電價飆升300倍，半個月電費達10萬元，美國總統(tǒng)宣布德克薩斯州已進入”重大災(zāi)難狀態(tài)“！光伏儲能系統(tǒng)以及電動汽車為幫助部分用戶度過此次危機發(fā)揮了重要支撐作用。
美國白宮批準得州進入“重大災(zāi)難狀態(tài)”
據(jù)央視財經(jīng)報道，當?shù)貢r間2月20日，美國白宮發(fā)布聲明，美國總統(tǒng)拜登已批準得克薩斯州進入“重大災(zāi)難狀態(tài)”。
美國白宮辦公室的聲明提到，目前的援助包括搭建臨時房屋及提供房屋維修的款項、彌補未投保建筑損失的低成本貸款及其他幫助個人和企業(yè)主恢復(fù)生產(chǎn)生活等內(nèi)容。
冬季風(fēng)暴已在得州肆虐多天，據(jù)當?shù)孛襟w報道，當?shù)貢r間20日及未來幾天，得州的氣溫將逐漸回升。不過目前，得州地區(qū)依然有超過1510萬人沒有供水，許多人家中水管凍裂。水管被凍不僅僅影響居民的日常生活，還影響到了消防工作的進行。
據(jù)美國廣播公司20日報道，得克薩斯州基林市的一家酒店當?shù)貢r間19日晚起火。當?shù)叵啦块T表示，由于水管結(jié)冰，酒店自動噴水滅火系統(tǒng)失靈，消防員趕到后的滅火工作也受阻。
美國有線電視新聞網(wǎng)報道稱，截至當?shù)貢r間20日上午，得州仍有約8.5萬戶居民斷電。 而另一些居民家中雖然正常供電，卻面臨“天價電費”。據(jù)報道，得州居民泰·威廉姆斯表示，他的住房、客房和辦公室的用電費用一般都是每月660美元，而這次卻被要求支付1.7萬美元（約合人民幣10.9萬元），這還只是2月上半月的費用。在暴風(fēng)雪極端天氣影響下，能源使用量飆升推高了批發(fā)電價，部分電力公司的電費市價比平日價格高出300倍左右，多個家庭被電力公司告知電費賬單已“快要爆表”。
特斯拉光伏儲能電動汽車成為支撐
有時候，睜開眼睛需要危機。北極星儲能網(wǎng)獲悉，德州的特斯拉用戶已利用各種社交媒體平臺分享他們?nèi)绾卫眉依锏墓夥鼉δ芗半妱悠囌燃胰?，他們的能源產(chǎn)品正在幫助人們應(yīng)對停電能源危機和支持生存。
報道顯示，特斯拉能源持有者一直在分享其光伏系統(tǒng)和家用儲能系統(tǒng)有關(guān)的信息。盡管冬季天氣寒冷，光伏及儲能系統(tǒng)仍然能夠在白天捕獲能量并將其存儲數(shù)小時的時間。
特斯拉用戶Michelle4Texla在社交平臺表示，兩天內(nèi)她所在地區(qū)的電力已經(jīng)被切斷六次。然而，由于安裝了Powerwall電池儲能系統(tǒng)，她自己的房子從來沒有斷電。她還強調(diào)特斯拉太陽能屋頂盡管被冰雪覆蓋，但仍能發(fā)電。
@dayyanl發(fā)布了一段短視頻顯示了停電情況，他說，特斯拉儲能系統(tǒng)Powerwalls正在“拯救世界”。另外有些人評論回復(fù)正在考慮購買家用電池儲能系統(tǒng)。暴風(fēng)雪天氣刺激了家用電池組的需求，但最流行的特斯拉和LG儲能系統(tǒng)的銷售目前已經(jīng)受到限制，特斯拉目前在努力增加Powerwall的產(chǎn)量。
由于極寒天氣，得克薩斯州的人們處于停電和水污染的危險之中。當?shù)卣嵝衙癖娮詠硭锜_后飲用，但他們的房屋非常寒冷，且沒有燒水的能力，有些甚至根本沒有水。
2019年，特斯拉發(fā)布了一種“露營模式”設(shè)置，允許司機在停車期間使用汽車的氣候控制系統(tǒng)。據(jù)悉，“露營模式”可以持續(xù)超過24小時，而不會完全耗盡電池。此次德州許多人沒有溫暖的地方睡覺，但一些特斯拉車主選擇在他們的電動汽車里取暖過夜。
為此，搬到德克薩斯州的特斯拉首席執(zhí)行官（CEO）埃隆·馬斯克抨擊該州的電網(wǎng)運營商德州電力可靠性委員會（ERCOT）不靠譜，他稱該州的電網(wǎng)運營商ERCOT不配獲得“R”，即“responsible”（可靠性）的縮寫。
