大规模的电源故障最终可能导致德克萨斯州与该国的电网连接

2021-03-01 09:48:15

在过去一周中,影响约400万德克萨斯人的电力中断引发了对该州电力系统的严峻质疑,该电力系统的运行方式有点像美国境内的流氓国家。打破电网的冬季风暴可能证明是迫使该州进行改革的事件其电网管理实践可以更好地预测极端天气事件,并结束其隔离并连接到全国各地的其他多州电网。范德比尔特大学法律学者吉姆·罗西(Jim Rossi)这样说,他研究能源市场的结构,并且是州和联邦权力机构对美国能源公用事业之间的紧张关系问题的专家。

德克萨斯州拥有丰富的化石燃料,可再生能源和政治力量,因此数十年来,它一直在运营自己的电网,从而摆脱了联邦政府的监督。非营利性公司德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)管理着称为德克萨斯州互连网的电气供应商网络,该网络为全州提供90%的服务。 ERCOT和得克萨斯州拒绝与该国另外两个电网连接的邀请和直接呼吁:东部连接将落基山脉以东的供应商和客户连接在一起;西部连接将落基山脉以西的电源连接起来。

《科学美国人》与罗西(Rossi)进行了交谈,以进一步了解德克萨斯州长期以来的顽固态度,以及为什么德克萨斯人很快会认为适合与州外电网建立联系-部分原因是德克萨斯州甚至可能会从此举中受益。

您认为德克萨斯州本周电网故障背后的主要因素是什么?

当然,最明显的因素是极端天气条件。也就是说,这不是不可预测的事件。如今,全国各地的公用事业公司都可以预见并计划此类事件。公用事业公司有责任为客户提供可靠的服务,即使在冬季暴风雨期间,客户也希望获得这种可靠性。

一些分析人士说,ERCOT的行动通过保持电网与州际电力池乃至美国另外两个大型电网的隔离,为此类停电灾难铺平了道路。你同意?

在一定程度上,是的。我认为我们可以理解的另一种方式是:德州人愿意为保持德克萨斯州互联电网的独立性付出什么代价?也许对于某些德克萨斯人来说,这比他们已经经历的更多。对于其他人,将会有强烈的反响。

如果德克萨斯州与电力批发市场的联系畅通无阻,因此可以向德克萨斯州以外的公用事业购买和出售电力,那么这种想法是有道理的,极端天气事件的影响不会那么大。您可以查看埃尔帕索(El Paso)和博蒙特(Beaumont),这些城市[不位于得克萨斯州的边界附近]不属于ERCOT的城市,而是将其电网与其他州的电网相连。风暴对这些城市的电力影响相对较小。也就是说,得克萨斯州将连接到西南发电池,其中包括一些也受到这场风暴影响并经历了持续电力不足的州,例如堪萨斯州,内布拉斯加州和达科他州。

该州拥有悠久的政治独立历史,拥有强大的参与者,例如林登·约翰逊(Lyndon Johnson),萨姆·雷本(Sam Rayburn),乔治·布什(George Bush)和里克·佩里(Rick Perry)。国家在国家中发挥着重要的政治影响。这是我国最大的能源生产州。国家消耗大量能源,其中包括大量的天然气。所有这些使国家能够非常独立地运作。

过去一周德克萨斯州的电力故障会在不久的将来引起州政府管理电网的方式发生重大变化吗?这个事件可以代表一个转折点吗?

我认为它可以而且很可能会。我们很可能会在两个方面进行改革。第一个是改革ERCOT对得克萨斯州有利。它可能以治理和问责制改革的形式出现。我们已经看到德克萨斯州州长Greg Abbott呼吁进行此类改革。以及与服务可靠性,电网防冻和保持发电机余量有关的改革。

第二方面与规划和适应极端天气有关。德克萨斯州当前的电力故障是东北或东南部的冰雪飓风。但是,得克萨斯州的情况要糟一些。飓风通常不会影响整个州,而德克萨斯州的停电影响着每个县。因此,适应极端天气将涉及为冬季和夏季事件更好地准备州的电力系统。

石油和天然气的传输,电力交易以及美国其他两个电网的其他方面均由称为联邦能源监管委员会(FERC)的独立机构进行监管。您是否认为FERC在德克萨斯州电网的未来中会发挥作用?

