中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:多國(guó)發(fā)生大規(guī)模停電事件,源于極端天氣、設(shè)施老化及人為破壞,暴露出傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的脆弱性。隨著能源轉(zhuǎn)型推進(jìn),電網(wǎng)韌性正成為保障安全供電的關(guān)鍵
●楊永明
自當(dāng)?shù)貢r(shí)間1月23日起,一場(chǎng)“歷史性”的冬季風(fēng)暴開(kāi)始席卷美國(guó)。這場(chǎng)名為“費(fèi)爾恩”的大規(guī)模冬季風(fēng)暴從新墨西哥州橫掃至北卡羅來(lái)納州,波及32個(gè)州,約一半人口受影響,并帶來(lái)特大降雪、大范圍結(jié)冰與極端低溫。截至1月25日晚,23個(gè)州進(jìn)入緊急狀態(tài),美國(guó)本土約55%的人口處于風(fēng)暴及寒潮預(yù)警之下。 這場(chǎng)風(fēng)暴再次將極端天氣對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的沖擊置于聚光燈下。
近期,全球多國(guó)發(fā)生大規(guī)模停電事件,覆蓋發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體與新興市場(chǎng)。成因包括極端天氣、設(shè)施老化及人為破壞等,不僅對(duì)民生與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成嚴(yán)重影響,更暴露出傳統(tǒng)電力系統(tǒng)在復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)沖擊下的脆弱性。這些事件表明,在能源轉(zhuǎn)型深入推進(jìn)的當(dāng)下,電力系統(tǒng)正面臨前所未有的穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。在極端天氣常態(tài)化、電力系統(tǒng)復(fù)雜度不斷提升的背景下,單純依靠裝機(jī)容量擴(kuò)張已難以保障供電安全,電網(wǎng)韌性正成為各國(guó)能源安全體系中至關(guān)重要且亟待加強(qiáng)的環(huán)節(jié)。
近期多國(guó)停電事件回顧
2025年12月中旬,美國(guó)科羅拉多州遭遇冬季風(fēng)暴襲擊,引發(fā)大范圍斷電,并對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施造成連鎖影響。位于該州的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所博爾德園區(qū)備用發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生故障,導(dǎo)致部分原子鐘與時(shí)間分發(fā)系統(tǒng)短暫中斷,美國(guó)官方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間出現(xiàn)4.8微秒偏差。盡管這一誤差對(duì)公眾影響甚微,但科學(xué)家指出,對(duì)于電信、全球定位系統(tǒng)(GPS)等高度依賴(lài)時(shí)間精度的系統(tǒng)而言,潛在影響不容忽視。該事件表明,即便設(shè)計(jì)高度冗余的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,在極端天氣條件下仍可能因備用系統(tǒng)保障不足而面臨風(fēng)險(xiǎn)。
同年12月20日,美國(guó)太平洋天然氣和電力公司發(fā)布消息稱(chēng),加利福尼亞州舊金山市發(fā)生大規(guī)模停電,影響約13萬(wàn)戶(hù)家庭及商戶(hù),約占該公司在該市客戶(hù)總數(shù)的三分之一。停電始于當(dāng)日9時(shí)40分左右,隨后范圍持續(xù)擴(kuò)大。由于正值圣誕節(jié)前消費(fèi)高峰期,大量商戶(hù)被迫停業(yè),市政府緊急啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)。事后調(diào)查顯示,一處變電站的內(nèi)部火災(zāi)是導(dǎo)致停電的直接原因,暴露出城市核心電力設(shè)施存在的單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)。
2026年1月3日,德國(guó)柏林南部泰爾托運(yùn)河上一座懸索橋發(fā)生火災(zāi),導(dǎo)致通往利希特費(fèi)爾德發(fā)電廠的多條電纜受損,柏林西南部約5萬(wàn)戶(hù)家庭及部分養(yǎng)老院、醫(yī)院等重要場(chǎng)所停電。一個(gè)自稱(chēng)“火山組織”的團(tuán)體宣稱(chēng)對(duì)此負(fù)責(zé),德國(guó)政府將其定性為“恐怖主義”行為。此次停電成為柏林自1945年以來(lái)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的停電事故,事發(fā)時(shí)當(dāng)?shù)貧鉁爻掷m(xù)低于零度,凸顯出電力基礎(chǔ)設(shè)施在面臨蓄意破壞時(shí)的脆弱性。
