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不！被冻住的风机并非得州停电的罪魁祸首

风能专委会CWEA 2022-08-01

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针对近日美国得克萨斯州停电问题，《得州论坛报》发表题为《不，被冻住的风机并非得州停电的罪魁祸首》（No, frozen wind turbines aren't the main culprit for Texas' power outages）的文章[1]表示，风力发电损失仅占冬季发电量的一小部分，而天然气发电、核电、煤电和太阳能等各种能源在极寒风暴期间都遇到了困难。是极寒天气让数百万得州人陷入黑暗，而非装了太多的风电。


得克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT）的一位官员2月16日下午表示，受得州罕见暴风雪影响，总共有16GW的可再生能源发电（主要是风力发电）掉线。但天然气、煤电和核电等热能电源同期损失了近30GW，是可再生能源掉线数量的2倍。图：Marjorie Kamys Cotera


进入2月以来，得克萨斯州面临创纪录的低温侵袭，突袭的冰雪风暴，使得州道路受阻，电网运营商的正常供电失控，数百万得州人遭遇停电事故。随着停电时间从几小时延长到数天，得州立法者要求对得州电力可靠性委员会（ERCOT）进行调查，并对这场灾难负责。

受风暴影响，得州约有三分之一的风力发电机被冻住，一些保守的得州政客就此批评说该州对可再生能源的依赖过多。甚至一些人批评说，“得州一台风机都不应该再安装了！”但事实上，在冬季，得州的风力发电只占该州计划发电的一小部分。[2]

在冬季，得州约80%的电力需求，大约67GW由天然气、煤炭和核能发电来提供；只有7%（大约6GW）的电力来自风力发电。也就是受冷冻导致的风力发电的损失，只占总共发电量减少的很小部分。

得克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT）高级主管Dan Woodfin 2月16日下午表示，受得州罕见暴风雪影响，总共有16GW的可再生能源发电（主要是风力发电）掉线。但天然气、煤电和核电等热能电源同期损失了近30GW，是可再生能源掉线数量的2倍。

也就是说，此次停电总共涉及到45GW，占到得州冬季发电量一半以上的电力缺口中，实际主要是天然气发电跟不上。

得州大学奥斯汀分校能源资源教授迈克尔·韦伯（Michael Webber）说，“得州整体非常依赖天然气，得州就是一个天然气州。”


一方面需求上升，一方面发电量减少，只能靠停电或节约用电来缓解。参考：夏天停电怪太阳能，冬天停电怪风机？美国停电反思：关键是伦理逻辑而不是电力知识

由于极端寒冷导致得州天然气业务和供应链出现故障，致使天然气发电的急速短缺，成为全州出现电力危机的主因。韦伯说，得州人在很大程度上依靠天然气来发电和供热，特别是在高峰时段，天然气因此需求大增。

韦伯表示，得州所有的能量和电力来源都要为停电事故承担责任，但天然气发电行业明显低于正常水平。“天然气发电正以其最壮观的方式陡降！”

专业人士看得很明白，但依然有很多人将责任归咎于风力发电。

休斯顿众议员Dan Crenshaw周二下午在其Twitter上表示：
 “这是得州迫使电网过分依赖风力发电的结果。” “当天气状况像本周一样恶化时，类似风电等波动性可再生能源在您需要的时候就是不给力。”


但实际上，ERCOT计划中得州冬季天然气发电、煤电和部分核电可获得67GW的能力，占全部电网容量的80%。而此次停电事故中，67GW的能力中只有43GW上网，更有说法是断掉了30GW的热力资源。

实际上，天气骤冷后，得州的天然气产量也急剧下降，这使得发电厂很难获得正常运行所需的充足燃料。专家分析说，通常天然气发电厂在电厂内部不会储备太多燃料，这些发电厂用气主要依赖天然气管道来输送。天然气从西部石油和天然气产区，贯穿整个得州，输送到休斯顿和达拉斯等主要需求中心。

标普全球普氏能源资讯（S＆P Global Platts）估计，2月初，得克萨斯州的运营商每天可生产约240亿立方英尺。但周一，得州的天然气产量暴跌，每天的产量只有120亿至170亿立方英尺。

