美国得州大停电,对未来能源市场改革的借鉴!

陈卫东

教授级高级经济师、曾任中国海油能源经济研究院(中国海洋石油总公司政策研究室)首席研究员,现任香港百德能证券有限公司能源顾问、中国科学院大学(研究生院)与美国杜兰特大学合作举办能源管理硕士项目行业导师、中石化油田服务有限责任公司独立董事、民德研究院院长、东帆石能源咨询(北京)有限公司董事长

此前,美国得克萨斯州遭遇极地气旋,全州254个县同时受到暴风雪的袭击。休斯顿记录到了据说是122年来最低的气温:零下19度。

得州电力可靠性委员会(ERCOT)在《2021年2月极端寒冷天气事件回顾》的首份官方报告中称,此次是“全州范围内创纪录的低温和寒风”。暴风雪和100年未遇的极端低温导致该州最多达48.6%的发电装置被迫停机。为了保证得州大电网的安全,避免发生不可控的重大事件,得州电力可靠性委员会实施有序停电,即电力需求必须低于可用的发电供应。

2月14日晚上6~7点之间

得州电网创下69150兆瓦的冬季用电高峰纪录。

2月15日凌晨1点25分

得州电力可靠性委员会宣布进入紧急状态,全州各地实施轮流停电措施。凌晨5时之后,南得州核电站的一条输水管冻结,导致一座核反应堆无法运行,损失1300兆瓦的电力。2月16日
全州有430万户家庭和企业停电,2月18日,该数字减少至50万以下。截至2月18日下午5点
大约发生了2万次停电,得州部分地区3天半没有电力供应。

2月19日上午10点半

得州电力可靠性委员会宣布电力供应恢复正常。

电力中断导致供水也出现问题。至2月17日中午,得州110个县332个地方供水系统出现问题,影响人数达700万,政府发出煮开水饮用的建议。2月22日,该州有870万人受供水系统问题影响;截至2月24日,仍有140万人受到影响。

据得州电力可靠性委员会统计,此次暴风雪极寒气候影响期间,得州损失了52000兆瓦的发电量,接近电网通常可用电力的一半。损失的电力足够得州1000万户家庭使用。其中最主要的损失源于天然气发电厂,占25000兆瓦。

图片石油炼厂

2月15日,得州部分石油炼厂关闭。英国布伦特和美国西得克萨斯中间基原油(WTI)期货价格被推至13个月来的高位。

雪佛龙公司表示,其得州二迭盆地的生产停止,埃克森美孚公司表示将减少在该盆地的产量。

美国银行表示,在得州受极寒天气影响的一周里,全球原油库存减少了5000万桶。由于极寒天气导致得州炼厂停工,需要燃烧和排放设备中的气体以避免设备受损。

得州环境质量委员会初步统计,最大的5家炼油厂停工期间排放了150万吨污染气体。

得州环境保护基金会估计,在极寒大停电期间,石油化工相关企业增加了1700万吨污染气体排放。

暴风雪造成的大停电在得州还造成了48人死亡,原因是无法取暖失温和生火取暖导致一氧化碳中毒。

极寒天气导致大停电的事情在中国也引发了有关方面的密切关注和热烈的讨论。从国内外大量的分析报道来看,关于这次得州大停电的原因有共识也有分歧,而对如何应对再次出现类似或者更严重的极寒事件则争论不休,没有共识。

关于造成这次大停电原因基本的共识:

01

暴风雪极寒导致电力负荷激增。得州电力可靠性委员会管辖的电网历史最高负荷在74~75吉瓦之间,峰值通常出现在夏季。而得州电网发电量峰值是85吉瓦左右,供需峰值有约15%的余量。总体上说,得州电网是供给大于需求,一般不会发生供不应求的停电现象。而此次极寒来势凶猛,全州254个县同时启动暴风雪极寒预警。得州60%的家庭使用电力设施取暖,用电峰值高达近70吉瓦(2月14日晚7点用电峰值69.222吉瓦),若不及时启动轮流停电措施,很可能发生更悲剧性的不可控大停电事件。

02

大量发电机组停运,高峰期有近一半(48.6%)的发电能力停运。统计数据表明,2月15日,天然气机组停运15吉瓦,煤电机组下线3吉瓦,核能电站下线1吉瓦,风电下线4吉瓦,发电能力共下线23吉瓦。2月17日更有高达43吉瓦发电能力下线。其中火电26.5吉瓦,风电和太阳能17吉瓦。天然气煤电机组停运比例高达下线电力总量的60%~70%,远远超出了人们的预期。原因是天然气井口和管线冻住了,而且由于停电和道路结冰造成交通运输不便,工人无法到现场作业,天然气井无法恢复生产。缺气不能发电,无电不能产气,相互影响,恶性循环。

03

得州的独立电网无法与美国东西两大电网互联获得支持。从上个世纪30年代美国构建大电网时代开始,得州就坚持独立电网的理念。得州是美国能源最丰富的州,石油天然气产量分别占美国的40%和25%。以州来计算,其发电总量仅次于加州,排名第二。得州也是美国第二富裕的州,仅次于加州。长期以来,得州是红州,是共和党的大本营。不相信政府,尤其是不相信不依靠联邦政府,是共和党的基本价值理念之一。故此,得州一直坚持自我独立的电网体系,不愿意让联邦政府有机会插手本州的能源事务。而且得州人质疑:即使进入美国大电网就真的能够解决极端情况下的大停电问题吗?当年与大电网互联的纽约不也发生过大停电事件吗?

