文 | 崔凱翔
編輯 |姜黎
據(jù)彭博社報(bào)道，受持續(xù)高溫天氣影響，美國(guó)加州多達(dá)200萬(wàn)戶家庭在8月14日晚上停電，加州各地的現(xiàn)貨電價(jià)也飆升至1000美元/兆瓦時(shí)以上。
8月14日的停電事件僅僅是個(gè)開(kāi)始，美國(guó)西部時(shí)間8月17日，美國(guó)加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO通知稱，在美國(guó)西部持續(xù)的熱浪可能將繼續(xù)影響330萬(wàn)加州家庭的電力供應(yīng)。
美國(guó)國(guó)家氣象局對(duì)加州大部分地區(qū)和鄰近地區(qū)都發(fā)布了高溫警報(bào)，高溫天氣將持續(xù)到8月20日之后，溫度預(yù)計(jì)在35.6至42.3℃之間，最高溫度將在遠(yuǎn)離海岸的地區(qū)出現(xiàn)。據(jù)LA Times報(bào)道，加州死亡谷（Death Valley）在8月16日的氣溫飆升至56.2 ℃，這可能是自1913年以來(lái)地球上最高的自然溫度。
有業(yè)內(nèi)人士感嘆，20年后，加州電力危機(jī)似乎再現(xiàn)了。
2000年6月到8月，同樣受到持續(xù)高溫影響，加州用電負(fù)荷飆升，整個(gè)美國(guó)西海岸的電力都趨于緊張。發(fā)電側(cè)方面，加州在夏天用電高峰一直依賴的水電遭遇來(lái)水偏枯，不得不求助于州內(nèi)成本較高的燃?xì)鈾C(jī)組，而到了冬季，加州天然氣現(xiàn)貨價(jià)格比美國(guó)其他地區(qū)要高出5倍。同時(shí)，外部電力供應(yīng)“助力”甚微，加重了電力供應(yīng)短缺。在這其中，安然（Enron）等公司的能源交易員還利用當(dāng)時(shí)電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)缺陷，“截留”電力，賺取暴利。眾多因素一起，把加州電力推向了危機(jī)。
20年后，可再生能源發(fā)電固有的不確定性，加上靈活性電力資源缺乏，使得在極端天氣條件下，加州電力再次面臨危機(jī)。
夜間出現(xiàn)用電高峰，可再生“歇菜”
CAISO負(fù)責(zé)市場(chǎng)政策和性能的副總裁Mark Rothleder說(shuō)：“持續(xù)的高溫天氣，加上夜間的高濕度就像給加州蒙上了一層毯子，使加州處于持續(xù)的高溫狀態(tài)。隨著溫度升高，居民空調(diào)的使用就越多，導(dǎo)致夜間用電量也持續(xù)激增，連日來(lái)不斷刷新用電高峰。”
圖1是美國(guó)加州8月20日早晨7點(diǎn)31分實(shí)時(shí)電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)圖。由圖可見(jiàn)，可再生電源在加州電力供應(yīng)中占有重要地位，其中，太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電的占比較大。而天然氣發(fā)電約占40-50%、核電約占8%、大型水力發(fā)電占比7%左右，從其他地區(qū)還需要引入20%左右的電力。
圖1 加州8月20日7:31和18:50電力供應(yīng)實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)圖
來(lái)源：CAISO
截至2019年底，加州光伏的裝機(jī)容量為27400MW，發(fā)電量占比近20%，包括大量居民屋頂太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備的供電，這也曾是“全美的驕傲”。但是當(dāng)用電高峰時(shí)間出現(xiàn)在晚上時(shí)，光伏并沒(méi)有“幫上忙”。
圖2 加州8月14日電力供應(yīng)實(shí)時(shí)構(gòu)成圖
來(lái)源：CAISO
CAISO官網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月14日晚上8點(diǎn)左右，如圖2所示，可再生能源發(fā)電僅有3257MW左右，可再生能源在電網(wǎng)中占比僅8%。如圖3所示，除了太陽(yáng)能光伏發(fā)電未能發(fā)揮作用外，加州超過(guò)6000MW的風(fēng)電當(dāng)晚發(fā)電的比例也很低。
圖3 加州8月14日可再生能源電力供應(yīng)實(shí)時(shí)構(gòu)成圖
來(lái)源：CAISO
緊急增加燃?xì)夤?yīng)