中美分析“災(zāi)難”原因
面對肆虐多日的冬季風(fēng)暴，被稱為美國“能源心臟”的得克薩斯州卻遭遇了“能源危機”。危機之下，得州政府因應(yīng)對緩慢低效而飽受詬病。美國輿論指出，得州此次糟糕表現(xiàn)，正是因為美國各級政府面對災(zāi)害毫無準備而引起的。
《華盛頓郵報》刊文表示，此次得克薩斯州遭遇“能源危機”，其實早在多年前就有人向州政府提出過“升級電網(wǎng)應(yīng)對嚴寒天氣”的建議，然而得州政府并沒有聽取意見并付諸行動。
文章表示，得州的糟糕表現(xiàn)正是美國政府面對災(zāi)難應(yīng)對不力的最新例證，這一問題在之前多次暴露，已成為長期困擾美國政府的頑疾。2005年“卡特里娜”颶風(fēng)來襲時，美國政府就是準備不足，應(yīng)對不力，造成巨大生命財產(chǎn)損失。
據(jù)北極星儲能網(wǎng)了解，有國外媒體指出，盡管得克薩斯州是主要的石油和天然氣生產(chǎn)區(qū)，但到2020年其風(fēng)力發(fā)電量仍占其總發(fā)電量的23％。然而今年冬季創(chuàng)紀錄的降雪和嚴寒的冰凍天氣影響西得克薩斯州的風(fēng)力發(fā)電機組之后，周一（當?shù)?月15日）約有一半的發(fā)電設(shè)備停止供電。嚴重的凍結(jié)也中斷了天然氣的流動，天然氣供應(yīng)了該州近一半的電力，使得得克薩斯州開始轉(zhuǎn)向燃燒木炭以獲取熱量。
美國有部分人認為，如果當初保留了燃煤電廠，他們可能現(xiàn)在不會處于如此糟糕的境地。也有觀點認為是太依靠太陽能和風(fēng)能等間歇性能源降低了美國電網(wǎng)的可靠性，并導(dǎo)致更多的電力中斷。
北極星儲能網(wǎng)獲悉，得克薩斯州通過實施太陽能和風(fēng)電補貼政策，自2015年以來已增加了超過20GW的間歇資源。在過去的十年中，僅聯(lián)邦補貼就有超過800億美元用于風(fēng)能和太陽能補貼。得克薩斯州每年還平均向州政府收取15億美元的可再生能源補貼。太陽能公司獲得每單位發(fā)電量的補貼是化石燃料的75倍多，風(fēng)能則是17倍。
有評論指出，所有這些現(xiàn)金并沒有實質(zhì)性地改變能源格局。風(fēng)能和太陽能仍然僅占全國能源的4％。補貼將啟動可再生能源技術(shù)的承諾在40多年后仍未兌現(xiàn)。
盡管許多風(fēng)力渦輪機確實凍結(jié)了，并且周一晚上總風(fēng)力發(fā)電量占裝機容量的2％，但停電開始時的整體風(fēng)力發(fā)電量與當?shù)仉娏Σ块T預(yù)測相符。所以真正的原因可能并不只是被凍住的風(fēng)機。
與其他州不同，得克薩斯州運營自己的電網(wǎng)，稱為得克薩斯互連網(wǎng)。除阿拉斯加和夏威夷外的全美本土48州共有三個電網(wǎng)：東部電網(wǎng)、西部電網(wǎng)和得州電網(wǎng)。東部互連線和西部互連線為48州的其余地區(qū)提供服務(wù)，但大風(fēng)暴已使該地區(qū)的需求增加。
業(yè)內(nèi)人士分析稱，雖然直接誘因是極端天氣，但美國電力設(shè)施老舊以及整體的電力系統(tǒng)運行機制不足也難辭其咎。
據(jù)國家電網(wǎng)報，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織北美辦公室相關(guān)專家王乾坤：美國近年來的頻繁停電，雖然直接誘因是極端天氣，但其電力設(shè)施老舊以及整體的電力系統(tǒng)運行機制不足難辭其咎。
第一，電網(wǎng)設(shè)施老舊。
“美國的工業(yè)化進程比我國早幾十年，因此美國很多的電力設(shè)施都是幾十年前修建的，有的服役甚至超過百年。隨著城市的發(fā)展，居民用電負荷不斷升上，加之極端天氣頻發(fā)，這些都對老舊的電力設(shè)備形成了挑戰(zhàn)?！?