1月5日,波黑多地遭遇強(qiáng)降雪,導(dǎo)致超過(guò)4萬(wàn)戶(hù)家庭斷電,其中東北部圖茲拉州受災(zāi)最為嚴(yán)重。復(fù)雜地形與交通中斷給搶修工作帶來(lái)巨大困難。盡管電力部門(mén)事先部署了預(yù)防措施,一定程度上控制了故障規(guī)模,但極端天氣對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的沖擊仍然顯著。
1月8日至9日,風(fēng)暴“戈雷蒂”席卷法國(guó)西北部,造成大量輸電線路損壞,約38萬(wàn)戶(hù)家庭斷電。位于諾曼底大區(qū)的弗拉芒維爾核電站1號(hào)機(jī)組被迫與電網(wǎng)解列,進(jìn)入“孤島運(yùn)行”狀態(tài),多臺(tái)機(jī)組降功率運(yùn)行。這一事件表明,即便是運(yùn)行穩(wěn)定的大型集中式電源,也高度依賴(lài)外部電網(wǎng)的穩(wěn)定性。同期,英國(guó)受同一風(fēng)暴影響,極端風(fēng)速超過(guò)每小時(shí)160公里并伴有強(qiáng)降雪,英格蘭西南部地區(qū)受影響最為嚴(yán)重。極端氣候已從“偶發(fā)風(fēng)險(xiǎn)”演變?yōu)橛绊戨娏ο到y(tǒng)常態(tài)運(yùn)行的重要變量。
1月15日,阿根廷布宜諾斯艾利斯地區(qū)在連續(xù)高溫與用電高峰疊加的背景下發(fā)生大面積停電,100多萬(wàn)用戶(hù)受到影響。事故起因是多條高壓輸電線路同時(shí)故障,對(duì)交通、軌道交通及機(jī)場(chǎng)運(yùn)行造成不同程度干擾,反映出高負(fù)荷條件下輸電系統(tǒng)承載能力與冗余設(shè)計(jì)的不足。
電力系統(tǒng)脆弱性集中暴露
上述停電事件共同揭示出一個(gè)深層問(wèn)題:在高負(fù)荷用電、極端天氣沖擊及安全威脅疊加的多重壓力下,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的脆弱性正集中顯現(xiàn)。長(zhǎng)期以來(lái),電力系統(tǒng)建設(shè)側(cè)重于裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)張與供電能力提升,而對(duì)突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)見(jiàn)、抵御及應(yīng)急處置能力重視不足,導(dǎo)致系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)與備用保障能力存在明顯短板。
隨著全球可再生能源占比持續(xù)提高、電力需求結(jié)構(gòu)日趨多元、極端天氣事件頻發(fā)常態(tài)化,電力系統(tǒng)對(duì)靈活調(diào)節(jié)資源、跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)能力及應(yīng)急備用容量的依賴(lài)性顯著增強(qiáng),系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜性大幅增加。一旦關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)生故障,極易引發(fā)連鎖反應(yīng)并迅速擴(kuò)大影響范圍,導(dǎo)致大面積停電事故發(fā)生。本質(zhì)上,當(dāng)前電力系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯已難以適應(yīng)新形勢(shì)下的安全供電需求,提升能源系統(tǒng)韌性刻不容緩。
全球聚焦電力系統(tǒng)韌性建設(shè)
展望2026年,提升電力系統(tǒng)韌性已成為各國(guó)能源政策的關(guān)鍵共識(shí)與投資重點(diǎn)。電力系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)正從“單一追求效率”向“效率與安全并重”轉(zhuǎn)型,穩(wěn)定供電能力被賦予更高權(quán)重。這一轉(zhuǎn)型不僅涉及儲(chǔ)能部署、電網(wǎng)升級(jí)、備用電源完善等硬件投入,更涵蓋市場(chǎng)機(jī)制優(yōu)化、運(yùn)行規(guī)則調(diào)整、應(yīng)急響應(yīng)體系完善等系統(tǒng)性改革。相較于以往單純擴(kuò)容的發(fā)展模式,當(dāng)前各國(guó)更注重提升電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)極端沖擊、快速恢復(fù)供電、防范連鎖故障的核心能力,旨在針對(duì)性解決靈活調(diào)節(jié)資源不足、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)單一、老舊設(shè)備占比高、應(yīng)急保障不完善等突出問(wèn)題。