S＆P Global Platts分析人士表示，得州的天然气采气系统未能正确构建以适应极寒冷的天气冲击。西得克萨斯州二叠纪盆地（实际上天然气最高产区之一）的开发者一旦遇到极寒天气和积雪，就可能需要关闭气田井，或遭遇停电事故，从而导致无法将天然气抽运到地面。缺气在所难免。

另一个只在冬季才会遇到的问题，冬天需要直接燃烧天然气为家庭和医院供暖，这进一步加剧了天然气缺乏。虽然夏天电力需求更大，但夏天并不需要直接燃烧掉那么多天然气，因此不会发生这么明显的电力短缺危机。此外，得州很多天然气发电厂本来就有计划在冬季比较温和的几个月内对电厂进行定期维护和更新以应对夏季用电高峰。ERCOT预计这个冬季本来就已经有4GW的电厂在进行定时维护停机。

专家表示，得州实际上在2011年就已经发生过一次类似的大冰冻事件，当时天然气发电厂也遇到了困难，同样是通过滚动停电来处理危机。经过2011年危机后有部分发电厂进行了升级，但得州仍有很多燃气发电厂没有进行投资升级以防再次出现问题。

得州农工大学（Texas A&M University）电气与计算机工程学教授、A&M能源研究所能源数字化助理总监Le Xie表示，可通过升级设备来承受极寒情况或应对其他变化，例如激励客户节省电力或升级到智能电器可有助于避免类似停电灾难，Le Xie说：
“过去通常不必担心得克萨斯州出现这样的极寒天气，但是将来可能需要为更多的事情做准备。
“随着气候变化，我们将在全国范围内增加极端天气条件。”


一些风力发电的怀疑论者声称得州冻结正好说明了依靠风力发电是一个笑话和讽刺。但实际上风力发电机组和天然气发电厂一样，完全可以做好“冬季运行”改进，可以加装设备，在极低温度下运行。

ACP CEO关于得州停电的声明文件

曾在奥巴马政府期间层担任总统的能源与气候变化副助理，现任美国清洁能源协会（ACP，American Clean Power Association）首席执行官Heather Zichal表示，可再生能源的反对者试图分散系统中其他地方的问题，从而减缓“向清洁能源未来转型”。


美国清洁能源协会CEO Heather Zichal


Heather Zichal怒斥一些清洁能源反对者很无耻！[3] 她在周二于ACP官网发布的关于得州停电的声明中表示：
“一些长期反对清洁能源的人，这些人不管刮风下雨，还是阳光明媚，总是找各种理由攻击清洁能源，又开始在玩一些政治机会主义游戏，试图误导美国人发起新的议程来反对清洁能源，这些做法根本无助于帮助得州恢复供电。
这是极端天气的问题，而不是清洁能源的问题。如果非要说清洁能源有问题，停电事故正说明我们为什么需要投资建设更多更好传输和储存的可再生能源，以取代已经过时的老的系统。” 


美国清洁能源协会官方网站专门发表评论文章，《得州停电，不要将责任归咎于可再生能源》[4]。文章引用了大量媒体和分析人士的讲话，并在文章中批评一些人把电力问题争论引向政治问题，文章表示：
至关重要的是要弄清楚到底出了什么问题，以便将来避免再次发生类似事件。但是，有一个事情已经变得越来越清楚，可再生能源不应该受到指责。那些还在就此争论的人，要么没有查看数据，要么想故意掩盖事实真相，将事件政治化。


此外，美国CBSnews新闻频道也以《不要因为得克萨斯州历史性的停电而责怪风力发电机》（Don't blame wind turbines for Texas' historic power outages）为题 [5]，对得州停电事故作了报道和分析。文章通过各种分析和专家解说，表明了化石燃料电源是导致得州停电的主因，天然气和煤电也都被冻住了，不能一味指责被冻住的风机。另外，得克萨斯州是美国本土唯一拥有自己独立电网的州，它不受联邦政府的监管，并且与临近各州没有电网连接，因此在极端条件下，也无法从外州购电以补充电力短缺。CWEA

