中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
一、電網(wǎng)基本情況
尼日利亞國(guó)家電網(wǎng)由發(fā)電公司、配電公司和輸電公司組成，其境內(nèi)輸電線路由政府控制的尼日利亞輸電公司（Transmission Company of Nigeria，TCN）全權(quán)負(fù)責(zé)。尼日利亞的輸電系統(tǒng)包括330kV和132kV線路和變電站，輸電線路超過(guò)兩萬(wàn)公里，總輸電容量為7500MW，系統(tǒng)頻率為50Hz。配電方面，尼日利亞有11家配電公司，各自管理1個(gè)區(qū)域，配電線路等級(jí)主要為33kV、11kV和0.415kV。
圖1 尼日利亞輸配電線路圖
尼日利亞的大部分電力是通過(guò)熱能和水力發(fā)電產(chǎn)生的，天然氣是尼日利亞最常見(jiàn)的電力來(lái)源。截至2023年9月，全國(guó)裝機(jī)容量16,384MW，其中水電2062 MW，占比12%；天然氣11,972 MW，占比73%；風(fēng)能10MW，占比0.06%；太陽(yáng)能7MW，占比0.04%；其它（柴油、重油等）發(fā)電2,333MW，14.2%。尼日利亞全國(guó)分為11個(gè)供電區(qū)域，2021年尼日利亞的發(fā)電量接近3.64萬(wàn)吉瓦時(shí)，其火力發(fā)電主要位于南部，靠近天然氣產(chǎn)地.水力發(fā)電主要位于中部的Jebba、Kainji和Shiroro地區(qū)，此次事故的起始故障點(diǎn)Kainji/ Jebba 330kV線路就位于中部Jebba、Kainji的兩個(gè)大型水電站之間。
圖2 尼日利亞主要電源分布圖
尼日利亞資源稟賦優(yōu)異，是世界上天然氣探明儲(chǔ)量最大的國(guó)家之一。同時(shí)尼日利亞還是非洲最大的石油生產(chǎn)國(guó)和世界第六大石油出口國(guó)。作為西非電力聯(lián)合體（WAPP，該組織主要協(xié)調(diào)成員國(guó)電力交換）成員國(guó)之一，尼日利亞通過(guò)一條330千伏輸電線路與貝寧相連以及一條132千伏的線路與尼日爾相連，長(zhǎng)期向尼日爾共和國(guó)、貝寧共和國(guó)和多哥等國(guó)提供大宗電力供應(yīng)，是非洲主要電力出口國(guó)。
截至2022年4月，尼日利亞境內(nèi)有22座火電站和4座水電站，主要由尼日利亞6家發(fā)電公司管理和運(yùn)營(yíng)。其中，燃?xì)怆娬镜难b機(jī)容量超過(guò)10GW，但尼日利亞多數(shù)發(fā)電設(shè)備陳舊，實(shí)際發(fā)電量遠(yuǎn)小于裝機(jī)容量，輸電基礎(chǔ)設(shè)施匱乏，人為破壞和偷盜現(xiàn)象嚴(yán)重，缺乏維護(hù)保養(yǎng)，同時(shí)面臨天然氣供應(yīng)不足等問(wèn)題，枯水期的實(shí)際發(fā)電容量?jī)H4GW，近年來(lái)電力需求缺口較大，尼日利亞大部分政府機(jī)關(guān)、事業(yè)單位以及97%以上的企業(yè)不得不自備發(fā)電機(jī)發(fā)電，電力供需矛盾成為阻礙尼日利亞經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要問(wèn)題之一。
二、事故過(guò)程
9月14日00:35（當(dāng)?shù)貢r(shí)間），尼日利亞發(fā)生全國(guó)性大面積停電事故，全國(guó)電網(wǎng)完全崩潰，損失全部負(fù)荷約400萬(wàn)千瓦，電力供應(yīng)減少了93.5%，影響了尼日利亞36個(gè)州和首都阿布賈的電力供應(yīng)，造成尼日利亞全國(guó)大范圍停電數(shù)小時(shí)。從當(dāng)天中午起，多地供電陸續(xù)恢復(fù)，尼日利亞輸電公司（TCN）事后披露稱(chēng)由于線路發(fā)生火災(zāi)造成這一事故。