04

得州电力系统没有作好发电机组过冬的准备。能源专家和政府官员都承认没有为这次严寒做好准备。得州电力可靠性委员会官员在一次媒体采访时表示,上次得州轮流停电事件发生在2011年,事后他们做了很多讨论和研究,取得了不少进步。2018年冬季也挺寒冷,他们应对得很好,没有发生停电事件。这次以为已经做好了准备,但这场极寒风暴的严重程度超出了想象。言下之意,不是他们无能没做准备,而是气候太极端。尽管不少人不认同,但这多少也是事实。得州的地理纬度大致与中国的浙江福建相当,冬天大部分时间温度都在零度以上。美国得州大学奥斯汀分校研究员罗德斯认为,可以通过加强电网防寒基础设施建设,以增强抵抗极寒天气的能力。但这需要花很多钱。需要考虑的是,愿意为降低大停电的风险支付什么样的代价?对从来没有遇到过的极端天气,没有能够抵御的基础设施不足为奇。

图片得州电力可靠性委员会

这次得州大停电事件造成的损失极为巨大,对美国形象也造成了较大的负面影响。美国的政治家、媒体和得州百姓都认为得州电力可靠性委员会对此事件负有责任。现任得州州长、共和党人扬言要彻查得州电力可靠性委员会的责任,民主党人也发声声讨得州电力可靠性委员会应对不利。

此前笔者并不了解得州电力可靠性委员会,所以问了一位在休斯顿生活了40多年的老朋友:这个得州电力可靠性委员会是个什么机构?行业组织、政府部门、还是商业盈利机构?他的回答让我吃惊。他说:“很明显这是个‘三不管’机构。不是政府,所以政府没有责任,也不是完全的盈利机构,不容易到法院去告他们,因为他们也没有什么钱。

有人估计,多少年来,得州电厂利用这个组织从得州老百姓身上多压榨了至少280亿美元的电费。”这位朋友还说:“凡有独门生意的机构,基本上都有黑幕。即使开始是为了正当理由,时间久了,没有人可以控制,也会腐败。比如警察就有这个问题,他们胡作非为谁也管不了。设立中间组织来保护自己的利益或者推卸责任,是常用的方法。”

这位朋友家这次一直没有停电,他说是运气好。他家与一家重要的医院同一条电路,而医院不能停电,所以他家没有停电。笔者以为,这位朋友说得很理性。美国对电力放开管制,是世界上第一个推行电力市场化改革的国家。上世纪90年代初,小布什任州长时就大力推进得州的电力市场化改革。当时他说,放宽管制实现电力市场化改革,鼓励竞争,电费就会下降,人们能够享受市场化带来的低电价的好处。

3月1日,得州最大、历史最长的电力公司布拉索斯公司在休斯顿申请破产保护,以实现债务重组。公司申请破产的理由是:2月的极寒天气导致半数发电能力下线,数百万得州人多日无电,包括布拉索斯公司在内的数十家电力供应商被要求以高价购买替代能源为得州电网供电,因而无力支付18亿美元的账单。得州电力可靠性委员会表示,从尚未支付的数十亿账单可以看到公共事业和电力营销商的财务压力。公司高管们也透露,未来几天可能有更多供应商陆续拒绝支付费用。

重大事件发生后人们很自然会进行追根溯源的反思:这到底是谁的错?根源到底在哪儿?现在几乎所有的矛头都指向了得州电力可靠性委员会,但错误真的该由它来全部承担吗?

得州电力可靠性委员会网站自我介绍说,自己是个非营利组织,由得州公共事业委员会和得州立法机构授权管理得州覆盖约2600万终端用户的电力系统,包括全州90%的电力负荷、超过680个发电机组、超过46500条盈利的输电线路。

作为得州公共事业委员会认证的独立组织必须履行法律要求的4项职责:保证电力系统可运行、促进竞争性批发市场、确保电力传输服务的开放性和促进竞争性零售市场。

所以,自己的职能并不具备对任何发电设备,输配电线路后变电站的所有权、运营权或执行权,不能给零售电力设定价格和费率,不能与公众有任何直接的用户关系,等等。

据了解,得州电力可靠性委员会的预算每两年由董事会和得州公共事业委员会批准一次,管理费用约合每年每个得州家庭7美元(每月50~60美分/家庭)。董事会由16名成员组成,包括来自不同市场领域的8名董事和5名独立董事,还有公共事业法律顾问办公室(代表消费市场部分)、得州电力可靠性委员会首席执行官、得州公共事业委员会主席(无投票权)。

从这些内容,笔者看不出得州电力可靠性委员会是如何对如此庞大复杂的得州电网实现管理的。笔者问一位在中国国家电网工作多年的朋友,中国是否有类似于得州电力可靠性委员会的组织,他的回答是有,原来的电监会。

笔者觉得,中国电监会是个政府监管部门,而得州电力可靠性委员会有监管职能,但它不是政府,没有用于经营的资产,没有定价权,也不能对任何经营资产的企业和个人行使执行权和奖惩权。但是,得州电力可靠性委员会成立于上世纪30年代,已经运行80多年了,如果没有作用,如何能够长命近百岁仍然对得州电网实施着有效的管理呢?

这次得州大停电事件明显暴露出了美国作为全球第一个率先进行电力市场化改革国家,还有许多深层次的矛盾并没有得到很好的解决。庞大且复杂的电力市场改革绝不是简单的放松管制和市场化改革就能够完成的事。

中国国家主席习近平提出2030年碳排放达峰、2060年碳中和战略目标,中国的能源转型即将进入由量变到质变的拐点,这也是中国相关部门和人士都非常关注这次美国得州大停电事件的原因所在。他山之石,可以攻玉。认真分析研究大洋彼岸此次事件的前因后果以及他们的后续动作措施,对我们下一步能源市场改革大有教益和借鉴。

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