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美國「大電網」整合步履維艱

2024-05-31財經

本報記者 王林【 中國能源報 】( 2024年05月20日 第 05 版)

在應對氣候變遷挑戰不斷加劇背景下,美國尋求將3個區域電網系統整合成「大電網」的心情愈發迫切,尤其希望盡快打破得州電網相對獨立的現狀。近年來,電網裝置老化、技術嚴重落後等問題導致美國一遇到極端天氣就出現大面積停電危機,美國雖然是已開發國家,但電網卻長期處於「第三世界」水平。

5月初,一個耗資26億美元的新輸電線計畫「南方精神」(Southern Spirit)提上日程,該計畫旨在將美國得州電網與其他州和地區連線起來,打破得州多年來「電力孤島」的窘境,為「大電網」整合鋪平道路。不過,考慮到美國政治環境不穩、政策變動性大、審批程式和時間冗長等頑疾,電網升級整合邁向實質性階段仍然步履維艱。

■ 「電力孤島」現狀有望打破

英國【金融時報】報道稱,「南方精神」計畫由美國私營獨立能源公司Pattern Energy規劃,長約432公裏,建成後,該計畫將從風力豐富的得州透過路易士安那州向密西西比州輸送3吉瓦電力。

「南方精神」計畫有望成為打破得州「電力孤島」的突破口。2021年2月風暴侵襲得州,導致得州輸電網路出現嚴重故障,州內大部份地區電力中斷數日。自此,得州開始尋求透過立法「開放」電網。

今年2月,美國民主黨議員亞歷山德裏婭·奧卡西奧—科爾特斯和格雷格·卡薩爾提出一項將得州電網與全美其他地區連線起來的法案。

Pattern Energy公司執行長杭特·阿米斯特德表示:「雖然得州有4條輸電路線可以連線到其他地區,但容量相對較小,總計不到1.5吉瓦,‘南方精神’將使這一數位增加一倍以上。」

「南方精神」計畫按計劃於2026年動工,2029年開始營運,目前正等待路易士安那州和密西西比州的批準。根據路易士安那州一項法案,如果新輸電計畫大部份電力不輸送給本州使用者,將阻止開發商為輸電計畫購買土地。密西西比州公用事業公司表示,隨著電力需求日漸激增,增加傳輸容量非常必要。

主要為美國中部和東部部份地區提供電力保障服務的中大陸獨立系統營運商正在與Pattern Energy公司合作,圍繞潛在系統影響和成本進行研究和討論,不排除透過中大陸獨立系統營運商的電網系統進行連線。

■ 電力需求激增挑戰電網執行

據了解,美國電網最初是由私營和公營電力公司根據各自的負荷和電源分布組成一個個孤立電網,隨後在互利原則基礎上透過雙邊或多邊協定、聯合經營等方式相互聯網,依托各自區域的優勢能源資源逐步形成東部、西部和得州這3大電網體系,相互之間僅由少數低容量直流路線連線,基本上「各自為政」。

其中,東部電網因靠近煤炭、天然氣供應地而以煤電和氣電為主;西部電網則因靠近科羅拉多山系和河流,分布有洛磯山脈等地勢落差很大的山體,主要以水電為主;而南部得州電網則是一個區域內電網,始終獨立於美聯邦能源監管之外,地處頁巖氣盆地所在地,主要以天然氣發電為主。

得州電網營運商得州電力可靠性委員會負責排程管理超過46500英裏輸電路線和570多個發電單元,承載該州90%電力負荷,因為不受美國聯邦能源監管,自由度高但危險性也大,一旦垮網,情況將一發不可收拾。

美國南方可再生能源協會執行董事西蒙·馬漢表示,此前的風暴完全暴露出得州「電網孤島」的脆弱性。

「當前,美國電力需求增速和增長規模前所未見。」德克薩斯大學奧斯丁分校教授、能源影響夥伴公司技術長麥可·韋伯表示,「得州電力可靠性委員會與鄰州電網之間更多連線將有利於得州自身。」

■ 電網現代化需要漸進式變革

美國能源部評估發現,到2035年,區域內輸電容量必須增長一倍以上、區域間輸電容量必須增長5倍以上,才可能幫助美國實作脫碳目標。

盡管電網和電力建設已經嚴重滯後,但美國各地高壓線建設仍放緩至10多年來最低水平。美國電網戰略咨詢公司發現,去年,美國只建成了55.5英裏的高壓輸電路線,這是自2010年以來的最低水平。截至去年9月,美國有36個準備就緒的高壓輸電計畫,「南方精神」計畫就是其中之一,這些計畫加起來將使美國電網規模擴大15%,可以互聯約187吉瓦可再生能源電力。

事實上,美國正尋求在政策層面給予新輸電計畫更多支持。5月,美國能源部宣布了一項簡化聯邦計畫授權的新計劃,旨在為輸電計畫融資提供更多便利,包括為6個州的3個輸電計畫提供最多13億美元的迴圈貸款。

美國聯邦能源監管委員會即將出台一項加快輸電規劃的電網互聯規定,旨在緩解大量發電和儲能計畫連線電網的積壓。除了推動法規盡快出台,人手方面也需要有所補充。美國聯邦能源監管委員會主席威利·菲利普斯透露,電力傳輸規劃部門人手不足,年初只有3名專員,這是法定專員人數最低標準。

此外,美國計劃從【通脹削減法案】和【兩黨基礎設施法】中撥款3.31億美元,資助美國電力和能源基礎設施開發商和營運商LS Power投建的一條輸電路線計畫。

「美國電力負荷方面的問題越來越嚴重,我們需要建立一個現代化的新電力系統。」LS Power執行長保羅·西格爾表示,「這意味著需要投建更多東西,需要花更多錢,需要更多政策支持。」

北美非營利電力傳輸行業協會「電線」執行董事賴瑞·加斯泰格指出,與未來20、30年建設輸電號誌站需的數千億美元相比,3.31億美元只是杯水車薪。「在電網和電力基礎設施建設領域,我們需要的是漸進式變革。」

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