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电价飙升300倍半月电费10万元,光伏储能电动汽车成重要支撑

作者:中国储能网新闻中心 来源:北极星储能网 发布时间:2021-02-21 浏览:次
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电价飙升300倍,半个月电费达10万元,美国总统宣布德克萨斯州已进入”重大灾难状态“!光伏储能系统以及电动汽车为帮助部分用户度过此次危机发挥了重要支撑作用。

美国白宫批准得州进入“重大灾难状态”

据央视财经报道,当地时间2月20日,美国白宫发布声明,美国总统拜登已批准得克萨斯州进入“重大灾难状态”。

美国白宫办公室的声明提到,目前的援助包括搭建临时房屋及提供房屋维修的款项、弥补未投保建筑损失的低成本贷款及其他帮助个人和企业主恢复生产生活等内容。

冬季风暴已在得州肆虐多天,据当地媒体报道,当地时间20日及未来几天,得州的气温将逐渐回升。不过目前,得州地区依然有超过1510万人没有供水,许多人家中水管冻裂。水管被冻不仅仅影响居民的日常生活,还影响到了消防工作的进行。

据美国广播公司20日报道,得克萨斯州基林市的一家酒店当地时间19日晚起火。当地消防部门表示,由于水管结冰,酒店自动喷水灭火系统失灵,消防员赶到后的灭火工作也受阻。

美国有线电视新闻网报道称,截至当地时间20日上午,得州仍有约8.5万户居民断电。 而另一些居民家中虽然正常供电,却面临“天价电费”。据报道,得州居民泰·威廉姆斯表示,他的住房、客房和办公室的用电费用一般都是每月660美元,而这次却被要求支付1.7万美元(约合人民币10.9万元),这还只是2月上半月的费用。在暴风雪极端天气影响下,能源使用量飙升推高了批发电价,部分电力公司的电费市价比平日价格高出300倍左右,多个家庭被电力公司告知电费账单已“快要爆表”。

特斯拉光伏储能电动汽车成为支撑

有时候,睁开眼睛需要危机。北极星储能网获悉,德州的特斯拉用户已利用各种社交媒体平台分享他们如何利用家里的光伏储能及电动汽车拯救家人,他们的能源产品正在帮助人们应对停电能源危机和支持生存。

报道显示,特斯拉能源持有者一直在分享其光伏系统和家用储能系统有关的信息。尽管冬季天气寒冷,光伏及储能系统仍然能够在白天捕获能量并将其存储数小时的时间。

特斯拉用户Michelle4Texla在社交平台表示,两天内她所在地区的电力已经被切断六次。然而,由于安装了Powerwall电池储能系统,她自己的房子从来没有断电。她还强调特斯拉太阳能屋顶尽管被冰雪覆盖,但仍能发电。

@dayyanl发布了一段短视频显示了停电情况,他说,特斯拉储能系统Powerwalls正在“拯救世界”。另外有些人评论回复正在考虑购买家用电池储能系统。暴风雪天气刺激了家用电池组的需求,但最流行的特斯拉和LG储能系统的销售目前已经受到限制,特斯拉目前在努力增加Powerwall的产量。

由于极寒天气,得克萨斯州的人们处于停电和水污染的危险之中。当地政府提醒民众自来水需烧开后饮用,但他们的房屋非常寒冷,且没有烧水的能力,有些甚至根本没有水。

2019年,特斯拉发布了一种“露营模式”设置,允许司机在停车期间使用汽车的气候控制系统。据悉,“露营模式”可以持续超过24小时,而不会完全耗尽电池。此次德州许多人没有温暖的地方睡觉,但一些特斯拉车主选择在他们的电动汽车里取暖过夜。

为此,搬到德克萨斯州的特斯拉首席执行官(CEO)埃隆·马斯克抨击该州的电网运营商德州电力可靠性委员会(ERCOT)不靠谱,他称该州的电网运营商ERCOT不配获得“R”,即“responsible”(可靠性)的缩写。

中美分析“灾难”原因

面对肆虐多日的冬季风暴,被称为美国“能源心脏”的得克萨斯州却遭遇了“能源危机”。危机之下,得州政府因应对缓慢低效而饱受诟病。美国舆论指出,得州此次糟糕表现,正是因为美国各级政府面对灾害毫无准备而引起的。

《华盛顿邮报》刊文表示,此次得克萨斯州遭遇“能源危机”,其实早在多年前就有人向州政府提出过“升级电网应对严寒天气”的建议,然而得州政府并没有听取意见并付诸行动。

文章表示,得州的糟糕表现正是美国政府面对灾难应对不力的最新例证,这一问题在之前多次暴露,已成为长期困扰美国政府的顽疾。2005年“卡特里娜”飓风来袭时,美国政府就是准备不足,应对不力,造成巨大生命财产损失。

据北极星储能网了解,有国外媒体指出,尽管得克萨斯州是主要的石油和天然气生产区,但到2020年其风力发电量仍占其总发电量的23%。然而今年冬季创纪录的降雪和严寒的冰冻天气影响西得克萨斯州的风力发电机组之后,周一(当地2月15日)约有一半的发电设备停止供电。严重的冻结也中断了天然气的流动,天然气供应了该州近一半的电力,使得得克萨斯州开始转向燃烧木炭以获取热量。