從各國(guó)實(shí)踐看,2026年全球電力系統(tǒng)現(xiàn)代化與韌性建設(shè)將成為主要經(jīng)濟(jì)體的政策重點(diǎn)。例如,美國(guó)正推進(jìn)電網(wǎng)現(xiàn)代化,著力提升電力系統(tǒng)韌性,以應(yīng)對(duì)需求增長(zhǎng)與極端沖擊,計(jì)劃采取擴(kuò)大電網(wǎng)相關(guān)稅收抵免、簡(jiǎn)化輸電與儲(chǔ)能項(xiàng)目審批流程、加速關(guān)鍵組件制造等措施,緩解老舊電網(wǎng)壓力,優(yōu)化供應(yīng)鏈,增強(qiáng)電力系統(tǒng)抵御沖擊與快速恢復(fù)的能力。
歐盟委員會(huì)估計(jì),到2030年,歐盟范圍內(nèi)電網(wǎng)資本支出需達(dá)到5840億歐元(約合4.58萬(wàn)億元人民幣),到2040年進(jìn)一步增至1.2萬(wàn)億歐元(約合9.42萬(wàn)億元人民幣),以支撐能源轉(zhuǎn)型與電網(wǎng)韌性建設(shè)。鑒于新輸電線路審批平均延遲長(zhǎng)達(dá)12年至17年且缺乏專(zhuān)門(mén)投資工具,短期內(nèi)歐盟將更側(cè)重于現(xiàn)有中壓和高壓電網(wǎng)設(shè)施的升級(jí)改造。
此外,歐盟近年來(lái)密集呼吁加強(qiáng)電網(wǎng)協(xié)調(diào)與彈性建設(shè),推進(jìn)電網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃(EU grid action plan),加大跨境輸電能力建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)升級(jí)投資,同時(shí)改善成員國(guó)間電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃、吸引私人資本、提升輸電與分配系統(tǒng)的適應(yīng)能力。截至2025年底,通過(guò)“連接歐洲設(shè)施基金”(CEF)等機(jī)制,歐盟已為40余個(gè)跨境能源基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目提供12.5億歐元(約合98.13億元人民幣)補(bǔ)助,以改善電力互聯(lián)與基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化。
可以預(yù)見(jiàn),2026年全球電力投資重心將從單純“增加發(fā)電”向“穩(wěn)定供電”深度轉(zhuǎn)型,儲(chǔ)能、電網(wǎng)改造升級(jí)、系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制優(yōu)化的戰(zhàn)略地位將顯著提升。電力系統(tǒng)韌性建設(shè)正成為保障能源安全、支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行的主要抓手。
(作者單位:中能傳媒能源安全新戰(zhàn)略研究院)
延伸閱讀:數(shù)據(jù)中心能耗激增電網(wǎng)面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)
●趙 華
人工智能(AI)技術(shù)正以前所未有的速度重塑全球產(chǎn)業(yè)格局,但隨之而來(lái)的能源消耗問(wèn)題日益凸顯。國(guó)際能源署(IEA)最新發(fā)布的《能源與人工智能》報(bào)告指出,支撐AI運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心已成為全球電力需求增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一,其帶來(lái)的能源壓力正考驗(yàn)著全球能源體系的承載能力,也讓AI發(fā)展的隱形能源成本成為亟待正視的全球性挑戰(zhàn)。
報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,過(guò)去5年,全球數(shù)據(jù)中心電力消耗占比以年均12%的速度增長(zhǎng)。按當(dāng)前趨勢(shì),到2030年全球數(shù)據(jù)中心電力需求將翻倍至945太瓦時(shí)。其中,服務(wù)于人工智能的數(shù)據(jù)中心用電需求增幅更是超過(guò)4倍。至2035年,全球數(shù)據(jù)中心電力消耗預(yù)計(jì)將攀升至1200太瓦時(shí)。
發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體正成為AI能源消耗的主要承載地。2025年初,美國(guó)宣布投入至少200億美元擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心;歐盟啟動(dòng)AI投資計(jì)劃,將提供200億歐元專(zhuān)項(xiàng)支持。預(yù)計(jì)2024年~2030年,美國(guó)數(shù)據(jù)中心用電增量將占該國(guó)總用電需求增量的近50%,到2030年,其AI數(shù)據(jù)處理電耗將超過(guò)鋁、鋼鐵、水泥及化工等傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)的總和。歐盟數(shù)據(jù)中心電力消耗屆時(shí)將達(dá)150太瓦時(shí),較當(dāng)前增長(zhǎng)約3倍。相較之下,發(fā)展中國(guó)家和新興經(jīng)濟(jì)體同期占比僅約5%,全球AI能源消耗呈現(xiàn)明顯的區(qū)域不平衡。
