美國得州零下20℃超級寒潮造成重大氣象災(zāi)害，給世界城市運(yùn)行敲響警鐘

　　罕見寒潮下的美國得克薩斯州，已宣布進(jìn)入重大災(zāi)難狀態(tài)。

　　得克薩斯州是美國能源大州，也是常年氣候溫暖的地區(qū)。極端天氣下，能源體系受到前所未有的沖擊，大量居民斷電斷水挨凍，引起全世界持續(xù)關(guān)注。得州第一大城市休斯敦與上海緯度相近。這幾天，滬上電力運(yùn)營企業(yè)、發(fā)電裝備制造商等專業(yè)領(lǐng)域人士都關(guān)注到這一情況。

　　長期以來，上海是“世界觀察中國電力窗口”。今年年初，上海就經(jīng)歷了一輪破本世紀(jì)同期最冷紀(jì)錄的寒潮，上海電網(wǎng)負(fù)荷打破歷史新高，但“速凍模式”下，全市電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。

　　近年來全球極端氣象災(zāi)害頻發(fā)，此次得州的遭遇給全世界城市運(yùn)行敲響了警鐘。如果上海也像得州一樣降溫到-20℃，會(huì)發(fā)生什么?該如何應(yīng)對?

　　團(tuán)結(jié)治網(wǎng)

　　經(jīng)受住三次極端考驗(yàn)

　　此次得州大規(guī)模停電原因分析一直在進(jìn)行。但不管寒潮下凍壞了哪個(gè)發(fā)電供電環(huán)節(jié)，都暴露出當(dāng)?shù)匾粋€(gè)明顯短板——孤立無援。

　　美國電力供應(yīng)由不同股東方經(jīng)營并運(yùn)作的獨(dú)立電網(wǎng)構(gòu)成，資本導(dǎo)向決定這些電網(wǎng)各自為政，得州就是不與其他州并網(wǎng)的獨(dú)立電網(wǎng)。

　　當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)負(fù)荷增高是停電的直接原因。通俗地說，就是用戶端用電量大幅增長，而電力公司無法供應(yīng)。為了保證電網(wǎng)安全，電力公司不得不切斷部分用戶的供電。

　　“上海所在的華東電網(wǎng)，是目前世界上單一國家內(nèi)最大的區(qū)域電網(wǎng)和電壓等級最高的交直流混合電網(wǎng)?！眹W(wǎng)華東分部規(guī)劃統(tǒng)計(jì)部副主任莊侃沁說，這張網(wǎng)為上海、江蘇、浙江、安徽、福建四省一市提供供電服務(wù)，電網(wǎng)調(diào)度最高負(fù)荷3.18億千瓦。整個(gè)華東電網(wǎng)的供電區(qū)域僅占中國國土面積5%，但相關(guān)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)總量約占全國1/3，所以國網(wǎng)華東分部提出通過可靠的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及資源配置能力，全力保障華東和上海電網(wǎng)安全可靠供電。

　　一體化的電網(wǎng)布局使得一旦某地遭遇極端情況，其余地區(qū)能迅速支援，這也是華東電網(wǎng)“團(tuán)結(jié)治網(wǎng)”的優(yōu)良傳統(tǒng)。國網(wǎng)華東分部建立了資源共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)備用互濟(jì)機(jī)制。當(dāng)出現(xiàn)酷暑極寒、大災(zāi)大難等極端情況，各省市都能從電網(wǎng)通道共用、資源共享、事故共擔(dān)中受益。國網(wǎng)專家例舉極端情況：即便輸送功率最大的直流發(fā)生故障，損失功率超過上海最大負(fù)荷的1/3，通過華東電網(wǎng)集中統(tǒng)一的故障應(yīng)急處置，仍能確保上海和華東各省市電網(wǎng)均保持安全可靠供電，不會(huì)直接造成負(fù)荷損失。

　　國網(wǎng)華東分部調(diào)控分中心系統(tǒng)運(yùn)行處處長繆源誠介紹，2016年、2018年、去年底今年初，華東地區(qū)遭遇過三次極端寒潮，但通過跨區(qū)、跨省支援互濟(jì)，上海乃至整個(gè)長三角地區(qū)的供電總體平穩(wěn)有序：

　　2016年1月強(qiáng)寒潮期間，國網(wǎng)華東分部緊急調(diào)集全網(wǎng)資源支援上海570萬千瓦，幫助上海應(yīng)對突發(fā)700萬千瓦機(jī)組集中非計(jì)劃停運(yùn)或無法開機(jī)的局面；

　　2018年初冰凍雨雪期間，在華東全網(wǎng)用電激增、天然氣短缺、電網(wǎng)嚴(yán)重受損，全網(wǎng)發(fā)用電平衡極度緊張的情況下，上海電網(wǎng)的受電量仍舊接近1200萬千瓦，平穩(wěn)度過；

　　去年底今年初的寒潮中，國網(wǎng)華東分部也爭取到區(qū)外支援，寒潮期間跨區(qū)直流增送華東電力最大約1500萬千瓦，有力支援了上海等省市用電。

　　在這三次寒潮中，上海電網(wǎng)均實(shí)現(xiàn)全額供電，沒有發(fā)生因能源供應(yīng)水平擾動(dòng)或電網(wǎng)供電能力不足導(dǎo)致的限電事件。

