美國(guó)得州極寒大斷電：真相與思考

鄭曉青

得克薩斯州位于美國(guó)南方，系全美第二大州，亞熱帶氣候，面積約70萬(wàn)平方公里，是?？松梨诘仁吞烊粴饩揞^所在地，石化產(chǎn)量約占到美國(guó)總產(chǎn)能三分之一以上。作為美國(guó)溫室氣體排放量最大的州，除石化能源外，得州的農(nóng)業(yè)、電子、航天、生物醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)也很發(fā)達(dá)，妥妥的“富可敵國(guó)”。但就是這樣一個(gè)能源和經(jīng)濟(jì)強(qiáng)州，卻在今年2月遭遇極端寒潮天氣，引發(fā)大范圍斷電和停水停氣，導(dǎo)致數(shù)十人直接或間接死亡，數(shù)百萬(wàn)民眾生活陷入混亂，次生損失巨大。

災(zāi)難是怎樣發(fā)生的

2月中旬，幾場(chǎng)橫掃北美的冬季風(fēng)暴罕見(jiàn)地直抵美國(guó)腹地，整個(gè)得州氣溫驟降，達(dá)拉斯、奧斯汀、圣安東尼奧等地一度比屬副北極氣候的阿拉斯加州最大城市安克雷奇還要冷。2月16日，達(dá)拉斯—沃思堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)錄得-19°C的氣溫，創(chuàng)下得州北部72年來(lái)最低紀(jì)錄。

面對(duì)嚴(yán)寒，得州人措手不及，各式各樣的電暖設(shè)備紛紛被啟用，全州電網(wǎng)負(fù)荷急劇飆升，2月14日達(dá)到69150 兆瓦，比以往最高紀(jì)錄多了3200兆瓦。與此相應(yīng)，電力設(shè)施狀況百出。得州本是美國(guó)清潔能源大州，2019年全州天然氣發(fā)電占比為53.5%，煤電為19%，風(fēng)電為17.3%，核電為8.6%，其余為光伏、水電及生物質(zhì)能發(fā)電等。然而，全得州的電力設(shè)施——包括電源點(diǎn)和輸變電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，并未充分考慮極寒天氣，再加上大量電力設(shè)備老化（70%設(shè)備投運(yùn)超過(guò)25年），無(wú)法憑一己之力有效應(yīng)對(duì)此次寒潮，于是發(fā)生了“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”：大量風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于低溫凍結(jié)停轉(zhuǎn)，眾多燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組由于管路凍結(jié)及其他設(shè)備故障停機(jī)，電力中斷又導(dǎo)致增壓輸送管道天然氣的壓縮機(jī)停擺，更多的燃?xì)怆娬疽蛉狈θ剂隙荒馨l(fā)電。而作為人類(lèi)最可靠的燃煤電廠在當(dāng)?shù)乇壤^(guò)低，未能及時(shí)發(fā)揮替代作用。此外，部分輸電線路由于冰雪堆積而損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，此次危機(jī)中，得州有3000多萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組退出發(fā)電，它們承擔(dān)著全州電力總需求的半數(shù)負(fù)荷。

2月15日凌晨起，得州電力可靠性委員會(huì)（ERCOT）實(shí)施按區(qū)輪流斷電，以防電網(wǎng)崩潰。按計(jì)劃，各區(qū)停電時(shí)間應(yīng)在15至45分鐘，但現(xiàn)實(shí)中不少人經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)三天的停電，高峰期約400萬(wàn)得州百姓被困于黑暗和寒冷之中。值得一提的是，在此次輪流斷電過(guò)程中，低收入及少數(shù)族裔居住區(qū)似乎比高收入?yún)^(qū)經(jīng)歷了更長(zhǎng)時(shí)間的斷電。

2021 年2 月19 日，在美國(guó)得克薩斯州的奧斯汀，暴風(fēng)雪造成電力、供水中斷多日，民眾在啤酒廠外排長(zhǎng)隊(duì)領(lǐng)取飲用水。供

電網(wǎng)的孤立性也使得州無(wú)法通過(guò)接收周邊地區(qū)電力來(lái)應(yīng)對(duì)極端狀況。美國(guó)本土有三個(gè)主要的電網(wǎng)系統(tǒng)：一個(gè)覆蓋落基山脈以東的所有地區(qū)，一個(gè)覆蓋落基山脈以西的所有地區(qū)，第三個(gè)覆蓋得州。前兩個(gè)系統(tǒng)是由多個(gè)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和幾十個(gè)較小的網(wǎng)絡(luò)組成的，必要時(shí)可跨州調(diào)配。出于復(fù)雜的歷史原因和商業(yè)考量，得州電網(wǎng)與全美其他地區(qū)實(shí)質(zhì)性隔離，這固然有助于提高電力運(yùn)營(yíng)及發(fā)展的自主權(quán)和管理效率，建立區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)性的電力批發(fā)市場(chǎng)，并為可再生能源投資提供友好環(huán)境，但卻在此次寒潮面前弊端盡顯。得州無(wú)法從巨大的東部和西部電網(wǎng)中借用電能，加之有限且昂貴的備用容量和完全市場(chǎng)化的運(yùn)作方式，此次危機(jī)期間得州的電力批發(fā)價(jià)格一度達(dá)到令人咋舌的9000美元/兆瓦時(shí)（約合每度58.5元人民幣），而平時(shí)價(jià)格為50美元/兆瓦時(shí)（約合每度0.33元人民幣）。

