梁凡
近日,欧洲南部西班牙、葡萄牙和法国局部地区发生大范围、长时间停电,不仅给当地民众生活带来不小影响,也让更多人关注到电网这一现代社会关键基础设施的重要性。目前对于造成本次停电原因的调查还在进行当中,更多国家和地区或许也将能够从此次事故中汲取经验。
“电网崩溃如此彻底”
据报道,当地时间4月28日下午,西班牙和葡萄牙突发大范围停电事故,马德里、巴塞罗那、里斯本等主要城市电力中断,法国南部等周边地区也受短暂波及,约有6000万人受到影响。在一些地方,停电持续了10多个小时。
停电发生后,交通、通信、医疗等关乎社会运转的关键领域瞬间陷入瘫痪。通信系统遭受重创,手机信号与网络服务全面中断。航空、铁路与地铁等交通方式全面停摆,众多航班被迫取消或延误,地铁线路也陷入瘫痪,城市地下交通网络陷入混乱,居民出行面临极大困难。许多超市物资被抢购,部分地区还出现停水情况。
西班牙电网运营商红电集团(REE)说,这次停电的直接原因是电力供应突然大幅下降,电网在短短5秒内失去了15吉瓦的发电能力,如此大规模的供电骤减超出了欧洲电网设计的应对范围,直接导致西法之间的跨境输电联络线跳闸断开,伊比利亚半岛电力系统因此与欧洲主网同步脱离,西班牙—葡萄牙电网内部出现严重的供需失衡,进而发生电压崩溃并全面停电。
西班牙首相佩德罗·桑切斯在面向全国民众的讲话中说,突然失电15吉瓦,相当于该时段全国日常耗电量的60%,其背后原因尚不可知,目前不排除任何假设。他说:“我们从来没经历过电网崩溃如此彻底的时候。”
欧洲大陆电网是世界最大的跨国同步互联电网,覆盖30多个欧盟和非欧盟国家。欧洲上一次发生如此大规模停电要追溯到2006年11月,当时德国能源公司为了让一艘新出厂的巡航邮轮安全通过一条河上的高压输电线下方,切断了高压线上的电力,结果造成欧洲电力网其他输电线路负荷过重,西部电力输入严重不足,进而引发西欧多个国家大规模的链式停电事故,造成德国、法国、比利时、荷兰、意大利和西班牙总共约1000万人遭遇停电,但那次停电仅持续大约1个小时。
可再生能源发电稳定性引质疑
事故发生后,西班牙和葡萄牙紧急展开联合调查以查明停电原因。目前,两国相关部门的调查仅初步排除了网络攻击和极端天气造成停电的可能性。欧洲理事会主席安东尼奥·科斯塔和葡萄牙国家网络安全中心都表示,没有迹象表明停电缘于网络攻击。
按葡萄牙官方的说法,西班牙的供电线路首先出现故障之后,进而导致葡萄牙电网崩溃。西班牙副首相兼生态转型大臣莎拉·阿格森近日表示,目前正在分析超过7.5亿个数据点,所有可能性都在调查范围内,政府还需数天时间才能查明大停电的确切原因。
值得注意的是,这场灾难性停电发生不久前,西班牙刚刚庆祝其国家电网“首次在工作日实现100%可再生能源供电”,这就引发了舆论对欧洲能源转型的讨论与质疑。
近年来,西班牙和葡萄牙大力推进能源转型,电力供应中清洁能源占比屡创新高。据西班牙电网公司REE统计,截至2024年11月22日,西班牙可再生能源发电量约达13.5万吉瓦时,占该国总发电比重超56%;到2030年,这一数据会上升至81%。
伊比利亚半岛在成为欧洲绿色能源先行者的同时,其电力系统的稳定性也面临更大挑战。可再生能源的间歇性和弱惯量特性使电网更易受到扰动,风电机组和光伏逆变器并不像传统燃煤、燃气机组可通过大型旋转机械提供系统惯性,一旦电网受到冲击,频率变化更容易脱离控制,而电力系统必须保持稳定频率才能平稳运行。当频率突然波动时,就会引起所谓的振荡,进而引发连锁反应,最终导致大面积停电。
对于这方面的质疑,桑切斯7日回应称其坚持认为本次大停电事件与可再生能源没有关联。他表示,西班牙政府将继续支持发展绿色能源。阿格森也表示,西班牙使用可再生能源发电由来已久,此前电力系统运转良好。
“会不会发生在我们这里”
虽然目前停电原因还在调查当中,但本次停电事故无疑凸显了欧洲电力互联网络的薄弱性。英国《卫报》称,此次伊比利亚半岛大规模停电事件发生后,欧洲各国政府都提出了一个共同的问题:“同样的情况会不会发生在我们这里?”能源专家警告称,尽管像伊比利亚半岛此次发生的这般大规模停电很少见,但没有哪个电网是万无一失的。
有分析人士认为,一些发达经济体的电网已非常老旧,要应对不断增长的电力需求,必须抓紧对电网升级改造。欧盟委员会曾表示,欧洲约40%的配电网使用年限超过40年,需要现代化改造,估计到2030年需要投资3750亿~4250亿欧元。
西班牙媒体近日发布的一项调查显示,44.2%的受访者认为实现电网现代化很重要,41.7%的受访者认为应多投资关键基础设施,32.6%的受访者表示应增加公共实体中的发电机数量。路透社称,欧洲各国都应该认识到,对储能和电网升级的投资必须与推进可再生能源发电齐头并进。
美国内政部长道格·伯古姆日前警告称,今年夏天美国可能面临大规模停电。3日,他在接受美国福克斯新闻台采访时表示,“我们在电力生产方面面临巨大挑战。我们关注到西班牙发生的停电事件,这种事情可能今夏在美国发生”。
近年来,在极端天气及电力设施老化影响下,美国已多次发生大面积停电。北美电力可靠性公司此前发布报告称,由于日渐衰落的基础设施无法满足需求,且气候变化加剧了停电的频率,从2025年到2029年,美国大部分地区面临电力短缺风险。由于一些燃气发电机面临退役,以及数据中心和人工智能技术带来的能源需求激增,在夏季和冬季的高需求月份,多地面临电力供应不足风险,居民用电或无法得到保障。