芯耀
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2025年4月28日，一場(chǎng)突如其來的大停電，讓西班牙和葡萄牙陷入了混亂。據(jù)報(bào)道，當(dāng)天中午，西班牙電網(wǎng)突然出現(xiàn)強(qiáng)烈振蕩，導(dǎo)致伊比利亞半島的電網(wǎng)瞬間崩潰，兩國(guó)多個(gè)城市的電力供應(yīng)全部中斷，就連法國(guó)南部部分地區(qū)也受到了短暫影響，共計(jì)超5000萬民眾的生活被打亂。
受此影響，西班牙全境約116列火車停運(yùn)，馬德里等多地地鐵關(guān)閉，醫(yī)院?jiǎn)?dòng)應(yīng)急供電設(shè)備，馬德里網(wǎng)球大師賽暫停，各地商業(yè)活動(dòng)陷入停頓。
民眾涌入少數(shù)仍然營(yíng)業(yè)的超市搶購(gòu)水、罐頭食品、手電筒、蠟燭等應(yīng)急用品。這是兩國(guó)歷史上最嚴(yán)重的停電，也是世界范圍內(nèi)受影響人數(shù)最多的15次停電之一。
表格來源：光伏頭條
目前，官方尚未給出正式的停電原因。但葡萄牙國(guó)家電網(wǎng)公司稱，一種“罕見的大氣現(xiàn)象”導(dǎo)致溫度嚴(yán)重失衡，因此出現(xiàn)大規(guī)模停電。
西班牙大停電事件，為全球敲響了警鐘，也讓人們開始關(guān)注美國(guó)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
英國(guó)《每日電訊報(bào)》日前發(fā)表文章指出，美國(guó)正面臨西班牙式的電力危機(jī)，除非美國(guó)政府采取措施，建立一個(gè)更具彈性的能源體系，才有可能避免這場(chǎng)災(zāi)難。
根據(jù)該報(bào)告，由于一些燃?xì)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%8F%91%E7%94%B5%E6%9C%BA/">發(fā)電機(jī)面臨退役，以及數(shù)據(jù)中心和人工智能技術(shù)帶來的能源需求激增，在夏季和冬季的高需求月份，多地面臨電力供應(yīng)不足風(fēng)險(xiǎn)，居民用電或無法得到保障。
美國(guó)內(nèi)政部長(zhǎng)、國(guó)家能源委員會(huì)主席道格·伯古姆近日就警告稱，美國(guó)最早可能在今年夏天面臨#大規(guī)模停電。
伯古姆日前在接受福克斯新聞采訪時(shí)表示，“美國(guó)總統(tǒng)特朗普在上任第一天就宣布能源領(lǐng)域進(jìn)入國(guó)家能源緊急狀態(tài)，我們?cè)诎l(fā)電方面面臨巨大挑戰(zhàn)”，“我們看到此前在西班牙發(fā)生的停電事件，可能今年夏天就會(huì)在美國(guó)發(fā)生”。他補(bǔ)充說道，因?yàn)榘莸钦囊?guī)定讓我們的電網(wǎng)面臨如此大的風(fēng)險(xiǎn)。
事實(shí)上，來自美國(guó)內(nèi)政部長(zhǎng)的警告并非危言聳聽。這幾年來，美國(guó)都因氣象問題發(fā)生過大規(guī)模停電。
例如，2023年6月，由于嚴(yán)重的夏季風(fēng)暴，包括俄克拉何馬州、得克薩斯州和路易斯安那州在內(nèi)，美國(guó)南部共計(jì)超過30萬居民遭遇了停電；2024年2月至4月，因極端惡劣的暴雪天氣，美國(guó)多個(gè)州出現(xiàn)大規(guī)模停電，部分地區(qū)停電時(shí)間甚至超過24小時(shí)。
有分析稱，美國(guó)頻繁停電，有電力設(shè)施老化、電網(wǎng)擴(kuò)張不及時(shí)等原因；此外，美國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)極為復(fù)雜，由全國(guó)數(shù)千家電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)，包括私營(yíng)企業(yè)、聯(lián)邦公營(yíng)、市政公司、電力合作社等多種形式，且各州的電網(wǎng)基本上獨(dú)立運(yùn)行，這導(dǎo)致一旦某個(gè)州發(fā)生停電事故，無法從其他州獲得支援。
除此之外，近年來，隨著美國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及數(shù)據(jù)中心、AI技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)的崛起，電力需求呈迅猛增長(zhǎng)之勢(shì)，美國(guó)電力短缺風(fēng)險(xiǎn)也與日俱增。
據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì)，美國(guó)2700個(gè)數(shù)據(jù)中心在2022年消耗的電力占該國(guó)總電力的4% 以上，預(yù)計(jì)到2026年，這一比例將達(dá)到6% 。而AI技術(shù)的發(fā)展，也對(duì)電力供應(yīng)提出了更高的要求。例如，簡(jiǎn)單的ChatGPT-4查詢耗電量是谷歌搜索的10倍以上，新建的 “超大規(guī)?！?數(shù)據(jù)中心園區(qū)消耗的電力更是巨大，亞馬遜在匹茲堡郊外的開發(fā)項(xiàng)目的耗電量超過75萬戶家庭的用電量，微軟和OpenAI正在規(guī)劃的 “星際之門” 園區(qū)，其用電量將超過300萬戶家庭。
