寒潮期間中美兩國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行情況對(duì)比分析

今年以來(lái)，全球極端天氣頻繁發(fā)生，我國(guó)和美國(guó)得克薩斯州相繼遭受寒潮天氣。國(guó)家電網(wǎng)國(guó)調(diào)中心調(diào)度運(yùn)行處副處長(zhǎng)皮俊波在接受記者采訪時(shí)表示，對(duì)比分析寒潮天氣對(duì)民生用能的影響，不難發(fā)現(xiàn)，得州在極寒天氣下表現(xiàn)出的電力供需矛盾，其背后折射出的是美國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的體制機(jī)制痼疾，值得我國(guó)在深化電力體制改革過(guò)程中引以為鑒。

皮俊波表示，自2002年我國(guó)實(shí)施電力體制改革以來(lái)，實(shí)現(xiàn)了電力長(zhǎng)期可靠供應(yīng)，在安全、技術(shù)、新能源發(fā)展等領(lǐng)域逐步進(jìn)入世界領(lǐng)先地位。這些成績(jī)的取得，根本原因在于堅(jiān)持“四個(gè)自信”，得益于我國(guó)結(jié)合國(guó)情的改革模式和道路選擇。

多因疊加致兩國(guó)情況大相徑庭

談及寒潮期間兩國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的基本情況和應(yīng)對(duì)措施，皮俊波從寒潮強(qiáng)度差異、電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制等方面進(jìn)行了對(duì)比分析。

寒潮均導(dǎo)致兩國(guó)部分地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷超預(yù)期增長(zhǎng)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，得州遭受的寒潮強(qiáng)度更強(qiáng)、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的沖擊更大。寒潮期間得州各地普遍降溫15攝氏度左右，達(dá)30年一遇水平，得州電網(wǎng)負(fù)荷較寒潮前增長(zhǎng)42.5%，遠(yuǎn)超ERCOT預(yù)期。我國(guó)中東部普遍降溫6~10攝氏度，寒潮前基礎(chǔ)溫度較低，采暖負(fù)荷急劇增加，國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)負(fù)荷較寒潮前增長(zhǎng)超20%，遠(yuǎn)超預(yù)期，但整體低于得州負(fù)荷增長(zhǎng)幅度。

寒潮都導(dǎo)致機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。由于電源結(jié)構(gòu)不同，得州電網(wǎng)電源出力受限較我國(guó)更加嚴(yán)重。受極寒天氣及其引發(fā)的設(shè)備故障、天然氣供應(yīng)短缺等影響，得州電網(wǎng)大量的燃?xì)鈾C(jī)組、風(fēng)電機(jī)組相繼非計(jì)劃停運(yùn)，最大停機(jī)容量約4000萬(wàn)千瓦（燃機(jī)約2600萬(wàn)千瓦，風(fēng)電機(jī)組約1400萬(wàn)千瓦），此外還有部分常規(guī)機(jī)組因極寒天氣中設(shè)備故障跳閘，最大發(fā)電能力降至4800萬(wàn)千瓦左右，導(dǎo)致得州電網(wǎng)出現(xiàn)約2000萬(wàn)的電力供應(yīng)缺口。年初我國(guó)寒潮過(guò)程中，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)多地風(fēng)機(jī)受凍減發(fā)，最大停機(jī)容量2457萬(wàn)千瓦，其中平衡緊張的湖南、江西風(fēng)電機(jī)組受凍停運(yùn)容量分別達(dá)349萬(wàn)千瓦、217萬(wàn)千瓦，約占各自風(fēng)電裝機(jī)的一半。華北錫林郭勒盟地區(qū)多達(dá)79%的運(yùn)行機(jī)組因低溫保護(hù)動(dòng)作脫網(wǎng)。

從電源結(jié)構(gòu)看，近年來(lái)得州煤電規(guī)模不斷下降，燃機(jī)和風(fēng)電占比不斷提升，合計(jì)占比高達(dá)76.3%。在寒潮導(dǎo)致燃?xì)夤?yīng)短缺、風(fēng)電出力受限的情況下，得州電網(wǎng)電力供應(yīng)存在嚴(yán)重不足。我國(guó)的電源結(jié)構(gòu)仍以煤電為主，結(jié)合中長(zhǎng)期寒潮天氣預(yù)報(bào)，可提前開(kāi)展備冬儲(chǔ)煤，在負(fù)荷高峰時(shí)刻燃煤機(jī)組能夠可靠發(fā)電，起到主力支撐作用。

