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4月28日，在西班牙巴塞羅那，一家小超市點(diǎn)著蠟燭營(yíng)業(yè)。本文圖均為新華社圖

4月28日，一場(chǎng)突如其來的大停電讓西班牙和葡萄牙陷入黑暗，超過6000萬人的生活被按下暫停鍵。這場(chǎng)歐洲史上最嚴(yán)重的電力事故發(fā)生在西班牙可再生能源發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)——就在停電前六天，該國(guó)剛剛慶祝國(guó)家電網(wǎng)首次實(shí)現(xiàn)工作日完全由可再生能源供電的里程碑。

作為歐洲能源轉(zhuǎn)型的“模范生”，西班牙風(fēng)電和光伏發(fā)電占比已突破50%。然而，這場(chǎng)重大事故將能源轉(zhuǎn)型中的挑戰(zhàn)暴露無遺：在追求清潔能源的同時(shí)，如何確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行？

截至目前官方尚未公布此次事故的調(diào)查報(bào)告，但輿論場(chǎng)已出現(xiàn)將矛頭指向可再生能源的聲浪。多位接受澎湃新聞（www.thepaper.cn）采訪的全球電力和能源專家對(duì)此持謹(jǐn)慎態(tài)度，他們一致認(rèn)為在目前情況下，尚不能做出歸咎于可再生能源本身的結(jié)論。有關(guān)部門的數(shù)據(jù)顯示，事故發(fā)生前當(dāng)?shù)丶葻o極端天氣，風(fēng)電出力也處于正常水平，而歷史經(jīng)驗(yàn)表明，重大停電事件往往是多重復(fù)雜因素疊加的結(jié)果，包括設(shè)計(jì)規(guī)劃缺陷、設(shè)備老化、人為失誤等。

西班牙首相桑切斯在5月7日的議會(huì)報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，事故原因仍需嚴(yán)謹(jǐn)調(diào)查，但明確表示不會(huì)改變可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略。“沒有證據(jù)表明事故源于可再生能源過?；蚝穗姴蛔??！彼兄Z將繼續(xù)投資支持能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)設(shè)施。

盡管如此，此次大停電的確給正在進(jìn)行中的全球能源轉(zhuǎn)型帶來深刻啟示：這究竟是不是完全不可預(yù)見的未知事件？為何電網(wǎng)的故障隔離機(jī)制未能阻止問題蔓延至全國(guó)？更重要的是，如何在加速能源清潔化轉(zhuǎn)型的同時(shí)，確保電網(wǎng)的安全與韌性？

這場(chǎng)大停電不應(yīng)被視作否定可再生能源的理由，而應(yīng)是一次反思的契機(jī)。在氣候危機(jī)迫近的今天，退回到化石時(shí)代并非選項(xiàng)，但如何“轉(zhuǎn)”得更好，值得所有人思考。

4月28日，在西班牙巴塞羅那，人們坐在一家缺乏照明的咖啡店前。

系統(tǒng)崩潰僅用5秒

4月28日中午12時(shí)33分，一場(chǎng)大停電席卷伊比利亞半島，西班牙和葡萄牙兩國(guó)陷入黑暗。據(jù)西班牙政府事后披露，此次事故在短短5秒內(nèi)導(dǎo)致西班牙60%電力供應(yīng)中斷，由于鄰國(guó)葡萄牙依賴西班牙進(jìn)口電力而同步斷電，法國(guó)南部及意大利部分地區(qū)也受到短暫波及。

彭博社獲取的西班牙電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商電話會(huì)議記錄顯示，這場(chǎng)歐洲歷史上最大規(guī)模的停電過程呈現(xiàn)出復(fù)雜的動(dòng)態(tài)特征。首次斷電后系統(tǒng)曾短暫自我穩(wěn)定，但約1.5秒后出現(xiàn)二次斷電，隨后西班牙加泰羅尼亞地區(qū)與法國(guó)西南部之間的互聯(lián)線路因電網(wǎng)不穩(wěn)自動(dòng)斷開，最終引發(fā)系統(tǒng)性崩潰。

停電造成的社會(huì)影響迅速顯現(xiàn)。西班牙內(nèi)政部隨即宣布進(jìn)入全國(guó)緊急狀態(tài)，部署3萬名警察維持秩序。據(jù)西班牙通訊社EFE報(bào)道，全國(guó)地鐵和通勤列車服務(wù)全面癱瘓，100余列火車滯留導(dǎo)致3.5萬名乘客被困，公路因信號(hào)燈失靈出現(xiàn)超過120公里的擁堵。馬德里機(jī)場(chǎng)約200架航班被迫取消。雖然主要醫(yī)療機(jī)構(gòu)啟用了應(yīng)急電力系統(tǒng)，但民用通信網(wǎng)絡(luò)中斷超過8小時(shí)，上百起電梯困人事件因救援熱線占線而延遲處理。