然而，美國(guó)的電力供應(yīng)卻難以跟上需求增長(zhǎng)的步伐。一方面，新建發(fā)電項(xiàng)目面臨著監(jiān)管、許可和政治等多方面的障礙，進(jìn)展緩慢。預(yù)計(jì)在2026年之前，美國(guó)不會(huì)新增大型公用事業(yè)項(xiàng)目。另一方面，過去10年美國(guó)已經(jīng)關(guān)閉了160GW的化石燃料供應(yīng)，而風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源的實(shí)際產(chǎn)量又遠(yuǎn)低于其名義產(chǎn)能，難以彌補(bǔ)供需差距。
2024年12月17日，美國(guó)電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)北美電力可靠性協(xié)會(huì)(NERC)就警告稱，由于發(fā)電量跟不上人工智能不斷增長(zhǎng)的需求，北美電網(wǎng)面臨“嚴(yán)重的可靠性挑戰(zhàn)”。
如果我們將美國(guó)與西班牙的電力系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，能更清晰地看出美國(guó)電力系統(tǒng)存在的問題，以及發(fā)生大規(guī)模停電的隱患。
在能源結(jié)構(gòu)方面，西班牙近年來大力發(fā)展可再生能源，2024年可再生能源的電力占比高達(dá)56%，發(fā)電量同比增長(zhǎng)11%，創(chuàng)歷史新高，達(dá)到149TWh，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的占比大幅提升，已達(dá)到17%，超越了聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，位居電力結(jié)構(gòu)的第三位，僅次于風(fēng)電（23%）和核電（19%） 。而美國(guó)的能源結(jié)構(gòu)則相對(duì)復(fù)雜，雖然也在積極發(fā)展可再生能源，但天然氣發(fā)電仍占據(jù)重要地位，占比達(dá)40%。這種能源結(jié)構(gòu)的差異，使得美國(guó)在應(yīng)對(duì)能源轉(zhuǎn)型和氣候變化等挑戰(zhàn)時(shí)，面臨著更大的壓力。一旦天然氣供應(yīng)出現(xiàn)問題，或者可再生能源的發(fā)展受到阻礙，美國(guó)的電力供應(yīng)就可能陷入困境。
在電網(wǎng)建設(shè)方面，西班牙40%的配電網(wǎng)運(yùn)行超40年，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)難以支撐新能源的大規(guī)模接入，其電網(wǎng)與其他歐洲國(guó)家相連的跨境線路有限，被形容為 “能源孤島”，一旦內(nèi)部系統(tǒng)崩潰，外部支援能力有限。而美國(guó)電網(wǎng)平均壽命達(dá)40年，超過設(shè)計(jì)壽命20年以上，且由數(shù)千家電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)，各州電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺乏有效的互聯(lián)互通和協(xié)調(diào)機(jī)制。這種電網(wǎng)建設(shè)的不足，使得美國(guó)和西班牙在面對(duì)極端天氣、設(shè)備故障等突發(fā)情況時(shí)，都難以快速有效地恢復(fù)電力供應(yīng)，容易引發(fā)大規(guī)模停電。
在儲(chǔ)能系統(tǒng)方面，雖然美國(guó)是全球最大的儲(chǔ)能市場(chǎng)之一，且以大型儲(chǔ)能為主，市場(chǎng)增速快，預(yù)計(jì)到2025 年，新增表前儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)190.3GWh，2021-2025年年化復(fù)合增速高達(dá)125%。但美國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展也面臨著一些挑戰(zhàn)，如成本較高、技術(shù)有待進(jìn)一步突破等。而西班牙在儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)方面相對(duì)滯后，無法滿足可再生能源快速發(fā)展的需求。儲(chǔ)能系統(tǒng)的不完善，使得兩國(guó)在應(yīng)對(duì)電力供需波動(dòng)時(shí)，缺乏足夠的調(diào)節(jié)能力，增加了大規(guī)模停電的風(fēng)險(xiǎn)。
面對(duì)日益嚴(yán)峻的電力系統(tǒng)問題，美國(guó)政府和相關(guān)部門也采取了一系列措施，以提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免大規(guī)模停電事件的發(fā)生。
