增强电力系统气候韧性防范“黑天鹅”“灰犀牛”事件-北极星火力发电网

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包括电力在内的能源是人类社会发展的重要物质基础，电力安全稳定供给关系基本民生、经济发展和国家安全。近年来，极端天气气候事件导致的电力安全问题受到高度关注。2021年，美国得克萨斯州遭遇冬季风暴，电力需求激增，供需严重失衡，导致大面积停电，部分地区停电超过60小时，电力现货价格出现暴涨。2022年，受持续性极端天气影响，四川省多个主力水库蓄水消落至死水位，水电出力断崖式下降而用电需求激增，被迫启动突发事件能源供应保障一级应急响应。2023年，极度干旱导致津巴布韦水电站水位降至无法稳定发电水平，被迫实施每天长达20小时的轮流停电，严重冲击经济和民生。

大量观测数据和研究结果表明，工业革命以来人类燃烧化石燃料、毁林等活动造成的全球气候变化，已经导致许多地区的极端天气气候事件频发，进而对全球自然生态系统和经济社会系统造成了广泛、深刻而持久的影响。由于累计温室气体排放造成温室效应的滞后性和未来温室气体排放变化的不确定性，预计未来几十年，全球气候仍将保持变暖态势，由气候变化引起的各类风险发生概率进一步增大，包括电力领域在内的“黑天鹅”“灰犀牛”事件将更趋频繁，亟需重视气候变化对电力系统安全的潜在影响和长期风险。

全球气候变化对电力系统安全的影响和风险是多方面的。从供给侧看，气候变化将改变降水分布，增强降水的波动性，导致干旱少雨、极端降水等情况更趋频繁，进而影响水电站运营环境和发电能力。持续性光照不足和风力偏弱，将影响风光电力出力。河流水库“汛期反枯”叠加高温热浪天气，甚至可能造成水电占比较高地区出现严重的电力危机。从电网侧看，极端降水极易诱发洪水、崩塌、滑坡、泥石流等自然灾害，直接威胁电力基础设施安全。极端性低温冻害可能导致不具备融冰能力的输配电线路倒塔断杆，造成电力供应中断。从消费侧看，高温热浪、低温寒潮等灾害性天气将造成用电需求短时间内急剧变化，增大电力负荷起伏区间，影响电力供应稳定性和安全性。此外，一些灾害多发区、用电对外依赖度较高地区、电力结构过度依赖可再生能源地区、“孤岛电网”地区，电力系统的气候脆弱性更为突出。

积极应对气候变化形势下，越来越多的地区将能源绿色低碳转型作为碳达峰碳中和战略的重点，明确将不断提升可再生能源电力占比和终端用能电气化水平，甚至定位用能100%电力化和电力100%可再生能源化，这将导致区域用能对电力系统的依赖程度越来越高。面向新形势新要求，必须强化风险意识、底线思维和备份思维，将电力系统的气候韧性、安全稳定摆在更为突出的位置，统筹平衡发展用电、绿色转型和气候韧性的关系，统筹短期、中期和远期气候变化风险应对，打造互联互通、智慧高效的坚强电网，加快构建更具气候韧性的新型电力系统，增强电力供给的安全性和可持续性，更好保障高质量发展和民生改善。

一是加强重点风险识别和预警。从国家、地方、城市、园区、企业不同层面和供给侧、电网侧、消费侧不同维度，开展气候变化对电力系统的危险性、暴露性、脆弱性建模量化和诊断分析，分类评估风险等级水平，绘制电力系统气候变化风险地图。危险性方面，系统识别气候变化长期缓发不利影响和突发极端天气气候事件风险，明确风险类型、分布时段、呈现方式、作用环节等。暴露性方面，重点识别电源电网受灾方式、分布地区及潜在影响。脆弱性方面，评估识别工程、技术、调度、管理等方面的适应差距和薄弱环节。

二是优化区域电力生产结构。合理规划布局和配备电力结构，推进电力生产来源多样化，避免形成和稳步改变过于单一的电力结构，稳妥发挥火电的兜底保障作用。水电占比较高的地区，可提升具有季调节、年调节水电站的占比，增加火电和非水可再生能源电力份额，确保枯水期、枯水年、汛期反枯等极端条件下的基本电力保障。非水可再生能源电力占比较高地区，应充分考虑风电、太阳能发电的间歇性、波动性特征，增强规模化储能能力配置。水风光资源禀赋优越地区，应推动水风光储一体开发、多能互补，优化电力集成、调度和出力方式。

三是提升电网互联水平和韧性。按照“大电网、大市场”要求，优化电网架构和输配电网络，提升基础设施互联互通、电力保障互调互剂能力和水平。历史形成的“孤岛电网”要主动接入毗邻电网，增强电力供给弹性，增强日常双向互动。毗邻电网要布局建设通道，搭建互联网络，具备双向互通能力。电力对外依存度较高地区，要实现电力来源方向多元化、通道多样化。低温冻害、大风、洪水、滑坡、泥石流等灾害多发区，应增强电力设施防灾减灾能力，增强覆冰监测和融冰能力。

四是强化需求侧自调节能力。加强城市备份电源建设，就近布局建设生物质发电项目，有序推进屋顶光伏项目建设，稳定和提升自发电力占比。加强变电设施和配网网络更新改造，提升电力设施现代化水平和韧性。加强需求侧地热能、空气能、天然气、氢能等替代性能源供给保障能力，因地制宜推广分布式能源供给方式。有序推动工业企业、公共建筑有序配备一定比例储能设施，挖掘城市新能源汽车充电储能设施反向供电潜力，释放消费侧供电储能潜力。合理控制高耗能高载能产业布局和发展，建立灵活适应电力丰缺情况的分时电价、阶梯电价政策，降低迎峰御荷压力。

五是构建灵活的电力体制机制。将气候韧性作为电源电网建设乃至能源发展规划布局的重要考量因素。建立完善电力系统应对各类极端天气气候事件及其诱发自然灾害的应急预案，制定应对罕见极端情况、多风险叠加级联的情景方案。明确极端条件下的用电优先序，完善有序用电政策和方案，优先和切实保障民生需求。完善对备用电源、应急电源、各类储能、电煤储备、电气储备等项目建设和长效运营的支持政策，支持退出火力发电设施保留备用。提升电力系统数字化、智能化水平，建立更加灵活、适应新型电力系统的电力交易机制。

（两位作者均供职于四川省环境政策研究与规划院能源与气候变化研究中心）

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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