正方反方|风电到底应不应该给德州停电背锅?

风电之声 2021年2月19日 360

 

2月19日,美国德克萨斯州电价涨200倍冲上热搜,引起国内一片哗然。

这是电力市场供需极端不平衡的结果。

近几日,德州遭遇百年一遇的寒流,受大降温影响,用电需求爆发性增长。然而发电设备却受低温影响无法全部正常运转,电网运营商德州电力可靠性委员会(ERCOT)对电力供应失去了控制,数百万人遭遇停电。2月15日凌晨,ERCOT宣布进入历史上最为严重的供能危机。

供需的极端不平衡造成德州电价疯狂飙升。根据ERCOT数据,德州批发电价一度突破了1万美元/兆瓦时,每千瓦时超过10美元,相当于65元人民币一度电,与平日电价相比增长近200倍。

德州电网ERCOT批发电力价格的从1月到上周末的走势图

电力的异常短缺,让人们不得不忍受严寒之苦。要知道德州以温带、亚热带气候为主,与福建、广东气候相似,夏季炎热,冬季温暖,上周还穿着背心短裤逛商场,这周突然遭遇百年一遇的暴风雪,室外气温降到-15℃,室内还没电取暖,直接冻傻。

于是,州长、市长和议员们信誓旦旦要为民请愿,与老百姓一起攻击ERCOT,发誓要让这些“无能的人”付出代价。因为他们代表当地政府,故称之为正方观点。

正方观点:风电惹的祸

以德州州长格雷格·阿博特(Greg Abbott)为代表的官方认为被冰冻住的风机是该州停电的罪魁祸首。阿博特声称,风电和太阳能关闭造成该州目前电力匮乏的局面,两者占该州电力10%以上,表明化石燃料是必要的。

华尔街日报也发布评论,指出德州电荒“彰显了减少天然气和煤炭的愚蠢行为”,反过来理解也是对德州不切实际大规模发展风电和光伏的一个讽刺。

近年来,风电、太阳能等新能源发电逐渐成为美国电力来源的主力军。在过去十年中,德州的风力发电逐渐成为该州的第二大发电源,装机容量位列全美第一。

截至2020年第三季度,全美有二十个州的装机容量超过1GW。而德州仅仅一个州的装机容量超过30GW,爱荷华州位列第二,也超过10GW。

新能源受气候影响较大。由于暴风雪和极寒天气影响,大雪和冻雨等导致风机结冰,被冻住无法转动,风力发电停摆。太阳能光伏板也被大雪覆盖,天气阴雨没有足够的日光,太阳能发电无法提供电力。

据了解,风电约给德州带来25GW的电力供应,在天气配合的时候甚至可以解决全州60%的供电需求。但是,进入冬季,随着气候的变化,风能发电能力只有最强季节的19%-43%,而此次严寒天气导致德州约一半的风力发电机被冰冻。

去年,加州大停电的原因就归咎于加州计划实现100%可再生能源供给的发展路径过于激进,使得加州独立系统运营商没有充足的灵活装机容量应对小概率事件。此次德州大停电,再次引发对于快速废弃传统能源设施,向绿色能源激进转型的争议。

这个观点在当地很有市场,一位住在达拉斯的居民认为风电是导致停电的主要原因。他表示德州搞新能源太快了,风电已经占比高达23%,而意外低温使得很多风机不能工作了。

其实,降温影响的不止是风机,德州第一大电源——占比45%的天然气发电出力也不足。天然气井和输气管道也因低温不能正常工作,导致天然气供应不足。此外,煤电、核电也受到了低温影响。

因此,反对方认为,这个锅风电不背。相反,他们认为这次断电的主要原因反而是新能源发展太慢了。

反方观点:加速发展风电

尽管有风机受到冰冻的影响无法运行,但仍有一半的风机在正常工作。ERCOT表示,未冻结的风机转速高于预期,有助于抵消损失。

其实,每台风机设备都是根据当地环境状况进行定制的,要考虑气候、风速等众多因素。而根据德州历年气候,百年难遇的极寒情况本就不在设计考虑之内。

而在美国东海岸,温度常年偏低,多雨雪天气,风力发电反而很正常,这就是因为风机设备设计之初就做了防冻设计。

此外,正方的表态更多的是政治站位不同。德州以能源和石化工业著称,是美国最大的能源和化工州。石油和天然气产量分别占全美产量的1/3和1/4,炼油能力占全美1/4强。休斯敦市更是被誉为“世界石油之都”,集中了美国各大能源公司的研发机构。

而美国之所以实现能源独立,由油气进口国变成出口国,更离不开德州,因为德州是美国页岩气最大来源。Statista数据显示,2019年该州页岩气的产量达到了7.4万亿立方英尺,远高于美国其他各州的产量,是美国当之无愧的“页岩气之都”。

丰富的页岩气资源,也是德州把天然气发电作为第一大电源的原因所在。而这次大停电事故中,支持化石能源的德州也统一了口径,共和党籍的州长阿博特公开表示,这笔账应该算到新能源的头上,正好借机对抗民主党新总统拜登大力发展清洁能源的政策。

但实际上,天然气、煤炭和核能系统故障造成的停电次数,几乎是冻结的风机和光伏板的两倍。美国《华盛顿邮报》指出,清洁能源只造成了13%的电力中断,且正在提供全州25%的能源。

德克萨斯大学奥斯汀分校能源资源教授迈克尔·韦伯(Michael Webber)说,德克萨斯州是一个天然气州。尽管德州所有的能源都要为这次电力危机承担责任,但天然气行业的发电量明显低于正常水平。

相对于风电等新能源来说,或许化石能源应该承担更大责任。ERCOT计划从天然气和煤炭中获得67GW的能力,但只获得了43GW。德州天然气管道贯穿整个德州,从西部的油气生产区,到休斯顿和达拉斯等主要负荷中心,但在寒潮中,天然气管网被冰堵中断,使得发电厂很难获得运行所需的燃料。

美国清洁能源协会的首席执行官希瑟·齐查尔(Heather Zichal)表示,反对可再生能源的人正试图从该体系其他地方的失败中转移注意力,延缓“向清洁能源未来的过渡”。她说:“看到长期反对清洁能源的人——不管下雨、下雪还是阳光明媚,都在攻击清洁能源——从事一种政治上的机会主义把戏,误导美国人,这是不光彩的。”

毫无疑问,极端天气是造成本次停电事故的主因。而越来越频发的极端气候,是由化石能源大规模发展导致的全球气候变暖造成的。而避免极端气候最主要方式之一,就是要大规模发展可再生能源。

只有加速发展风电等可再生能源,从根上避免越来越多的极端气候,才能避免极端天气可能带来的各种影响。

而德州因为数目庞大的煤电厂、炼油厂和加工工业,已成为目前全美温室气体排放量最大的州。

如果德州坚持发展化石能源,或许下一轮暴风雪不会太远。

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