中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：當(dāng)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(chǎng)一體化進(jìn)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(yùn)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(chǎng)突發(fā)性大停電事件，成為全球能源治理體系中的一個(gè)“高分貝警告”。事故暴露出在低慣量運(yùn)行、區(qū)域協(xié)同不足和極端氣候沖擊下，新能源主導(dǎo)型系統(tǒng)的失控風(fēng)險(xiǎn)非但未遠(yuǎn)離，反而更具系統(tǒng)性、鏈?zhǔn)叫院蛧?guó)際傳播性。7月中旬，歐洲電力傳輸系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)（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(dǎo)致停電的原因。
據(jù)西班牙能源部統(tǒng)計(jì)，此次事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失逾9.6億歐元，制造業(yè)、信息服務(wù)等行業(yè)受損尤甚。據(jù)西班牙企業(yè)組織聯(lián)合會(huì)估計(jì)，經(jīng)濟(jì)損失超過(guò) 16億歐元。對(duì)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(qiáng)調(diào)需通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)與區(qū)域協(xié)同解決系統(tǒng)性問(wèn)題。事故成為國(guó)際能源署、國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議等機(jī)構(gòu)廣泛討論的案例，亦促使歐洲多國(guó)重新評(píng)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(guò)葡萄牙電力集團(tuán)edp的宣傳海報(bào)。該集團(tuán)正在加快推進(jìn)碳中和進(jìn)程，擬于2030年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源目標(biāo)。
01
四大因素導(dǎo)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(yùn)營(yíng)商未能有效應(yīng)對(duì)引發(fā)的連鎖反應(yīng)”。通過(guò)對(duì)事故過(guò)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(fēng)險(xiǎn)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(fēng)電與光伏發(fā)電裝機(jī)占比分別為55%和53%，部分低負(fù)荷時(shí)段已實(shí)現(xiàn)100%可再生能源供電。但大多數(shù)新能源機(jī)組依賴電力電子接口，缺乏同步發(fā)電機(jī)的慣性響應(yīng)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(méi)有反應(yīng)時(shí)間，大量新能源機(jī)組因保護(hù)設(shè)定過(guò)于敏感相繼脫網(wǎng)，功率缺口快速擴(kuò)大。
二是極端高溫導(dǎo)致電網(wǎng)逼近極限運(yùn)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(guò)35攝氏度，區(qū)域用電負(fù)荷大幅上升。高溫削弱了輸電線路的熱穩(wěn)定性，使設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。西班牙電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商（REE）通報(bào)稱，首發(fā)跳閘的400千伏線路事發(fā)前負(fù)載率超95%，因?qū)Ь€弛度超限引發(fā)保護(hù)動(dòng)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(qiáng)度高但協(xié)同機(jī)制薄弱。盡管西葡電網(wǎng)通過(guò)400千伏線路實(shí)現(xiàn)深度互聯(lián)，且均納入歐洲統(tǒng)一電力市場(chǎng)，但實(shí)際運(yùn)行中，兩國(guó)在事故應(yīng)對(duì)、保護(hù)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(shè)定不一致首先退出運(yùn)行，電源側(cè)未能及時(shí)協(xié)同補(bǔ)償，導(dǎo)致事故迅速波及全網(wǎng)。物理互聯(lián)若無(wú)機(jī)制協(xié)同，不但不能增強(qiáng)韌性，反而在故障時(shí)放大風(fēng)險(xiǎn)。
四是規(guī)劃不足，系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力嚴(yán)重缺位。據(jù)國(guó)際能源署建議，高比例可再生能源系統(tǒng)應(yīng)配置不低于裝機(jī)15%的儲(chǔ)能容量。據(jù)ENTSO-E和歐盟委員會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，截至2025年第一季度，西葡合計(jì)儲(chǔ)能僅為新能源裝機(jī)的7%。事故發(fā)生時(shí)，可調(diào)用儲(chǔ)能占比更低，無(wú)法有效吸收波動(dòng)或補(bǔ)充功率缺口。同時(shí)，負(fù)荷側(cè)響應(yīng)機(jī)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(chǔ)”動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)體系，直接導(dǎo)致恢復(fù)難度加大、影響范圍擴(kuò)大。
總體來(lái)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(duì)全球電力系統(tǒng)綠色轉(zhuǎn)型進(jìn)程中風(fēng)險(xiǎn)防控能力的一次集中檢驗(yàn)。其發(fā)生、擴(kuò)展與恢復(fù)過(guò)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(dǎo)的新型系統(tǒng)過(guò)程中，高比例新能源系統(tǒng)在極端邊界條件下運(yùn)行的脆弱性，以及單一故障可能引發(fā)災(zāi)難性連鎖效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面也表明，尚未建立與之相匹配的運(yùn)行機(jī)制、調(diào)節(jié)資源與監(jiān)管體系，將導(dǎo)致系統(tǒng)在極端條件下出現(xiàn)鏈?zhǔn)绞?、區(qū)域擴(kuò)散的系統(tǒng)性故障。事故對(duì)新能源快速發(fā)展的國(guó)家具有高度警示價(jià)值。
02
新型電力系統(tǒng)需筑牢安全底座
當(dāng)前我國(guó)已步入新能源主體化發(fā)展的加速階段，應(yīng)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(jī)制的全方位重塑，確保能源轉(zhuǎn)型過(guò)程安全可控、有序推進(jìn)。
