中國儲能網(wǎng)訊:8月15日,我國臺灣多地突發(fā)無預(yù)警大停電,各地出現(xiàn)不同程度的交通紊亂,多人被困電梯,受影響居民戶數(shù)高達668萬戶。這次大停電是如何造成的,該如何避免?
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,電力系統(tǒng)已經(jīng)深度融入人們生產(chǎn)、生活的方方面面,現(xiàn)代社會的發(fā)展對電力的依賴性越來越強。8月15日16時50分左右,我國臺灣多地突發(fā)無預(yù)警大停電。當(dāng)天停電時間長達5小時,因為停電,各地出現(xiàn)不同程度的交通紊亂,多人被困電梯,受影響居民戶數(shù)高達668萬戶。是什么原因造成了此次停電?專家們給出了相應(yīng)的解答:人員操作失誤、備用容量不足、電源結(jié)構(gòu)的深層次矛盾是主要原因。臺灣停電事件折射出的人員管理、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等問題,值得思考。
直接誘因 工作人員失誤
大停電所到之處造成混亂和創(chuàng)傷,危機專家甚至認為,“一次大停電,即使是數(shù)秒鐘,也不亞于一場大地震帶來的破壞”。
公開資料顯示,這次停電是臺灣18年來最嚴(yán)重的停電事故。在臺灣,共計17個縣市的668萬戶居民遭遇停電。按照一戶兩口人來算,停電波及人口約1200多萬,而全臺灣總共才2300萬人口。據(jù)臺灣本地媒體報道,僅高雄一市,經(jīng)濟損失就高達4000萬新臺幣(約合人民幣881萬元)。
此次臺灣停電的直接原因究竟是什么?據(jù)臺灣電力公司官網(wǎng)發(fā)布的調(diào)查結(jié)果,這次大停電的直接原因是油氣公司人員操作氣閥失誤,導(dǎo)致大潭電廠6臺機組的天然燃氣供應(yīng)中斷約2分鐘。大譚氣電廠是臺灣第二大發(fā)電廠,隸屬臺灣電力公司,其滿載時能供應(yīng)全臺灣三分之一的用電需求。
由于臺灣桃園大潭電廠6臺機組跳脫,供電容量減少約400萬千瓦,電力系統(tǒng)頻率瞬間降低,導(dǎo)致低頻電壓安全保護措施自動啟動,造成多處停電。
什么是低頻電壓安全保護措施呢?一般情況下,電網(wǎng)需要保證發(fā)電量和用電量瞬時平衡。當(dāng)發(fā)電量小于用電量時,電網(wǎng)就會自動按照設(shè)定減少部分用電,即按計劃分區(qū)停電,從而保證發(fā)電用電平衡。
在發(fā)生事故時,一個電廠退運后,為了防止崩潰,相應(yīng)地要切除等值的負荷防止電網(wǎng)頻率顯著下降,以避免嚴(yán)重的電網(wǎng)解裂或者崩網(wǎng)事故發(fā)生,所以直觀上會出現(xiàn)停電故障。所以,此次事故的直接導(dǎo)火索,是燃氣公司的工作人員誤操作切斷了管道供氣,導(dǎo)致大潭電廠無法發(fā)電,引發(fā)電網(wǎng)事故。
調(diào)查結(jié)果公布后,部分媒體提出疑問:為何一個電廠退運,就造成如此大面積的停電事故。究其原委,還有哪些深層次原因?
主要原因 備用容量不足
“臺灣電力建設(shè)緩慢,備用電量不足,是事故發(fā)生的深層次原因。”一名長期在電網(wǎng)工作的人士接受相關(guān)媒體采訪時說道。
臺電公司在記者會上表示,在電量供應(yīng)不足情況下,停電當(dāng)天已啟動輪流分區(qū)限電機制。臺電從18時開始分區(qū)停電,預(yù)計分三輪限電,每輪約1小時,第一輪預(yù)計影響237萬戶,第二輪195萬戶,第三輪236萬戶,共計影響668萬戶。
根據(jù)相關(guān)人士的調(diào)查,實際上,臺灣早就有缺電的“先兆”——停電發(fā)生的前一周,因為花蓮一座電塔被臺風(fēng)吹倒,臺灣才剛剛陷入了持續(xù)近一周的“限電危機”。而該電塔的發(fā)電量,僅占總電量的4%。
也就是說,少了4%的電,臺灣的電就可能隨時出現(xiàn)赤字。而此次跳機的大潭電廠,所發(fā)的電約占總電量的10%;所以一跳機,全臺灣就會停電。臺灣核安專家、香港城市大學(xué)校長郭位稱,這次停電不是意外,因為臺灣的備載電能容量遠低于10%。
備載電能容量,是指電力系統(tǒng)在設(shè)備檢修、事故、調(diào)頻等情況下,仍能保證電力穩(wěn)定供給而增設(shè)的容量。根據(jù)電力系統(tǒng)多年運行經(jīng)驗,備用容量大致為系統(tǒng)最大負荷的8%至10%,才能在意外事故出現(xiàn)時確保大規(guī)模停電不會發(fā)生。公開資料顯示:臺灣全部裝機容量自2009年突破4000萬千瓦后,就一直在4100萬千瓦左右徘徊,核電廠建設(shè)亦未能推進。這導(dǎo)致臺灣電力裝機備用容量不足。
近期,受連續(xù)高溫等因素的影響,臺灣電網(wǎng)長期處于高負荷運行狀態(tài),也對電網(wǎng)安全運行造成了一定影響。根據(jù)相關(guān)專業(yè)機構(gòu)發(fā)布的《臺灣大停電事故分析快報》顯示,今年8月11日,臺灣用電負荷達到3641.68萬千瓦,最小備用容量卻下降到64.32萬千瓦,僅占全部負荷的1.77%。
