中國儲能網訊：在我們歡度牛年春節(jié)之際，大洋彼岸的美國德克薩斯州人民，正在經歷一場前所未有的寒冬：受空前的北極寒潮影響，德州當?shù)貧鉁匾欢冉档搅阆?華氏度（-19攝氏度），為1989年以來的最低。
在供需的極端不平衡下，德州電價瘋狂飆升。根據(jù)管理當?shù)仉娋W的德州電力可靠性委員會數(shù)據(jù)，本周早些時候，德州批發(fā)電價一度突破了1萬美元/兆瓦時，相當于每千瓦時超過10美元，相當于65元人民幣一度電，與平日電價相比增長近200倍。
對于因電力短缺引發(fā)的一系列問題，當?shù)孛癖妼φ磉_不滿。然而，德州市長蒂姆·博伊德卻在社交媒體上推卸責任，稱“沒電沒水的老百姓應自己想辦法活下來”。此言論隨后遭到輿論狂噴，引發(fā)全美憤怒。據(jù)美媒稱，博伊德目前已辭職。
01、發(fā)生了什么？
簡言之，德州的供電系統(tǒng)獨立于全美系統(tǒng)，是自己發(fā)電自己用，別的地方沒辦法支援它。也沒有太多的電力儲備，因為儲備意味著成本上升，它是全美電力最市場化的地區(qū)之一，追求性價比。德州應對極端天氣的預案是13GW左右設備無法正常運轉，最極端的電力需求在67GW左右；但這次有超過30GW的設備無法工作，用電高峰需求達到了近70GW左右。
在供需的極端不平衡下，德州電價瘋狂飆升。根據(jù)管理當?shù)仉娋W的德州電力可靠性委員會數(shù)據(jù)，本周早些時候，德州批發(fā)電價一度突破了1萬美元/兆瓦時，相當于每千瓦時超過10美元，相當于65元人民幣一度電，與平日電價相比增長近200倍。
價格只是一方面，更嚴峻的問題是沒有電力可買。據(jù)美國有線電視新聞網報道，連日侵襲全美多州的冬季風暴目前已經造成了至少33人死亡，數(shù)百萬家庭和商戶持續(xù)停電。在一些老舊的公寓樓里，年久失修的水管還因為低溫結冰而破裂，樓內出現(xiàn)了“水簾洞”或“冰窟”。德州當?shù)夭糠旨彝ヒ堰B續(xù)斷電長達30個小時，日常生活受到嚴重影響。很多居民不得不離開自己的住所，另尋暖和的地方。
負責德州90%以上供電的電力可靠性委員會17日表示，已經有60萬戶家庭及商戶在16日夜間恢復供電。盡管如此，受冰凍、低溫等惡劣天氣條件影響，整個德州依舊只能實行輪流停電以減少用電需求，避免更持久的“災難性停電”。
此外，據(jù)美國白宮新聞秘書普薩基透露，美國聯(lián)邦緊急措施署已經向德州提供了發(fā)電機，并準備將柴油運往德州，以確保備用電力的持續(xù)供應。
02、影響有多大？
德州是美國最大的煉油廠亞瑟港煉油廠的所在地，每天生產大約460萬桶石油，約占全美產量的四成，同時該州生產的天然氣產量約占全美的四分之一。因大規(guī)模停電，德州采油采氣、煉油生產中斷。當?shù)貢r間16日，當?shù)靥烊粴獾拿咳债a量較去年底下降了約17%。美國17日天然氣價格持續(xù)攀升，繼周二上漲超過10%后，創(chuàng)下了三個月來的新高。
除了油氣生產，油氣運輸能力也因嚴寒受限，德州休斯頓碼頭一度被迫關閉，導致石油運輸停擺。而嚴寒天氣又使得阿肯色州、伊利諾伊州、路易斯安那州、新墨西哥州和德克薩斯州的天然氣管道運輸能力都受到了限制。
石油管道運營商恩布里奇（Enbridge）表示，由于停電，從伊利諾伊州通往俄克拉荷馬州庫欣地區(qū)的原油管道已經中斷，這一管道的運輸能力達到58.5萬桶/日，而庫欣地區(qū)正是美國最大石油儲存中心。
此外，席卷美國多州的冬季風暴還給進出港航班、物流以及超市的運營帶來嚴重影響，大量百貨、商鋪和超市關停，僅沃爾瑪就一度關閉了受影響地區(qū)的500家門店。美國聯(lián)邦快遞公司和聯(lián)合包裹運送服務公司的物流也出現(xiàn)紊亂。
由于停電，德州首府奧斯汀附近的一些半導體工廠被迫停工，當?shù)貢r間周三，汽車芯片最大制造商之一恩智浦半導體表示，該公司在奧斯汀地區(qū)的兩家工廠已停產。英飛凌在奧斯汀的工廠也被迫關閉。此外，全球第二大的半導體制造商三星電子也表示，已經關閉了奧斯汀工廠的生產。無疑，這將導致芯片供應鏈下游的“缺芯”問題進一步加重。
