中國儲能網(wǎng)訊：當前全球能源體系正處于深度低碳轉(zhuǎn)型期，高比例新能源接入、電力市場一體化進程、極端氣候事件頻發(fā)等多重因素疊加，正在重塑電力系統(tǒng)的運行邊界與安全邏輯。2025年4月28日，西班牙與葡萄牙遭遇的一場突發(fā)性大停電事件，成為全球能源治理體系中的一個“高分貝警告”。事故暴露出在低慣量運行、區(qū)域協(xié)同不足和極端氣候沖擊下，新能源主導型系統(tǒng)的失控風險非但未遠離，反而更具系統(tǒng)性、鏈式性和國際傳播性。7月中旬，歐洲電力傳輸系統(tǒng)運營商網(wǎng)絡（ENTSO-E）發(fā)布的初步結(jié)果顯示，一系列連鎖斷電和電壓異常升高是導致停電的原因。
據(jù)西班牙能源部統(tǒng)計，此次事故造成直接經(jīng)濟損失逾9.6億歐元，制造業(yè)、信息服務等行業(yè)受損尤甚。據(jù)西班牙企業(yè)組織聯(lián)合會估計，經(jīng)濟損失超過 16億歐元。對于事故歸因，歐盟和西班牙政府均保持審慎態(tài)度，不將停電歸咎于新能源，而是強調(diào)需通過基礎(chǔ)設施升級與區(qū)域協(xié)同解決系統(tǒng)性問題。事故成為國際能源署、國際大電網(wǎng)會議等機構(gòu)廣泛討論的案例，亦促使歐洲多國重新評估其電力系統(tǒng)在綠色轉(zhuǎn)型中的穩(wěn)定性保障能力。
6月23日，葡萄牙首都里斯本附近卡斯凱什小鎮(zhèn)，行人經(jīng)過葡萄牙電力集團edp的宣傳海報。該集團正在加快推進碳中和進程，擬于2030年實現(xiàn)100%可再生能源目標。
01
四大因素導致系統(tǒng)崩潰
6月17日，西班牙政府發(fā)布聲明稱“4月28日西班牙和葡萄牙大范圍停電是由于電壓激增，但電網(wǎng)和電廠等有關(guān)運營商未能有效應對引發(fā)的連鎖反應”。通過對事故過程的深入分析發(fā)現(xiàn)，此次西葡大停電并非偶發(fā)性事故，而是多重風險因素疊加下電力系統(tǒng)整體穩(wěn)定性失衡的結(jié)果。
一是系統(tǒng)慣量與支撐能力不足。截至2024年年底，西班牙和葡萄牙的風電與光伏發(fā)電裝機占比分別為55%和53%，部分低負荷時段已實現(xiàn)100%可再生能源供電。但大多數(shù)新能源機組依賴電力電子接口，缺乏同步發(fā)電機的慣性響應能力，系統(tǒng)總慣量顯著下降。在本次事故中，電網(wǎng)頻率在5分鐘內(nèi)由50赫茲驟降至46.8赫茲，系統(tǒng)幾乎沒有反應時間，大量新能源機組因保護設定過于敏感相繼脫網(wǎng)，功率缺口快速擴大。
二是極端高溫導致電網(wǎng)逼近極限運行。事故發(fā)生前，伊比利亞半島遭遇異常高溫，地表氣溫超過35攝氏度，區(qū)域用電負荷大幅上升。高溫削弱了輸電線路的熱穩(wěn)定性，使設備長時間處于高負荷運行狀態(tài)。西班牙電網(wǎng)運營商（REE）通報稱，首發(fā)跳閘的400千伏線路事發(fā)前負載率超95%，因?qū)Ь€弛度超限引發(fā)保護動作。極端氣候正逐步成為電網(wǎng)安全的新挑戰(zhàn)，迫切需要納入系統(tǒng)規(guī)劃和調(diào)度策略。
三是區(qū)域互聯(lián)強度高但協(xié)同機制薄弱。盡管西葡電網(wǎng)通過400千伏線路實現(xiàn)深度互聯(lián)，且均納入歐洲統(tǒng)一電力市場，但實際運行中，兩國在事故應對、保護策略和調(diào)度體系方面依然各自為政。本次事故中，部分跨境線路因參數(shù)設定不一致首先退出運行，電源側(cè)未能及時協(xié)同補償，導致事故迅速波及全網(wǎng)。物理互聯(lián)若無機制協(xié)同，不但不能增強韌性，反而在故障時放大風險。
