限电噩梦再临成都：我为75万无处充电的新能源车主算了笔帐！

织里资讯

不知道为什么，成都每到举办车展的时候，天气都非常酷热。据公社小同伴从前线传来的战报，整个车展甚至是酒店都“不是很凉快，像是空调只开了一半”。
而就在新能源车在车展上大杀四方的时候，75万成都新能源车主居然因为“限电”，陷入了一桩难求的局面！


因为部分充电桩白日里无法充电，只能晚上使用，所以营运车辆或是没有家充桩的车主们只能选择去往远处列队，甚至有人要跑到临近的高速公路上去充电。
这一切，让很多“电动黑”以为电动车暴露了最大的软肋，燃油和混动车赢麻了。


那么问题来了，作为水电发电量第一的大省，四川怎么会连自己的省会都“喂不饱”？电动车在成都到底能不能跑？
今天，我们就来好好聊一聊。

01. 你一定得知道的限电真相

关于成都限电的理由，信赖大家都听过不少。最首当其冲的就是天气酷热、电力需求量大，一旦水电站发电量不够，电力当然会供应不敷。
但这个理由在2022年大旱时期或许有说服力，可是今年雨水充沛，7月份四川水电发电量还同比增加了34.4%，怎么看都不像是水电的锅。
而很多人心里，也有一个最大的疑问：四川作为一个“卖电大省”，家里没有余粮的时候为什么不能“截胡”一些电能，优先供给自己呢？



（四川外送电力表，图源世界资源研究所）
或许有人曾表明过，西电东送是“配额制”，也就是说条约上写了要输送出去多少就不能反悔，所以四川不能截留自用。
这句话也让很多本地人产生了误会，甚至引起过一场地区阵营大战。但事情的真相，却足以让双方都陷入沉默：
因为电力领域的“配额制”，很多时候是物理层面的配额！
简单来说，就是四川大多数水电站是直接并入外送的特高压电网，接纳“点对网”的送电模式，好比四川往华东送电为单向送电，仅有个别电站与四川本地的电网连接。
也就是说，想让这些电站增援本地自用的电网，在物理上根本做不到！


而之所以有这个“硬件上的bug”，也是因为物理学给电网“上了锁”。
众所周知咱们生活中所有电器需要的220V电压、50赫兹交流电的工作条件，这里电压其实还算好满意，最重要的是保证50Hz的交流电频率。
对于交流电器来说，50Hz频率就是跳大绳摇绳的频率，一旦频率改变会造成整个电网震荡，所有连接的电力设备、电器、线路会发生变乱。
没错，当频率震荡时，开始受损停止的并不是电网中的用电器，而是发电设备！


因为在物理学中频率f（=转速n*对数/60）这个看起来似乎只和发电机的转速n有关的数据，在实际运行中还因为发电机和原动机（动员发电机转动）的物理连接轴承，而和功率息息相干。
当天气酷热，家家户户争相打开空调后，电网负荷激增，总功率P也就跟着上涨。这时就要求发电机总功率上涨，会直接向原动机“索取更多功率”。
此时原动机部分动能将被抽走，进而导致转速n降低，但水电站开闸放水补足功率，需要一点时间才能完成。
正是这个短短的时间差，才容易让整个电网频率降低，直至损毁中断发电设备！
上世纪，湖北丹江口水电厂就因操纵失误意外断网，原定输送给武汉、黄石等地区的18万千瓦电力凭空消失，导致武汉供电骤减，电网相当于是忽然多出了18万千瓦的总负荷功率。