在葡萄牙，全國(guó)學(xué)校停課、銀行關(guān)閉，民眾日常生活陷入混亂?！都~約時(shí)報(bào)》描述了一幅頗具戲劇性的場(chǎng)景：大量居民涌入商店搶購(gòu)食品，卻因無法使用電子支付系統(tǒng)面臨困難，店員不得不使用紙筆記錄現(xiàn)金交易。

經(jīng)過緊急搶修，停電地區(qū)在6～10小時(shí)內(nèi)逐步恢復(fù)供電。但這場(chǎng)危機(jī)不僅暴露出現(xiàn)代社會(huì)中被人們忽視的電力保障的重要性，還引發(fā)了政治信任危機(jī)，極右翼政黨借機(jī)攻擊政府的可再生能源政策。西班牙首相桑切斯不得不公開澄清，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)紀(jì)錄的可再生能源水平并非事故原因。然而，這場(chǎng)歐洲史上最嚴(yán)重的停電事件，無疑給正在推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的歐洲各國(guó)敲響了警鐘。

4月28日，在西班牙巴塞羅那，一條大街仍未完全恢復(fù)照明。

多重因素交織的復(fù)雜事故

目前，網(wǎng)絡(luò)黑客攻擊和極端天氣已被官方排除作為此次大停電的直接原因。而澎湃新聞采訪了多位電力專家從電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、技術(shù)故障及可再生能源影響等角度深入分析了這一歐洲史上最嚴(yán)重的停電事件的一些可能原因。

能源基金會(huì)清潔電力項(xiàng)目主任張永平指出，盡管電力系統(tǒng)故障是相對(duì)常見的現(xiàn)象，但像此次這樣造成大面積停電的情況并不尋常，歷史上的大停電通常是由多個(gè)因素共同作用的結(jié)果。

例如，2019年的英國(guó)大停電因雷擊引發(fā)次同步振蕩導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)；2003年北美大停電則由高溫線路故障和控制系統(tǒng)失靈引發(fā)連鎖反應(yīng)；1987年因?yàn)榭照{(diào)負(fù)荷過載導(dǎo)致的東京大停電。這些案例都表明電網(wǎng)崩潰往往是多重因素共同作用的結(jié)果。

張永平表示，初步跡象表明，此次停電可能是由于電力系統(tǒng)的頻率或電壓失穩(wěn)所致。當(dāng)電力供需出現(xiàn)顯著不平衡時(shí)，無論是發(fā)電能力驟降還是用電需求激增，都會(huì)引起頻率偏差，進(jìn)而可能導(dǎo)致連鎖反應(yīng)式的系統(tǒng)失穩(wěn)。在某些情況下，即便是小規(guī)模的初始擾動(dòng)也可能觸發(fā)更大范圍內(nèi)的電力供應(yīng)中斷。

值得注意的是，雖然高比例可再生能源（如風(fēng)能和太陽能）的接入為電力系統(tǒng)帶來了額外的不穩(wěn)定性因素，但直接將其歸結(jié)為此次停電的根本原因仍需謹(jǐn)慎。張永平認(rèn)為，電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電的過程和事故歸因非常復(fù)雜，當(dāng)前階段尚無法確切判斷具體成因，需要等待官方發(fā)布的事故調(diào)查報(bào)告以獲取更詳盡的信息，任何預(yù)置立場(chǎng)的、缺乏事實(shí)依據(jù)的“結(jié)論判斷”都可能是誤導(dǎo)性和不負(fù)責(zé)任的。

英國(guó)能源研究中心聯(lián)合主任、卡迪夫大學(xué)工程學(xué)院院長(zhǎng)、綜合能源系統(tǒng)教授吳建中則對(duì)澎湃新聞更深入地分析了除了目前討論較多的平衡頻率穩(wěn)定性問題以外，大停電的另外三種主要類型原因。

首先是暫態(tài)穩(wěn)定性問題的可能性。這類問題通常發(fā)生在電力系統(tǒng)遇到突發(fā)的重大故障時(shí)，例如大型發(fā)電機(jī)突然失效或重要輸電線路中斷等情況下。然而，鑒于現(xiàn)代電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)遵循n減一準(zhǔn)則（即系統(tǒng)應(yīng)能承受任何一個(gè)組件的失效），單純因一個(gè)故障引發(fā)如此大規(guī)模停電的情況較為罕見。