另外，美國的暴風雪及嚴寒天氣仍將持續(xù)數(shù)日。根據(jù)美國國家氣象局發(fā)布的“冬季風暴預警”，美國當?shù)貢r間2月17日后還將迎來一次冬季風暴，將先后波及美國南部、中西部和東北部多州，寒冷天氣和道路結冰狀況預計將持續(xù)數(shù)日。受影響人口約1.15億。
這也意味著，三星、恩智浦、英飛凌等芯片制造商在當?shù)氐男酒圃於虝r間內恐難以恢復。
03、可再生能源的可靠性被打上問號？
去年年底，寒潮突降東亞多國。從2020年的冬季至今，全球多國都相繼出現(xiàn)極端寒冷天氣。據(jù)海外媒體報道，多家機構監(jiān)測表明2020年是有氣象記錄以來最熱的一年，但同時北極的變暖速度要領先于地球上其他地區(qū)，讓急流變得更加不穩(wěn)定——后者通常可以阻擋極地渦旋南下。而在急流削弱后，冷空氣更容易向南逃逸，讓極端寒冷天氣變得更加頻繁。
那么，人類應當如何抵抗極端氣候？走向清潔能源之路是市場普遍認為的方向之一。
早在2015年，斯坦福大學學者Mark Z. Jacobson與來自斯坦福大學和加州大學伯克利分校的一組研究人員共同完成了一項研究，為100%可再生能源的未來繪制了路線圖。根據(jù)這項研究的分析，大約到2030年美國80%到85%的能源需求就可以由風能、水能和太陽能提供，剩下的15%到20%可能還需要20年時間。如果這個時間點能夠實現(xiàn)，美國將實現(xiàn)一切“快速電氣化”，包括汽車、飛機、鐵路和公共汽車運輸。有分析人士表示，在緊急情況下，煤炭、天然氣和石油作業(yè)可能會嚴重中斷，需要大量人力才能恢復運行，特別是如果天然氣或石油泄漏，不僅會破壞電力供應，還會污染周圍的環(huán)境。借助可再生能源，將風力渦輪機和太陽能電池板重新投入使用要比修復管道更安全、更容易。
截至去年年中，亞馬遜已經宣布了31個公用事業(yè)規(guī)模的風能和太陽能可再生能源項目，以及在全球運營中心和分揀中心的60個太陽能屋頂。這些項目的總容量超過2900兆瓦，每年提供超過760萬兆瓦時的可再生能源，足夠為68萬戶美國家庭供電。
只是，愿望是美好的，實施起來卻并不容易。在極端天氣下，可再生能源似乎也沒有經受住考驗。
據(jù)悉，正是在這次寒潮的影響下，美國德州電網中的風力發(fā)電被迫砍斷一半，這些支撐著德州四分之一電力供應的風力發(fā)電系統(tǒng)并沒有考慮極端嚴寒的天氣，因為這種極端天氣情況在德州很罕見。所以，當氣候變化帶來更多極端天氣，可再生能源供電的可靠性就被打上問號。
類似的事件已經不是第一次發(fā)生。2020年8月，美國加利福尼亞州也在熱浪中經歷19年來首次滾動停電。據(jù)悉，該州的電網正在從由化石燃料驅動的系統(tǒng)過渡到越來越依賴可再生能源的電網，數(shù)十座主力電廠已經關閉。當時，加州州長紐瑟姆就將電力短缺歸因于加州從傳統(tǒng)能源過渡到太陽能、風力發(fā)電等可再生能源的結果，而且能源監(jiān)管機構集體未能預料到這一事件，并沒有采取必要措施確保向加利福尼亞提供可靠的電力。
此外，國際原子能機構曾發(fā)布報告，探討了極端天氣對能源部門造成的一系列影響，并考慮了可能采取的應對方法。其中，氣候變化對熱力發(fā)電廠影響最大。由于平均氣溫升高，附近河流、湖泊面積減少、水溫升高，天然氣、核能、石油和煤炭熱效率降低，這將影響冷卻效率和水資源的可用性。
極端天氣事件對化石燃料熱電廠的影響非常廣泛，可能導致嚴重的結構破壞和經濟損失。雖然極端天氣事件對核電站影響極小，但往往會影響化石燃料的生產。極地渦旋、颶風和洪水使得冷卻塔等建筑物的防洪加固措施成為未來保障安全可靠運行的關鍵。
有分析人士表示，氣候變化引起的極端天氣事件和天氣變化，既會影響能源需求，也會影響能源供應系統(tǒng)的彈性。但是，由于未來極端天氣事件的強度、時間點和位置具有不可預測性，這類事件對于能源系統(tǒng)的潛在具體影響，一直難以量化。電網也可以選擇提高可再生能源的彈性，但這些解決方案都需要電網運營商要求消費者支付額外的費用。
《華爾街日報》認為，發(fā)生停電之前，美國政客們并不關心電網的可靠性。過去10年里，足以為6000萬戶美國家庭供電的煤炭設施停止運營，還有許多核電站計劃關閉。美國民主黨和共和黨政客都在推動對可再生能源的補貼，然而德州正在發(fā)生的一切暴露出可再生能源的局限性。