——重新界定系統(tǒng)安全邊界。我國(guó)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(yùn)行背景下需要進(jìn)一步深入研究其新的適用性。事故顯示，非同步電源主導(dǎo)的系統(tǒng)缺乏自穩(wěn)定能力，尤其是當(dāng)新能源出力占比超過(guò)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(lèi)振蕩、頻率變化率的情況，亟須構(gòu)建面向相互聯(lián)動(dòng)、快速響應(yīng)的新型穩(wěn)控機(jī)制。
——盡快突破適應(yīng)新能源消納的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)“瓶頸”。網(wǎng)架規(guī)劃應(yīng)重構(gòu)傳統(tǒng)“源隨荷動(dòng)”的剛性架構(gòu)，轉(zhuǎn)向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)同互動(dòng)的柔性體系，重點(diǎn)建設(shè)跨區(qū)域特高壓輸電通道，打破省間壁壘，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光資源大范圍優(yōu)化配置。同時(shí)，加快配電網(wǎng)智能化建設(shè)，增強(qiáng)配電網(wǎng)容量裕度，向“智能柔性、開(kāi)放互動(dòng)、低碳高效”方向演進(jìn)。新電源發(fā)展方面，應(yīng)將系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估納入新能源項(xiàng)目全周期管理，從裝機(jī)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(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。建立可再生能源并網(wǎng)約束機(jī)制，通過(guò)電網(wǎng)規(guī)劃容量指標(biāo)、動(dòng)態(tài)負(fù)荷匹配機(jī)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(jī)制。西葡事故中，電網(wǎng)互聯(lián)雖緊密，但缺乏聯(lián)合保護(hù)策略與統(tǒng)一應(yīng)急機(jī)制，反映出現(xiàn)代能源體系亟需規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)與調(diào)控機(jī)制的同步融合，這為我國(guó)未來(lái)推進(jìn)區(qū)域間互聯(lián)提供借鑒。新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中，要深入研究主網(wǎng)架統(tǒng)一調(diào)度機(jī)制，明確各級(jí)電網(wǎng)在應(yīng)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(dòng)態(tài)重構(gòu)能力。推進(jìn)“調(diào)度—通信—控制”一體化建設(shè)，建立涵蓋骨干通道、互聯(lián)線路、關(guān)鍵電源的實(shí)時(shí)感知與共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)從信息互通向響應(yīng)協(xié)同轉(zhuǎn)變。鼓勵(lì)東中西部電網(wǎng)建立區(qū)域互濟(jì)協(xié)議，提升故障聯(lián)動(dòng)快速支撐能力。
——適度超前規(guī)劃建設(shè)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(shí)間尺度、多類(lèi)型協(xié)同的靈活性支撐體系。儲(chǔ)能、柔性負(fù)荷、虛擬同步、區(qū)域互濟(jì)等多路徑支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)在規(guī)劃初期介入，構(gòu)成韌性電網(wǎng)的底座。通過(guò)“電源+電網(wǎng)+負(fù)荷+儲(chǔ)能”協(xié)同發(fā)力，構(gòu)建多能互補(bǔ)+源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)的調(diào)節(jié)體系，可為新能源消納提供堅(jiān)實(shí)支撐，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)安全低碳轉(zhuǎn)型。
——加強(qiáng)電網(wǎng)韌性建設(shè)與極端環(huán)境適應(yīng)能力。面對(duì)極端氣候頻發(fā)的新態(tài)勢(shì)，應(yīng)加快韌性電網(wǎng)體系建設(shè)，推進(jìn)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(lì)關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)部署區(qū)域級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)、柔性負(fù)荷調(diào)節(jié)設(shè)備及智能化監(jiān)測(cè)裝置，增強(qiáng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體協(xié)同能力。在規(guī)劃層面建立“極端工況預(yù)審”機(jī)制，提升系統(tǒng)在高溫、高風(fēng)速、大負(fù)荷等邊界條件下的運(yùn)行可控性。
——深化電力市場(chǎng)機(jī)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(wù)市場(chǎng)與容量補(bǔ)償機(jī)制，激勵(lì)市場(chǎng)主體主動(dòng)提供調(diào)頻、調(diào)壓、備用等系統(tǒng)支撐服務(wù)。將“穩(wěn)定性貢獻(xiàn)”納入發(fā)電側(cè)價(jià)格機(jī)制，對(duì)具備支撐能力的主體給予優(yōu)先調(diào)度和定向補(bǔ)貼。西葡兩國(guó)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(cè)系統(tǒng)預(yù)警頻率波動(dòng)，但因缺乏強(qiáng)制性響應(yīng)機(jī)制未能阻斷事故鏈條。這暴露出新能源接入管理機(jī)制與系統(tǒng)穩(wěn)定性需求之間存在明顯錯(cuò)位。應(yīng)以此為鑒，強(qiáng)化區(qū)域電網(wǎng)的穩(wěn)定性年度審查機(jī)制，推動(dòng)從“結(jié)果導(dǎo)向”向“過(guò)程合規(guī)”轉(zhuǎn)變，實(shí)施電源并網(wǎng)安全責(zé)任制，對(duì)新能源企業(yè)建立“并網(wǎng)前評(píng)估、并網(wǎng)中監(jiān)控、并網(wǎng)后問(wèn)責(zé)”的全流程合規(guī)閉環(huán)。
事故也警示各國(guó)，能源轉(zhuǎn)型不能以犧牲系統(tǒng)穩(wěn)定為代價(jià)，安全性與綠色性必須協(xié)同推進(jìn)。脫碳路徑設(shè)計(jì)要同步納入調(diào)節(jié)能力、韌性能力與應(yīng)急機(jī)制，否則風(fēng)險(xiǎn)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(xué)工業(yè)工程系、上海交通大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院。）
