Europe’s biggest blackout

電網癱瘓！西葡大停電引爆可再生能源爭議

【 衛報 4月29日報道】

上周，西班牙和葡萄牙遭遇了歐洲有史以來最嚴重的一次大規模停電，約有5500萬人受到影響，停電持續超過半天。有些人將矛頭指向可再生能源和凈零排放目標，因為這兩個國家電網中風能和太陽能占比較高，并在相關技術方面處于歐洲領先地位。但這種說法正確嗎？

事件回顧

初步事故報告指出，導致此次事故的可能是一種“罕見的大氣現象”，并援引了葡萄牙電網運營商REN的一份聲明。在如風暴、熱浪等極端天氣條件下，架空輸電線路可能會發生振蕩，尤其是在設備老舊或維護不善的情況下，尤其會給導體造成損耗。不過，西班牙4月28日的天氣狀況正常。到了29日，REN否認曾發表過相關聲明，但并未提供更多細節。

葡萄牙政府將此次事故歸咎于一個尚未查明的電力傳輸問題。政府發言人安東尼奧·萊唐·阿馬羅（António Leit?o Amaro）在接受CNN葡萄牙頻道采訪時表示：“目前我們沒有收到任何關于網絡攻擊或惡意破壞的信息。”他指出，問題似乎出在西班牙的電力傳輸系統上。

西班牙則將矛頭指向與法國之間的電力連接中斷。專家表示，查明具體原因可能需要一些時間。

可再生能源該背鍋嗎？

西班牙和葡萄牙在可再生能源領域居歐盟前列，4月28日停電發生時，兩國約有80%的電力來自太陽能和風能。

一些評論人士推測，電網可能因當時風能和太陽能的發電量過大而超負荷運行。由于可再生能源的間歇性較強，陽光或風力的突然變化可能會引發多種問題。

然而，事實似乎并非如此。標普全球（S&P Global）的高級歐洲電力分析師丹尼爾·穆爾（Daniel Muir）表示：“從停電的性質和規模來看，可再生能源發電量不太可能是誘因，西班牙電網通常可承受極大的可再生能源發電量。”

西班牙電網運營商4月29日表示，在發生了兩次類似于發電中斷的情況后，緊接著發生了大規模的可再生能源供電中斷，致使電網不再穩定。運營商進一步表示，第一次事故“很可能”由太陽能突然中斷引發。

以可再生能源為基礎的電網更容易出問題嗎？

無論電網用哪種類型的能源供電，停電都有可能發生。2003年，倫敦曾發生過一次嚴重的停電事故，當時電網主要依賴化石燃料供電。事故原因是一臺變壓器故障以及一個安裝錯誤的保護繼電器。

2019年，英國再次發生大規模停電事件，原因是由一座風電場和一座燃氣發電站的設備故障所致。這兩起故障都發生在倫敦以北一條輸電線路遭遇雷擊之后，而這兩個案例，都是由工程故障所致。

2003年，意大利與瑞士之間的一條水力發電線路出現問題，導致意大利半島發生了大規模停電，持續約12小時。

斯特拉思克萊德大學（the University of Strathclyde）電子與電氣工程教授基思·貝爾表示：“這些年，世界許多地方都發生過類似規模的事故，不論是哪種能源類型——穩定的還是間歇性的，世界各地的電力系統都有可能出現問題，關鍵在于電網工程是否設計得當。”

專家表示，西班牙電網正在進行升級，雖然西班牙大量建設風電和太陽能設施，但電網升級卻沒有同步推進，導致現有電網難以承載新增的可再生電力。

Rystad Energy 高級分析師普拉蒂克莎·拉姆達斯（Pratheeksha Ramdas）表示：“我們不能說是風能和太陽能發電量高導致了這次停電——在事故發生的前幾天，電網中接入的可再生能源甚至更多。但更多的可再生能源可能使電網更難應對頻率擾動。導致這種情況的可能性有很多，比如系統故障或輸電線路薄弱。對其他國家來說，這是一次經驗教訓：需要加大對組網型逆變器（grid-forming inverters）的投資力度，因為它們有助于穩定電網。”

電網的“抗震能力”——也就是電網慣性，也是判斷電網穩定性的重要因素。

由燃氣和核能驅動的電力系統具備較高慣性，（慣性是指電網抵抗頻率變化的能力）。而可再生能源為主的電網則慣性較低，如果沒有采取措施來彌補這種低慣性，在面對突發沖擊時可能抗擾能力較弱。

雷丁大學（University of Reading）氣候科學與能源氣象學教授大衛·布雷肖（David Brayshaw）表示：“需要技術改進意味著系統現在的慣性較小，因此必須更快地修正電力失衡。一旦發生停電事故，情況可能會變得更嚴重并使損失波及更廣。”

“值得注意的是，電力系統正在經歷快速變革——由可再生能源、電氣化和大規模投資推動。然而，關于氣候變化將如何影響未來電力系統，或者如何設計真正穩健電網的相關研究卻非常有限。”

這些問題如何得到緩解？

在電網遭遇頻率突變等緊急情況時，像電池儲能、超級電容器、飛輪這樣的技術可以暫時提供支持，幫助電網操作員應對突發狀況，爭取時間來采取進一步措施，避免更嚴重的后果。

因此，如果要實現再生能源大規模并網，就需要對電網進行合理的設計和充裕的投資。

電網需要具備抗停電的韌性，但各國政府需要在成本和風險之間找到平衡點，因為讓電網具備災難防護能力非常昂貴。電力電網跨國互聯可以降低成本并提高可靠性，但這也意味著一個地區的問題可能會導致整個區域的連鎖反應。

倫敦帝國理工學院（Imperial College London）的詹紐什·比亞雷克（Janusz Bialek）教授表示：“通常的機制是，由于故障導致線路跳閘，這會導致另一條線路過載，進而導致該線路也發生跳閘，從而引發連鎖反應，導致整個電網跳閘。為了防止這種情況發生，電力公司采用了所謂的(N-1)安全標準，這意味著單一設備（如輸電線或發電站）的跳閘不會導致全網癱瘓。電力公司只考慮一個設備發生故障，因為兩個或多個設備同時發生故障的概率非常低，而對這種情況進行保護是非常昂貴的。”

什么是 (N-1) 安全標準？

該標準要求電網在一個關鍵組件發生故障時（比如電力線路或發電站出現問題），系統能夠繼續穩定運行。也就是說，電網必須具備足夠的冗余和韌性，以防單一設備失效引發更大的問題。

編譯：崔 穎（新能源部）

審校：謝榕蓉（新能源部）

編輯：崔 穎（新能源部）

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