由于地處南方，得州的住房及供水管路沒(méi)有充分的保溫能力，氣溫驟降后水管冰凍或爆裂，全州約1200萬(wàn)人用水受到影響，20萬(wàn)人完全斷水。截至2月18日，奧斯汀市由于爆管流失了約3.25億加侖的水。極端天氣還帶來(lái)了其他混亂，包括食品短缺、消防基礎(chǔ)設(shè)施受損、一氧化碳中毒、新冠病毒應(yīng)對(duì)受阻、化工品泄露引發(fā)環(huán)境污染，等等。2月19日，美國(guó)總統(tǒng)拜登批準(zhǔn)得州進(jìn)入“重大災(zāi)難緊急狀態(tài)”。經(jīng)濟(jì)學(xué)家預(yù)估，此次事件將成為得州歷史上損失最大的氣候事件，程度超過(guò)2017年的“哈維”颶風(fēng)。

對(duì)中國(guó)的啟示

得州這次嚴(yán)重事件值得我們認(rèn)真思考，并從中獲得啟示。

首先是關(guān)于氣候變化和清潔能源。這些年來(lái)，全球氣候變暖頻頻以寒流等極端天氣體現(xiàn)，人類(lèi)的正常生產(chǎn)生活面臨巨大挑戰(zhàn)，推行清潔能源則是應(yīng)對(duì)氣候變化的關(guān)鍵舉措。特朗普當(dāng)政期間，挑戰(zhàn)國(guó)際社會(huì)共識(shí)，取消奧巴馬政府的清潔能源計(jì)劃，事實(shí)上加大了在美國(guó)推行可再生能源的阻力。此次得州大斷電給一些共和黨政客攻擊新能源以口實(shí)。《華爾街日?qǐng)?bào)》刊文指出，事件“彰顯減少天然氣和煤炭能源的愚蠢”。

2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和是中國(guó)政府向世界做出的莊嚴(yán)承諾，大力發(fā)展風(fēng)電、光伏等非化石能源是既定國(guó)策。我們有必要在可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)火力發(fā)電的進(jìn)程中穩(wěn)扎穩(wěn)打，適度保留一定比例高效超低排放骨干燃煤電廠，并注重儲(chǔ)能和調(diào)峰技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，最大限度地在實(shí)施碳減排進(jìn)程中保證我國(guó)電力供應(yīng)在各種極端氣象條件下的絕對(duì)安全。

其次是關(guān)于電網(wǎng)發(fā)展方向的選擇。中美兩國(guó)的電網(wǎng)發(fā)展方向有所不同。在美國(guó)私有經(jīng)濟(jì)體制之下，年代久遠(yuǎn)自然演進(jìn)的電網(wǎng)產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)支離破碎，分散掌握在500多家公司和組織手中。加之美國(guó)憲法對(duì)私有財(cái)產(chǎn)權(quán)的高度保護(hù)，各電網(wǎng)公司的經(jīng)營(yíng)很難有國(guó)家層面的統(tǒng)籌考慮，新建輸變電工程更是由于投資回報(bào)率低及繁復(fù)的評(píng)價(jià)、監(jiān)管、審批及選址問(wèn)題，常耗費(fèi)十余年而無(wú)果。因此在現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展方向上，美國(guó)選擇的是更為輕靈、注重現(xiàn)代通信、計(jì)算機(jī)、傳感測(cè)量及控制技術(shù)融合的智能電網(wǎng)，投資主要集中在配用電側(cè)。

中國(guó)的情況則完全不同，電力行業(yè)尤其是電網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)由國(guó)企強(qiáng)力主導(dǎo)，全國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)可以在頂層設(shè)計(jì)下高效統(tǒng)籌推進(jìn)。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)逐步完成戰(zhàn)略升級(jí)，明確了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略，即，建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國(guó)際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。經(jīng)過(guò)數(shù)十年努力，中國(guó)已投運(yùn)的特高壓線路有十余條，將國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)連成“一張網(wǎng)”。

此次得州停電事件充分顯示，電網(wǎng)僅有“智能”而不“堅(jiān)強(qiáng)”是不夠的。中國(guó)的電網(wǎng)已發(fā)展成為世界安全運(yùn)行水平和可靠性最高的電網(wǎng)之一。我們有充分理由相信，中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)且智能的“全國(guó)一張網(wǎng)”可以從容應(yīng)對(duì)各種極端天氣情況，得州的亂象不會(huì)在中國(guó)上演。

目前，得州寒潮已過(guò)，人們的生活逐步恢復(fù)正常?；仡櫞舜问录诟鞣N明確導(dǎo)致危機(jī)發(fā)生的技術(shù)層面的合力之外，有些聲音顯得特別刺耳，比如科羅拉多市長(zhǎng)博伊德所稱(chēng)的“政府沒(méi)有責(zé)任提供幫助……電力供應(yīng)商不欠你們，強(qiáng)者才能生存”。 這種冷酷的聲音以及得州一些政客、富豪在民眾受苦受難之時(shí)赴墨西哥海濱度假勝地“避寒”的無(wú)情之舉不加掩飾地揭示了資本主義制度的弊端。通過(guò)此次事件，我們更加清楚地認(rèn)識(shí)到，電力如全由資本控制，必定是以追逐利潤(rùn)而不是服務(wù)民生為目的。而從更廣義角度講，中國(guó)特色社會(huì)主義制度使我們可以遵循以人為本的基本理念，迅速調(diào)動(dòng)全社會(huì)資源有效抗擊重大自然災(zāi)害，確保百姓生活無(wú)虞。堅(jiān)持道路自信和制度自信，才應(yīng)是此次得州災(zāi)害帶給中國(guó)的最大啟示。

（作者為國(guó)能中電能源集團(tuán)董事、高級(jí)副總裁）