不知道為什么,成都每到舉辦車展的時候,天氣都非常炎熱。據(jù)公社小伙伴從前線傳來的戰(zhàn)報,整個車展甚至是酒店都“不是很涼快,像是空調(diào)只開了一半”。
而就在新能源車在車展上大殺四方的時候,75萬成都新能源車主居然因為“限電”,陷入了一樁難求的局面!

因為部分充電樁白日里無法充電,只能晚上使用,所以營運車輛或是沒有家充樁的車主們只能選擇去往遠處排隊,甚至有人要跑到臨近的高速公路上去充電。
這一切,讓很多“電動黑”認為電動車暴露了最大的軟肋,燃油和混動車贏麻了。

那么問題來了,作為水電發(fā)電量第一的大省,四川怎么會連自己的省會都“喂不飽”?電動車在成都到底能不能跑?
今天,我們就來好好聊一聊。
關(guān)于成都限電的理由,相信大家都聽過不少。最首當其沖的就是天氣炎熱、電力需求量大,一旦水電站發(fā)電量不夠,電力當然會供應(yīng)不足。
但這個理由在2022年大旱時期或許有說服力,可是今年雨水充沛,7月份四川水電發(fā)電量還同比增加了34.4%,怎么看都不像是水電的鍋。
而很多人心里,也有一個最大的疑問:四川作為一個“賣電大省”,家里沒有余糧的時候為什么不能“截胡”一些電能,優(yōu)先供給自己呢?

(四川外送電力表,圖源世界資源研究所)
或許有人曾解釋過,西電東送是“配額制”,也就是說合同上寫了要輸送出去多少就不能反悔,所以四川不能截留自用。
這句話也讓很多本地人產(chǎn)生了誤會,甚至引起過一場地域陣營大戰(zhàn)。但事情的真相,卻足以讓雙方都陷入沉默:
因為電力領(lǐng)域的“配額制”,很多時候是物理層面的配額!
簡單來說,就是四川大多數(shù)水電站是直接并入外送的特高壓電網(wǎng),采用“點對網(wǎng)”的送電模式,比如四川往華東送電為單向送電,僅有個別電站與四川當?shù)氐碾娋W(wǎng)連接。
也就是說,想讓這些電站支援本地自用的電網(wǎng),在物理上根本做不到!

而之所以有這個“硬件上的bug”,也是因為物理學(xué)給電網(wǎng)“上了鎖”。
眾所周知咱們生活中所有電器需要的220V電壓、50赫茲交流電的工作條件,這里電壓其實還算好滿足,最重要的是保證50Hz的交流電頻率。
對于交流電器來說,50Hz頻率就是跳大繩搖繩的頻率,一旦頻率改變會造成整個電網(wǎng)震蕩,所有連接的電力設(shè)備、電器、線路會發(fā)生事故。
沒錯,當頻率震蕩時,最先受損停止的并不是電網(wǎng)中的用電器,而是發(fā)電設(shè)備!

因為在物理學(xué)中頻率f(=轉(zhuǎn)速n*對數(shù)/60)這個看起來似乎只和發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n有關(guān)的數(shù)據(jù),在實際運行中還因為發(fā)電機和原動機(帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動)的物理連接軸承,而和功率息息相關(guān)。
當天氣炎熱,家家戶戶爭相打開空調(diào)后,電網(wǎng)負荷激增,總功率P也就跟著上漲。這時就要求發(fā)電機總功率上漲,會直接向原動機“索取更多功率”。
此時原動機部分動能將被抽走,進而導(dǎo)致轉(zhuǎn)速n降低,但水電站開閘放水補足功率,需要一點時間才能完成。
正是這個短短的時間差,才容易讓整個電網(wǎng)頻率降低,直至損毀中斷發(fā)電設(shè)備!
上世紀,湖北丹江口水電廠就因操作失誤意外斷網(wǎng),原定輸送給武漢、黃石等地區(qū)的18萬千瓦電力憑空消失,導(dǎo)致武漢供電驟減,電網(wǎng)相當于是突然多出了18萬千瓦的總負荷功率。

湖北電網(wǎng)當機立斷給2萬千瓦用電設(shè)備直接拉閘,并加急調(diào)控了眾多水電站、火電站加強“輸出”,可最終依舊沒來得及挽救。
短短十分鐘內(nèi)電廠失電、鍋爐熄火、發(fā)電機停機,全省10多家發(fā)電廠崩盤,整個鄂東地區(qū)電網(wǎng)崩潰,造成大面積停電,直接經(jīng)濟損失達2430余萬元!
可見,保證發(fā)電總功率約等于(減掉損耗后)的總輸出功率,和經(jīng)濟民生息息相關(guān)。
但好在一個城市的用電總功率基本可控,火力發(fā)電廠就能夠直接通過調(diào)整發(fā)電機組數(shù)量來控制頻率,讓電網(wǎng)維持在安全范圍內(nèi)。
所以在任何一家發(fā)電廠在建設(shè)、接入電網(wǎng)之初,它所生產(chǎn)的電力能夠配送到哪里,就已經(jīng)是在硬件線路和軟件調(diào)控這兩個層面“計劃”好了。

