《华尔街日报》：美国电网目前经受住了高温考验

德克萨斯州的电力供应长期处于脆弱状态。图片来源：CALLAGHAN O’HARE/REUTERS一场严酷的热浪正将美国部分地区的电力需求推至创纪录水平，但由于运气和新能源供应的共同作用，电网目前仍能维持运行。

去年夏天，随着全美两大电力市场的储备电力减少，德克萨斯州和加利福尼亚州的电网运营商勉强避免了轮流停电。在气温飙升之际，居民被要求减少用电。

自那以后，加州受益于异常多雨的冬春季节带来的水力发电量激增，以及大规模电池的建设，这些电池在太阳能发电量下降的傍晚时分放电。与此同时，德克萨斯州新增了大量太阳能发电场，在一天中最热的时段供电，并帮助抵消了一些燃煤和燃气发电厂意外的机械故障。

“电网似乎运行良好，这证明我们需要全年和各种天气条件下的所有资源，”联邦能源管理委员会前成员伯纳德·麦克纳米说。“不能因为今天某种资源表现良好，就认为它也会在明天表现同样出色。”

电网可能会在今年夏季剩余时间持续面临压力，因为高温预计将在美国许多地区持续或加剧，促使公用事业用户大量使用空调。

极端高温席卷了西部和南部的其他地区，凤凰城气温连续20多天飙升至110华氏度以上。为亚利桑那州大部分地区供电的公共服务公司（Arizona Public Service）在7月15日创下了8,191兆瓦的用电需求纪录。该公司向客户提供了节能建议以降低成本并保障电网可靠性。

得克萨斯州和加利福尼亚州历来在极端热浪期间最容易出现电力供应短缺，因为这两个州都因市场竞争（加州还受到促进可再生能源发展的州政策影响）经历了发电来源的快速转变。西部和南部大多数其他地区并未建立竞争性电力市场，监管机构通常允许公用事业公司建设远超需求的发电厂，并通过向用户收费收回建设成本。

加州的水力发电量比往年更加充足。图片来源：Justin Sullivan/Getty Images在放松管制的电力市场中，发电厂通常由竞相以最低成本售电的公司建设和运营。这些公司通过电厂发电获得收入，在大多数市场中还能因保持待命状态获得某种形式的额外报酬，以确保市场拥有充足资源。

过去几个夏季，加州多次出现电力供应危机，当时该州正用太阳能发电场（以及规模较小的风力发电场）取代可全天候发电的燃气电厂，而风光发电量会随时间与季节波动。2018年加州通过的一项法律要求该州在2045年前实现电网脱碳。

加利福尼亚州上一次经历轮流停电是在2020年8月，当时西部地区的热浪限制了该州从该地区其他地方进口电力的能力，而这是该州在需求时期历来不得不采取的措施。长期的干旱限制了水力发电的产出，随着太阳能发电的减少，寻找足够的电力来满足晚间需求变得更加困难。

然而，今年夏天，水力发电比往年更加充足，因为冬季补充了水库并创造了创纪录的积雪，这些积雪将在整个夏季融化。加州大学伯克利分校的能源经济学家塞弗林·博伦斯坦表示，如果在季节后期发生严重的西部范围热浪，额外的容量可能有助于减少对进口电力的需求。

“当这种情况发生时，问题是我们能获得多少进口电力？“博伦斯坦说。“不幸的是，能获得多少电力总是一个未知数。“截至本月，加利福尼亚州已经上线了约5600兆瓦的电池储能容量，而三年前仅为500兆瓦。这些电池在白天充电，主要在晚间放电。

根据运营该州电网的加州独立系统运营商的数据，一兆瓦的电力大约可以满足750户家庭的需求。

加州独立系统运营商的首席运营官马克·罗斯莱德表示，加州电网迄今为止避免了重大压力，部分原因是该州许多大城市所在的沿海地区并未出现极端高温。他说，如果出现类似去年9月席卷西部的热浪，即使供应更加充足，也可能带来挑战，当时曾紧急呼吁节约用电。

“我持谨慎乐观态度，但我们尚未进行全面测试，”罗斯莱德表示。“如果重现去年的情况，我们可能不得不动用部分应急或战略储备。”

负责运营该州电网的德州电力可靠性委员会上月曾要求居民自愿节电，但此后即便用电需求屡破纪录也未再发布类似通知。上周电网运营商录得82,592兆瓦的用电需求，创下历史新高。

自2021年2月一场反常的冬季风暴导致各类发电机组跳闸断电后，德州居民和立法者始终对电网状况忧心忡忡。当时用电需求险些超过可用供应，迫使ERCOT实施长达数日的轮流停电以维持平衡。数百人在严寒中丧生。

此后，ERCOT为避免电力短缺，频繁调用该州部分最老旧且成本最高的发电厂超常运行。运营商表示，这导致机组承压过载，机械故障概率上升。

根据数据追踪机构Grid Status显示，最近一周内传统电厂多次出现超过6,000兆瓦机组跳闸的情况，远超电网运营商往年此时约5,000兆瓦的预期值。

可再生能源发电弥补了这些缺口。今夏ERCOT系统运行的太阳能装机容量超过17,700兆瓦，较去年同期翻番。德州风电装机容量也达到37,700兆瓦，居全美各州之首。

德克萨斯州的风能和太阳能发电场合计占装机容量的近40%。长期以来作为该州主要电力来源的天然气占比约为42%。

“最关键的是有大量太阳能发电系统在高峰时段稳定运行，“斯多葛能源咨询公司总裁、《德克萨斯能源与电力通讯》作者道格·卢因表示，“在夏季热浪期间，我们有12或13吉瓦的电力像钟表一样精准运作。”

德克萨斯州的风电装机容量超过美国其他任何州。图片来源：乔·雷德尔/盖蒂图片社联系作者凯瑟琳·布伦特：[email protected]

本文刊登于2023年7月24日印刷版，标题为《美国电网在高温中保持稳定》。