為什麼德克薩斯州的電網面臨另一場危機 - 彭博社
Naureen S Malik, Mark Chediak
德克薩斯州奧斯汀的發電站。
攝影師:Jordan Vonderhaar/Bloomberg德克薩斯州的電力網格在2021年冬季風暴中出現了嚴重故障,如今在該州遭遇異常炎熱的夏季天氣下再次受到考驗。在風力和太陽能不斷增加的情況下,電力需求達到了新的紀錄,同時電力來源的組合也在迅速變化。這引發了關於該州電力可靠性的爭論。
1. 為什麼德克薩斯州的電網再次受到威脅?
作為全國最大的用電用户,德克薩斯州在今年夏季的熱浪中用電量激增至創紀錄水平。需求的增加發生在該州對間歇性可再生能源依賴程度增加的同時,一些批評者擔心對風能和太陽能的更多依賴會使電網更容易受到干擾。美國能源信息管理局的數據顯示,今年德克薩斯州將有近40%的電力來自綠色能源,雖然落後於加利福尼亞州的52%,但德克薩斯州是一個更大的市場。它已經是風力發電的第一大州,是美國最大的清潔能源市場。
### 2. 德克薩斯州有何獨特之處?
獨立之精神延伸至孤星州的電網。德克薩斯州電力可靠性委員會(Ercot)作為電網運營商,為該州約90%的電力需求提供服務,並且與附近電網連接的高壓輸電線路非常少。這是為了避免聯邦對電力市場的監管。這意味着德克薩斯州主要依靠自身,並且在極端條件下不能依賴鄰州。這種脆弱性對於一個也是美國能源之都的州來説是一個戲劇性的轉折,這要歸功於其廣闊的石油和天然氣生產領域。有利的法規也推動了德克薩斯州風能和太陽能的蓬勃發展。
3. 為什麼擔憂?
2023年夏季將標誌着該州所有需求首次無法由傳統發電廠(如核能、煤炭和天然氣)滿足。潛在問題的跡象出現在6月20日,當時州政府官員敦促居民節約用電,因為風力發電場供應不足以及化石燃料發電機意外關閉。截至7月底,電網仍然穩定,得益於可再生能源的幫助。太陽能發電量接近預期的夏季容量,或者在大多數日子超過預期。這有助於彌補西德克薩斯地區白天風速減弱的時段。
4. 為什麼電網的問題沒有得到解決?
沒有簡單的解決方案。德克薩斯州的系統允許電力價格波動以匹配供需。這意味着高價格 — 和高利潤 — 促使新發電廠的開發。有時,現貨電力價格可能低至每兆瓦時20-50美元,而在壓力時期可能超過4,000美元。這種定價結構的侷限性在2021年冬季停電中暴露無遺。自那時起,州議員通過了改革法案,要求對關鍵基礎設施進行氣候適應,並改變規則以讓發電廠所有者獲得更多收入。
5. 面臨的主要挑戰是什麼?
在德克薩斯州和全國範圍內,關於未來電網應該是什麼樣子的真正衝突正在進行中。挑戰在於確保目前需要的核能和化石燃料發電廠不會過早退役,同時仍然允許更新、更清潔的技術蓬勃發展。一些保守派共和黨人指責可再生能源破壞了電網的穩定,並推動更多使用化石燃料發電機組。議員通過了一項有爭議的100億美元計劃,提供低息貸款和補助金用於建設新的燃氣發電廠,使用納税人的錢,但最終德克薩斯人必須對這項補貼進行投票。
6. 為什麼改進需要這麼長時間?
在氣候變化推動的更極端天氣的影響下,如何保證電力供應的同時不過度加重消費者的負擔正在變得更加具有挑戰性。因此,改變規則往往是一個激烈爭論的過程,將公用事業公司、發電廠、製造商、電力零售商和其他團體對立起來。在2021年的風暴之後,這個過程變得更加政治化,共和黨州長格雷格·阿伯特和議員下令Ercot進行改革。建設更多輸電線路並與其他州連接可以幫助,但這類項目通常會被各種繁文縟節拖延多年。
7. 什麼可以做?
為了避免2021年風暴中出現的懲罰性成本,電力價格上限從每兆瓦時9000美元降至5000美元,儘管價格更容易上漲。 ERCOT還正在與更多備用電力資源簽約,以幫助避免供應短缺,這在去年僅增加了17億美元的消費者成本。另一項規定幫助一些燃氣發電廠支付其燃料成本,而最近的一項改革在備用電力資源下降到一定水平時設定了價格下限。許多電力專家表示,最簡單的解決方案是在電網壓力大的時候支付人們減少能源消耗,通過所謂的需求響應計劃。工廠,比特幣礦工和其他大型用户已經得到補償,在電網條件緊張時保持節約。
8. 這對其他州意味着什麼?
許多行業觀察者將德克薩斯州視為一個試驗場。在推動電網脱碳的同時,儘可能多地實現經濟電氣化,挑戰只會加劇,特別是在交通領域。電動汽車的興起帶來了一個巨大問題 - 也可能是一個機遇 - 因為電力需求預計將更快增長,而這種需求是移動的。電力行業,以及技術巨頭和風險投資家,也在討論使用機器學習和人工智能來更好地預測需求,並在電網壓力時增加供應。
參考書架:
- 一篇關於德克薩斯州太陽能爭端以及可再生能源如何保持該州運轉的文章。
- 一個關於需求響應措施的QuickTake,以及一個關於為何能源轉型如此艱難的QuickTake。
- Ercot網站跟蹤條件和價格。
- 彭博社關於美國天然氣電廠停機的文章。
- 與美國聯邦能源監管委員會成員艾莉森·克萊門茨的問答。