2025年4月28日中午，西班牙和葡萄牙突發(fā)全國(guó)性大停電，5秒內(nèi)伊比利亞半島損失15吉瓦電力負(fù)荷，超5000萬(wàn)人口受到影響。馬德里、里斯本等城市陷入癱瘓，政府宣布進(jìn)入緊急狀態(tài)。兩國(guó)電力恢復(fù)耗時(shí)6-14小時(shí)，恢復(fù)過(guò)程中，西班牙啟用天然氣電站、葡萄牙調(diào)用抽水蓄能，配合法國(guó)跨國(guó)輸電支援，才實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)重啟。但醫(yī)院、交通樞紐等關(guān)鍵設(shè)施備用電源覆蓋率不足，導(dǎo)致初期應(yīng)急處置被動(dòng)，暴露出區(qū)域應(yīng)急體系在極端事件中的短板。
一、可能原因分析
(一)電網(wǎng)老舊疊加極端天氣導(dǎo)致大范圍停電
2025年4月28日，西班牙南部安達(dá)盧西亞樞紐變電站因冷卻系統(tǒng)老化，引發(fā)變壓器爆炸，觸發(fā)了連鎖跳閘。當(dāng)日當(dāng)?shù)貥O端高溫達(dá)到45攝氏度，高溫推高負(fù)荷達(dá)48.7吉瓦峰值，同期無(wú)風(fēng)天氣導(dǎo)致風(fēng)電出力驟降，高溫導(dǎo)致光伏效率下降，電力缺口達(dá)6.4吉瓦，設(shè)備老化與新能源驟降成直接誘因。
(二)傳統(tǒng)機(jī)組備用不足引發(fā)系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)加劇
西班牙新能源裝機(jī)占比達(dá)43%，傳統(tǒng)機(jī)組(火電，水電)裝機(jī)占比僅為33%。風(fēng)電、光伏等機(jī)組缺乏傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，當(dāng)風(fēng)光出力驟降時(shí)，火電因長(zhǎng)期深度調(diào)峰，無(wú)法快速響應(yīng)負(fù)荷缺口，疊加新能源機(jī)組因頻率異常觸發(fā)保護(hù)性脫網(wǎng)，形成“慣量崩塌—頻率失穩(wěn)—電源連鎖脫網(wǎng)”的惡性循環(huán)，引發(fā)系統(tǒng)大規(guī)模運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
(三)黑啟動(dòng)能力缺失導(dǎo)致電力恢復(fù)耗時(shí)長(zhǎng)
停電發(fā)生后，西班牙黑啟動(dòng)電源儲(chǔ)備不足，具備自啟動(dòng)能力的傳統(tǒng)機(jī)組僅占18%(主要為3.2吉瓦燃?xì)廨啓C(jī)和2.1吉瓦抽水蓄能)，難以在短時(shí)間內(nèi)形成有效的電力支援網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)的老舊狀況也對(duì)黑啟動(dòng)過(guò)程中的電力傳輸和調(diào)度造成了阻礙，進(jìn)一步延長(zhǎng)了電力恢復(fù)的時(shí)間。黑啟動(dòng)依賴法國(guó)外部支援，但受技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差異和輸電容量限制，法方僅提供700兆瓦。以上原因疊加導(dǎo)致電網(wǎng)恢復(fù)耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)十余小時(shí)，區(qū)域電網(wǎng)自愈能力嚴(yán)重滯后。
二、歐洲近年大停電事件原因復(fù)盤
(一)2006年歐洲大停電：互聯(lián)電網(wǎng)調(diào)度失效
2006年11月4日，因德國(guó)電力公司未嚴(yán)格執(zhí)行“N-1”標(biāo)準(zhǔn)，加上嚴(yán)寒天氣致電力需求激增，導(dǎo)致電網(wǎng)過(guò)載、線路跳閘，潮流大規(guī)模轉(zhuǎn)移，歐洲互聯(lián)電網(wǎng)發(fā)生大面積停電事故。德國(guó)、法國(guó)、意大利等多國(guó)減載負(fù)荷，約1500萬(wàn)用戶受影響。深層原因在于：交流同步電網(wǎng)故障易擴(kuò)散，且跨國(guó)調(diào)度缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)機(jī)制，此外，可再生能源尚未大規(guī)模接入，但傳統(tǒng)機(jī)組備用容量已顯不足。此次事件后，歐盟加速推進(jìn)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)，并于2009年建立跨國(guó)調(diào)度協(xié)調(diào)中心ENTSO-E，旨在提升電網(wǎng)協(xié)調(diào)與運(yùn)營(yíng)效率。
(二)2019年英國(guó)大停電：極端天氣與靈活性資源缺失
