電價飆升300倍，半個月電費達10萬元，美國總統(tǒng)宣布德克薩斯州已進入”重大災難狀態(tài)“！光伏儲能系統(tǒng)以及電動汽車為幫助部分用戶度過此次危機發(fā)揮了重要支撐作用。
美國白宮批準得州進入“重大災難狀態(tài)”
據(jù)央視財經報道，當?shù)貢r間2月20日，美國白宮發(fā)布聲明，美國總統(tǒng)拜登已批準得克薩斯州進入“重大災難狀態(tài)”。
美國白宮辦公室的聲明提到，目前的援助包括搭建臨時房屋及提供房屋維修的款項、彌補未投保建筑損失的低成本貸款及其他幫助個人和企業(yè)主恢復生產生活等內容。
冬季風暴已在得州肆虐多天，據(jù)當?shù)孛襟w報道，當?shù)貢r間20日及未來幾天，得州的氣溫將逐漸回升。不過目前，得州地區(qū)依然有超過1510萬人沒有供水，許多人家中水管凍裂。水管被凍不僅僅影響居民的日常生活，還影響到了消防工作的進行。
據(jù)美國廣播公司20日報道，得克薩斯州基林市的一家酒店當?shù)貢r間19日晚起火。當?shù)叵啦块T表示，由于水管結冰，酒店自動噴水滅火系統(tǒng)失靈，消防員趕到后的滅火工作也受阻。
美國有線電視新聞網報道稱，截至當?shù)貢r間20日上午，得州仍有約8.5萬戶居民斷電。 而另一些居民家中雖然正常供電，卻面臨“天價電費”。據(jù)報道，得州居民泰·威廉姆斯表示，他的住房、客房和辦公室的用電費用一般都是每月660美元，而這次卻被要求支付1.7萬美元（約合人民幣10.9萬元），這還只是2月上半月的費用。在暴風雪極端天氣影響下，能源使用量飆升推高了批發(fā)電價，部分電力公司的電費市價比平日價格高出300倍左右，多個家庭被電力公司告知電費賬單已“快要爆表”。
特斯拉光伏儲能電動汽車成為支撐
有時候，睜開眼睛需要危機。北極星儲能網獲悉，德州的特斯拉用戶已利用各種社交媒體平臺分享他們如何利用家里的光伏儲能及電動汽車拯救家人，他們的能源產品正在幫助人們應對停電能源危機和支持生存。
報道顯示，特斯拉能源持有者一直在分享其光伏系統(tǒng)和家用儲能系統(tǒng)有關的信息。盡管冬季天氣寒冷，光伏及儲能系統(tǒng)仍然能夠在白天捕獲能量并將其存儲數(shù)小時的時間。
特斯拉用戶Michelle4Texla在社交平臺表示，兩天內她所在地區(qū)的電力已經被切斷六次。然而，由于安裝了Powerwall電池儲能系統(tǒng)，她自己的房子從來沒有斷電。她還強調特斯拉太陽能屋頂盡管被冰雪覆蓋，但仍能發(fā)電。
@dayyanl發(fā)布了一段短視頻顯示了停電情況，他說，特斯拉儲能系統(tǒng)Powerwalls正在“拯救世界”。另外有些人評論回復正在考慮購買家用電池儲能系統(tǒng)。暴風雪天氣刺激了家用電池組的需求，但最流行的特斯拉和LG儲能系統(tǒng)的銷售目前已經受到限制，特斯拉目前在努力增加Powerwall的產量。
由于極寒天氣，得克薩斯州的人們處于停電和水污染的危險之中。當?shù)卣嵝衙癖娮詠硭锜_后飲用，但他們的房屋非常寒冷，且沒有燒水的能力，有些甚至根本沒有水。
2019年，特斯拉發(fā)布了一種“露營模式”設置，允許司機在停車期間使用汽車的氣候控制系統(tǒng)。據(jù)悉，“露營模式”可以持續(xù)超過24小時，而不會完全耗盡電池。此次德州許多人沒有溫暖的地方睡覺，但一些特斯拉車主選擇在他們的電動汽車里取暖過夜。
為此，搬到德克薩斯州的特斯拉首席執(zhí)行官（CEO）埃隆·馬斯克抨擊該州的電網運營商德州電力可靠性委員會（ERCOT）不靠譜，他稱該州的電網運營商ERCOT不配獲得“R”，即“responsible”（可靠性）的縮寫。
