3060能源竞争〡美国停电电价飙升的思考：风光新能源并不能完全取代化石能源

就在最近几天，媒体热爆美国多地冬季风暴停电的新闻。大家都知道，美国是全世界最先进的国家，但是就发生了停电死人的意外新闻。据美国有线电视新闻网报道，2021年1月份以来连日侵袭全美多州的冬季风暴目前已经造成了至少33人死亡，数百万家庭和商户持续停电，德州电价疯狂飙升。得州批发电价一度突破了1万美元/兆瓦时，相当于每千瓦时超过10美元，相当于65元人民币一度电，与平日电价相比增长近200倍。

无独有偶，此前，2019年7月、2020年8月，美国纽约曼哈顿和加州分别出现过大规模停电。究竟是什么原因导致美国多地频频出现停电现象呢？

美国停电电价飙升：电网和电源结构的问题突出

停电的原因很多，根据行业分析，主要原因有三个，其中两个是电网问题，一个是当地电网设施老旧，当下美国70%的输电线路和变压器运行年限超过25年，60%的断路器运行年限超过30年，陈旧的电网设施面临保障供电可靠性的巨大挑战。另外一个是美国电力产业结构非常复杂，美国全国有电力企业3000多家，包括私营企业、联邦公营、市政公司、电力合作社等多种形式。电网系统中各环节主体相对分散的模式，导致电力公司之间的调度难度非常大，一旦出现紧急事故，他们之间互相支援的能力很有限。

而另外一个原因在于：近年来天然气、风电、太阳能等新能源发电逐渐成为美国电力来源的主力军。根据美国电力数据统计，在过去十年中，得州的风力发电逐渐成为该州的第二大发电源，此次极寒天气导致得克萨斯州约一半的风力涡轮机容量被“冻结”。

新能源也有走麦城的时候

专家的解释我个人认为是有一定的科学依据的，风光新能源在极端气候条件下，这次美国的冰冻气候，给风光新能源比例极高的电源结构就带来了巨大的挑战。在正常情况下啊，确实化石能源的电源会给碳排放增加负担，但是我们也必须要考虑极端情况，比如冰冻，无风无光，这种情况怎么办。德州电源结构受制于外部气候，加州大停电的根本原因就是加州计划实现100%可再生能源供给的发展路径过于激进，使得加州独立系统运营商没有充足的灵活装机容量应对小概率事件。由此得州大停电，再次引发对于快速废弃传统能源设施，向绿色能源激进转型的争议。

化石能源依然是未来电源结构中很重要的组成部分

新能源的优势很明显，在电源生产过程中没有二次污染，也没有碳排放，是典型的绿色能源，而且是可再生能源。但是，新能源也有她的致命不足，比如离散型，不确定性，功率释放的不稳定性，更重要的是极端天气造成的无法出力，类似美国德州的极端冰冻天气。

3060我们对新能源提出了更高的要求，目的在于提供更大比例的无碳排放的绿色能源，风电和太阳能，但是大家把新能源的功能无限放大，以至于无所不能，实际上电源结构的构成中，需要把化石能源，核能以及新能源等能源的优劣势进行优势互补，我们不能简单的把新能源的碳减排功能无限放大，忽略了新能源在能源结构中离散型和不问题性的不足，在极端天气下会给能源结构造成巨大伤害。

显然，德州的电力事故给大家上了一课：新能源并不是3060的灵丹妙药，我们还需要对电力安全进行评估，制定合理的电源结构规划，同时根据新能源的生产外在影响条件进行合理设计，在碳减排和能源安全中需要找到一个平衡点，以确保能源的稳定供应，这一点，德国的做法非常值得借鉴。尽管德国的新能源比例很高，但是仍然靠尽快法国和瑞典的核电作为主力电源，有意思的是德国的新能源电力过剩则向欧洲其他国家供应，就是在这样的情况下，德国并保留了一部分的燃气发电作为储能装置，以保证德国的电力供应。不难看出，化石能源在欧洲的能源供应体系中一直保留重要位置。

化石能源仍然是能源供应中的主力电源之一

近期很多人提出了，为了实现3060目标，关闭火电，全部采用水电和新能源等可再生能源，应该说提出这些观点的人士出发点非常正确，但是他们忽略了电力供应与生产的特性，电力不属于可以大量存储的商品，基本上是需要在线生产和在线消费的特殊商品，无论是水电，还是风光新能源，都不具备这个特点，尽管水电有些电站有库容能做大部分随性发电，但比例很低，风光如果不配套一定比例的储能装置，基本无法做到随发随用。而化石能源，无论是煤电，还是燃气发电，燃油发电，如果做到了排放达标，其优势非常明显，随发随用，无需额外的调峰调频。从这个角度出发，化石能源电力短期内无法脱离电源结构，依旧是主力电源之一。

未来部分拟退出火电或可作为储能电源装置之一

基于火电的发电特性，随着新能源装机比例日趋增加的形势下，储能的问题是不是可以考虑由部分火电来承担呢？根据国家碳排放的减排计划，将大批量退出部分火电，而退出的这部分火电实际并未达到设计使用寿命，强行退出的代价太大，一方面资产的流失，一方面收益的损失，如果我们把一部分的尚未到设计使用寿命的火电机组进行改造，达到洁净排放标准，替代现在着急的储能项目功能，这样既解决了储能的额外投资，又解决了火电退出的资产流失，还能实现部分收益，更重要的是保证了 电网的安全。

电力安全是电源生产的首要因素，而电源结构就决定了新能源在规划中必须客观冷静设计，美国德州的教训我们需要深刻思考，同时也告诉我们，新能源电力和火电同生共存是未来的必然，但结构比例的科学设计则需要我们电力人进行深入研究。

观点有些标新立异，但是值得大家思考，但是如何把这笔账算清，需要我们火电企业坐下来好好计算一下。