其次，電壓穩(wěn)定性問題也是潛在原因之一。吳建中解釋道，當(dāng)無功功率（用于建立和維持電場(chǎng)/磁場(chǎng)的能量）儲(chǔ)備不足或消耗過多時(shí)，可能導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的電壓支撐力下降，進(jìn)而引發(fā)電網(wǎng)崩潰。例如1987年的東京大停電就是一個(gè)典型的例子，當(dāng)時(shí)的高溫導(dǎo)致空調(diào)大量消耗無功功率，從而引發(fā)電壓不穩(wěn)定問題。但氣象部門證實(shí)，此次西班牙停電時(shí)并沒有發(fā)生極端高溫。

此外，吳建中還提出了第三種可能性——小擾動(dòng)穩(wěn)定性問題。在可再生能源比例較高的電力系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)缺乏足夠的阻尼能力來應(yīng)對(duì)波動(dòng)性電源（如風(fēng)能和太陽能）、負(fù)荷改變或小范圍系統(tǒng)故障帶來的瞬時(shí)功率變化，則可能會(huì)導(dǎo)致能量在電網(wǎng)內(nèi)震蕩，最終造成系統(tǒng)崩潰。特別是當(dāng)風(fēng)速突變或云層遮擋光伏電站或光伏電站發(fā)生故障時(shí)，這種現(xiàn)象更容易發(fā)生。吳建中認(rèn)為，基于現(xiàn)有信息來看，這種可能性最大，但尚未得到官方證實(shí)。

芬蘭能源與清潔空氣研究中心研究院（CREA）研究員秦旗和柳力也認(rèn)為，此次大規(guī)模停電事故可能是多重風(fēng)險(xiǎn)因素共同作用的結(jié)果，而系統(tǒng)規(guī)劃不足可能是更深層的原因。

然而，對(duì)于有觀點(diǎn)將此次停電歸咎于西班牙電網(wǎng)中可再生能源的比例過高，尤其是太陽能和風(fēng)能的波動(dòng)性，秦旗和柳力認(rèn)為這種看法是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行原理的誤解。實(shí)際上，問題的核心在于電網(wǎng)如何應(yīng)對(duì)這些波動(dòng)以及是否具備足夠的預(yù)案來響應(yīng)突發(fā)狀況，而非波動(dòng)本身。

“將責(zé)任推給太陽能波動(dòng)性，就像怪罪水管爆裂是水的錯(cuò)?！鼻仄旌土φf，“事實(shí)上，西班牙已采取多項(xiàng)措施增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，包括保留傳統(tǒng)電源、投資同步電容器等設(shè)備?！?/p>

上述專家都呼吁，應(yīng)等待更詳細(xì)的調(diào)查結(jié)果，并通過理性分析來尋找改進(jìn)空間，而不是簡(jiǎn)單地指責(zé)某一種能源來源。

4月28日，在西班牙馬德里，街頭的紅綠燈因停電熄滅。

可再生能源電網(wǎng)的挑戰(zhàn)

盡管目前確切的導(dǎo)致停電原因還不清楚，但這場(chǎng)大停電毋庸置疑凸顯了電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中面臨的復(fù)雜性。如何在推進(jìn)清潔能源發(fā)展的同時(shí)確保電網(wǎng)穩(wěn)定，已成為全球電力行業(yè)必須面對(duì)的重要課題。

間歇性問題是可再生能源最大的挑戰(zhàn)之一。與傳統(tǒng)能源不同，風(fēng)能和太陽能等可再生能源的發(fā)電量是不確定且不穩(wěn)定的，這使得電網(wǎng)難以預(yù)測(cè)并管理電力供應(yīng)。當(dāng)天氣條件不利于發(fā)電時(shí)（如連續(xù)陰天或無風(fēng)），電力供應(yīng)可能會(huì)大幅下降，這對(duì)依賴穩(wěn)定電力輸入的電網(wǎng)構(gòu)成了重大考驗(yàn)。

其次，在傳統(tǒng)的電網(wǎng)中，主要由重型旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)（例如燃煤電廠或核電廠的蒸汽輪機(jī)、或燃?xì)獍l(fā)電廠的燃?xì)?/a>輪機(jī)）構(gòu)成，即使是惡劣天氣造成的微小干擾，也會(huì)被系統(tǒng)的物理慣性吸收和平滑。發(fā)電機(jī)沉重的旋轉(zhuǎn)就像一個(gè)減震器，可以抵抗頻率的快速變化并穩(wěn)定電網(wǎng)。

