北极星智能电网在线讯:今年以来，全球极端天气频繁发生，我国和美国得克萨斯州相继遭受寒潮天气。国家电网国调中心调度运行处副处长皮俊波在接受《中国电力报》记者采访时表示，对比分析寒潮天气对民生用能的影响，不难发现，得州在极寒天气下表现出的电力供需矛盾，其背后折射出的是美国电力行业发展的体制机制痼疾，值得我国在深化电力体制改革过程中引以为鉴。
（来源：中国电力报 作者：莫非）
皮俊波表示，2002年我国实施电力体制改革以来，实现了电力长期可靠供应，在安全、技术、新能源发展等领域逐步进入世界领先地位。这些成绩的取得，根本原因在于坚持“四个自信”，得益于我国结合国情的改革模式和道路选择。
多因叠加致两国情况大相径庭
谈及寒潮期间两国电网运行的基本情况和应对措施，皮俊波从寒潮强度差异、电源结构、电网结构、电力系统运行机制等六个方面进行了对比分析。
寒潮均导致两国部分地区电网负荷超预期增长。相对来说，得州遭受的寒潮强度更强、对电网运行的冲击更大。寒潮期间得州各地普遍降温15℃左右，达30年一遇水平，得州电网负荷较寒潮前增长42.5%，远超ERCOT预期。我国中东部普遍降温6～10℃，寒潮前基础温度较低，采暖负荷急剧增加，国网经营区负荷较寒潮前增长超20%，远超预期，但整体低于得州负荷增长幅度。
寒潮都导致机组非计划停运。由于电源结构不同，得州电网电源出力受限较我国更加严重。受极寒天气及其引发的设备故障、天然气供应短缺等影响，得州电网大量的燃气机组、风电机组相继非计划停运，最大停机容量约4000万千瓦（燃机约2600万千瓦，风电机组约1400万千瓦），此外还有部分常规机组因极寒天气中设备故障跳闸，最大发电能力降至4800万千瓦左右，导致得州电网出现约2000万的电力供应缺口。年初我国寒潮过程中，国家电网经营区多地风机受冻减发，最大停机容量2457万千瓦，其中平衡紧张的湖南、江西风电机组受冻停运容量分别达349万千瓦、217万千瓦，约占各自风电装机的一半。华北锡盟地区多达79%的运行机组因低温保护动作脱网。
从电源结构看，近年来得州煤电规模不断下降，燃机和风电占比不断提升，合计占比高达76.3%。在寒潮导致燃气供应短缺、风电出力受限的情况下，得州电网电力供应存在严重不足。我国的电源结构仍以煤电为主，结合中长期寒潮天气预报，可提前开展备冬储煤，在负荷高峰时刻燃煤机组能够可靠发电，起到主力支撑作用。
由于电网结构不同，得州电网跨区互济能力严重不足，与我国电网形成鲜明对比。得州电网相对孤立，仅通过总容量125万千瓦的直流与外部系统互联，在内部供电能力不足时无法获得有效的外部支援，只能被动采用大规模限电措施，导致限电比例高达22.2%。国家电网已发展成交直流混联电网，跨区跨省输电能力达2.67亿千瓦，可以有效支撑区域间电力余缺互济。寒潮期间，经营区最大组织跨区跨省输送电力1.59亿千瓦，占当日最大负荷的16.6%。各省结合负荷特性差异，充分利用跨区跨省通道实现按需调用、多能互补、余缺互济。以浙江为例，最大受电电力达2321万千瓦，占当日最大负荷的26.5%，极大支撑了高峰电力供应。
在寒潮等极端环境下，我国电力系统运行机制更加合理。得州电力市场模式存在弊端，与PJM等北美其他市场不同，得州电力市场仅运营能量市场，未运营容量市场，依靠单纯能量市场稀缺电价机制难以有效引导长期投资，紧急情况下也无法有效解决供应能力不足问题，反而导致电价大幅飙升。我国长期坚持电网统一规划、统一调度、统一管理的体制，保障电网具有较强供应能力。寒潮过程中，能够充分发挥“全网一盘棋”优势，开展全网统一调度，统筹大电网整体平衡，紧急情况下依据规则调用应急支援交易、应急调度等手段，在不额外增加电力用户用电价格的前提下，减少供电缺口近3000万千瓦。
本次寒潮充分暴露了两国体制差异导致的资源调配能力差距。面对寒潮，得州各级政府相互推卸责任，联邦政府与州政府缺乏系统的应急机制和物资调配能力，导致抢修进度慢、复电调度混乱，造成居民长时间停电。截至2月19日，仍有3400万千瓦的机组非计划停运。
与得州相比，我国对出现电力供应短缺的容忍性更低。中央高度重视度冬能源保供工作，国家发展改革委等政府部门积极协调，对重点地区安排电煤优先装车，对川渝、湖南等地开展五轮抢运。寒潮期间燃气供应较12月日均增加1000万方，最高达到1.16亿方；最大增开燃机约1300万千瓦，有力支撑了晚峰平衡。各地政府积极响应、担当作为，动员地方企业主动减产，有效降低高峰用电需求。电网企业始终把民生保暖保供放在首位，持续提升应急响应能力，应急情况下不考虑供电成本，调度、营销、交易等部门通力合作，各省结合负荷特性差异，充分利用跨区跨省通道实现按需调用、多能互补、余缺互济，打赢了这场全网保供的“遭遇战”。