根據(jù)尼日利亞當(dāng)局和該國(guó)的配電公司報(bào)告以及已有報(bào)道歸納整理，事故過(guò)程分析推測(cè)如下：
（1）9月13日，尼日利亞負(fù)荷供應(yīng)照常保持在3512~4355MW之間，電網(wǎng)系統(tǒng)情況如圖4和圖5所示。
圖4 9月14日之前尼日利亞負(fù)荷供應(yīng)情況
圖5 9月13日尼日利亞電網(wǎng)運(yùn)行情況
（2）當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月14日凌晨00:35:07，尼日利亞中部觀察到火災(zāi)，Kainji-Jebba 330kV2號(hào)線路（Cct K2J）藍(lán)相CVT和隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生爆炸燃燒（根據(jù)尼日利亞電力供應(yīng)和安裝標(biāo)準(zhǔn)條例，藍(lán)相為中性線），跳閘線路位置如圖6所示。Kainji-Jebba 330kV線路跳閘后事故迅速擴(kuò)大，導(dǎo)致頻率急劇跌落，從50.29 Hz下降到49.67 Hz，Jebba水電站損失356.63MW發(fā)電容量（總發(fā)電能力為578.4MW）。
圖6 尼日利亞Kainji-Jebba 330kV線路跳閘
（3）00:41，事故迅速擴(kuò)大，頻率從49.37Hz進(jìn)一步下降到48.41Hz，全國(guó)有效裝機(jī)容量幾乎降至零，電網(wǎng)全面崩潰，尼日利亞負(fù)荷從4100MW跌落至273MW，損失90%以上電力供應(yīng)。
（4）9月14日06:40，尼日利亞電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)電網(wǎng)負(fù)荷再次跌落。
（5）9月14日上午，埃努古電力分配公司發(fā)布了一份題為“整個(gè)系統(tǒng)崩潰通知”的通知，通知中寫(xiě)道：“9月14日凌晨發(fā)生的系統(tǒng)全面崩潰，導(dǎo)致目前整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)供應(yīng)不足。由于這種特殊情況，我們所有的TCN（尼日利亞傳輸公司）接口站都已斷電，我們無(wú)法為阿比亞、阿南布拉、埃博尼、埃努古和伊莫州的客戶(hù)提供服務(wù)”。
（6）9月14日10：30左右，全國(guó)電力開(kāi)始恢復(fù)，尼日利亞輸電公司的數(shù)據(jù)顯示，電力水平從零上升到273MW，仍遠(yuǎn)低于4,100MW的日均值。
（7）9月14日中午，埃努古電力分配公司表示，在整個(gè)電力系統(tǒng)崩潰后，供電已逐步恢復(fù)，包括Awada輸電站、Ugwuaji輸電站以及Gariki 33KV線路在內(nèi)的大部分輸配電站以及輸電線路已經(jīng)正常運(yùn)行。
（8）9月14日晚20:00，尼日利亞電力部長(zhǎng)阿德巴約·阿德布魯(addebayo Adebulu)表示火勢(shì)已經(jīng)完全被控制住，超過(guò)一半的地區(qū)恢復(fù)電力供應(yīng)，可用裝機(jī)容量升至3370MW。
表1 尼日利亞9月14日可用裝機(jī)容量
（9）9月15日4:58，尼日利亞全國(guó)電力恢復(fù)供應(yīng)。
尼日利亞輸電公司發(fā)布聲明表示將深入調(diào)查Kanji/Jebba 330kV 2號(hào)線跳閘后事故擴(kuò)大的過(guò)程，進(jìn)一步加強(qiáng)電網(wǎng)彈性，以防止未來(lái)再次發(fā)生類(lèi)似事件。
三、事故原因分析
