高溫、缺電、輪停，加州電力變“限量款”誰的鍋？

　　據(jù)彭博社報道，受持續(xù)高溫天氣影響，美國加州多達200萬戶家庭在8月14日晚上停電，加州各地的現(xiàn)貨電價也飆升至1000美元/兆瓦時以上。

　　8月14日的停電事件僅僅是個開始，美國西部時間8月17日，美國加州電網(wǎng)運營商CAISO通知稱，在美國西部持續(xù)的熱浪可能將繼續(xù)影響330萬加州家庭的電力供應(yīng)。

　　美國國家氣象局對加州大部分地區(qū)和鄰近地區(qū)都發(fā)布了高溫警報，高溫天氣將持續(xù)到8月20日之后，溫度預(yù)計在35.6至42.3℃之間，最高溫度將在遠離海岸的地區(qū)出現(xiàn)。據(jù)LA Times報道，加州死亡谷（Death Valley）在8月16日的氣溫飆升至56.2 ℃，這可能是自1913年以來地球上最高的自然溫度。

　　有業(yè)內(nèi)人士感嘆，20年后，加州電力危機似乎再現(xiàn)了。

　　2000年6月到8月，同樣受到持續(xù)高溫影響，加州用電負荷飆升，整個美國西海岸的電力都趨于緊張。發(fā)電側(cè)方面，加州在夏天用電高峰一直依賴的水電遭遇來水偏枯，不得不求助于州內(nèi)成本較高的燃氣機組，而到了冬季，加州天然氣現(xiàn)貨價格比美國其他地區(qū)要高出5倍。同時，外部電力供應(yīng)“助力”甚微，加重了電力供應(yīng)短缺。在這其中，安然（Enron）等公司的能源交易員還利用當(dāng)時電力市場的設(shè)計缺陷，“截留”電力，賺取暴利。眾多因素一起，把加州電力推向了危機。

　　20年后，可再生能源發(fā)電固有的不確定性，加上靈活性電力資源缺乏，使得在極端天氣條件下，加州電力再次面臨危機。

　　夜間出現(xiàn)用電高峰，可再生“歇菜”

　　CAISO負責(zé)市場政策和性能的副總裁Mark Rothleder說：“持續(xù)的高溫天氣，加上夜間的高濕度就像給加州蒙上了一層毯子，使加州處于持續(xù)的高溫狀態(tài)。隨著溫度升高，居民空調(diào)的使用就越多，導(dǎo)致夜間用電量也持續(xù)激增，連日來不斷刷新用電高峰?！?/p>

　　圖1是美國加州8月20日早晨7點31分實時電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)圖。由圖可見，可再生電源在加州電力供應(yīng)中占有重要地位，其中，太陽能和風(fēng)力發(fā)電的占比較大。而天然氣發(fā)電約占40-50%、核電約占8%、大型水力發(fā)電占比7%左右，從其他地區(qū)還需要引入20%左右的電力。

　　圖1 加州8月20日7:31和18:50電力供應(yīng)實時結(jié)構(gòu)圖

　　來源：CAISO

　　截至2019年底，加州光伏的裝機容量為27400MW，發(fā)電量占比近20%，包括大量居民屋頂太陽能發(fā)電設(shè)備的供電，這也曾是“全美的驕傲”。但是當(dāng)用電高峰時間出現(xiàn)在晚上時，光伏并沒有“幫上忙”。

　　圖2 加州8月14日電力供應(yīng)實時構(gòu)成圖

　　來源：CAISO

　　CAISO官網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)?shù)貢r間8月14日晚上8點左右，如圖2所示，可再生能源發(fā)電僅有3257MW左右，可再生能源在電網(wǎng)中占比僅8%。如圖3所示，除了太陽能光伏發(fā)電未能發(fā)揮作用外，加州超過6000MW的風(fēng)電當(dāng)晚發(fā)電的比例也很低。

　　圖3 加州8月14日可再生能源電力供應(yīng)實時構(gòu)成圖

　　來源：CAISO

　　緊急增加燃氣供應(yīng)

　　根據(jù)加州的可再生能源發(fā)展目標，該州要在2020年實現(xiàn)33%的電力來自非水可再生能源；到2030年這一比例要達到50%。

　　美國其他地區(qū)其實也面臨高溫天氣導(dǎo)致用電量激增，加州的核電站發(fā)電量相對固定且在逐漸淘汰，夜間的發(fā)電主力是氣電，超過24000 MW的裝機容量占到了電網(wǎng)發(fā)電容量的一半以上。但是，因為激進的可再生能源目標，加州近年來幾乎沒有增加新的燃氣發(fā)電廠，而且正在淘汰老的燃氣發(fā)電廠，所以當(dāng)夜間出現(xiàn)負荷高峰，尤其是空調(diào)制冷導(dǎo)致用電負荷激增時，就出現(xiàn)了嚴重電力緊缺。

　　夜間持續(xù)的用電高峰也導(dǎo)致天然氣需求量大增，從而導(dǎo)致氣價持續(xù)上漲。來自加州兩家主要天然氣公司The Southern California Gas和Pacific Gas & Electric systems的數(shù)據(jù)顯示，8月14日以來，電力系統(tǒng)對天然氣的需求一直居高不下。

　　與之前的平均水平相比，加州電力系統(tǒng)在這兩家公司的天然氣需求分別增加到了2.87億立方英尺/天和2.64億立方英尺/天，分別上漲了630萬立方英尺/天(22%)和700萬立方英尺/天(27%)。

　　需求的激增推動價格升至今年夏季以來的最高水平。8月18日，SoCal gas city-gate的天然氣基準交易價格達到了10.97美元/百萬英熱，而8月初的平均價格僅為88美分/百萬英熱，這是自2019年2月20日以來首次達到這一價格水平。