美国有部分人认为,如果当初保留了燃煤电厂,他们可能现在不会处于如此糟糕的境地。也有观点认为是太依靠太阳能和风能等间歇性能源降低了美国电网的可靠性,并导致更多的电力中断。

北极星储能网获悉,得克萨斯州通过实施太阳能和风电补贴政策,自2015年以来已增加了超过20GW的间歇资源。在过去的十年中,仅联邦补贴就有超过800亿美元用于风能和太阳能补贴。得克萨斯州每年还平均向州政府收取15亿美元的可再生能源补贴。太阳能公司获得每单位发电量的补贴是化石燃料的75倍多,风能则是17倍。

有评论指出,所有这些现金并没有实质性地改变能源格局。风能和太阳能仍然仅占全国能源的4%。补贴将启动可再生能源技术的承诺在40多年后仍未兑现。

尽管许多风力涡轮机确实冻结了,并且周一晚上总风力发电量占装机容量的2%,但停电开始时的整体风力发电量与当地电力部门预测相符。所以真正的原因可能并不只是被冻住的风机。

与其他州不同,得克萨斯州运营自己的电网,称为得克萨斯互连网。除阿拉斯加和夏威夷外的全美本土48州共有三个电网:东部电网、西部电网和得州电网。东部互连线和西部互连线为48州的其余地区提供服务,但大风暴已使该地区的需求增加。

业内人士分析称,虽然直接诱因是极端天气,但美国电力设施老旧以及整体的电力系统运行机制不足也难辞其咎。

据国家电网报,全球能源互联网发展合作组织北美办公室相关专家王乾坤:美国近年来的频繁停电,虽然直接诱因是极端天气,但其电力设施老旧以及整体的电力系统运行机制不足难辞其咎。

第一,电网设施老旧。

“美国的工业化进程比我国早几十年,因此美国很多的电力设施都是几十年前修建的,有的服役甚至超过百年。随着城市的发展,居民用电负荷不断升上,加之极端天气频发,这些都对老旧的电力设备形成了挑战。”

根据美国能源部(DOE)的统计显示,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。

第二,电力系统的灵活调节能力不足。

从近年来美国电力结构的变化趋势来看,煤电的发电量呈现明显的下降趋势,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。2018年,美国天然气净发电量为1.47万亿千瓦时,同比增长13.1%,占同期美国净发电量的35.1%,超过煤电位列首位。

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。2020年,供应给该州电网的能源中有23%是来自风力发电。

随着低碳环保逐渐的“政治正确化”,加之利润空间受到廉价天然气和可再生能源的挤压,得州当地的燃煤电厂相继被关闭。

然而,此次极寒天气导致得克萨斯州约一半的风力涡轮机容量(2.5万兆瓦)被“冻结”。风电出力显然出现了问题。

其实,电力储备不足、灵活性电源的缺失所导致的用电紧缺,并不是第一次出现在美国。

去年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( CAISO )没有充足的灵活装机容量应对小概率事件。

此次得州大停电,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。据了解,风能约给德州带来25吉瓦的电力供应,在天气配合的时候甚至可以解决全州60%的供电寻求。但是,进入冬季,随着气候的变化,风能发电能力只有最强季节的19%至43%。

第三,电力产业结构复杂,电力市场缺乏整体性和前瞻考虑。

美国的电力产业结构非常复杂,尤其是产权结构可谓“支离破碎”。

美国全国有电力企业3000多家,按所有制划分,包括私营企业、联邦公营、市政公司、电力合作社等多种形式。其中私营企业300余家,服务用户占比72.6%,售电量占比72%,收入占比73.5%;联邦公营电力公司包括田纳西流域管理局等6家企业,服务用户约4万人,售电量占比1.2%,收入占比0.5%。市政公营电力公司和农电合作社规模小、数量多,分别约1900家和1000余家,用户数占比27%,售电量占比26.3%,收入占比26%。

从业务划分来看,电力企业包括发电商、输电公司、配电公司和零售商。私营企业涉及发输配售各个业务环节,联邦和州属企业一般从事发电和输电业务,市政公营和农电合作社一般为配电和零售业务,有些也涉及少量发电业务。

“这种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。”王乾坤说,“此外,输电网项目相较于其他投资项目,具有回报率低,建设周期长等特点,因而缺乏投资吸引力。这些私有化的电力公司在考虑对电网设施的投资、维护时往往不会做长久的打算,经济回报率是他们首要考虑的问题。也就是说,他们宁可接受这些电力事故,也不愿意因为这种小概率的极端天气事件而在电网建设上做过多的投资。”

未来,发电机组面临极端天气被“冻结”的概率事件也许会越来越多,王乾坤表示,把停电原因“甩锅”给任何一种发电技术都没有意义,毕竟极端条件下谁都扛不住。

在全球气候变化的大背景下,极端天气在各国轮番“上演”,能源电力系统该如何应对这一问题是未来各国需要直面的问题。

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