相關(guān)業(yè)內(nèi)人士表示,長期高負荷率運行就像走鋼絲,一旦出現(xiàn)失誤,大面積停電幾乎是難免的。而臺灣電網(wǎng)備用容量較低,事故出在哪一天也許是偶然,但事故出現(xiàn)完全是必然。根據(jù)臺電公司的估算,從2015年開始,臺灣電力備用容量率已在安全線以下。一旦一個大型發(fā)電機組跳機,就會發(fā)生大規(guī)模區(qū)域失壓,甚至限電。根據(jù)測算,備用容量率低于10%,臺灣就有缺電風(fēng)險;低于7.5%,缺電已無可避免。
臺電公司預(yù)估,若未來經(jīng)濟成長率及用電量成長平均以3.32%、1.9%計算,2018年備用容量率將降至7.9%,2019年僅剩4.8%,2023、2024年備用容量率更呈現(xiàn)負值,為-1.6%、-3%。
深層思考 發(fā)電要充裕 電網(wǎng)要堅強
關(guān)于此次停電的深層次矛盾,有部分專業(yè)人士表示,臺灣現(xiàn)有的電力系統(tǒng)不斷老化,臺風(fēng)、酷暑都會很容易造成設(shè)備損壞,造成限電。而除了備用容載率低之外,臺灣電網(wǎng)孤網(wǎng)運行,也是造成此次大規(guī)模停電的一個原因。
以與臺灣相對較近的福建為例。福建電網(wǎng)在華東電網(wǎng)的范圍內(nèi),有堅強的大電網(wǎng)支撐。浙北—福州1000千伏特高壓交流輸電工程和兩條500千伏高壓輸電線把福建電網(wǎng)和華東電網(wǎng)緊密地聯(lián)系起來,有了大電網(wǎng)支撐,且本地500千伏環(huán)網(wǎng)形成,加上調(diào)度系統(tǒng)的支持,讓福建電網(wǎng)風(fēng)險抵抗力大幅提升。一旦發(fā)生大規(guī)模事故,在大電網(wǎng)調(diào)度的指揮下,亦可得到周邊省份的電力支援。
臺灣沒有形成環(huán)網(wǎng),電網(wǎng)間的支援能力相對較弱,一旦發(fā)生事故后,應(yīng)急時間和措施上都會受到影響。相關(guān)從業(yè)人士分析,此次臺灣的停電事故暴露出了人員管理、備用容量和能源結(jié)構(gòu)的問題,更深層次的原因卻是環(huán)境能源政策和電力不可能三角碰撞的必然后果。
電力不可能三角碰撞:廉價、環(huán)保、穩(wěn)定可靠。任何一種發(fā)電技術(shù),最多只能占據(jù)其中兩項。比如燃煤發(fā)電,就是廉價而穩(wěn)定可靠的,但二氧化碳排放強度非常大。而風(fēng)電太陽能,則是環(huán)保卻不穩(wěn)定可靠。任何一種單一發(fā)電技術(shù),都不可能做到既廉價,又環(huán)保,還穩(wěn)定可靠。
近些年,能源生產(chǎn)和消費革命深入推進,電網(wǎng)在能源體系中的樞紐作用和中心地位日益凸顯,電網(wǎng)安全對經(jīng)濟社會發(fā)展的意義更加重大。隨著發(fā)電對于環(huán)保的要求越來越高,太陽能、風(fēng)能等清潔能源迅速發(fā)展,而電力系統(tǒng)則相應(yīng)地需要用越來越昂貴的代價,來保障系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。
電網(wǎng)的管理體制應(yīng)該符合電力流“必須隨時平衡”的特點,確保統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、協(xié)調(diào)控制的管理機制。必須高度重視市場因素對供電可靠性的影響,在風(fēng)險概念的原則下協(xié)調(diào)經(jīng)濟性與安全性。保障電網(wǎng)安全應(yīng)著重關(guān)注三點:始終把電網(wǎng)安全放在首位,堅持調(diào)度一體化和輸配一體化,堅定不移加快骨干電網(wǎng)建設(shè)。
對于臺灣,島嶼的發(fā)電系統(tǒng)面臨的一大問題就是一次能源匱乏,煤、石油、天然氣都依賴進口,成本很高。核電在經(jīng)濟和效益上都有不錯的表現(xiàn)。而目前臺灣核電進展停滯,風(fēng)能、太陽能發(fā)電亦非其強項,新增電源建設(shè)的緩慢,都為電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來阻礙。
綜上所述,臺灣的大停電是值得思索,至少在幾個點上值得注意:
其一,防患于未然,通過規(guī)范人員管理和操作流程,盡量降低錯誤操作引發(fā)事故的概率。其二,設(shè)置合理的電網(wǎng)備用容量,提高電網(wǎng)的應(yīng)急能力。其三,不斷完善電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),完善現(xiàn)有的支援、調(diào)度體系,提高電網(wǎng)的靈活性。其四,尊重經(jīng)濟規(guī)律、尊重物理規(guī)律,如果形成一個環(huán)保、經(jīng)濟又穩(wěn)定的電網(wǎng),那么就必須正視“用戶要為環(huán)保付費”“用戶要為穩(wěn)定付費”“電價以正確的姿勢上漲不是壞事”這三個論述。
對于現(xiàn)代社會,電力系統(tǒng)的安全就是對全社會最大的經(jīng)濟。只有電網(wǎng)堅強安全,經(jīng)濟社會產(chǎn)值的增加才有了動力,高新技術(shù)的研發(fā)才有了保障,人們追求更高生活品質(zhì)的理想才有了載體?! ?