参考来源：得州论坛报、ACP、CBSNEWS

[1]https://www.texastribune.org/2021/02/16/texas-wind-turbines-frozen/

[2]https://www.texastribune.org/2021/02/16/natural-gas-power-storm/

[3]https://www.cbsnews.com/news/texas-power-outage-wind-turbine-winter-storm-electrical-grid/

[4]https://cleanpower.org/blog/the-texas-blackouts-dont-misplace-blame-on-renewables/

[5]https://www.cbsnews.com/news/texas-power-outage-wind-turbine-winter-storm-electrical-grid/


编译：风能专委会CWEA公众号

背景：得克萨斯州遭遇创纪录暴风雪导致全州停电


得克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT）敦促企业和消费者尽可能限制用电。官员警告说，低温和需求增加“会给电网造成压力”。ERCOT表示，风力发电是得州第二大发电来源，去年占该州电力供应的23％，仅次于天然气发电（占45％）。周日约12GW风机受到冰冻的影响，但未冻结的风机转速高于预期，有助于抵消损失。


https://www.ksat.com/news/local/2021/02/14/electric-reliability-council-of-texas-urges-businesses-consumers-to-limit-electricity-use-as-much-as-possible/

https://www.ksat.com/news/local/2021/02/15/rotating-outages-underway-in-texas-after-energy-emergency-alert-level-3-issued-ercot-says/


得克萨斯州停电，能怪风机被冻住了吗？实际上，风机被冻住了可以很快解决，但电力系统出现故障，并不那么容易解决。


报告 | 第三季度美国风电装机创下新纪录
美国各州风电装机地图
截至2020年第三季度，有二十个州的装机容量超过1GW。 得克萨斯州（TX） 一个州的装机容量超过30 GW。爱荷华州超过10GW。
进一步阅读
夏天停电怪太阳能，冬天停电怪风机？美国停电反思：关键是伦理逻辑而不是电力知识
“可再⽣能源过多过快发展造成了系统停电”的思维⽅式，就类似将头疼归因于有脑袋，说“你没有脑袋了，头疼这个问题不就⾃然不存在了吗”。这其中还掺合着充分条件与必要条件的混乱。可惜，对于中国当前的能源安全问题，也已经出现了这种“⼀维化”的苗头，反复地对各种⽬标进⾏线性⼀维排序。
另可参考张树伟重磅分析文章：《从电力调度视角看拉闸限电》
域外 | 可再生能源不是加州停电的罪魁祸首

美国加州提案推动10GW海上风电装机

科普 | 说好了全球变暖，怎么天气还要冻死人的节奏？
数据 | 太阳活动不是地球变暖主因，二氧化碳排放过多才是！

图表 | 一图看懂升温1.5℃和2℃的区别

IPCC温升1.5°C报告下载

https://www.ipcc.ch/sr15/https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2019/06/SR15_Full_Report_High_Res.pdf 高清完整版本下载或关注CWEA公众号，后台回复 sr15获取含部分中文翻译版本在内资料
报告 | UNEP：要实现1.5摄氏度温控目标，全球每年必须削减6%化石燃料《2020年生产差距报告》（The Production Gap, 2020）关注风能专委会CWEA公众号，后台回复 TPG2020，下载报告pdf版本

参考视频：冻停机的400多台风机如何快速恢复供电


参考链接


重磅分析：从电力调度视角看拉闸限电

张树伟：系统调度范式：“最后一招”VS“常态指挥”？张树伟：电力系统“统一、开放、竞 争市场”的目标面临挑战张树伟：什么是电力？什么是市场？什么又是数字化？张树伟：电力市场如何体现消费者永远是对的张树伟：再谈“调峰辅助服务”涉及到的理念与政策设计问题张树伟：电力市场为何物理运行与财务结算是充分分离的张树伟｜电网与储能：替代抑或互补关系？张树伟：漫谈数字化时代的电力市场“风险”课件PPT和视频分享！能明白@风向标第1期张树伟详解调峰辅助政策


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