根據(jù)美國能源部（DOE）的統(tǒng)計顯示，當下美國70%的輸電線路和變壓器運行年限超過 25 年，60%的斷路器運行年限超過30年，陳舊的電網(wǎng)設(shè)施面臨保障供電可靠性的巨大挑戰(zhàn)。
第二，電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力不足。
從近年來美國電力結(jié)構(gòu)的變化趨勢來看，煤電的發(fā)電量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，天然氣、風(fēng)電、太陽能等新能源發(fā)電逐漸成為美國電力來源的主力軍。2018年，美國天然氣凈發(fā)電量為1.47萬億千瓦時，同比增長13.1%，占同期美國凈發(fā)電量的35.1%，超過煤電位列首位。
在過去十年中，得州的風(fēng)力發(fā)電逐漸成為該州的第二大發(fā)電源。2020年，供應(yīng)給該州電網(wǎng)的能源中有23%是來自風(fēng)力發(fā)電。
隨著低碳環(huán)保逐漸的“政治正確化”，加之利潤空間受到廉價天然氣和可再生能源的擠壓，得州當?shù)氐娜济弘姀S相繼被關(guān)閉。
然而，此次極寒天氣導(dǎo)致得克薩斯州約一半的風(fēng)力渦輪機容量（2.5萬兆瓦）被“凍結(jié)”。風(fēng)電出力顯然出現(xiàn)了問題。
其實，電力儲備不足、靈活性電源的缺失所導(dǎo)致的用電緊缺，并不是第一次出現(xiàn)在美國。
去年加州大停電的根本原因就是加州計劃實現(xiàn)100%可再生能源供給的發(fā)展路徑過于激進，使得加州獨立系統(tǒng)運營商（ CAISO ）沒有充足的靈活裝機容量應(yīng)對小概率事件。
此次得州大停電，再次引發(fā)對于快速廢棄傳統(tǒng)能源設(shè)施，向綠色能源激進轉(zhuǎn)型的爭議。據(jù)了解，風(fēng)能約給德州帶來25吉瓦的電力供應(yīng)，在天氣配合的時候甚至可以解決全州60%的供電尋求。但是，進入冬季，隨著氣候的變化，風(fēng)能發(fā)電能力只有最強季節(jié)的19%至43%。
第三，電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電力市場缺乏整體性和前瞻考慮。
美國的電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，尤其是產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)可謂“支離破碎”。
美國全國有電力企業(yè)3000多家，按所有制劃分，包括私營企業(yè)、聯(lián)邦公營、市政公司、電力合作社等多種形式。其中私營企業(yè)300余家，服務(wù)用戶占比72.6%，售電量占比72%，收入占比73.5%；聯(lián)邦公營電力公司包括田納西流域管理局等6家企業(yè)，服務(wù)用戶約4萬人，售電量占比1.2%，收入占比0.5%。市政公營電力公司和農(nóng)電合作社規(guī)模小、數(shù)量多，分別約1900家和1000余家，用戶數(shù)占比27%，售電量占比26.3%，收入占比26%。
從業(yè)務(wù)劃分來看，電力企業(yè)包括發(fā)電商、輸電公司、配電公司和零售商。私營企業(yè)涉及發(fā)輸配售各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，聯(lián)邦和州屬企業(yè)一般從事發(fā)電和輸電業(yè)務(wù)，市政公營和農(nóng)電合作社一般為配電和零售業(yè)務(wù)，有些也涉及少量發(fā)電業(yè)務(wù)。
“這種電網(wǎng)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)主體相對分散的模式，導(dǎo)致電力公司之間的調(diào)度難度非常大，一旦出現(xiàn)緊急事故，他們之間互相支援的能力很有限。”王乾坤說，“此外，輸電網(wǎng)項目相較于其他投資項目，具有回報率低，建設(shè)周期長等特點，因而缺乏投資吸引力。這些私有化的電力公司在考慮對電網(wǎng)設(shè)施的投資、維護時往往不會做長久的打算，經(jīng)濟回報率是他們首要考慮的問題。也就是說，他們寧可接受這些電力事故，也不愿意因為這種小概率的極端天氣事件而在電網(wǎng)建設(shè)上做過多的投資?！?
未來，發(fā)電機組面臨極端天氣被“凍結(jié)”的概率事件也許會越來越多，王乾坤表示，把停電原因“甩鍋”給任何一種發(fā)電技術(shù)都沒有意義，畢竟極端條件下誰都扛不住。
在全球氣候變化的大背景下，極端天氣在各國輪番“上演”，能源電力系統(tǒng)該如何應(yīng)對這一問題是未來各國需要直面的問題。
