对非正常状态下能源电力问题研究，建立考虑极端情况影响的电源规划机制，在可靠性和经济性方面取得最大平衡，提高极端气象监测预警能力，制定上下游联动保障预案和应急响应措施，最大程度上化解极端天气对电力供应带来的风险。

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