2022年12月最后一周，美国遭遇有史以来最大规模暴风雪，境内主要电网和输电线路在酷寒中再度失灵，导致上百万家企业和机构被迫断电，数千万民众面临每日轮流限电。这样的情况似乎成为美国每年冬季固定上演的剧目，只要极端天气来袭，电网等关键基础设施就会掉链子。

　　美国电力监管机构日前表示，2023年将出台新规或收紧部分现行规则来推进电网系统稳定性改造。但截至目前，整体投资不足、电网分散管理、“风光”电力消纳困难且化石能源电力快速退役等问题，依然是制约美国电网大幅改善的主要障碍。

　　■拟出台新规提高电网可靠性

　　美国联邦能源管理委员会（FERC）日前表示，将收紧基于逆变器控制的规则并出台与之相关的强制性标准，以期提高大容量电力系统的可靠性。

　　据了解，逆变器在光伏、储能、微电网系统中可以起到中枢作用，对系统的发电能力、安全性和可靠性至关重要，是电网转型最重要的设备。稳定的电网意味着可靠的电力，并且发生停电的机会更少。随着更多可再生能源电力接入电力系统，电网需要更多的并网逆变器。

　　据悉，FERC向北美电力可靠性委员会（NERC）发布命令，要求其在12个月内制定注册和运营逆变器控制实体的计划，制定涵盖数据共享、模型验证、规划和运营研究以及逆变器控制的新标准。

　　此外，FERC还考虑制定可以更好反映气候变化危机的可靠性标准，因为历史上的天气模式已不再能预测未来情况，新标准可以帮助电网运营商基于更现实的情况来制定电网运营规划。忧思科学家联盟能源分析师迈克尔·雅各布斯表示：“电网运营商目前使用的方法低估了未来极端天气带来的影响。”

　　■区域电网之间连通性应加强

　　美国电网迄今已有100多年的历史，最初是由私营和公营电力公司根据各自的负荷和电源分布组成一个个孤立的电网，随后在互利原则基础上通过以双边或多边协议、联合经营等方式相互联网，逐步形成了东部、西部和得克萨斯三大联合电网。这三大联合电网之间仅由少数低容量的直流线路连接，分别占美国售电量的73%、19%和8%。

　　随着能源结构加速从化石燃料向新能源转型，美国的三大电网都在不同程度进行调整，但效果并不如人意，究其原因主要是电网设备老化且技术陈旧，难以跟上新时代的发展脚步。

　　根据美国能源部的统计，美国输电网纵横交错，常见的电压等级从115千伏到765千伏分7个等级，其中70%的输电线路和电力变压器运行年限在25年以上，60%的断路器运行年限超过30年。

　　“从电力行业角度来看，我们正处在一个非常时期。”NERC可靠性评估主任约翰·莫拉表示，“这意味着，我们需要更多的输电线路，而在美国建设这些线路可能需要7至15年时间。”

　　美国电力行业一直呼吁在区域电网之间建立更多、更好的传输连接。管理着美国15个州和加拿大马尼托巴省的高压电力产生和传输的中部大陆独立系统运营商，于2022年夏季批准了中西部服务区价值约100亿美元的输电系统升级。

　　电网战略咨询公司总裁罗布·格拉姆利克表示，拥有将电力从一个地区输送到另一个地区的能力是一种“保险”，此举可以确保在任何地方都有可用的电力。

　　■新老电力更替情况不乐观

　　目前，美国“新老电力”之间的更替情况并不乐观。NERC指出，煤炭、核能和天然气发电厂的关闭速度超过了新增发电能力的替换速度。到2027年，超过88吉瓦的化石燃料和核能发电能力将退役，还有额外22吉瓦的发电能力可能会被削减。

　　在风能和太阳能等可再生能源电力没有跟上的情况下，NERC警告称，随着电动汽车的加速普及和加密货币挖矿日渐火热，全美电力需求正在急速攀升，未来几年退役发电装机多于新增发电装机的情况，无疑是提前预示了缺电危机。

　　NERC专家马克·奥尔森表示，在中西部各州和安大略省，退役的发电容量比新增的发电容量还要多。“维持好老旧电站退役和新能源电力之间的平衡过渡是当务之急，这也是确保不缺电、不断电的基础。只有有序地完成‘老电退役’并及时完成‘新电替补’，才能确保电网的稳定性。”

　　NERC的年度评估显示，2023年到2027年间，美国加州和中西部面临电力短缺的风险较高，而西南部、西北部、得州和新英格兰地区在正常情况下有足够的能源和装机容量，但在恶劣情况下也会面临电力短缺。

　　以美国人口最多的加尼福利亚州为例，该州缺电主要是因为虽然拥有丰富的可再生能源，但应对新能源电力波动的灵活调节能力和区域间电力协调互济能力均不足，从而导致了电力系统供需不平衡。