湖北电网当机立断给2万千瓦用电设备直接拉闸，并加急调控了众多水电站、火电站加强“输出”，可终极依旧没来得及挽救。
短短非常钟内电厂失电、锅炉熄火、发电机停机，全省10多家发电厂崩盘，整个鄂东地区电网崩溃，造成大面积停电，直接经济损失达2430余万元！
可见，保证发电总功率约等于（减掉消耗后）的总输出功率，和经济民生息息相干。
但好在一个都会的用电总功率根本可控，火力发电厂就能够直接通过调整发电机组数量来控制频率，让电网维持在安全范围内。
所以在任何一家发电厂在建立、接入电网之初，它所生产的电力能够配送到哪里，就已经是在硬件线路和软件调控这两个层面“筹划”好了。


毕竟，全中国的电力就是一张会呼吸的网。
既然云云，为什么不能给夏季的成都“多筹划”一些？又到底该用什么办法彻底办理高温用电带来的压力呢？

02. 限电解药“三件套”：设备、时间和储能

2022年，成都经历了历史上的酷夏。可没过两年，又再次遭逢破纪录的高温天气，地表温度一度超过70℃！


可以预料到，将来成都的气温会“逐年递增”。结合之前说的电网必须“配额”运行的办法来看，似乎只需要增加发电量，就可以完美办理问题了。
很遗憾，这还是不行，因为成都还卡了一个巨大的bug：都会电力设备。
对于跳闸这件事，信赖大家都不陌生。
尤其是经历过90年代全国限电的人来说，当家里同时使用空调、电饭锅的时候，就不能再插电热烧水壶、电吹风了，不然保险丝分分钟“跳”给你看。
而这保险丝，“保”的就是总功率！
当时受条件所限，每个小区的“总闸”能承受的功率有上限。所以各家各户只能分到有限的功率，否则就会导致整个小区电力设备瘫痪。大学宿舍不让用大功率电器，也是同样的原理。
如今家用电器大范围普及，“匀”给各家各户的总功率也在不停提升。这背后，离不开国家电网的支持：实际上，我们已经举行过好几次大范围的电气设备升级了。


但在2024年，成都的电力负荷已经高于2038万千瓦。要知道2019年才只有1334万千瓦，短短五年内用电量就增长了60%！
好家伙，这增速大概只有新能源销量才能赶超，电力设备的余量肯定早就“登顶”了。
再放眼整个四川，仅这5年内的用电增长量就到达2700万千瓦，四舍五入就是多了一个英国在“耗电”，哪怕我们再修一个三峡大坝也覆盖不住。
而将来几年内，随着四川的发展和新能源车的普及，用电量显而易见地还是会大幅激增，整个四川电网的安全负荷上限还需要进一步升级。
今年，成都就增加了5套构网型静止无功发生器（SVG）安装在变电站，相当于新增100万千瓦时用电量，可以开启100万台1.5匹的家用空调，让100万户成都家庭不再“限电”。
而成都电网的安全承载本领也终于突破了2040万千瓦的历史新高，几乎与本次最高用电功率齐平。信赖后续还会有更多设备在加班加点地安装中，接下来就只需要给电网一点时间。
故事的最后，只差一场“电力增配”的东风，可成都新增的电能到底应该从哪里配？
度过夏季用电高峰后，其他时间闲置的电力又该如何处理？


要知道，目前执行电力现货省份中，早在2019年12月就出现过负电价。2023年5月1日山东实时现货出清负电价时段长达22个小时，最低价格为-85元/兆瓦时。
毕竟水利、光伏这些供电设备不能像火电厂一样“随叫随停”，所以在用电需求低的月份，电厂为了“卖电”平衡掉总功率风险，可能还得倒贴钱给那些停运企业。
于是，真正办理问题的办法已经呼之欲出：就是储能。

03. 储能的底层逻辑：用地、用时

在咱们国家，“广积粮”、“事有余裕”可以说是祖传的美德了。
没有什么事情是“囤”办理不了的，真有的话那一定是“囤”的不够多，好比电能。
诸如光伏、风力、水力发电等电能项目里，最受诟病的缺点也恰好就是发电状态不稳定，要“看天时、季候、气候”用饭。于是，储能设施就成了非常好的调治方式。
在传统储能领域最常见的，其实不是大家想象中的动力电池储能，而是抽水蓄能！