本次尼日利亞停電事故的直接原因是330kV輸電線路附近發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致線路受損跳閘，引發(fā)大電網(wǎng)故障。同時(shí)，尼日利亞電力基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，發(fā)電及輸變電能力嚴(yán)重不足、缺乏升級(jí)、投資基礎(chǔ)設(shè)施的能力等問(wèn)題，是停電事故迅速擴(kuò)大的深層次原因。
（一）火災(zāi)引起主要輸電線路跳閘，三道防線配合不足
本次大停電事故中，尼日利亞兩大水電站Jebba、Kainji之間的330kV輸電線路由于火災(zāi)跳閘，Jebba水電站機(jī)組大量甩負(fù)荷，事故進(jìn)一步演化而引發(fā)大電網(wǎng)故障。故障發(fā)生時(shí)，三道防線保護(hù)配合不足，局部故障無(wú)法被快速隔離，導(dǎo)致事故范圍迅速蔓延擴(kuò)大。
（二）主網(wǎng)網(wǎng)架薄弱，發(fā)電及輸配電能力嚴(yán)重不足
尼日利亞本次停電事故中，關(guān)鍵廠站或單一線路故障后，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，最終引發(fā)大面積停電事故，事故暴露出尼日利亞整個(gè)電力系統(tǒng)無(wú)法形成堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架，發(fā)電及輸配電能力嚴(yán)重不足。一方面，尼日利亞多數(shù)發(fā)電設(shè)備陳舊，缺乏維護(hù)保養(yǎng)，可用發(fā)電能力不足裝機(jī)容量的四分之一；另一方面，尼日利亞輸電網(wǎng)絡(luò)一直是全國(guó)電力供應(yīng)的薄弱環(huán)節(jié)，受電網(wǎng)輸送能力限制，可用電力無(wú)法全部分配至需求側(cè)，進(jìn)一步加劇了電力供應(yīng)短缺問(wèn)題。
（三）能源供應(yīng)缺乏穩(wěn)定性，受非常規(guī)事件影響較大
盡管尼日利亞是能源大國(guó)，資源豐富，但其人口眾多，人均資源與中東等國(guó)家相比較低，部分產(chǎn)油區(qū)所在位置為恐怖主義活動(dòng)猖獗的區(qū)域，對(duì)能源穩(wěn)定供給有負(fù)面影響，進(jìn)一步影響了電力供應(yīng)的穩(wěn)定性；同時(shí)尼日利亞還面臨天然氣供應(yīng)不足、發(fā)電能力受季節(jié)影響較大等問(wèn)題，枯水期的實(shí)際發(fā)電容量?jī)H4GW，電力需求缺口逐年擴(kuò)大。
（四）電力部門(mén)資金投入嚴(yán)重不足，私有化運(yùn)營(yíng)不善
導(dǎo)致尼日利亞頻繁停電的另一原因是電力部門(mén)面臨資金不足的重大挑戰(zhàn)，缺乏對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)和升級(jí)。TCN公開(kāi)承認(rèn)尼日利亞電網(wǎng)存在旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備幾乎為零、系統(tǒng)控制能力弱、數(shù)據(jù)采集（SCADA）缺乏等致命缺陷。同時(shí)，由于尼日利亞電力部門(mén)采取私有化運(yùn)營(yíng)方式，一方面監(jiān)管力度不足，長(zhǎng)期存在效率低下和腐敗問(wèn)題，另一方面在本國(guó)電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的情況下，尼日利亞電力監(jiān)管委員會(huì)數(shù)據(jù)顯示該國(guó)仍長(zhǎng)期向外出口電力，引發(fā)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)和民眾的普遍不滿(mǎn)，使其難以吸引私人投資進(jìn)入該行業(yè)，進(jìn)一步加劇了資金不足、升級(jí)電力基礎(chǔ)設(shè)施的能力不夠等問(wèn)題。