畢竟,全中國的電力就是一張會呼吸的網(wǎng)。
既然如此,為什么不能給夏季的成都“多計劃”一些?又到底該用什么辦法徹底解決高溫用電帶來的壓力呢?
2022年,成都經(jīng)歷了歷史上的酷夏??蓻]過兩年,又再次遭逢破紀錄的高溫天氣,地表溫度一度超過70℃!

可以預(yù)料到,未來成都的氣溫會“逐年遞增”。結(jié)合之前說的電網(wǎng)必須“配額”運行的辦法來看,似乎只需要增加發(fā)電量,就可以完美解決問題了。
很遺憾,這還是不行,因為成都還卡了一個巨大的bug:城市電力設(shè)備。
對于跳閘這件事,相信大家都不陌生。
尤其是經(jīng)歷過90年代全國限電的人來說,當家里同時使用空調(diào)、電飯鍋的時候,就不能再插電熱燒水壺、電吹風(fēng)了,不然保險絲分分鐘“跳”給你看。
而這保險絲,“?!钡木褪强偣β剩?/span>
當時受條件所限,每個小區(qū)的“總閘”能承受的功率有上限。所以各家各戶只能分到有限的功率,否則就會導(dǎo)致整個小區(qū)電力設(shè)備癱瘓。大學(xué)宿舍不讓用大功率電器,也是同樣的道理。
如今家用電器大范圍普及,“勻”給各家各戶的總功率也在不斷提升。這背后,離不開國家電網(wǎng)的支持:實際上,我們已經(jīng)進行過好幾次大范圍的電氣設(shè)備升級了。

但在2024年,成都的電力負荷已經(jīng)高于2038萬千瓦。要知道2019年才只有1334萬千瓦,短短五年內(nèi)用電量就增長了60%!
好家伙,這增速大概只有新能源銷量才能趕超,電力設(shè)備的余量肯定早就“登頂”了。
再放眼整個四川,僅這5年內(nèi)的用電增長量就達到2700萬千瓦,四舍五入就是多了一個英國在“耗電”,哪怕我們再修一個三峽大壩也覆蓋不住。
而未來幾年內(nèi),隨著四川的發(fā)展和新能源車的普及,用電量顯而易見地還是會大幅激增,整個四川電網(wǎng)的安全負荷上限還需要進一步升級。
今年,成都就增加了5套構(gòu)網(wǎng)型靜止無功發(fā)生器(SVG)安裝在變電站,相當于新增100萬千瓦時用電量,可以開啟100萬臺1.5匹的家用空調(diào),讓100萬戶成都家庭不再“限電”。
而成都電網(wǎng)的安全承載能力也終于突破了2040萬千瓦的歷史新高,幾乎與本次最高用電功率齊平。相信后續(xù)還會有更多設(shè)備在加班加點地安裝中,接下來就只需要給電網(wǎng)一點時間。
故事的最后,只差一場“電力增配”的東風(fēng),可成都新增的電能到底應(yīng)該從哪里配?
度過夏季用電高峰后,其他時間閑置的電力又該如何處理?

要知道,目前執(zhí)行電力現(xiàn)貨省份中,早在2019年12月就出現(xiàn)過負電價。2023年5月1日山東實時現(xiàn)貨出清負電價時段長達22個小時,最低價格為-85元/兆瓦時。
畢竟水利、光伏這些供電設(shè)備不能像火電廠一樣“隨叫隨?!保栽谟秒娦枨蟮偷脑路?,電廠為了“賣電”平衡掉總功率風(fēng)險,可能還得倒貼錢給那些停運企業(yè)。
于是,真正解決問題的辦法已經(jīng)呼之欲出:就是儲能。
在咱們國家,“廣積糧”、“事有余裕”可以說是祖?zhèn)鞯拿赖铝恕?/span>
沒有什么事情是“囤”解決不了的,真有的話那一定是“囤”的不夠多,比如電能。
諸如光伏、風(fēng)力、水力發(fā)電等電能項目里,最受詬病的缺點也恰恰就是發(fā)電狀況不穩(wěn)定,要“看天時、季節(jié)、氣候”吃飯。于是,儲能設(shè)施就成了非常好的調(diào)節(jié)方式。
在傳統(tǒng)儲能領(lǐng)域最常見的,其實不是大家想象中的動力電池儲能,而是抽水蓄能!