四是規(guī)劃不足，系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力嚴重缺位。據(jù)國際能源署建議，高比例可再生能源系統(tǒng)應配置不低于裝機15%的儲能容量。據(jù)ENTSO-E和歐盟委員會的數(shù)據(jù)顯示，截至2025年第一季度，西葡合計儲能僅為新能源裝機的7%。事故發(fā)生時，可調(diào)用儲能占比更低，無法有效吸收波動或補充功率缺口。同時，負荷側(cè)響應機制尚不成熟，大工業(yè)用戶未能參與快速削峰。缺乏有效的“源—荷—儲”動態(tài)調(diào)節(jié)體系，直接導致恢復難度加大、影響范圍擴大。
總體來看，西葡大停電事故不僅是一次技術(shù)性的電網(wǎng)崩潰，更是對全球電力系統(tǒng)綠色轉(zhuǎn)型進程中風險防控能力的一次集中檢驗。其發(fā)生、擴展與恢復過程，一方面揭示了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)在快速轉(zhuǎn)向新能源主導的新型系統(tǒng)過程中，高比例新能源系統(tǒng)在極端邊界條件下運行的脆弱性，以及單一故障可能引發(fā)災難性連鎖效應的風險；另一方面也表明，尚未建立與之相匹配的運行機制、調(diào)節(jié)資源與監(jiān)管體系，將導致系統(tǒng)在極端條件下出現(xiàn)鏈式失效、區(qū)域擴散的系統(tǒng)性故障。事故對新能源快速發(fā)展的國家具有高度警示價值。
02
新型電力系統(tǒng)需筑牢安全底座
當前我國已步入新能源主體化發(fā)展的加速階段，應以此為鏡鑒，提前謀劃系統(tǒng)架構(gòu)、調(diào)節(jié)資源與制度機制的全方位重塑，確保能源轉(zhuǎn)型過程安全可控、有序推進。
——重新界定系統(tǒng)安全邊界。我國建立了以“三道防線”為核心的大電網(wǎng)安全防御體系，在新能源深度接入和低慣量運行背景下需要進一步深入研究其新的適用性。事故顯示，非同步電源主導的系統(tǒng)缺乏自穩(wěn)定能力，尤其是當新能源出力占比超過50%甚至更高的情況下，一般性的事故也很可能放大系統(tǒng)各類振蕩、頻率變化率的情況，亟須構(gòu)建面向相互聯(lián)動、快速響應的新型穩(wěn)控機制。
——盡快突破適應新能源消納的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)“瓶頸”。網(wǎng)架規(guī)劃應重構(gòu)傳統(tǒng)“源隨荷動”的剛性架構(gòu)，轉(zhuǎn)向“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動的柔性體系，重點建設跨區(qū)域特高壓輸電通道，打破省間壁壘，實現(xiàn)風光資源大范圍優(yōu)化配置。同時，加快配電網(wǎng)智能化建設，增強配電網(wǎng)容量裕度，向“智能柔性、開放互動、低碳高效”方向演進。新電源發(fā)展方面，應將系統(tǒng)穩(wěn)定性評估納入新能源項目全周期管理，從裝機規(guī)劃、電源布局、送出通道和區(qū)域電網(wǎng)承載能力等層面進行統(tǒng)籌設計。建立可再生能源并網(wǎng)約束機制，通過電網(wǎng)規(guī)劃容量指標、動態(tài)負荷匹配機制與安全裕度考核，劃定新能源接入“上限紅線”。
