电力防灾应急

高温继续给全球电力系统带来压力

发布时间:2024-07-31来源:南方电网报

近期,高温、强降雨、洪水、干旱等极端天气气候事件频发,给许多国家和地区带来严重影响。世界气象组织表示,近几十年来,极端天气事件发生频率和强度都在增加。


在南半球,干旱等极端天气给多个国家造成困扰。厄瓜多尔受干旱、电力设施老旧等因素影响,持续遭遇电力危机。6月19日,厄瓜多尔发生全国性大面积停电事故,该国电网完全崩溃,约1800万人受影响。赞比亚近期也遭遇了几十年来最严重的干旱,导致该国大部分水电站的发电量大幅下降。赞比亚约85%的电力供应依赖水力发电,这种高度的依赖性经常导致干旱期间电力供应短缺。今年,厄尔尼诺现象引发的干旱是40年来最严重的一次,已导致赞比亚每天停电至少12小时。国际能源署发布的《全球电力市场更新报告:2023—2024年展望》显示,全球水电年容量系数已从1990—2016年的平均38%降至2020—2022年的平均36%,这意味着全球水电每年少输出约240太瓦时电力。


在北半球,刚刚入夏不久,东南亚多个国家就已遭受了前所未有的热浪侵袭。其中,印度多地气温连续数日超过45摄氏度,部分地区甚至达到了50摄氏度。欧盟气候监测机构近日发布公报称,截至今年6月,全球平均气温已连续12个月比工业化前(1850—1900年)高出1.5摄氏度。今年6月,全球平均地表气温为16.66摄氏度,为有记录以来的最热6月。根据欧盟气候监测机构的初步观测数据,7月22日是世界有记录以来最热的一天。全球平均地表气温上升至17.15摄氏度。美国、俄罗斯、欧洲等地都出现了大范围的热浪。而就在一天前的21日这一纪录刚刚被打破。极端天气下,全球各地电网承受着巨大的压力。6月24日,由于高温天气持续不断,埃及将原本计划于近期结束的全境停电措施延长至6月30日,且每日停电时间从2小时增加至3小时。7月8日,东京地区的现货电价飙升至每千瓦时21.9日元,为2023年2月以来最高水平。由于气温远高于历史同期,近期日本用电量快速增加,且部分发电机组出现计划外检修,东京电网电力供需极度紧张,电网公司发布声明,提醒消费者提高用电效率,以降低停电风险。7月9日,飓风“贝利尔”登陆美国得克萨斯州,超过250万户家庭和企业失去电力供应,大部分停电事件发生在休斯顿和靠近风暴中心的得州东南部地区。然而当地公用事业公司Center Point Energy却迟迟未能完成电力基础设施的灾后修复,导致大面积的停电事件持续了2周以上。


国际能源署近日发布的《电力年中更新:2024年7月》报告指出,2024年上半年,许多地区都在与强烈的热浪作斗争,这增加了电力需求并给电网带来了压力。2024年5月是自全球有记录以来“最热5月”。印度、墨西哥、巴基斯坦、美国、越南和许多其他国家由于降温需求增加,峰值负荷激增。随着越来越多的家庭开始购买空调,其影响将大幅增加。实施更高的空调效率标准对于减轻降温需求增加对电力系统的影响至关重要。


国际能源署基于最新数据对全球电力需求、电力供应和二氧化碳排放的趋势进行分析后指出,由于许多地区的经济稳健运行、电气化进程持续推动和热浪加剧,电力需求在2024年上半年仍然强劲增长。2024年和2025年,预计全球电力需求均将以4%的速度增长,达到2007年以来最快的速度(2010年全球金融危机后和2021年新冠疫情引发的需求崩溃后的大幅反弹除外)。这一增长是由多个地区和国家的强劲电力需求推动的,特别是中国、印度和美国。


具体来看,中国2024年电力需求预计将增长6.5%,2025年将增长6.2%,与2016—2019年的平均水平相似。预计2024年和2025年的电力消耗将受到服务业和各个工业部门旺盛需求的推动,5G网络和数据中心的持续扩张以及国内市场对电动汽车的强劲普及也是需求增长的促进因素。印度2024年电力需求预计将增长8%,与2023年的增长速度相当。这得益于强劲的GDP增长和长期而强烈的热浪导致的降温需求增加。2024年上半年,中国努力应对持续时间创纪录的热浪,峰值负荷创下新高,给电力系统带来了异常压力。假设天气条件恢复到平均水平,印度的电力需求增长将在2025年温和放缓至6.8%。美国2024年电力需求预计将大幅反弹,同比增长3%。较强劲的增长部分是由于2023年天气温和,负荷较低。同时,经济前景的改善、高温天气下空调负荷的不断增长和数据中心扩张激增也是推动电力需求增长的重要因素。


值得一提的是,极端高温导致多地电力市场负电价小时数增多。2024年上半年,南加州负电价时长的比例超过20%,比一年前增加了2倍多。在一些市场,如南澳大利亚,自2023年以来,价格在大约20%的时间里为负值。预计2024年全年,许多电力市场发生负电价的频率都将大幅增加。负价格的出现体现了供需双方均缺乏灵活性,且没有足够的储能可用。在监管框架和市场设计中适当采用需求响应和存储等灵活性解决方案非常重要。


作者:杨永明,单位:中能传媒能源安全新战略研究院)

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