FERC的干预能力并没有超出。 FERC暗示它愿意在以前与德克萨斯州电网有关的某些订单中对州际能源批发销售主张管辖权。因此,我认为存在一个问题,德克萨斯州可以保持孤立多久?

德州互连网是根据1935年《联邦电力法》​​启动的。德州互连网旨在扩展和互连德州电网,以帮助农村电气化。这是自下而上的努力。随之而来的是,得克萨斯州希望在其电网运营方面保持独立于联邦管辖范围之外。我认为从历史和政治角度来看,德克萨斯州都不允许能源同步流动。它使功率流保持内部状态。这不仅是一个巨大的能源消耗状态,而且是一个巨大的能源生产状态。这样便可以对电网的运行方式进行更多控制,并保持独立于联邦能源市场的地位。 1970年代,创建了ERCOT以更正式地管理和运营德克萨斯州的电网。

在某些方面,这使德克萨斯州成为电力市场运营中一个非常有趣的实验。有人说这是乌托邦。它可以控制电力的批发和零售,而无需联邦监管。人们之所以称赞它,是因为德克萨斯州不必担心联邦和州管辖权之间的任何紧张关系。有些人将其市场政策归咎于加利福尼亚电力系统故障的紧张局势。但是在得克萨斯州,只有一个监管机构,一个可以指责的人。在某些方面,您可以将其视为一种更有效的方法。

一些评论员认为,得克萨斯州风能和太阳能等可再生能源的份额不断增长,这是上周电网故障的基础,但另一些评论员迅速指出,可再生能源并不是该州的主要能源。您的看法是什么?

我同意可再生能源的说法实际上是虚假的。在冬季,可再生能源占ERCOT管理的电网中约8%的能源,主要来自风能。确实有些风力涡轮机被冻结或被冻结。但是,本周的失败主要是天然气发电的失败。有很多原因。首先,德克萨斯州严重依赖天然气。这是一个既要消耗天然气又要消耗天然气的大州,但由于生产设施处于州内状态,因此不需要大量的天然气储存。在许多其他州,天然气是从宾夕法尼亚州,德克萨斯州或其他州进口的,并储存在储罐中以备后用。德克萨斯州的大部分地区非常依赖于天然气的实时生产。天然气生产基础设施以及电力基础设施已经因冻结而陷入困境。此外,该州的天然气生产需要由该州的电网供电以进行运营。因此,当您关闭电网时,就关闭了天然气生产,它变成了纸牌屋。对天然气的严重依赖以及缺乏天然气的储存,确实使该州处于困境。

在这样的灾难之后迫在眉睫的一个大问题是,提议建立一个国家超级电网,以连接包括得克萨斯州在内的美国所有电网,从而稳定买卖双方的市场和传输。但是供应商和其他公司之间存在局部阻力。德克萨斯州的电力灾难是否会改变国家超级电网的前景?

我们将越来越多地看到网格之间的互连。这可能是如何变得必要的一个示例。只是想一想,得克萨斯州在这里可能会有很多收获,因为现在不仅是天然气的生产,而且随着风的生产而增长,这是一个巨大的州。在一定程度上,得克萨斯州的风能供应已成为他们要出口的资源-嗯,您不能只是将风能拿到管道中。它必须通过州际电线传输。这在该州创建了一个政治利益集团,现在可能希望看到德克萨斯州与其他州的联系更加紧密。我认为这是我们看到可再生能源增长的方向。

随着对基础设施的重视以及绿色新政背后的政治动力,我们很可能会看到各州希望接受联邦资金。您可能会看到联邦政府像州际公路那样,在资金方面没有提供帮助。我们也更有可能看到各州之间在区域自下而上的努力方面进行合作,以期希望在区域范围内管理这些计划。