重新分析德克薩斯州的能源危機：
重新思考稀缺的電價並增加微電網
得州危机再剖析：
反思稀缺电价，增加微网建设
記者：江濤
近日，由全球綠色發展聯盟會舉辦的系列講座討論了美國得州2021雪災導致的停電危機以及相應的解決方案。會上，電力專家認為停電危機不是得州電力市場設計的問題，建議適當發展分佈式新能源。同時，與外部聯網的建設，需要綜合考慮分析工程的成本與可帶來的長期效益。
電力市場可靠，稀缺電價或過高
不過，IEEE電力與能源委員會主席，Grid-X Partners副總裁卞建華和得克薩斯大學奧斯汀分校助理教授朱昊均認為，ERCOT在事發前的準備和危機時的處理都發生了其作用，在其管理範圍內的應對是可靠的。
朱昊稱，由於本次天氣過於寒冷，發電機組沒有對如此寒冷的天氣做好準備，大部分品類的發電機組都出現了不同程度的脫機情況，並非唯一單一品種電源的問題。甚至是備用機組也會受天氣影響，無法覆蓋供應缺口。
建華表示，用電需求分析沒有固定的標準，主要是根據以往的經驗和概率制定計劃。
ERCOT預測冬季的前端用電量需求為67000MW，也是基於2011年電力危機的情況進行的預測，所以，如果遇到類似2011年的寒冷天氣時有足夠的發電量。
2月14日，當用電需求達到69000MW時，已經超過了ERCOT預計的67000MW。朱昊認為，ERCOT很好地應對了這一情況，沒有出現輸電問題。
朱昊指出，ERCOT在做冬季發電計劃時認為煤炭，天然氣和核電幾乎是百分百可靠的，也預計到可再生能源的波動性，對風電和光伏的輸出期望值不高。的是，2021年2月天氣比2011年時更為極端，而被寄予予厚望的發電主力氣電出現了大滑坡，超過了事前預料的範圍。
儘管幾位專家均等身份得了州危機而不是電力市場設計的問題，但是卞建華認為，得州的稀缺電價算法機制在本次危機中出現了一些問題。
在第一天開始輪流停電後，電價仍然沒有上升，一直在1200美元/ MWh左右徘徊。如果稀缺電價算法機制正常運行，在需求增長，備用容量下降的情況下，電價會自動上升。在得州公共事業委員會（簡稱PUCT）的干預下，ERCOT才將電價上調到9000美元/ MWh的上限。而在停電開始兩天后，溫度已經逐步回升，發電量同時逐步恢復，電價卻仍然在9000美元/ MWh的高位維持了幾天。
總體建華指出，實時電價並沒有反映出當時的需求情況。不過總體而言，得州的電力市場設計並沒有問題。
對於停電時高達9000美元/ MWh的電價，全球綠色發展聯盟會長，IEEE PES中國智慧鄉村委員會主席張曉楓認為引用加州2020年8月停電危機時996美元/ MWh的高峰電價，得州的電價要高出很多。
“張小楓說。“電力市場尤其是電價機制設計需要與電力供應的公共事業特性相結合，電網為用戶提供服務，所以應該適當考慮用戶負擔的成本。
聯網成本VS.停電損失
得州並非所有地區的電網都屬於ERCOT管理，得州北部和東部小部分地區與美國東部電網（東部互連）相連，西部小部分地區跟西部電網（西部互連）相連。在本次停電危機中，這部分地區受影響相對較小，而幾大城市則成為“重災區”，關於得州電網是否需要與外部互聯的討論治愈發熱烈。
張曉楓表示，得州跟相鄰的州以及墨西哥聯網的容量大概有1GW，遠遠無法產生此次得州危機30GW發電機下線的缺口。晚上認為沒有太陽能發電的時候，需要從外州進口電力，得州就可以把電賣到加州。”她認為，聯網後，由於得州可以出口電力到其他州，對經濟有促進作用，同時，也可以從外州進口電力，可以增強電網的可靠性。
聯合愛迪生（ComEd）電力公司配網工程與智能電網高級經理張旒璽則表示，此次危機從現有數據看，來自相鄰州的發電量也不夠。而且即使有了聯絡線，由於負荷中心可能不在聯絡線的附近，而是在中部地區，並非外部來電可以直接替換的地方。
得州2000年後大力發展風電，目前已成為該州第二大發電來源。 ，朱昊說，“得州大概有98％的土地都是私有的。一旦與外部建立聯網，確實會帶來一些好處，但是從工程花費和土地專有的角度來看，短期內是難以實現的。”
張曉楓則指出，投資成本不單只是考慮工程本身的造價，還要考慮到如果發生大停電，會造成大量損失。如果有了聯網，因大停電造成的損失可以減少，這同樣是成本分析計算時需要考慮的問題。“如果通過聯網可以減少更多的損失，那麼聯網就是值得做的。”
增加微網建設，提高民生應急保障
未來如何更好地解決極端情況下電力系統的難題，多位專家均表示，增加微網建設是一個發展的方向。
在這次得州危機中，如果有一個區域，可以保障加油站，水廠，醫院等關係民生的用戶正常運行，那就像是沙漠中的一片綠洲，可以提供應急保障。這樣帶來的應急體係等價值遠遠超過只是減少一次停電，所以應該將這些效果定義為間接的價值效益。”張旒璽說：“建立微網本身的成本高，但是如果考慮了這些間接價值的話，也可能是一個值得投資的方向。”
張旒璽表示，發展新能源是未來的趨勢。而在越來越多的新能源互聯電網後，需要對現有電網進行升級。”現在電網大部分都是作單向考慮，當新能源接入時，有可能需要進行雙向考慮。等等說，一個變電站交替是在輸電，有可能在晚上用電量下降的時候，是往電網送電的。”在這種情況下，電網很多重新需要重新設計。
張旒璽指出，電網首先需要一個雙好的“眼睛”，獲取各種的實時監控數據；其次是對準“神經系統”的實時通信設施，光纖，5G等；然後需要一個可靠的新能源管理系統，接收數據後在加速的時間裡做出判斷，甚至在事情還沒有發生的時候就做出預判。
本次輪流停電仍造成了不同區域居民用電不平衡，卞建華認為，在緊急情況下把電分配到需求最大的地區是得州電網需要改進的方向。卞建華說，電網需要做的是加強監測信號和控制中心的聯繫，在輪流停電時釋放相應的需求信號，可以對不需要用電的地方實施停電，把電保持供給需要用電的地方。
另外卞，加強電力市場的監管也是得州正在考慮的問題。據卞建華分析，得州遇到這種極端情況相對相對，目前缺乏足夠的法律依據讓承受高電價的公司向發電公司或者天然氣管道公司預算。
目前，得州能源電力主要由PUCT和得州鐵路委員會（簡稱RRC）監管，其他類似加州能源委員會和加州公共事業委員會的關係。機構合併，盔甲更好地協調管理，制定更完善的市場規則。
（以上內容僅代表嘉賓個人觀點，不代表其所在機構）
此轉自微信公眾號：南方能源觀察