2019年8月9日，英國(guó)突發(fā)停電，影響超100萬(wàn)人，導(dǎo)致高鐵停運(yùn)、倫敦地鐵部分線路癱瘓。直接原因是雷暴天氣致使兩個(gè)天然氣電站跳閘，同時(shí)風(fēng)電因無(wú)風(fēng)期出力不足，系統(tǒng)頻率驟降，觸發(fā)自動(dòng)切負(fù)荷。根本原因是英國(guó)新能源占比快速攀升至40%，而傳統(tǒng)煤電裝機(jī)大幅退役，僅占12.5%，且儲(chǔ)能及需求響應(yīng)資源匱乏，致使靈活性調(diào)節(jié)能力缺口擴(kuò)大。事件后，英國(guó)完善了容量電價(jià)機(jī)制，強(qiáng)制要求發(fā)電企業(yè)提供備用容量，以增強(qiáng)電力系統(tǒng)韌性。
(三)2025年西班牙、葡萄牙大停電：老舊電網(wǎng)接入高比例新能源
此次停電凸顯老舊電網(wǎng)接入高比例新能源的挑戰(zhàn)。西班牙和葡萄牙部分電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行年限長(zhǎng)，老化嚴(yán)重，未能及時(shí)跟上新能源發(fā)電快速發(fā)展的步伐，電網(wǎng)的輸電能力和可靠性難以滿足高比例新能源接入后復(fù)雜多變的電力傳輸需求。新能源出力的間歇性致使系統(tǒng)慣性不足，靈活性配置滯后，難以滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行需求。此次事件凸顯區(qū)域能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與電網(wǎng)升級(jí)改造、靈活性資源建設(shè)、黑啟動(dòng)能力提升協(xié)同的重要性，為其他區(qū)域電力系統(tǒng)的安全建設(shè)敲響了警鐘。
三、對(duì)我國(guó)南方區(qū)域電力市場(chǎng)建設(shè)的啟示
截至2025年2月，我國(guó)南方區(qū)域風(fēng)光裝機(jī)超2億千瓦，占比已達(dá)35%，南方區(qū)域面臨高負(fù)荷、多極端天氣及跨區(qū)互聯(lián)需求，本次歐洲大停電啟示如下：
(一)構(gòu)建多元韌性電源結(jié)構(gòu)
推動(dòng)構(gòu)建多元電源結(jié)構(gòu)，形成“核電基荷+煤電應(yīng)急+風(fēng)光主力”的互補(bǔ)體系。充分發(fā)揮核電穩(wěn)定輸出、低碳高效的優(yōu)勢(shì)，確保基荷電力供應(yīng);推動(dòng)煤電向應(yīng)急備用電源轉(zhuǎn)型，通過(guò)靈活性改造提升調(diào)峰能力。大規(guī)模開(kāi)發(fā)與高效利用風(fēng)光發(fā)電，同時(shí)推廣新增新能源機(jī)組具備構(gòu)網(wǎng)型控制技術(shù)，以增強(qiáng)其主動(dòng)支撐電網(wǎng)故障的能力。
(二)健全電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)體制機(jī)制
加大電網(wǎng)投資力度和強(qiáng)度，在持續(xù)優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、適時(shí)更新老舊設(shè)備的基礎(chǔ)上，豐富投資方向，注重與電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型相匹配，為構(gòu)建多元韌性電源結(jié)構(gòu)以及配置靈活性資源創(chuàng)造有利條件。
(三)重視靈活性資源的配置
構(gòu)建“傳統(tǒng)電源核心+儲(chǔ)能支撐+需求響應(yīng)補(bǔ)充”的靈活性調(diào)節(jié)資源體系建設(shè)。通過(guò)容量電價(jià)政策保障火電規(guī)模并提升調(diào)峰能力，推進(jìn)抽水蓄能與新型儲(chǔ)能布局，建立峰谷電價(jià)和需求響應(yīng)機(jī)制，提升虛擬電廠規(guī)模。通過(guò)源儲(chǔ)荷協(xié)同，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)缺口，夯實(shí)高比例新能源接入的安全基礎(chǔ)。
(四)打造彈性電網(wǎng)架構(gòu)
因直流電網(wǎng)相較于交流同步電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓和頻率相互關(guān)聯(lián)易引發(fā)連鎖反應(yīng)導(dǎo)致大范圍事故的情況上，更具優(yōu)勢(shì)，故針對(duì)南方區(qū)域跨區(qū)互聯(lián)需求，著重推進(jìn)直流電網(wǎng)線路建設(shè)。完善區(qū)域電力調(diào)度機(jī)制，打破省間壁壘，實(shí)現(xiàn)省間應(yīng)急互濟(jì)快速響應(yīng)。提升用戶備用電源覆蓋率，強(qiáng)化火電、水電、儲(chǔ)能等具備電網(wǎng)黑啟動(dòng)能力的機(jī)組建設(shè)，提升大規(guī)模故障時(shí)系統(tǒng)黑啟動(dòng)能力。
(作者：南網(wǎng)能源院 任暢翔 張繼鋼 張勁松)