根據(jù)加州的可再生能源發(fā)展目標(biāo)，該州要在2020年實(shí)現(xiàn)33%的電力來(lái)自非水可再生能源；到2030年這一比例要達(dá)到50%。
美國(guó)其他地區(qū)其實(shí)也面臨高溫天氣導(dǎo)致用電量激增，加州的核電站發(fā)電量相對(duì)固定且在逐漸淘汰，夜間的發(fā)電主力是氣電，超過(guò)24000 MW的裝機(jī)容量占到了電網(wǎng)發(fā)電容量的一半以上。但是，因?yàn)榧みM(jìn)的可再生能源目標(biāo)，加州近年來(lái)幾乎沒(méi)有增加新的燃?xì)獍l(fā)電廠，而且正在淘汰老的燃?xì)獍l(fā)電廠，所以當(dāng)夜間出現(xiàn)負(fù)荷高峰，尤其是空調(diào)制冷導(dǎo)致用電負(fù)荷激增時(shí)，就出現(xiàn)了嚴(yán)重電力緊缺。
夜間持續(xù)的用電高峰也導(dǎo)致天然氣需求量大增，從而導(dǎo)致氣價(jià)持續(xù)上漲。來(lái)自加州兩家主要天然氣公司The Southern California Gas和Pacific Gas & Electric systems的數(shù)據(jù)顯示，8月14日以來(lái)，電力系統(tǒng)對(duì)天然氣的需求一直居高不下。
與之前的平均水平相比，加州電力系統(tǒng)在這兩家公司的天然氣需求分別增加到了2.87億立方英尺/天和2.64億立方英尺/天，分別上漲了630萬(wàn)立方英尺/天(22%)和700萬(wàn)立方英尺/天(27%)。
需求的激增推動(dòng)價(jià)格升至今年夏季以來(lái)的最高水平。8月18日，SoCal gas city-gate的天然氣基準(zhǔn)交易價(jià)格達(dá)到了10.97美元/百萬(wàn)英熱，而8月初的平均價(jià)格僅為88美分/百萬(wàn)英熱，這是自2019年2月20日以來(lái)首次達(dá)到這一價(jià)格水平。
美國(guó)西南部天然氣流動(dòng)的重要基準(zhǔn)Kern River Delivered basis也報(bào)10.44美元/MMBtu，8月14日以來(lái)上漲逾8美元。與此同時(shí)，今年4月初以來(lái)，SoCal Gas第一次連續(xù)四天從Aliso Canyon儲(chǔ)氣庫(kù)中增加輸量。
8月13日以來(lái)，已有超過(guò)10億立方英尺的天然氣從Aliso Canyon儲(chǔ)氣庫(kù)中被抽走，本周可能會(huì)進(jìn)一步增加輸出。Platts Analytics的數(shù)據(jù)顯示，8月17日的電力系統(tǒng)需求將達(dá)到今年以來(lái)的最高水平，約為338億立方英尺，比此前30天的平均水平高出逾10億立方英尺。
同時(shí)，Topock/Needles區(qū)域的天然氣接收能力將會(huì)增加，但是加州北部區(qū)域的接收能力僅會(huì)略微增加20百萬(wàn)立方英尺/天，因?yàn)镵ramer Junction已經(jīng)提高到最大接收能力。天然氣價(jià)格本周將繼續(xù)承受強(qiáng)勁的上漲壓力，由于接收能力的增加，供應(yīng)緊張的情況可能會(huì)略有緩解。
停電仍在“路上”
8月15日晚，由于天然氣價(jià)格飆升和冷卻需求增加，CAISO宣布進(jìn)入三級(jí)電力緊急狀態(tài)，導(dǎo)致客戶連續(xù)第二個(gè)晚上短暫輪流停電。同時(shí)一個(gè)發(fā)電量為470 MW的發(fā)電廠和1000 MW的風(fēng)力發(fā)電廠的電力資源因?yàn)楦邷靥鞖庀嗬^發(fā)生意外損失導(dǎo)致加州電力供應(yīng)更加緊張。
此外，高溫天氣下的加州還面臨著斷電以防止山火的風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)報(bào)道，本周連續(xù)多日的雷電天氣以及白天的高溫?zé)崂私o加州多地帶來(lái)大火及斷電等災(zāi)害。
當(dāng)?shù)叵啦块T報(bào)告，過(guò)去72小時(shí)內(nèi)，該州在夜間出現(xiàn)的上萬(wàn)次閃電造成至少367場(chǎng)火災(zāi)以及大面積斷電。就在去年，加州的電力公司為了防止山火，就在干燥的大風(fēng)中切斷了線路，防止引發(fā)火災(zāi)。
CAISO首席執(zhí)行官Steve Berberich表示，該州將面臨日益嚴(yán)重的電力供應(yīng)短缺：“幾乎可以肯定的是，電力公司公司將不得不在8月17日、18日兩天繼續(xù)切斷數(shù)百萬(wàn)用戶的電力供應(yīng)，甚至之后的時(shí)間會(huì)繼續(xù)停電，目前的需求將大大超過(guò)供應(yīng)?！?
