近期，美國加利福尼亞州在高溫天實施輪流停電引起廣泛關(guān)注。本次加州輪流停電事件一方面說明，光伏、風電等電源出力具有波動性、反調(diào)峰性，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行造成的威脅不容忽視。隨著分布式電源、儲能系統(tǒng)、電動汽車等領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展，通過聚合、協(xié)調(diào)優(yōu)化等手段，負荷側(cè)靈活資源有著極大的開發(fā)利用空間。

美國加州20年來第一次“電力危機”

本次事件可追溯至美國西部時間8月14日（上周五），加利福尼亞州電力系統(tǒng)獨立運營商（California Independent System Operator，CAISO）發(fā)布三級緊急狀態(tài)，為20年來首次三級緊急狀態(tài)，一度中斷超過40萬企業(yè)與家庭的電力供應(yīng)，持續(xù)了大約一個小時。

8月15日（上周六），CAISO再次對用戶實施輪流停電，超過20萬用戶受到影響。據(jù)當?shù)孛襟w消息，輪流停電措施將持續(xù)至8月19日（本周三）。在此期間，CAISO預(yù)計用電高峰期間電力缺口約440萬千瓦，相當于330萬戶的居民用電。為此，建議相關(guān)供電公司每天15:00-22：00進行持續(xù)時長1-2小時的輪流停電，并呼吁電力用戶在該時間段減少空調(diào)、電動汽車等大功率負荷用電。

加州“輪流停電”暴露出的兩大問題

高滲透率光伏電源接入，疊加熱浪襲擊、疫情居家等因素，激化電力供需矛盾。

此次事件再次暴露出，光伏出力特性給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行造成巨大影響。截至2019年底，加州光伏的裝機容量為2740萬千瓦，占美國總光伏裝機容量比例約36%，高居全美第一，光伏發(fā)電量占據(jù)加州總發(fā)電量比例約20%。在高比例光伏接入情況下，加州負荷曲線為“鴨型”曲線，即負荷曲線在中午附近到達低點，在15:00點之后開始上升，負荷曲線峰谷差大，為加州電力調(diào)度帶來困難。為此，加州一直非常重視需求響應(yīng)發(fā)展，通過相關(guān)激勵手段，調(diào)動負荷側(cè)靈活資源積極性，以解決電力供需矛盾。但是，此次罕見熱浪襲擊，加之受疫情影響，居民大多居家，使得空調(diào)等大功率負荷激增，大大激化了原有電力供需矛盾。

供需緊張情況下，電力及上游能源供應(yīng)價格高漲。

電力供需緊張在電力及上游能源市場上，造成了一系列連鎖影響。因加州在電源側(cè)的調(diào)峰資源，很大程度依靠天然氣機組，在當前情況下，加州每立方米天然氣價格三天內(nèi)上漲2.19美元，平均價格達到6.655美元，約為平時價格的一倍。天然氣價格迅速上漲直接傳導(dǎo)到電力現(xiàn)貨交易市場，導(dǎo)致尖峰電價最高達1000美元每兆瓦時,按此估算，度電成本達到60美元每千瓦時（尖峰電價根據(jù)電力現(xiàn)貨市場報價準實時波動，單一研究某個時段均不具代表性，因此本計算按1000美元每兆瓦時尖峰電價不變估算）。與當?shù)鼐用衿綍r用電平均成本19.2美分每千瓦時相比，超出300倍，為疫情下已經(jīng)較為脆弱的用戶經(jīng)濟承受能力雪上加霜。

本次加州“電力危機”對我國的啟示

一、多情形疊加會極限考驗電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行能力。

本次加州輪流停電事件一方面說明，光伏、風電等電源出力具有波動性、反調(diào)峰性，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行造成的威脅不容忽視，尤其是高比例接入情形下，急需開展電力電子化電力系統(tǒng)穩(wěn)定性基礎(chǔ)分析、電力電子化電源的寬頻帶振蕩特性等基礎(chǔ)理論研究，完善電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算標準體系，突破海量超電磁暫態(tài)仿真技術(shù)瓶頸，提高電網(wǎng)仿真分析能力，支撐對電網(wǎng)特性的深度認知。另一方面，高比例光伏接入、罕見高溫、疫情居家等多因素交織，充分表明在電網(wǎng)安全運行中，考慮單一因素具有一定局限性，多種情景疊加將進一步大大考驗電網(wǎng)供電能力，需要在規(guī)劃、運行、營銷乃至應(yīng)急等環(huán)節(jié)予以充分考慮，才能確保供電可靠性。

二、充分利用負荷側(cè)靈活資源是化解電力供需矛盾的重要途徑

隨著分布式電源、儲能系統(tǒng)、電動汽車等領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展，通過聚合、協(xié)調(diào)優(yōu)化等手段，負荷側(cè)靈活資源有著極大的開發(fā)利用空間。美國加州長期重視發(fā)揮負荷側(cè)潛力，在此次事件中，CAISO呼吁用戶通過錯峰用電、調(diào)高空調(diào)溫度等措施，化解供需矛盾。我國經(jīng)過多年摸索，在靈活資源利用上取得了顯著成效，江蘇建成大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)，對柔性負荷進行策略引導(dǎo)和集中控制，具備260萬千瓦毫秒級、376萬千瓦秒級精準負荷控制能力，有效增強了電網(wǎng)供應(yīng)保障能力。

三、發(fā)揮體制優(yōu)勢保障電力民生領(lǐng)域價格穩(wěn)定

電力服務(wù)具有普惠特點，涉及民生問題。本次加州事件中，電價飛漲加重了疫情期間居民、企業(yè)經(jīng)濟負擔，對經(jīng)濟社會發(fā)展造成巨大影響，因此，加州州長紐森表示“在沒有事先警告或沒有足夠準備時間的情況下，停電是不可接受的”，要求相關(guān)能源監(jiān)管機構(gòu)對此次事件進行深入調(diào)查。反觀國內(nèi)，新冠疫情期間電網(wǎng)企業(yè)主動擔當，扎實落實國家電價優(yōu)惠政策要求，并于今年持續(xù)執(zhí)行優(yōu)惠電價，有力支撐我國“六穩(wěn)”、“六保”目標實現(xiàn)，充分體現(xiàn)出我國體制優(yōu)勢?？梢姡覈娋W(wǎng)健康發(fā)展需要堅持制度自信，發(fā)揮國有企業(yè)“六個力量”，為經(jīng)濟社會發(fā)展和民生改善提供有力保障。