中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:2025年6月下旬,一場(chǎng)罕見(jiàn)的極端高溫天氣席卷美國(guó)東部。從紐約到新英格蘭地區(qū),多個(gè)州的氣溫創(chuàng)下紀(jì)錄新高,受影響人數(shù)超過(guò)一億。高溫天氣直接導(dǎo)致用電需求飆升,電力供應(yīng)隨之緊張,多地因此全面啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。這一輪熱浪不僅考驗(yàn)著美國(guó)電網(wǎng)的承載能力,也再次引發(fā)業(yè)內(nèi)對(duì)電力系統(tǒng)資源充足性的擔(dān)憂。
美國(guó)國(guó)家氣象局的數(shù)據(jù)顯示,6月24日,紐約的氣溫超過(guò)37.2攝氏度,是2012年以來(lái)的最高值,新澤西州紐瓦克的氣溫高達(dá)39.4攝氏度,費(fèi)城的氣溫也接近38攝氏度。這輪熱浪是美國(guó)今年首次出現(xiàn)的大范圍、高強(qiáng)度極端高溫事件,覆蓋范圍從緬因?yàn)骋恢毖由熘聊鞲鐬?,多個(gè)地區(qū)的酷熱指數(shù)(heat index)突破了三位數(shù)??釤嶂笖?shù)反映了在高溫高濕的環(huán)境下,人體的?體感溫度,當(dāng)酷熱指數(shù)超過(guò)103華氏度(39.4攝氏度)就屬于危險(xiǎn)級(jí)別。在此溫度下,熱射病即重癥中暑的發(fā)生率也會(huì)同步上升,熱射病的病死率可高達(dá)80%。
氣象專家認(rèn)為,本輪熱浪的成因主要是東部上空持續(xù)滯留的高壓系統(tǒng)。這一系統(tǒng)導(dǎo)致該地區(qū)晴朗少云,強(qiáng)烈的日照與高濕度相互疊加,既加劇了體感熱度,也增加了用電壓力。
高溫直接推動(dòng)用電需求激增,多個(gè)區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商被迫進(jìn)入不同等級(jí)的能源應(yīng)急狀態(tài)。
PJM是美國(guó)最大的區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商,覆蓋13個(gè)州及哥倫比亞特區(qū)。6月24日,該系統(tǒng)的用電峰值負(fù)荷達(dá)到約161吉瓦,超出今夏預(yù)估峰值(154吉瓦)近5%,創(chuàng)下2011年以來(lái)的新高。面對(duì)巨大的負(fù)荷壓力,PJM先后發(fā)布最高發(fā)電警報(bào)和負(fù)荷管理警報(bào),要求所有可用發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行,并準(zhǔn)備調(diào)動(dòng)包括需求響應(yīng)在內(nèi)的所有可調(diào)節(jié)資源。不過(guò),由于火電裝機(jī)自去年以來(lái)凈減少800兆瓦,部分區(qū)域已出現(xiàn)調(diào)峰資源不足的問(wèn)題。
中部大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)的負(fù)荷在6月23日達(dá)到119吉瓦。雖然這一數(shù)值低于2011年創(chuàng)下的127吉瓦歷史峰值,但也已處于極限狀態(tài)。運(yùn)營(yíng)商隨即啟動(dòng)緊急命令,調(diào)用全部備用資源以應(yīng)對(duì)持續(xù)的高溫天氣。
新英格蘭獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(ISO New England,ISO-NE)面臨的情況同樣嚴(yán)峻。6月25日,該區(qū)域先進(jìn)入電力警戒狀態(tài),隨后宣布進(jìn)入“能源緊急警報(bào)一級(jí)”(EEA-1)。當(dāng)晚,電力負(fù)荷達(dá)到26024兆瓦,為2013年以來(lái)最高。由于部分機(jī)組突發(fā)停運(yùn),系統(tǒng)只能依賴調(diào)動(dòng)包括需求響應(yīng)在內(nèi)的資源來(lái)維持平衡。盡管上午并網(wǎng)光伏出力達(dá)到800兆瓦,但到了晚間用電高峰期,這一數(shù)值已降至約350兆瓦,進(jìn)一步加劇了電力供應(yīng)壓力。
