尖峰电价1美元/kWh！美国加州“电力危机”对我国有何启示？

近期，美国加利福尼亚州在高温天实施轮流停电引起广泛关注。本次加州轮流停电事件一方面说明，光伏、风电等电源出力具有波动性、反调峰性，对电网安全稳定运行造成的威胁不容忽视。随着分布式电源、储能系统、电动汽车等领域相关技术不断发展，通过聚合、协调优化等手段，负荷侧灵活资源有着极大的开发利用空间。

美国加州20年来第一次“电力危机”

本次事件可追溯至美国西部时间8月14日（上周五），加利福尼亚州电力系统独立运营商（California Independent System Operator，CAISO）发布三级紧急状态，为20年来首次三级紧急状态，一度中断超过40万企业与家庭的电力供应，持续了大约一个小时。

8月15日（上周六），CAISO再次对用户实施轮流停电，超过20万用户受到影响。据当地媒体消息，轮流停电措施将持续至8月19日（本周三）。在此期间，CAISO预计用电高峰期间电力缺口约440万千瓦，相当于330万户的居民用电。为此，建议相关供电公司每天15:00-22：00进行持续时长1-2小时的轮流停电，并呼吁电力用户在该时间段减少空调、电动汽车等大功率负荷用电。

加州“轮流停电”暴露出的两大问题

高渗透率光伏电源接入，叠加热浪袭击、疫情居家等因素，激化电力供需矛盾。

此次事件再次暴露出，光伏出力特性给电网安全稳定运行造成巨大影响。截至2019年底，加州光伏的装机容量为2740万千瓦，占美国总光伏装机容量比例约36%，高居全美第一，光伏发电量占据加州总发电量比例约20%。在高比例光伏接入情况下，加州负荷曲线为“鸭型”曲线，即负荷曲线在中午附近到达低点，在15:00点之后开始上升，负荷曲线峰谷差大，为加州电力调度带来困难。为此，加州一直非常重视需求响应发展，通过相关激励手段，调动负荷侧灵活资源积极性，以解决电力供需矛盾。但是，此次罕见热浪袭击，加之受疫情影响，居民大多居家，使得空调等大功率负荷激增，大大激化了原有电力供需矛盾。

供需紧张情况下，电力及上游能源供应价格高涨。

电力供需紧张在电力及上游能源市场上，造成了一系列连锁影响。因加州在电源侧的调峰资源，很大程度依靠天然气机组，在当前情况下，加州每立方米天然气价格三天内上涨2.19美元，平均价格达到6.655美元，约为平时价格的一倍。天然气价格迅速上涨直接传导到电力现货交易市场，导致尖峰电价最高达1000美元每兆瓦时,按此估算，度电成本达到60美元每千瓦时（尖峰电价根据电力现货市场报价准实时波动，单一研究某个时段均不具代表性，因此本计算按1000美元每兆瓦时尖峰电价不变估算）。与当地居民平时用电平均成本19.2美分每千瓦时相比，超出300倍，为疫情下已经较为脆弱的用户经济承受能力雪上加霜。

本次加州“电力危机”对我国的启示

一、多情形叠加会极限考验电网安全稳定运行能力。

本次加州轮流停电事件一方面说明，光伏、风电等电源出力具有波动性、反调峰性，对电网安全稳定运行造成的威胁不容忽视，尤其是高比例接入情形下，急需开展电力电子化电力系统稳定性基础分析、电力电子化电源的宽频带振荡特性等基础理论研究，完善电力系统稳定计算标准体系，突破海量超电磁暂态仿真技术瓶颈，提高电网仿真分析能力，支撑对电网特性的深度认知。另一方面，高比例光伏接入、罕见高温、疫情居家等多因素交织，充分表明在电网安全运行中，考虑单一因素具有一定局限性，多种情景叠加将进一步大大考验电网供电能力，需要在规划、运行、营销乃至应急等环节予以充分考虑，才能确保供电可靠性。

二、充分利用负荷侧灵活资源是化解电力供需矛盾的重要途径

随着分布式电源、储能系统、电动汽车等领域相关技术不断发展，通过聚合、协调优化等手段，负荷侧灵活资源有着极大的开发利用空间。美国加州长期重视发挥负荷侧潜力，在此次事件中，CAISO呼吁用户通过错峰用电、调高空调温度等措施，化解供需矛盾。我国经过多年摸索，在灵活资源利用上取得了显著成效，江苏建成大规模源网荷友好互动系统，对柔性负荷进行策略引导和集中控制，具备260万千瓦毫秒级、376万千瓦秒级精准负荷控制能力，有效增强了电网供应保障能力。

三、发挥体制优势保障电力民生领域价格稳定

电力服务具有普惠特点，涉及民生问题。本次加州事件中，电价飞涨加重了疫情期间居民、企业经济负担，对经济社会发展造成巨大影响，因此，加州州长纽森表示“在没有事先警告或没有足够准备时间的情况下，停电是不可接受的”，要求相关能源监管机构对此次事件进行深入调查。反观国内，新冠疫情期间电网企业主动担当，扎实落实国家电价优惠政策要求，并于今年持续执行优惠电价，有力支撑我国“六稳”、“六保”目标实现，充分体现出我国体制优势。可见，我国电网健康发展需要坚持制度自信，发挥国有企业“六个力量”，为经济社会发展和民生改善提供有力保障。