中美分析“災難”原因
面對肆虐多日的冬季風暴，被稱為美國“能源心臟”的得克薩斯州卻遭遇了“能源危機”。危機之下，得州政府因應對緩慢低效而飽受詬病。美國輿論指出，得州此次糟糕表現(xiàn)，正是因為美國各級政府面對災害毫無準備而引起的。
《華盛頓郵報》刊文表示，此次得克薩斯州遭遇“能源危機”，其實早在多年前就有人向州政府提出過“升級電網應對嚴寒天氣”的建議，然而得州政府并沒有聽取意見并付諸行動。
文章表示，得州的糟糕表現(xiàn)正是美國政府面對災難應對不力的最新例證，這一問題在之前多次暴露，已成為長期困擾美國政府的頑疾。2005年“卡特里娜”颶風來襲時，美國政府就是準備不足，應對不力，造成巨大生命財產損失。
據(jù)北極星儲能網了解，有國外媒體指出，盡管得克薩斯州是主要的石油和天然氣生產區(qū)，但到2020年其風力發(fā)電量仍占其總發(fā)電量的23％。然而今年冬季創(chuàng)紀錄的降雪和嚴寒的冰凍天氣影響西得克薩斯州的風力發(fā)電機組之后，周一（當?shù)?月15日）約有一半的發(fā)電設備停止供電。嚴重的凍結也中斷了天然氣的流動，天然氣供應了該州近一半的電力，使得得克薩斯州開始轉向燃燒木炭以獲取熱量。
美國有部分人認為，如果當初保留了燃煤電廠，他們可能現(xiàn)在不會處于如此糟糕的境地。也有觀點認為是太依靠太陽能和風能等間歇性能源降低了美國電網的可靠性，并導致更多的電力中斷。
北極星儲能網獲悉，得克薩斯州通過實施太陽能和風電補貼政策，自2015年以來已增加了超過20GW的間歇資源。在過去的十年中，僅聯(lián)邦補貼就有超過800億美元用于風能和太陽能補貼。得克薩斯州每年還平均向州政府收取15億美元的可再生能源補貼。太陽能公司獲得每單位發(fā)電量的補貼是化石燃料的75倍多，風能則是17倍。
有評論指出，所有這些現(xiàn)金并沒有實質性地改變能源格局。風能和太陽能仍然僅占全國能源的4％。補貼將啟動可再生能源技術的承諾在40多年后仍未兌現(xiàn)。
盡管許多風力渦輪機確實凍結了，并且周一晚上總風力發(fā)電量占裝機容量的2％，但停電開始時的整體風力發(fā)電量與當?shù)仉娏Σ块T預測相符。所以真正的原因可能并不只是被凍住的風機。
與其他州不同，得克薩斯州運營自己的電網，稱為得克薩斯互連網。除阿拉斯加和夏威夷外的全美本土48州共有三個電網：東部電網、西部電網和得州電網。東部互連線和西部互連線為48州的其余地區(qū)提供服務，但大風暴已使該地區(qū)的需求增加。
業(yè)內人士分析稱，雖然直接誘因是極端天氣，但美國電力設施老舊以及整體的電力系統(tǒng)運行機制不足也難辭其咎。
據(jù)國家電網報，全球能源互聯(lián)網發(fā)展合作組織北美辦公室相關專家王乾坤：美國近年來的頻繁停電，雖然直接誘因是極端天氣，但其電力設施老舊以及整體的電力系統(tǒng)運行機制不足難辭其咎。
第一，電網設施老舊。
“美國的工業(yè)化進程比我國早幾十年，因此美國很多的電力設施都是幾十年前修建的，有的服役甚至超過百年。隨著城市的發(fā)展，居民用電負荷不斷升上，加之極端天氣頻發(fā)，這些都對老舊的電力設備形成了挑戰(zhàn)。”
根據(jù)美國能源部（DOE）的統(tǒng)計顯示，當下美國70%的輸電線路和變壓器運行年限超過 25 年，60%的斷路器運行年限超過30年，陳舊的電網設施面臨保障供電可靠性的巨大挑戰(zhàn)。
第二，電力系統(tǒng)的靈活調節(jié)能力不足。
