停電危機(jī)兩年后，美國得克薩斯州(以下簡稱得州)立法機(jī)構(gòu)計(jì)劃提升電力可靠性標(biāo)準(zhǔn)。
2021年2月14日，美國得州受異常寒冷天氣影響，電力供需嚴(yán)重失衡，電力現(xiàn)貨價(jià)格暴漲，發(fā)生大面積、輪流停電。部分地區(qū)停電超過60小時(shí)，電力現(xiàn)貨價(jià)格一度達(dá)到9000美元/兆瓦時(shí)的系統(tǒng)上限。
為提高得州電力系統(tǒng)的可靠性，得州立法機(jī)構(gòu)要求得州公用事業(yè)委員會(huì)(PUCT)，重新制定電力系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)，并向各利益相關(guān)方廣泛征求意見。2023年3月15日，得州電網(wǎng)運(yùn)營商(得州電力可靠委員會(huì)，ERCOT)與各利益相關(guān)方召開了一場技術(shù)研討會(huì)，就新標(biāo)準(zhǔn)中停電的頻次、規(guī)模、持續(xù)時(shí)間等進(jìn)行商議。
電力行業(yè)的利益相關(guān)方建議，除了傳統(tǒng)的失負(fù)荷期望(Loss of Load Expectation，LOLE)，還應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)中增加電力不足小時(shí)數(shù)(Loss of Load Hours，LOLH)、缺供電期望(Expected Unserved Energy，EUE)、電力失負(fù)荷價(jià)值(Value of Lost Load，VOLL)和其他指標(biāo)。
半個(gè)多世紀(jì)來，美國電力系統(tǒng)可靠性(Reliability)的評(píng)估方法變化不大，通常以電力系統(tǒng)長期安全運(yùn)行的概率作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。
高供電可靠性依賴于可靠的電網(wǎng)架構(gòu)、充足的電源供給，同時(shí)也必然帶來高系統(tǒng)成本并由終端電力用戶支付。盡管對(duì)高供電可靠性的訴求一致，但不同地區(qū)、行業(yè)、用電類型的用戶對(duì)供電可靠性的支付意愿、支付能力存在較大差異，因此美國公共事業(yè)部門需要綜合各方訴求，一般按照“十年里停電不超過一天”為設(shè)計(jì)邊界，制定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行的供電可靠性指標(biāo)。
美國電力行業(yè)的資深專家向eo介紹，自上世紀(jì)中葉，“十年里停電不超過一天”已在電力行業(yè)廣為流傳，這種傳統(tǒng)的評(píng)估方法一直沿用至今。
電網(wǎng)運(yùn)營商根據(jù)可靠性指標(biāo)，制定合適的容量支持機(jī)制，確保既有機(jī)組的收益和新機(jī)組的有效投資，以此來確保可靠性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。業(yè)界也普遍認(rèn)為，只要滿足了系統(tǒng)的最高負(fù)荷，并在規(guī)劃上可行，就能保證電力系統(tǒng)的可靠性。
另一個(gè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)注電力系統(tǒng)的安全性(Security)。即電力系統(tǒng)在遭遇擾動(dòng)、意外或某種特殊情況時(shí)，仍能保證運(yùn)行或減少停電。該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)的抗打擊能力(Robustness)，側(cè)重于短期的可靠性評(píng)估。
但近20年來，美國電力行業(yè)正經(jīng)歷著歷史上最大的變革。一方面，氣候變化導(dǎo)致極端天氣更加頻繁，對(duì)電力供應(yīng)造成影響。
另一方面，隨著可再生能源的大規(guī)模開發(fā)，以大型電廠為基礎(chǔ)的集中式發(fā)電項(xiàng)目逐漸轉(zhuǎn)向分布式資源;新能源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、需求響應(yīng)以及涌現(xiàn)出的新型商業(yè)模式，在給電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型帶來機(jī)遇的同時(shí)，也給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來全新的挑戰(zhàn)，并影響傳統(tǒng)意義上的電力可靠性評(píng)估方法。
經(jīng)歷過2021年的大規(guī)模停電后，得州的電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)意識(shí)到，傳統(tǒng)的可靠性標(biāo)準(zhǔn)已不合時(shí)宜，是時(shí)候制定新標(biāo)準(zhǔn)了。
在PUCT的要求下，ERCOT開始著手制定可靠性標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步細(xì)化停電的持續(xù)時(shí)間、停電頻次等概率性指標(biāo)。
停電頻次與失負(fù)荷期望指標(biāo)密切相關(guān)。失負(fù)荷期望(Loss of Load Expectation，LOLE)是指，一個(gè)規(guī)劃周期內(nèi)(通常是1年)發(fā)生電力不足天數(shù)的期望值，度量單位為天數(shù)/年。LOLE越低，系統(tǒng)可靠性越高。
而要想預(yù)測(cè)停電風(fēng)險(xiǎn)，就要關(guān)注電力不足小時(shí)數(shù)(LOLH)和缺供電期望(EUE)。其中，LOLH是一年中實(shí)際發(fā)生的電力供應(yīng)不足小時(shí)數(shù)，度量單位為小時(shí)/年。LOLH越低，系統(tǒng)可靠性越高。EUE是指，一年內(nèi)無法為負(fù)荷供電的電量期望值(Expected Unserved Energy)，度量單位為兆瓦時(shí)/年。
美國可再生能源公司NextEra Energy Resources負(fù)責(zé)人表示，綜合考慮這三個(gè)指標(biāo)能更全面地反映電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，有助于電網(wǎng)運(yùn)營商了解停電對(duì)電網(wǎng)和終端用戶的影響。
美國落基山研究所還向ERCOT建議，增加電力失負(fù)荷價(jià)值指標(biāo)(VOLL)。該指標(biāo)將體現(xiàn)用戶因停電造成的經(jīng)濟(jì)損失。近期，ERCOT正在與咨詢公司合作，分析如何將 VOLL納入電力可靠性評(píng)估體系。
PUCT在接受媒體采訪時(shí)表示，ERCOT在評(píng)估各項(xiàng)擬議標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，除了關(guān)注可靠性指標(biāo)外，還將考慮用戶的負(fù)擔(dān)能力。
目前，各方對(duì)于停電的持續(xù)時(shí)間、頻次和規(guī)模已達(dá)成初步共識(shí)。得州電力行業(yè)的相關(guān)主體已向PUCT提交了建議反饋，下一步，ERCOT將綜合各方建議，形成新的可靠性標(biāo)準(zhǔn)方案。