由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同，得州電網(wǎng)跨區(qū)互濟(jì)能力嚴(yán)重不足，與我國(guó)電網(wǎng)形成鮮明對(duì)比。德州電網(wǎng)相對(duì)孤立，僅通過(guò)總?cè)萘?25萬(wàn)千瓦的直流與外部系統(tǒng)互聯(lián)，在內(nèi)部供電能力不足時(shí)無(wú)法獲得有效的外部支援，只能被動(dòng)采用大規(guī)模限電措施，導(dǎo)致限電比例高達(dá)22.2%。國(guó)家電網(wǎng)已發(fā)展成交直流混聯(lián)電網(wǎng)，跨區(qū)跨省輸電能力達(dá)2.67億千瓦，可以有效支撐區(qū)域間電力余缺互濟(jì)。

在寒潮等極端環(huán)境下，我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制更加合理，而得州電力市場(chǎng)模式存在弊端。與PJM等北美其他市場(chǎng)不同，得州電力市場(chǎng)僅運(yùn)營(yíng)能量市場(chǎng)，未運(yùn)營(yíng)容量市場(chǎng)，緊急情況下也無(wú)法有效解決供應(yīng)能力不足問(wèn)題，反而導(dǎo)致電價(jià)大幅飆升。我國(guó)長(zhǎng)期堅(jiān)持電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理的體制，保障電網(wǎng)具有較強(qiáng)供應(yīng)能力。寒潮過(guò)程中，能夠充分發(fā)揮“全網(wǎng)一盤棋”優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展全網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)籌大電網(wǎng)整體平衡。

本次寒潮充分暴露了兩國(guó)體制差異導(dǎo)致的資源調(diào)配能力差距。面對(duì)寒潮，得州各級(jí)政府相互推卸責(zé)任，聯(lián)邦政府與州政府缺乏系統(tǒng)的應(yīng)急機(jī)制和物資調(diào)配能力，導(dǎo)致?lián)屝捱M(jìn)度慢、復(fù)電調(diào)度混亂，造成居民長(zhǎng)時(shí)間停電。截至2月19日，仍有3400萬(wàn)千瓦的機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。

與得州相比，我國(guó)對(duì)出現(xiàn)電力供應(yīng)短缺的容忍性更低。中央高度重視度冬能源保供工作，國(guó)家發(fā)展改革委等政府部門積極協(xié)調(diào)，對(duì)重點(diǎn)地區(qū)安排電煤優(yōu)先裝車，對(duì)川渝、湖南等地開(kāi)展五輪搶運(yùn)。寒潮期間燃?xì)夤?yīng)較2021年12月日均增加1000萬(wàn)方，最高達(dá)到1.16億方；最大增開(kāi)燃機(jī)約1300萬(wàn)千瓦，有力支撐了晚峰平衡。各地政府積極響應(yīng)、擔(dān)當(dāng)作為，動(dòng)員地方企業(yè)主動(dòng)減產(chǎn)，有效降低高峰用電需求。

因缺乏其他需求響應(yīng)手段，寒潮期間得州電網(wǎng)被迫采取輪流限電。我國(guó)則采取了多種需求側(cè)管理措施，有力緩解了平衡緊張態(tài)勢(shì)。得州電力市場(chǎng)主要有調(diào)頻和備用兩類需求側(cè)響應(yīng)資源，但容量均較小，事故情況下難以有效發(fā)揮作用。為應(yīng)對(duì)寒潮導(dǎo)致的平衡緊張局勢(shì)，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)采取了有序用電、需求響應(yīng)或調(diào)休移峰等需求側(cè)管理措施，削減高峰負(fù)荷最大達(dá)2500萬(wàn)千瓦，有力緩解了網(wǎng)內(nèi)的平衡緊張態(tài)勢(shì)，最大程度降低了社會(huì)影響。
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