　　美國西南部天然氣流動的重要基準Kern River Delivered basis也報10.44美元/MMBtu，8月14日以來上漲逾8美元。與此同時，今年4月初以來，SoCal Gas第一次連續(xù)四天從Aliso Canyon儲氣庫中增加輸量。

　　8月13日以來，已有超過10億立方英尺的天然氣從Aliso Canyon儲氣庫中被抽走，本周可能會進一步增加輸出。Platts Analytics的數(shù)據(jù)顯示，8月17日的電力系統(tǒng)需求將達到今年以來的最高水平，約為338億立方英尺，比此前30天的平均水平高出逾10億立方英尺。

　　同時，Topock/Needles區(qū)域的天然氣接收能力將會增加，但是加州北部區(qū)域的接收能力僅會略微增加20百萬立方英尺/天，因為Kramer Junction已經(jīng)提高到最大接收能力。天然氣價格本周將繼續(xù)承受強勁的上漲壓力，由于接收能力的增加，供應(yīng)緊張的情況可能會略有緩解。

　　停電仍在“路上”

　　8月15日晚，由于天然氣價格飆升和冷卻需求增加，CAISO宣布進入三級電力緊急狀態(tài)，導(dǎo)致客戶連續(xù)第二個晚上短暫輪流停電。同時一個發(fā)電量為470 MW的發(fā)電廠和1000 MW的風(fēng)力發(fā)電廠的電力資源因為高溫天氣相繼發(fā)生意外損失導(dǎo)致加州電力供應(yīng)更加緊張。

　　此外，高溫天氣下的加州還面臨著斷電以防止山火的風(fēng)險。據(jù)美國有線電視新聞網(wǎng)報道，本周連續(xù)多日的雷電天氣以及白天的高溫?zé)崂私o加州多地帶來大火及斷電等災(zāi)害。

　　當(dāng)?shù)叵啦块T報告，過去72小時內(nèi)，該州在夜間出現(xiàn)的上萬次閃電造成至少367場火災(zāi)以及大面積斷電。就在去年，加州的電力公司為了防止山火，就在干燥的大風(fēng)中切斷了線路，防止引發(fā)火災(zāi)。

　　CAISO首席執(zhí)行官Steve Berberich表示，該州將面臨日益嚴重的電力供應(yīng)短缺：“幾乎可以肯定的是，電力公司公司將不得不在8月17日、18日兩天繼續(xù)切斷數(shù)百萬用戶的電力供應(yīng)，甚至之后的時間會繼續(xù)停電，目前的需求將大大超過供應(yīng)。”

　　不過，現(xiàn)在的情況還無法與2006年7月的熱浪相比，當(dāng)時CAISO的最高電力需求為50270MW，此外，加州還有數(shù)千兆瓦的可用發(fā)電能力，包括現(xiàn)在即將退役的圣奧諾弗雷核電站以及PG＆E Corp子公司Pacific Gas and Electric Co.旗下的Diablo Canyon核電站，不過其營業(yè)執(zhí)照將在2024年和2025年到期。

　　Berberich表示，無論如何他不會主張再許可該核電站延期關(guān)閉，取而代之的是需要快速啟動電力資源來滿足高峰需求。CAISO董事會主席David Olsen表示：“我們需要立即開始獲得更多電力資源，以彌補Diablo Canyon核電站關(guān)閉所帶來的損失”。

　　預(yù)計“缺口”并未被補上

　　8月17日，加州州長加文·紐森(Gavin Newsom)發(fā)布了一項緊急法令，暫時允許部分客戶和公用事業(yè)公司使用包括柴油發(fā)電機在內(nèi)的備用能源，并致信加州電力運營商CAISO、加州公用事業(yè)委員會(CPUC)和加州能源委員會(California energy Commission)，要求對周末的服務(wù)中斷進行調(diào)查。

　　Berberich表示，他們已經(jīng)提前告知過加州公用事業(yè)委員會，到2022年需要電力供應(yīng)需要增加4700 MW，這個缺口將從2020年開始。而在8月17日召開的CAISO理事會特別電話會議上說，“盡管如此，也只有3300 MW的電力被授權(quán)采購，而且在2021年之前都不會采購。”在此之前的一個周末，由于高需求和電力儲備緊缺，電網(wǎng)運營商不得不兩次實施了輪流停電。

　　Berberich指出，Cal-ISO本應(yīng)更早讓公眾做好準備，應(yīng)對8月15日晚間開始、8月16日再次發(fā)生的停電可能性?！暗乾F(xiàn)在不得不承認我們錯了，這是我們的錯，我們道歉，接下來仍然可能需要停電”。

　　他也強調(diào)說，目前水力發(fā)電和太平洋西北部的其他電力運營商正盡可能地幫助加州，洛杉磯水電局也提供了一些資源。同時，國防部、工業(yè)和商業(yè)部門已經(jīng)轉(zhuǎn)移了部分電力負荷，減少了自身的電力消耗。

　　但加州不能依靠從其他州來獲取足夠的電力來填補這一空白。因為加州周圍的地區(qū)也在面臨高溫天氣，其自身電力供應(yīng)也相當(dāng)緊張，同時由于輸配電等基礎(chǔ)設(shè)施不足，也導(dǎo)致其他地區(qū)電力很難供應(yīng)加州。

　　“要解決這個問題，必須保證自身電力資源充足性，使公用事業(yè)和其他電力服務(wù)實體有足夠的發(fā)電能力來滿足高峰需求?！保▉碓矗?span>南方能源觀察）