為了提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，美國(guó)政府及相關(guān)部門積極行動(dòng)。在電網(wǎng)升級(jí)改造方面，投入了大量資金。2022年，美國(guó)能源部為電網(wǎng)恢復(fù)力和創(chuàng)新伙伴計(jì)劃尋求105億美元投入，2024年5月，美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)發(fā)布新輸電規(guī)劃和成本分?jǐn)傄?guī)則，預(yù)計(jì)到2030年美國(guó)高壓電網(wǎng)投資規(guī)模可達(dá)3300億美元，到2050年投資總需求達(dá)2.2萬億美元。這些資金和政策的支持，旨在增強(qiáng)電網(wǎng)的輸送和承載能力，提高電網(wǎng)的可靠性和恢復(fù)力。
在發(fā)展可再生能源方面，美國(guó)也制定了宏偉的目標(biāo)。拜登政府承諾到2035年將電力部門完全轉(zhuǎn)向清潔能源，并在2050年之前幾乎消除來自化石燃料的地球加熱污染。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，美國(guó)積極推動(dòng)太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源的開發(fā)和利用，通過拍賣聯(lián)邦水域用于海上風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)，以及 “快速跟蹤” 陸上風(fēng)能、太陽(yáng)能和地?zé)犴?xiàng)目的許可過程等措施，加快可再生能源項(xiàng)目的落地。
此外，美國(guó)還大力投資儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用。自拜登政府出臺(tái)《通脹削減法案》以來，美國(guó)在電池儲(chǔ)能領(lǐng)域的公共和私人投資均實(shí)現(xiàn)了顯著增長(zhǎng)。加利福尼亞州大力推進(jìn)公用事業(yè)規(guī)模的電池系統(tǒng)安裝，規(guī)模超過了全球除中國(guó)以外的所有地區(qū)，這些電池系統(tǒng)可以在日間儲(chǔ)存多余的太陽(yáng)能，并在夜間為居民供電，大幅增強(qiáng)了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和彈性。
除上述措施之外，美國(guó)總統(tǒng)特朗普上任后便通過多項(xiàng)行政措施試圖大力恢復(fù)美國(guó)電網(wǎng)的可靠性。特朗普就職當(dāng)天，白宮在美國(guó)進(jìn)入國(guó)家能源緊急狀態(tài)的備忘錄中就指出，美國(guó)能否保持技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)先地位，取決于可靠的能源供應(yīng)和國(guó)家電網(wǎng)的健全性。當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月8日，美國(guó)總統(tǒng)特朗普簽署總統(tǒng)行政令《強(qiáng)化電網(wǎng)可靠性與安全性》，試圖以制度性變革應(yīng)對(duì)美國(guó)電力系統(tǒng)深層次危機(jī)。該命令旨在利用所有可用的發(fā)電資源，包括安全和冗余的燃料供應(yīng)，確保美國(guó)電網(wǎng)的可靠性和安全性。
盡管美國(guó)采取了諸多措施，但在實(shí)施過程中仍困難重重。資金短缺是首要難題，升級(jí)電網(wǎng)和發(fā)展可再生能源需要巨額資金投入，盡管政府有資金支持和政策引導(dǎo)，但仍存在較大資金缺口。政治分歧也給政策推進(jìn)帶來阻礙，不同政治派別和利益集團(tuán)在能源政策上存在分歧，導(dǎo)致政策難以有效實(shí)施。技術(shù)難題同樣不容忽視，可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定性，給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來挑戰(zhàn)。如何實(shí)現(xiàn)可再生能源與現(xiàn)有電網(wǎng)的有效融合，以及如何提高儲(chǔ)能技術(shù)的效率和降低成本，都是亟待解決的問題。
作為世界上最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一，美國(guó)電力系統(tǒng)存在的問題由來已久，電力設(shè)施老化、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電力需求增長(zhǎng)以及極端天氣的影響，都使得美國(guó)電力系統(tǒng)面臨著巨大的風(fēng)險(xiǎn)，下一次類似西班牙式的大停電，或許真的會(huì)在美國(guó)上演。
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