德克萨斯州的电网再次面临北极寒流的考验-彭博社
Mark Chediak, Naureen S Malik
德克萨斯州的电力网络在2021年的冬季风暴中出现了严重故障，如今在该州遭受北极大风的同时，电力网络再次面临考验。随着该州人口持续增长，风能和太阳能取代化石燃料，电力需求已经打破了冬季记录，这引发了对该州电力系统可靠性的讨论，因为能源结构迅速改变。
1. 为什么德克萨斯州的电力网络再次受到威胁？
德克萨斯州已经是全国最大的用电用户，而冬季居民大量使用电力取暖设备导致电力使用量激增。随着该州对间歇性风能和太阳能的依赖程度增加，一些批评者担心这会使电力网络更容易受到干扰。在最新的冬季寒流期间，官员们已经敦促居民在早晨节约用电，因为太阳能产量季节性偏低，风力发电量异常低。另一个脆弱性来源是，德克萨斯州在极端条件下几乎是自给自足的，无法依赖邻近州的电力。德克萨斯州主要电力网络运营商德克萨斯州电力可靠性委员会（Ercot）提供约90%的州内电力需求，并且与附近电网的高压输电线路非常少。这是一种故意设计，旨在避免联邦对电力市场的监管。
2. 德克萨斯州的电力供应有多环保？
去年，绿色能源在德克萨斯州的发电容量中占近40%，根据ERCOT的数据。有利的法规推动了该州风能和太阳能的蓬勃发展，该州由于拥有大片的石油和天然气产区而成为美国的能源之都。德克萨斯州已经在全国风能发电方面名列第一，并且有望成为全美太阳能的领导者。
3. 自2021年停电事件以来，电网的表现如何？
尽管该州在创纪录的夏季需求期间能够保持供电，但在九月份却濒临滚动停电。去年，州政府表示需求已经增长到传统发电厂（如燃煤、天然气或核能发电厂）单靠无法满足的水平。在夏季，太阳能发电对下午创纪录的需求做出了重大贡献。日落时段是电网最棘手的时期之一，因为太阳能发电的急剧减少必须迅速由其他供应替代。风能发电通常在太阳落山时逐渐增加，但有时会晚几个小时，增加了压力。
4. 为什么电网的问题没有得到解决？
这并非易事。德克萨斯州的系统允许电价波动以匹配供需。这意味着高价格 — 和高利润 — 会推动新发电厂的开发。有时，当太阳能或风能超出电网需求时，即时电价会下降至负数，而在压力时期则会接近5000美元的价格上限。这种定价结构的局限性在2021年的冬季停电事件中暴露无遗。自那时起，州议员通过了改革法案，要求对关键基础设施进行气候适应，并改变规定以让发电厂的所有者获得更多收入。
5. 什么是最大的挑战？
在德克萨斯州和全国范围内，关于未来电网应该是什么样子的真正冲突正在发生。挑战在于确保目前需要的核能和化石燃料发电厂不会过早退役，同时仍然允许更新、更清洁的技术蓬勃发展。一些保守派共和党人指责可再生能源破坏了电网稳定，并推动更多以化石燃料为动力的发电机。
6. 为什么改进需要这么长时间？
在气候变化推动下，应对极端天气的挑战日益加剧，如何保证供电的同时不过度加重消费者负担成为一个更大的挑战。改变规则往往是一个激烈争论的过程，各方利益集团包括公用事业公司、发电厂、制造商、电力零售商等相互对立。在2021年的风暴后，这一过程变得更加政治化，共和党州长格雷格·阿伯特和立法者下令Ercot进行改革。建设更多输电线路并与其他州连接可以帮助，但这类项目通常会被官僚程序拖延多年。
7. 正在采取什么行动？
为避免出现2021年风暴中出现的惩罚性成本，电力价格上限从每兆瓦时9000美元降至5000美元。Ercot也正在签约更多的备用电力以避免供应短缺。这些措施被证明是昂贵的，该州的电力市场监管机构 表示 2023年实施的新规则使得批发电力成本增加了120亿美元。11月，德克萨斯州人投票赞成创建 一个新的州能源基金，为天然气发电厂的开发者提供低息贷款和补助。许多电力专家建议在电网压力大时支付人们减少能源消耗，通过所谓的 需求响应计划。工厂、比特币矿工和其他大型用户已经得到补偿，在电网压力大时减少能源消耗。
8. 这对其他州意味着什么？
许多行业观察者将德克萨斯州视为一个试验场。在推动电网脱碳的同时，挑战只会加剧，尤其是在尽可能多地实现经济电气化的情况下。电动汽车的兴起带来了一个巨大的问题 - 也可能是一个潜在的机遇 - 因为电力需求预计将更快增长，而这种需求是移动的。电力行业以及科技巨头和风险投资家也在讨论使用机器学习和人工智能来帮助更好地预测需求，并在电网压力增大时增加供应。