但在以太陽能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī)和電子逆變器為主導(dǎo)的可再生能源電力系統(tǒng)中，幾乎沒有物理慣性，這意味著一旦電網(wǎng)遭遇擾動(dòng)，它可能無法像過去那樣依靠大容量發(fā)電機(jī)提供的慣性來緩沖沖擊，從而增加了系統(tǒng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。

不過，吳建中表示，對(duì)于這類問題是有解決方法的，比如通過虛擬慣量、負(fù)荷響應(yīng)和儲(chǔ)能技術(shù)來緩解這些問題。他認(rèn)為，為了適應(yīng)可再生能源的波動(dòng)性，未來電網(wǎng)需要更加注重需求側(cè)管理，即調(diào)整用戶的用電模式以匹配發(fā)電情況。同時(shí)，大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署也是至關(guān)重要的，它們可以在發(fā)電過剩時(shí)儲(chǔ)存能量，并在需求高峰或發(fā)電不足時(shí)釋放能量，幫助平衡供需差異。

張永平也認(rèn)同，隨著可再生能源比例增加，特別是風(fēng)能和太陽能等波動(dòng)性電源的接入，的確會(huì)給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶來新的挑戰(zhàn)，這也是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源目標(biāo)要解決的核心問題。

“在電力系統(tǒng)的電源結(jié)構(gòu)越來越清潔化、終端部門越來越電氣化的趨勢(shì)下，中間環(huán)節(jié)的電網(wǎng)也需要轉(zhuǎn)型。因?yàn)楝F(xiàn)有電網(wǎng)并非為適應(yīng)高比例可再生能源特性而設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)電網(wǎng)更適用于穩(wěn)定、可控的電源類型，如煤炭發(fā)電。因此，當(dāng)前電力系統(tǒng)需要進(jìn)行重大調(diào)整，包括升級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施及自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備，以更好地整合和管理新型能源資源。”張永平說。

他還指出，雖然存在一些技術(shù)手段，如構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)，可以模擬傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的慣量特性，從而彌補(bǔ)系統(tǒng)因高比例可再生能源接入而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少問題，但這些技術(shù)的大范圍應(yīng)用尚需時(shí)日，仍需大量投資。電力系統(tǒng)需要確保足夠的容量裕度和系統(tǒng)靈活性，以便在不同場(chǎng)景下確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

同時(shí)，張永平也認(rèn)同，在當(dāng)前技術(shù)裝備水平下，維持一定比例的傳統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源對(duì)于保障電網(wǎng)穩(wěn)定性至關(guān)重要。這些傳統(tǒng)電源不僅能在日常運(yùn)行中提供支持，還能在極端情況下作為最后防線，確保電力供應(yīng)的安全性。他舉例說明，像水力發(fā)電、燃?xì)鈾C(jī)組這樣的資源由于其良好的調(diào)節(jié)性能，可以在高比例可再生能源接入時(shí)發(fā)揮重要作用。

芬蘭能源與清潔空氣研究中心專家也表示，當(dāng)前在很多市場(chǎng)中，這些資源缺乏參與和補(bǔ)償機(jī)制，限制了它們發(fā)揮更大作用。

此外，專家還指出，能源轉(zhuǎn)型不僅僅是改變發(fā)電結(jié)構(gòu)，更重要的是要重視電網(wǎng)運(yùn)行邏輯和規(guī)則的更新。隨著電力系統(tǒng)從依賴化石能源轉(zhuǎn)向主要依靠風(fēng)能和太陽能，系統(tǒng)的運(yùn)行方式發(fā)生了根本變化，這就要求系統(tǒng)規(guī)劃和調(diào)控機(jī)制也要隨之演進(jìn)，以適應(yīng)新的運(yùn)行環(huán)境。

面對(duì)未來，專家們一致認(rèn)為，需要更加開放的態(tài)度和理性的分析，而不是把復(fù)雜問題簡(jiǎn)化成“都是太陽能惹的禍”。吳建中教授強(qiáng)調(diào)：“我們需要用發(fā)現(xiàn)的眼光看待，技術(shù)和機(jī)制需要根據(jù)系統(tǒng)參與方的特性進(jìn)行演進(jìn)，增強(qiáng)系統(tǒng)韌性。”這不僅涉及技術(shù)層面的創(chuàng)新和發(fā)展，還需重視相關(guān)政策和市場(chǎng)機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)施。