　　莊侃沁表示，從中長期看，上海電網(wǎng)供需總體平衡，對市外來電繼續(xù)保持較強(qiáng)依賴。但通過充分發(fā)揮區(qū)域統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和優(yōu)化配置作用，不僅上海的用電有保障，整個(gè)長三角地區(qū)的用電也有保障。

　　強(qiáng)化韌性

　　被動(dòng)應(yīng)急變主動(dòng)防御

　　有電力專家認(rèn)為，美國得州的大停電，另一大原因是對極端氣象災(zāi)害預(yù)計(jì)不足。雖然當(dāng)?shù)貧庀箢A(yù)報(bào)早已發(fā)出預(yù)警，但對當(dāng)?shù)仉娏緛碚f，常年身處溫暖天氣和充足能源供應(yīng)中，缺乏應(yīng)變，很難做出及時(shí)的防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)對。

　　中國幅員遼闊，各地氣候條件差異明顯?！吧虾＞用駴]經(jīng)歷過-20℃的冬天，但對國網(wǎng)公司來說，這樣的低溫司空見慣。”電力專家表示?！敖陙順O端氣象災(zāi)害越來越頻繁，其實(shí)每次從災(zāi)害預(yù)報(bào)到產(chǎn)生嚴(yán)重影響，都會(huì)留給人們一個(gè)應(yīng)急防災(zāi)的‘窗口期’?！鄙虾ｋ姎怆娬炯瘓F(tuán)智能化發(fā)展中心副主任張帆說，以電站設(shè)備供應(yīng)商為例，上海制造的發(fā)電設(shè)備銷往全國各地和世界各地，隨著工業(yè)智能化技術(shù)發(fā)展，先進(jìn)傳感應(yīng)用、海量數(shù)據(jù)分析、大量經(jīng)驗(yàn)積累、機(jī)理知識固化，使得新一代發(fā)電設(shè)備能更好地適應(yīng)不同運(yùn)行工況。面對極端情況，設(shè)備供應(yīng)商提前做好相應(yīng)備品備件的準(zhǔn)備，以保證快速服務(wù)響應(yīng)，同時(shí)支持運(yùn)維企業(yè)及電網(wǎng)單位形成行之有效的應(yīng)對解決方案。

　　2020年，上海電網(wǎng)整體供電可靠率達(dá)99.9923%，成為全國首家連續(xù)兩年穩(wěn)定突破“四個(gè)9”大關(guān)的省級電網(wǎng)；城市核心區(qū)的市區(qū)電網(wǎng)整體供電可靠率達(dá)到99.9991%，在國內(nèi)地市級電網(wǎng)中率先邁入“五個(gè)9”時(shí)代，標(biāo)志著上海城市配電網(wǎng)建設(shè)從世界一流到國際領(lǐng)先的跨越。

　　供電可靠率是評價(jià)電網(wǎng)發(fā)展水平和服務(wù)品質(zhì)的重要指標(biāo)。供電可靠率達(dá)到99.999%以上，意味著平均每個(gè)電力用戶全年停電時(shí)間不超過5分鐘，是國際上公認(rèn)的衡量一流電網(wǎng)的“金線”。目前，全球僅東京、新加坡等少數(shù)城市達(dá)到或超過這一水準(zhǔn)。上海中心城區(qū)供電可靠率突破“五個(gè)9”，背后是用戶年平均停電時(shí)間不到4.6分鐘。

　　新近公布的上?！笆奈濉币?guī)劃《綱要》中提出，未來五年上海要強(qiáng)化安全韌性適應(yīng)理念，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、應(yīng)急物資儲(chǔ)備及保障等方面保持彈性，提高城市應(yīng)對災(zāi)害能力。

　　目前在上海，一個(gè)能夠進(jìn)一步提高供電可靠率且應(yīng)對各種風(fēng)險(xiǎn)、有快速修復(fù)能力的“韌性電網(wǎng)”已在建設(shè)中。它的特點(diǎn)是從被動(dòng)應(yīng)急轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)防御。國網(wǎng)上海電力介紹，韌性電網(wǎng)是指能夠全面、快速、準(zhǔn)確感知電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢，協(xié)同電網(wǎng)內(nèi)外部資源，對各類擾動(dòng)做出主動(dòng)預(yù)判與積極預(yù)備，快速恢復(fù)重要電力負(fù)荷，并能自我學(xué)習(xí)和持續(xù)提升的電網(wǎng)。簡而言之，就是“打不垮”和“不停電”的智能供電網(wǎng)絡(luò)。

　　為了打造韌性電網(wǎng)，國網(wǎng)上海電力開展一系列前沿技術(shù)研究。比如，針對全網(wǎng)失電情況，研究電力及天然氣網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的相互依賴特性及協(xié)同黑啟動(dòng)實(shí)施方案。通俗地說，就是當(dāng)城市發(fā)生大規(guī)模停電時(shí)，電網(wǎng)能在一片黑暗中自動(dòng)重啟。

　　國網(wǎng)上海電力透露，目前上海已形成“韌性電網(wǎng)”總體建設(shè)方案，以及浦東和青浦“韌性電網(wǎng)”示范落地方案，建設(shè)青浦、浦東等韌性電網(wǎng)示范區(qū)。規(guī)劃到2023年底，上海形成覆蓋整個(gè)城市區(qū)域的輸、配、供一體化韌性電網(wǎng)，形成具有中國特色國際領(lǐng)先的韌性電網(wǎng)核心技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系，引領(lǐng)全球韌性電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展。(記者 徐蒙 任翀)