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得州之困:能源大州为何供电难

出处:北京商报 作者:杨月涵 网编:陶凤 2021-02-21

2月18日,工人们在美国得克萨斯州敖德萨修理电线杆。 图片来源:新华社

不久前,因为大幅税收优惠的诱惑,“钢铁侠”马斯克毅然决定将在得克萨斯州新建特斯拉“超级工厂”,去年末,马斯克本人也已经放话,要搬家得州。然而仅仅几个月,马斯克就发现了得州的致命因素——供电系统太过脆弱,一场风暴更让这一缺陷暴露无遗。宛如一场大型魔幻现实主义戏剧,谁也没能料到,传统的能源大州居然在风暴面前不堪一击,能让电价飙升近200倍。

得州危机

一场罕见的极寒风暴,直接“引爆”了得克萨斯州的危机。当地时间20日,美国白宫发表声明称,美国总统拜登已经批准得州进入“重大灾难状态”,并命令联邦政府提供援助,以支持得州政府及地方政府此轮冬季风暴以来的恢复工作。据悉,援助措施包括提供搭建临时房屋及房屋维修的款项、弥补未投保建筑损失的低成本贷款,以及其他帮助个人和企业主从灾难中恢复的计划。

自当地时间2月14日以来,一场由极地漩涡引发的罕见寒潮席卷了美国中部与南部的大片地区。位于美国南部的得克萨斯州因为气候通常较为温暖,应对寒潮的经验相对较少,也因此成了“重灾区”。

最明显的问题莫过于断电。恶劣天气对基础设施的损坏显而易见,露面结冰、道路被封以及大面积停电接连出现。得州电力可靠性委员会15日宣布该州进入“电力紧急状态三级警报”,各地区轮流拉闸限电。直到19日,该州才解除这一警报。

但解除警报并不意味着情况已经彻底好转。据得州环境质量委员会发布的消息,根据监测全美电力供应的网站显示,截至20日下午,虽然停电情况已经较前一日大幅好转,但得州全境有超过5.4万户处于停电中。此外,据美国媒体报道,得州批发电价一度突破1万美元/兆瓦时,较平时电价增长了近200倍。

外界不免讶异,以能源之都著称,又以电网独立,电价超低而闻名的得州,为何会在极寒天气面前如此不堪一击。但也恰恰是这场极寒天气,揭开了得州供电市场的“秘密”。

断电“奇遇”

说回马斯克。这场持续的大面积断电让刚刚搬家的马斯克愤怒不已,马斯克称,许多特斯拉车主为此只得在车里打开“露营模式”取暖过夜。他将矛头直接对准了得州电网运营商,按照马斯克的说法,后者太不靠谱,且需要为这次史无前例的停电危机负责。

得州电网的运营者得州电力可靠性委员会(ERCOT)或许确实需要为此“买单”。据了解,这场风暴并非突袭,气象学家提前近三周便已预见了它的到来,提前两周便发出警告。然而面对警告,ERCOT显然没有正确预判寒潮之下能源需求的激增。为什么整个得州的供电系统全部要仰仗ERCOT?这也是解开能源大州得州遭遇断电危机重重迷雾的关键一部分。

事实上,在美国本土的48个州中,得州是唯一一个拥有几乎完全独立于全国的电网系统的州,相比起来,其他州则接入东部电网和西部电网。而自由和少有监管也一向是得州电网引以为傲的理由。但这也意味着,一旦得州电网出现问题,其他州的支援很难跟上。

而ERCOT的独立也恰恰源于得州能源大州的地位。对得州来说,独立供电完全不是难事。根据ERCOT的说法,天然气发电是得州电力供应的主要模式,平时得州发电量的一半以上都来自天然气发电厂。彭博社的数据显示,在这一轮冬季风暴之前,得州的天然气产量居全美第一,每天的天然气产量约为230亿立方英尺。

厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强告诉北京商报记者,得州发电主要靠天然气这种清洁能源,极端天气导致设备上冻无法运行,也是可以理解的。但得州的电网独立也有政治体制的问题,州与州的立法不一样,联网可以让其遭遇突发情况的时候有其他州的电输送过来,起到保底的作用,但对于得州而言,它并不缺能源,得州是电价最低的州,也就不可能从其他地方牵很多线,来应对极少出现的极端天气,要知道这些都是有成本的。

成本掣肘

除了独立本身带来的弊端之外,得州电网的种种不合理情况也随之浮出水面。比如一场风暴就暴露了得州电力基础设施的薄弱,根据ERCOT的说法,在14日夜间冬季风暴来临后,得州众多天然气、风能和火力发电厂因结冰而无法运转,造成电力供应急剧下降。而与此同时,为满足取暖需求,用电量却出现激增。

林伯强认为,得州的情况也与其能源结构有关。在这种极端情况下,清洁能源显然是不行的,会被全部冻住,而且天然气的储备成本也很高,这时候核电和火电才是相对靠谱的,相对稳定一些的。

事实上,如果得州能够吸取十年前的教训,今天的危机可能完全可以避免。早在2011年,得州就曾在一次寒潮中遇到类似的问题,据了解,当年500个发电装置中有152个都停止了运转,原因也是冬季天气恶劣,设备失灵。

成本可能是困扰发电厂改革的重要原因之一。整体而言,ERCOT只负责监管电网,而为批发市场提供电力的仍旧是发电厂。数据显示,整个得州有约300家电力公司在零售市场上争夺消费者。由于极端寒冷天气在得州十分罕见,这些私营电力公司通常不会在设备的防寒与维护方面投资,因为这将提高成本,降低回报率。

《经济学人》也指出,得州放松管制的市场结构使其平均电价比全美平均电价低约五分之一,甚至仅为加州的一半。然而,电力产业过于复杂的结构也造成了电网系统各个环节相对分散,难以互相协调支援,在投资与维护方面也相对缺乏长远考虑。

中国能源网首席研究员韩晓平解释称,得州的情况暴露了两个问题,一方面是得州一直以来追求很低的能源价格,但低价格的背后就是电网安全方面的投入不足,现在技术方面其实已经足够了,比如风叶机片可以加热等,但得州正常情况下天气非常暖和,如果按照极端天气设防,就要增加很多额外的投资,消费者愿不愿意支付这笔费用应对这种安全问题就不一定了。

“另一方面,得州主张自由竞争高度市场化,在这个市场中有很多小型的电力公司,大家都去竞争就导致电网根本没钱进行安全投入,都在争相降低电价。这也引申出了一个问题,即公共事业引入市场机制,到底好还是不好。”韩晓平总结称。

北京商报记者 杨月涵

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