——加快構(gòu)建多區(qū)域間調(diào)度協(xié)同機制。西葡事故中，電網(wǎng)互聯(lián)雖緊密，但缺乏聯(lián)合保護策略與統(tǒng)一應急機制，反映出現(xiàn)代能源體系亟需規(guī)則、標準與調(diào)控機制的同步融合，這為我國未來推進區(qū)域間互聯(lián)提供借鑒。新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過程中，要深入研究主網(wǎng)架統(tǒng)一調(diào)度機制，明確各級電網(wǎng)在應急狀態(tài)下的權(quán)限邊界與執(zhí)行流程，提升跨區(qū)輸電系統(tǒng)的動態(tài)重構(gòu)能力。推進“調(diào)度—通信—控制”一體化建設，建立涵蓋骨干通道、互聯(lián)線路、關(guān)鍵電源的實時感知與共享平臺，實現(xiàn)從信息互通向響應協(xié)同轉(zhuǎn)變。鼓勵東中西部電網(wǎng)建立區(qū)域互濟協(xié)議，提升故障聯(lián)動快速支撐能力。
——適度超前規(guī)劃建設系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源。為保障高比例新能源并網(wǎng)下的系統(tǒng)安全穩(wěn)定，必須適度超前規(guī)劃調(diào)節(jié)資源，構(gòu)建多時間尺度、多類型協(xié)同的靈活性支撐體系。儲能、柔性負荷、虛擬同步、區(qū)域互濟等多路徑支撐結(jié)構(gòu)應在規(guī)劃初期介入，構(gòu)成韌性電網(wǎng)的底座。通過“電源+電網(wǎng)+負荷+儲能”協(xié)同發(fā)力，構(gòu)建多能互補+源網(wǎng)荷儲互動的調(diào)節(jié)體系，可為新能源消納提供堅實支撐，推動新型電力系統(tǒng)安全低碳轉(zhuǎn)型。
——加強電網(wǎng)韌性建設與極端環(huán)境適應能力。面對極端氣候頻發(fā)的新態(tài)勢，應加快韌性電網(wǎng)體系建設，推進電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的多通道化、分區(qū)化和備用路徑配置。鼓勵關(guān)鍵負荷節(jié)點部署區(qū)域級儲能系統(tǒng)、柔性負荷調(diào)節(jié)設備及智能化監(jiān)測裝置，增強源網(wǎng)荷儲一體協(xié)同能力。在規(guī)劃層面建立“極端工況預審”機制，提升系統(tǒng)在高溫、高風速、大負荷等邊界條件下的運行可控性。
——深化電力市場機制與監(jiān)管制度改革。完善與新能源發(fā)展相匹配的輔助服務市場與容量補償機制，激勵市場主體主動提供調(diào)頻、調(diào)壓、備用等系統(tǒng)支撐服務。將“穩(wěn)定性貢獻”納入發(fā)電側(cè)價格機制，對具備支撐能力的主體給予優(yōu)先調(diào)度和定向補貼。西葡兩國雖然在政策上積極支持新能源發(fā)展，但監(jiān)管明顯滯后：事故前雖已有監(jiān)測系統(tǒng)預警頻率波動，但因缺乏強制性響應機制未能阻斷事故鏈條。這暴露出新能源接入管理機制與系統(tǒng)穩(wěn)定性需求之間存在明顯錯位。應以此為鑒，強化區(qū)域電網(wǎng)的穩(wěn)定性年度審查機制，推動從“結(jié)果導向”向“過程合規(guī)”轉(zhuǎn)變，實施電源并網(wǎng)安全責任制，對新能源企業(yè)建立“并網(wǎng)前評估、并網(wǎng)中監(jiān)控、并網(wǎng)后問責”的全流程合規(guī)閉環(huán)。
事故也警示各國，能源轉(zhuǎn)型不能以犧牲系統(tǒng)穩(wěn)定為代價，安全性與綠色性必須協(xié)同推進。脫碳路徑設計要同步納入調(diào)節(jié)能力、韌性能力與應急機制，否則風險將借電網(wǎng)迅速放大，反噬轉(zhuǎn)型成果。
（作者分別供職于清華大學工業(yè)工程系、上海交通大學數(shù)學科學學院。）