為應(yīng)對(duì)激增的能源需求,各國(guó)正積極布局多元化能源供給體系。其中,可再生能源與天然氣憑借成本優(yōu)勢(shì)和供應(yīng)穩(wěn)定性,成為數(shù)據(jù)中心能源補(bǔ)給的主力。預(yù)計(jì)到2035年,可再生能源發(fā)電量將新增超450太瓦時(shí),天然氣發(fā)電量將新增175太瓦時(shí),兩者合計(jì)可滿(mǎn)足全球數(shù)據(jù)中心超50%的新增用電需求。此外,首批小型模塊化核反應(yīng)堆預(yù)計(jì)2030年前后投運(yùn),有望為數(shù)據(jù)中心提供新的穩(wěn)定能源支撐。
盡管應(yīng)對(duì)措施不斷推進(jìn),AI能源消耗帶來(lái)的挑戰(zhàn)仍不容忽視。多國(guó)電網(wǎng)已接近承載極限,IEA評(píng)估顯示,若不加速電力系統(tǒng)升級(jí),全球約20%規(guī)劃中的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目可能面臨延期。同時(shí),能源與AI產(chǎn)業(yè)融合仍存在短板,全球僅12%的油氣田完成數(shù)字化改造,發(fā)展中國(guó)家智能電網(wǎng)覆蓋率不足40%,復(fù)合型人才缺口較大,能源科創(chuàng)行業(yè)對(duì)AI企業(yè)的融資支持也顯不足,目前僅約2%的股權(quán)融資流向AI公司。這些因素均制約著能源利用效率的提升。此外,數(shù)據(jù)中心碳排放增速迅猛,當(dāng)前年排放量已達(dá)1.8億噸,到2035年預(yù)計(jì)將升至3億噸,雖占能源行業(yè)總排放量比例不足1.5%,但已成為增速最快的排放源之一。
國(guó)際能源署署長(zhǎng)法提赫·比羅爾強(qiáng)調(diào),AI的崛起讓能源行業(yè)站在技術(shù)革命的前沿,其帶來(lái)的不僅是挑戰(zhàn),更蘊(yùn)含機(jī)遇。報(bào)告指出,AI技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用的減排效益遠(yuǎn)超其自身排放,到2035年,如果現(xiàn)有AI解決方案得到推廣,單個(gè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心將撬動(dòng)周邊300兆瓦級(jí)低碳電源集群的建設(shè)。如何平衡AI創(chuàng)新與能源可持續(xù)發(fā)展,推動(dòng)兩大產(chǎn)業(yè)深度融合與協(xié)同,已成為各國(guó)需要共同面對(duì)與破解的重要課題。
鏈接:美國(guó)受寒潮沖擊天然氣期貨突破6美元關(guān)口
●本報(bào)記者 潘 欣
暴風(fēng)雪導(dǎo)致的持續(xù)低溫和冰凍嚴(yán)重影響了美國(guó)發(fā)電設(shè)施與天然氣供應(yīng)鏈。1月25日,美國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)PJM報(bào)告稱(chēng),該國(guó)電網(wǎng)出現(xiàn)近21吉瓦的發(fā)電缺口,約占當(dāng)日總需求的16%。該數(shù)據(jù)反映出大量發(fā)電機(jī)組因嚴(yán)寒被迫停運(yùn)或減產(chǎn)。同時(shí),天然氣開(kāi)采與輸送設(shè)施在極端低溫下運(yùn)行受阻,不僅推高了燃料價(jià)格,也限制了燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的輸出。
天然氣中通常含有微量水分,這些水分在極寒條件下易凝結(jié)成冰,導(dǎo)致開(kāi)采設(shè)備、處理設(shè)施及輸送管道發(fā)生凍堵,影響正常供應(yīng)?;仡?021年冬季風(fēng)暴“尤里”,其曾導(dǎo)致美國(guó)天然氣日產(chǎn)量驟減300億立方英尺( 約合8.495億立方米),相當(dāng)于當(dāng)時(shí)全國(guó)產(chǎn)量的近三分之一。
據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù),本輪暴風(fēng)雪期間,美國(guó)天然氣日產(chǎn)量下降100億立方英尺(約合2.8317億立方米),主要源于管道凍堵導(dǎo)致的供應(yīng)中斷;與此同時(shí),采暖用氣需求卻急劇增加180億立方英尺(約合5.097億立方米)。供需失衡引發(fā)天然氣市場(chǎng)劇烈波動(dòng)。1月中旬,美國(guó)天然氣期貨價(jià)格在三天內(nèi)暴漲81%,接連突破每百萬(wàn)英熱單位4美元、5美元,創(chuàng)下自2022年12月以來(lái)的新高。
1月底,在供暖需求激增與供應(yīng)受限的雙重推動(dòng)下,美國(guó)天然氣期貨價(jià)格自2022年以來(lái)首次突破6美元/百萬(wàn)英熱單位。在亞洲早盤(pán)交易中,2月交割的天然氣期貨一度飆漲19%,最高觸及每百萬(wàn)英熱單位6.288美元。