在电力富裕期间，可以将大量的水从山下抽到山上的水库中形成“重力势能”储存。需要的时候，只需放水发电即可。
只不过抽水蓄能对地理环境的要求很高，也只能应多对用电需求没那么大的场景。但如今动辄上千万瓦时的电能缺口，就需要新的能源布局了。
目前，咱们优先选用的是锂离子电池作为储能方式。今年上半年就已经累计装机4444万千瓦时，增幅超过40%！
同时，今年6月21日四川省阿坝州也投产运行了首个大型集中式“光伏＋储能”光伏电站——华电金川新能嘎斯都一期，共计20万千瓦的光伏项目全面投产运行。


凭借这些储能设备，成都电网的稳定性可以得到进一步的保证。那么这一切又和咱们普通用户有多少关系呢？
答案，就藏在75万成都新能源车主的电池里。
或许很多人都听说过电动汽车的V2G技术，也即是通过可以充放电的充电桩在用电高峰时向电网“卖出电量”。
按每块电池70度电、每天只有10%的新能源车主“反向输电”来大抵计算，能给电网提供大约50万千瓦时的余量，接近3个新落成的华电金川新能嘎斯都光伏电站了！


而随着V2G家充桩的铺设、以及新能源保有量持续增长，通过闲置的新能源车来提供电力调峰，并不是天方夜谭。
再加之动力电池领域的技术进步，充放电次数的增加、乃至后续动力电池回收财产的美满，都会进一步拉低电池价格，从而反哺车主的用车本钱，形成“正循环”。


当然，四川也选择了“多管齐下”的方针。
目前，四川已经从新疆和甘肃买电，新建了两个特高压直流+工程，将1600万千瓦电力从西北导入四川。形成“网对网”连接后，也有利于国家对四川电网的全局调控。
最后，四川还保证了火电厂的“存量”作为底牌。


《四川省电源电网发展规划 （2022~2025年） 》中提到，明年，四川水电、火电、风电、光伏发电占比将从77.8%、15.9%、4.6%、1.7%调整为64.1%、16.6%、6.0%、13.3%，形成多能互补的局面。
这，或许就是中国式余裕的浪漫吧。
写在最后：
20世纪初期，各省投入发展建立时，没人能预料到会有这么大的用电缺口，更没人会想到电力缺乏，居然会成为经济生产发展的最大掣肘！
当时四川作为水力发电大省，甚至面临电厂立即投产却无人需要的田地。
幸而国家早有预料，在二十几年前就开始了全国范围的电网调控，研发了特高压举行远距离传输，甚至抢先一步发展出绿色清洁能源、动力电池、新能源汽车市场。


时移世易，可历史依旧重演。
19世纪，使用煤炭的货车固然增加了交通运输效率，但也大幅度增加了能源消耗；21世纪的工业发展、乃至将来的人工智能，也同样云云。
国际能源署（IEA）预测，到2026年，全球数据中心每年使用的能源量将相当于日本的电力消耗量；人类对于能源的消耗，也将呈指数增加。
所以，微软、Alphabet和Meta等大型科技公司在投资数十亿美元建立数据中心基础设施的同时，也放肆投资了核电站等能源设施。
就好比亚马逊，就曾经花费6.5亿美元购买核动力数据中心。


视角回到四川，新增电量缺口除了居民、商业用电乃至新能源车之外，另有一个最明显的增量，那就是新增的工厂、科技企业和数据中心……加大了电网的压力。
在酷热的艰难时节，不少四川工厂为了保证居民用电，都已进入停工停产阶段。
而当大数据时代的车轮碾过，川渝地区作为内陆经济发展的核心地区，从数据中心到汽车工业、制造业都在进一步爬坡。
这条路上，电能不该、也绝不会成为绊脚石。

来源：https://view.inews.qq.com/k/20240911A04HWE00
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