不過(guò)，現(xiàn)在的情況還無(wú)法與2006年7月的熱浪相比，當(dāng)時(shí)CAISO的最高電力需求為50270MW，此外，加州還有數(shù)千兆瓦的可用發(fā)電能力，包括現(xiàn)在即將退役的圣奧諾弗雷核電站以及PG＆E Corp子公司Pacific Gas and Electric Co.旗下的Diablo Canyon核電站，不過(guò)其營(yíng)業(yè)執(zhí)照將在2024年和2025年到期。
Berberich表示，無(wú)論如何他不會(huì)主張?jiān)僭S可該核電站延期關(guān)閉，取而代之的是需要快速啟動(dòng)電力資源來(lái)滿足高峰需求。CAISO董事會(huì)主席David Olsen表示：“我們需要立即開(kāi)始獲得更多電力資源，以彌補(bǔ)Diablo Canyon核電站關(guān)閉所帶來(lái)的損失”。
預(yù)計(jì)“缺口”并未被補(bǔ)上
8月17日，加州州長(zhǎng)加文·紐森(Gavin Newsom)發(fā)布了一項(xiàng)緊急法令，暫時(shí)允許部分客戶和公用事業(yè)公司使用包括柴油發(fā)電機(jī)在內(nèi)的備用能源，并致信加州電力運(yùn)營(yíng)商CAISO、加州公用事業(yè)委員會(huì)(CPUC)和加州能源委員會(huì)(California energy Commission)，要求對(duì)周末的服務(wù)中斷進(jìn)行調(diào)查。
Berberich表示，他們已經(jīng)提前告知過(guò)加州公用事業(yè)委員會(huì)，到2022年需要電力供應(yīng)需要增加4700 MW，這個(gè)缺口將從2020年開(kāi)始。而在8月17日召開(kāi)的CAISO理事會(huì)特別電話會(huì)議上說(shuō)，“盡管如此，也只有3300 MW的電力被授權(quán)采購(gòu)，而且在2021年之前都不會(huì)采購(gòu)?！痹诖酥暗囊粋€(gè)周末，由于高需求和電力儲(chǔ)備緊缺，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商不得不兩次實(shí)施了輪流停電。
Berberich指出，Cal-ISO本應(yīng)更早讓公眾做好準(zhǔn)備，應(yīng)對(duì)8月15日晚間開(kāi)始、8月16日再次發(fā)生的停電可能性。“但是現(xiàn)在不得不承認(rèn)我們錯(cuò)了，這是我們的錯(cuò)，我們道歉，接下來(lái)仍然可能需要停電”。
他也強(qiáng)調(diào)說(shuō)，目前水力發(fā)電和太平洋西北部的其他電力運(yùn)營(yíng)商正盡可能地幫助加州，洛杉磯水電局也提供了一些資源。同時(shí)，國(guó)防部、工業(yè)和商業(yè)部門已經(jīng)轉(zhuǎn)移了部分電力負(fù)荷，減少了自身的電力消耗。
但加州不能依靠從其他州來(lái)獲取足夠的電力來(lái)填補(bǔ)這一空白。因?yàn)榧又葜車牡貐^(qū)也在面臨高溫天氣，其自身電力供應(yīng)也相當(dāng)緊張，同時(shí)由于輸配電等基礎(chǔ)設(shè)施不足，也導(dǎo)致其他地區(qū)電力很難供應(yīng)加州。
“要解決這個(gè)問(wèn)題，必須保證自身電力資源充足性，使公用事業(yè)和其他電力服務(wù)實(shí)體有足夠的發(fā)電能力來(lái)滿足高峰需求?！?
參考鏈接：
[1] https://www.spglobal.com/platts/en/market-insights/latest-news/electric-power/081720-grid-operator-cal-iso-says-generation-shortfall-might-prompt-more-blackouts
[2] https://www.spglobal.com/platts/en/market-insights/latest-news/natural-gas/081720-scorching-temperatures-power-outages-push-california-gas-prices-to-summer-highs
[3] https://mp.weixin.qq.com/s/SO0hNmn71ZsLHs5Yt70KEA
[4] https://world.huanqiu.com/article/3zWAkifbupY
[5] https://mp.weixin.qq.com/s/kj5fNED0bCOs9cbVl2TXmg
[6] https://mp.weixin.qq.com/s/RmDAzXNjSi5XnGk6FKGVCw