從近年來美國電力結構的變化趨勢來看，煤電的發(fā)電量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，天然氣、風電、太陽能等新能源發(fā)電逐漸成為美國電力來源的主力軍。2018年，美國天然氣凈發(fā)電量為1.47萬億千瓦時，同比增長13.1%，占同期美國凈發(fā)電量的35.1%，超過煤電位列首位。
在過去十年中，得州的風力發(fā)電逐漸成為該州的第二大發(fā)電源。2020年，供應給該州電網的能源中有23%是來自風力發(fā)電。
隨著低碳環(huán)保逐漸的“政治正確化”，加之利潤空間受到廉價天然氣和可再生能源的擠壓，得州當?shù)氐娜济弘姀S相繼被關閉。
然而，此次極寒天氣導致得克薩斯州約一半的風力渦輪機容量（2.5萬兆瓦）被“凍結”。風電出力顯然出現(xiàn)了問題。
其實，電力儲備不足、靈活性電源的缺失所導致的用電緊缺，并不是第一次出現(xiàn)在美國。
去年加州大停電的根本原因就是加州計劃實現(xiàn)100%可再生能源供給的發(fā)展路徑過于激進，使得加州獨立系統(tǒng)運營商（ CAISO ）沒有充足的靈活裝機容量應對小概率事件。
此次得州大停電，再次引發(fā)對于快速廢棄傳統(tǒng)能源設施，向綠色能源激進轉型的爭議。據(jù)了解，風能約給德州帶來25吉瓦的電力供應，在天氣配合的時候甚至可以解決全州60%的供電尋求。但是，進入冬季，隨著氣候的變化，風能發(fā)電能力只有最強季節(jié)的19%至43%。
第三，電力產業(yè)結構復雜，電力市場缺乏整體性和前瞻考慮。
美國的電力產業(yè)結構非常復雜，尤其是產權結構可謂“支離破碎”。
美國全國有電力企業(yè)3000多家，按所有制劃分，包括私營企業(yè)、聯(lián)邦公營、市政公司、電力合作社等多種形式。其中私營企業(yè)300余家，服務用戶占比72.6%，售電量占比72%，收入占比73.5%；聯(lián)邦公營電力公司包括田納西流域管理局等6家企業(yè)，服務用戶約4萬人，售電量占比1.2%，收入占比0.5%。市政公營電力公司和農電合作社規(guī)模小、數(shù)量多，分別約1900家和1000余家，用戶數(shù)占比27%，售電量占比26.3%，收入占比26%。
從業(yè)務劃分來看，電力企業(yè)包括發(fā)電商、輸電公司、配電公司和零售商。私營企業(yè)涉及發(fā)輸配售各個業(yè)務環(huán)節(jié)，聯(lián)邦和州屬企業(yè)一般從事發(fā)電和輸電業(yè)務，市政公營和農電合作社一般為配電和零售業(yè)務，有些也涉及少量發(fā)電業(yè)務。
“這種電網系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)主體相對分散的模式，導致電力公司之間的調度難度非常大，一旦出現(xiàn)緊急事故，他們之間互相支援的能力很有限?！蓖跚ふf，“此外，輸電網項目相較于其他投資項目，具有回報率低，建設周期長等特點，因而缺乏投資吸引力。這些私有化的電力公司在考慮對電網設施的投資、維護時往往不會做長久的打算，經濟回報率是他們首要考慮的問題。也就是說，他們寧可接受這些電力事故，也不愿意因為這種小概率的極端天氣事件而在電網建設上做過多的投資?！?
未來，發(fā)電機組面臨極端天氣被“凍結”的概率事件也許會越來越多，王乾坤表示，把停電原因“甩鍋”給任何一種發(fā)電技術都沒有意義，畢竟極端條件下誰都扛不住。
在全球氣候變化的大背景下，極端天氣在各國輪番“上演”，能源電力系統(tǒng)該如何應對這一問題是未來各國需要直面的問題。