極端天氣只是引發(fā)電力緊張的直接誘因,其背后還有多重結(jié)構(gòu)性因素共同作用。
首先是可調(diào)度發(fā)電資源的減少。過(guò)去幾年,美國(guó)部分地區(qū)陸續(xù)關(guān)閉了老舊的燃煤與天然氣發(fā)電機(jī)組,新能源替代工程雖在推進(jìn),但儲(chǔ)能設(shè)施尚不能提供必要的負(fù)荷支撐能力。如PJM區(qū)域近年來(lái)新增了不少光伏裝機(jī),卻因缺乏足夠的儲(chǔ)能設(shè)施,難以填補(bǔ)傍晚高峰期的負(fù)荷空缺。
其次,美國(guó)電力需求側(cè)的結(jié)構(gòu)變化也十分明顯。北美電力可靠性公司(NERC)的最新報(bào)告顯示,數(shù)據(jù)中心、人工智能、高性能計(jì)算等領(lǐng)域的用電負(fù)荷正快速增長(zhǎng),這將在未來(lái)數(shù)年內(nèi)持續(xù)推高夏季和冬季的尖峰電力需求。
此外,環(huán)境許可與政策限制也成為制約因素。2024年4月25日,美國(guó)環(huán)保署(EPA)發(fā)布針對(duì)化石燃料電廠碳排放限制的最終規(guī)則,要求美國(guó)的高排放電廠通過(guò)高效運(yùn)營(yíng)、碳捕獲和封存(CCS)、燃煤天然氣雙燃料機(jī)組以及天然氣發(fā)電機(jī)組混燃綠氫等方式來(lái)滿足溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)。其中,新建燃?xì)怆姀S設(shè)定溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷(基荷、中間負(fù)荷、低負(fù)荷)而定,包括高效設(shè)計(jì)、低排放燃料要求;基荷機(jī)組須在2032年1月1日前實(shí)現(xiàn)90%的碳捕集率。該標(biāo)準(zhǔn)還為現(xiàn)有燃煤電廠設(shè)定分級(jí)減排路徑,若預(yù)計(jì)運(yùn)營(yíng)超過(guò)2039年1月1日,須于2032年前通過(guò)碳捕集與封存(CCS)達(dá)到90%減排率;若計(jì)劃在2039年1月1日前退役,須于2030年前實(shí)現(xiàn)40%天然氣混燒。
2025年6月24日,美國(guó)能源部發(fā)布緊急命令,允許杜克能源公司位于北卡羅來(lái)納州的阿什維爾聯(lián)合循環(huán)電站突破排放限制,以維持560兆瓦機(jī)組的運(yùn)行。該命令依據(jù)《聯(lián)邦電力法》第202(c)條款,允許在極端情況下將電力保供置于環(huán)保指標(biāo)之上。
面對(duì)高溫帶來(lái)的壓力,美國(guó)聯(lián)邦與地方層面迅速采取行動(dòng)。PJM通過(guò)需求響應(yīng)機(jī)制削減了約4000兆瓦負(fù)荷,覆蓋中大西洋、東部區(qū)域等地。ISO-NE動(dòng)用了天然氣、燃油、核電等基荷電源,并通過(guò)約3000兆瓦的州外電力來(lái)維持系統(tǒng)穩(wěn)定。美國(guó)能源部也發(fā)布緊急命令,延長(zhǎng)部分原定退役機(jī)組的運(yùn)行期限(如密歇根州、賓夕法尼亞州的相關(guān)機(jī)組),并賦予發(fā)電廠臨時(shí)突破排放限制的權(quán)限。
聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)主席馬克?克里斯蒂表示,盡管本輪高溫尚未引發(fā)大規(guī)模停電,但多個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)已逼近臨界點(diǎn)。FERC強(qiáng)調(diào),資源充足性是目前美國(guó)電網(wǎng)面臨的核心問(wèn)題,美國(guó)必須擁有更多的可調(diào)度電力資源,并稱可能需要強(qiáng)制公用事業(yè)公司達(dá)到備用電力目標(biāo),以確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。