在電力富裕期間,可以將大量的水從山下抽到山上的水庫中形成“重力勢能”儲存。需要的時候,只需放水發(fā)電即可。
只不過抽水蓄能對地理環(huán)境的要求很高,也只能應(yīng)多對用電需求沒那么大的場景。但如今動輒上千萬瓦時的電能缺口,就需要新的能源布局了。
目前,咱們優(yōu)先選用的是鋰離子電池作為儲能方式。今年上半年就已經(jīng)累計裝機4444萬千瓦時,增幅超過40%!
同時,今年6月21日四川省阿壩州也投產(chǎn)運行了首個大型集中式“光伏+儲能”光伏電站——華電金川新能嘎斯都一期,共計20萬千瓦的光伏項目全面投產(chǎn)運行。

憑借這些儲能設(shè)備,成都電網(wǎng)的穩(wěn)定性可以得到進一步的保證。那么這一切又和咱們普通用戶有多少關(guān)系呢?
答案,就藏在75萬成都新能源車主的電池里。
或許很多人都聽說過電動汽車的V2G技術(shù),也即是通過可以充放電的充電樁在用電高峰時向電網(wǎng)“賣出電量”。
按每塊電池70度電、每天只有10%的新能源車主“反向輸電”來粗略計算,能給電網(wǎng)提供大約50萬千瓦時的余量,接近3個新落成的華電金川新能嘎斯都光伏電站了!

而隨著V2G家充樁的鋪設(shè)、以及新能源保有量持續(xù)增長,通過閑置的新能源車來提供電力調(diào)峰,并不是天方夜譚。
再加之動力電池領(lǐng)域的技術(shù)進步,充放電次數(shù)的增加、乃至后續(xù)動力電池回收產(chǎn)業(yè)的完善,都會進一步拉低電池價格,從而反哺車主的用車成本,形成“正循環(huán)”。
當然,四川也選擇了“多管齊下”的方針。
目前,四川已經(jīng)從新疆和甘肅買電,新建了兩個特高壓直流+工程,將1600萬千瓦電力從西北導(dǎo)入四川。形成“網(wǎng)對網(wǎng)”連接后,也有利于國家對四川電網(wǎng)的全局調(diào)控。
最后,四川還保證了火電廠的“存量”作為底牌。

《四川省電源電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃 (2022~2025年) 》中提到,明年,四川水電、火電、風(fēng)電、光伏發(fā)電占比將從77.8%、15.9%、4.6%、1.7%調(diào)整為64.1%、16.6%、6.0%、13.3%,形成多能互補的局面。
這,或許就是中國式余裕的浪漫吧。
寫在最后:
20世紀初期,各省投入發(fā)展建設(shè)時,沒人能預(yù)料到會有這么大的用電缺口,更沒人會想到電力缺乏,居然會成為經(jīng)濟生產(chǎn)發(fā)展的最大掣肘!
當時四川作為水力發(fā)電大省,甚至面臨電廠馬上投產(chǎn)卻無人需要的地步。
幸而國家早有預(yù)料,在二十幾年前就開始了全國范圍的電網(wǎng)調(diào)控,研發(fā)了特高壓進行遠距離傳輸,甚至搶先一步發(fā)展出綠色清潔能源、動力電池、新能源汽車市場。

時移世易,可歷史依舊重演。
19世紀,使用煤炭的貨車雖然增加了交通運輸效率,但也大幅度增加了能源消耗;21世紀的工業(yè)發(fā)展、乃至未來的人工智能,也同樣如此。
國際能源署(IEA)預(yù)測,到2026年,全球數(shù)據(jù)中心每年使用的能源量將相當于日本的電力消耗量;人類對于能源的消耗,也將呈指數(shù)增加。
所以,微軟、Alphabet和Meta等大型科技公司在投資數(shù)十億美元建設(shè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的同時,也大舉投資了核電站等能源設(shè)施。
就比如亞馬遜,就曾經(jīng)花費6.5億美元購買核動力數(shù)據(jù)中心。

視角回到四川,新增電量缺口除了居民、商業(yè)用電乃至新能源車之外,還有一個最顯著的增量,那就是新增的工廠、科技企業(yè)和數(shù)據(jù)中心……加大了電網(wǎng)的壓力。
在炎熱的艱難時節(jié),不少四川工廠為了保證居民用電,都已進入停工停產(chǎn)階段。
而當大數(shù)據(jù)時代的車輪碾過,川渝地區(qū)作為內(nèi)陸經(jīng)濟發(fā)展的核心地區(qū),從數(shù)據(jù)中心到汽車工業(yè)、制造業(yè)都在進一步爬坡。
這條路上,電能不該、也絕不會成為絆腳石。