因缺乏其它需求响应手段，寒潮期间得州电网被迫采取轮流限电。我国采取了多种需求侧管理措施，有力缓解了平衡紧张态势。得州电力市场主要有调频和备用两类需求侧响应资源，但容量均较小，事故情况下难以有效发挥作用。为应对寒潮导致的平衡紧张局势，国家电网经营区采取了有序用电、需求响应或调休移峰等需求侧管理措施，削减高峰负荷最大达2500万千瓦，其中调休移峰、需求响应总措施量达到有序用电的4.4倍，有力缓解了网内的平衡紧张态势，最大程度降低了对社会影响。例如，江苏由政府主导采取非连续生产企业调休移峰，最大移峰负荷1143万千瓦；浙江采取有偿需求响应，削减高峰电力需求650万千瓦。
分散独立电网推高美国电力运行风险
皮俊波分析，得州电力危机的深层次原因可以归结为美国电网发展分散、电力行业产权主体分散、电力行业私有化程度高三个原因。
长期以来，美国电网主要采用局部联网、就地平衡的发展方式，州内电网规划和项目审批由各州自行主导，导致美国不同州或地区的电网规划分散、发展相对独立，跨州输电联络薄弱，难以进行更大范围内的供需平衡。目前美国电网包括东部、西部和得州三大互联系统，其中得州电网未与美国西部电网相联，从墨西哥输送的电力仅45万千瓦，跨区电力支撑严重不足，相当于一座孤岛，紧急情况下供需矛盾难以有效得到外界支援。
而行业结构和调度体系分散，则推高了电力安全运行风险。美国电力行业结构复杂、产权主体分散，全国有电力企业3000多家，利益和责任主体过于分散不利于安全统一管理。由于电力产权高度分散，美国建立了7个独立系统运营商（ISO）来管理和运行电网，但联邦层面缺乏一体化实时调度组织，难以进行更大范围资源调配。分散的电网和调度管理体制，使得不同调度机构之间、输电和配电、发电企业之间需要进行频繁、复杂的协调工作，从而出现信息沟通不畅、安全责任不明晰、执行力不强等问题，削弱统筹协调、有效处置危机的能力，给保障电网的安全稳定运行带来了困难。
美国电力企业私有化程度较高，私有化一定程度上有助于吸引投资、促进电力企业竞争，但私有资本具有天然的逐利性，对满足电力行业公益性目标缺乏动力，容易造成电网投入不足、发展滞后，网架结构薄弱、电力设备老化等问题。据2015年美国能源部发布的《四年度技术评估》报告，美国70%的输电线路和电力变压器运行年限超过25年。在此次得州停电事故中，私营电力公司不愿为加装防冰冻设施付出额外的投资、事故后抢修不力进一步恶化了停电影响。
体制优势保障我国电网安全
皮俊波表示，对比美国，2002年我国实施电力体制改革以来，电力工业取得了举世瞩目的发展成就，实现了电力长期可靠供应，在安全、技术、新能源发展等领域逐步进入世界领先地位。这些成绩的取得，根本原因在于我们坚持“四个自信”，得益于我国结合国情的改革模式和道路选择。下一步，我国深化改革应坚定不移地保持电力行业统一规划、集中管理的体制优势，避免盲目私有化、破碎化，加快推动大范围资源优化配置的电力市场建设，推动党的电力事业始终沿着正确方向前进，确保我国能源电力安全。
一是坚持制度自信，发挥电力统一规划、集中管理体制优势。长期以来，我国电力工业坚持统一规划、集中管理体制，具有运作高效、反应快速、发展能力强，“全网一盘棋”、能够集中力量办大事等特点，有效保证了电力系统科学发展和安全运行。目前，我国电力系统装机规模、电网规模已居世界第一，不仅实现了电力供应自足，并且有力保障了电网安全，超二十年未发生大面积停电，创造了世界特大型电网安全运行最长时间纪录，为能源安全提供了坚强保障，为我国经济社会发展、疫情防控、复工复产等工作作出突出贡献。充分证明坚持统一集中管理体制、发挥全国统一大电网资源配置优势，是符合国情和电力技术经济规律的最佳选择，体现了中国特色社会主义制度的优越性。
二是坚持国有资本控制力，发挥民生保障“国家队”作用。我国基本经济制度决定了国有经济应对电网电力等关系国家安全和国民经济命脉的重要行业和关键领域保持绝对控制力。长期以来，我国国有大型电力企业坚决贯彻落实国家重大决策部署，持续改善供电服务、降低用能成本，在国家脱贫攻坚、大气污染防治、疫情防控、抗灾救灾、特殊保电等重大任务中克服困难、勇挑重担，在党和人民需要的关键时刻充分彰显了央企国家队拉得出、顶得上、打得赢的鲜明底色。当前，在国际环境日趋复杂、不稳定性不确定性明显增强的背景下，深化电力体制改革，应更好发挥国有电力企业在保障国家能源安全、促进生态文明建设、改善民生、服务“一带一路”建设中的“国家队”和“大国重器”作用。
三是加快推进全国统一电力市场建设，提高我国电力资源配置效率效益。我国能源资源与负荷中心分布不均衡的禀赋客观上要求建设大电网、构建大市场，确保西电东送、北电南供和清洁能源大规模上网、大范围消纳，保障长期电力供应安全。近期，国家加快构建新发展格局、建设高标准市场体系、推动“碳达峰、碳中和”，对电力市场建设提出了更高要求。下一步，我国深化电力体制改革要贯彻落实国家重大决策部署，进一步打破省间壁垒，加快构建全国统一开放、竞争有序的电力商品和要素市场体系，做好不同层级市场、不同时间尺度、不同标的交易的衔接和贯通，助推电力资源在全国更大范围内有序配置与流动。
